话说400多年前

话说400多年前，意大利比萨一位举世闻名的天文学家和物理学家伽利略，临终曾前夜观天象，预言400年之后宇宙会有异象，急叮嘱后人“如将来遭受蛮人欺辱，必以我之名，建立天体系统与之抗衡！”

一转眼，几个世纪过去了，美国人创建了名为GPS的全球卫星定位系统，欧洲的众多国家都在使用这个系统来提供多种基于位置的服务。欧洲人对于美国人这种友好的服务表示高度赞赏和感激，沉迷于此而忘记先人的告诫。

突然一天，美国人说，卫星是我的，我随时都可以关闭或者减弱卫星信号（当然尤其是911那种事情的时候）。欧洲人被当头一棒，这次明白了，原来一直是寄人篱下！但也只能敢怒不敢言。与其受人遏制不如奋发图强，于是欧洲众多国家召开武林大会，成立了名为欧盟的联合组织，以在经济上和政治上对抗美国。并且从1999左右欧洲人开始商议如何对付GPS这个问题。

2003年的一天，EU和ESA两伙人碰头，寒暄一番之后，对GPS一事同感之，曰“凡是欧盟中人，皆有同仇敌忾之念”，于是乎签署了一份文书，紧尊先人教诲，创建了名为伽利略的卫星计划。这里。

伽利略计划随之沸沸扬扬的开始进行，欧洲人不知这是一条漫长的道路，于是一系列的艰辛出现了：

资金问题，初期估计11亿雪花银，欧盟想了又想，这些银子从那里出呢？总不能低三下气的找美国人借吧。于是想到一计，咱们卖技术，谁出钱谁是爷，随之向全球武林发出号外。

远在东方，一只巨龙，忽被远处一声闷雷惊醒。

中国人听到了，说咱啥都缺，就是不缺钱，给之2亿雪花银，让咱们看看他们耍的是哪一门派的秘籍。欧盟听了乐坏了，恐怕夜长梦多，立即与10月份签署协议。这里。中国人这么一动，地球人都跟着动了，以色列2004年，乌克兰，俄罗斯，印度2005年，韩国2006年纷纷掏钱效颦。

资金总算是有了点着落，但一切都只是开始…

美国人听到这个消息，并得知事情的进展那么顺利，心里十分不快! 不出钱也就算了，竟然开始找碴了，宣称伽利略计划中那些卫星使用的信号频率和他们的有冲突. 这里的冲突是指，如果有武林邪教将来利用伽利略卫星来进行定位和入侵，他们虽然可以屏蔽掉伽利略卫星信号,但是因为频率的原因同样会照成自己卫星的屏蔽. 于是百般阻挠，施加强大压力,有次欧盟的一名发言人竟然无法压抑自己的感情,大呼在美国的压力下,伽利略计划接近死亡.几经周折迫于无奈，欧盟终于在2004年6月和美国签订了改动自己卫星信号频率的协议. 这里.

刚想和美国人划清界限,又要向他们低头,江湖险恶呀…

春天还是会来的. 2005年12月28日终于第一颗卫星代号GIOVE-A从哈啥克斯坦发射成功.欧洲人百感交集,相互哭泣拥抱,并借元旦之际祭祀先人伽利略的在天之灵.这里.

好不容易熬过了第一个阶段,第二个阶段发射卫星以及地面建站等需要更多的银两,又要预算20多亿雪花银,这次实在是不好再向外界张口了,于是欧盟决定勒紧腰带,发出口号”可以不吃,可以不喝,一定要将卫星发射!”,最终在2008年4月达成一致,咬牙从农业部和管理经费中抽出了足够的银两来支援伽利略计划.这里.

路漫漫,其修远,我们不能没有钱 – 郑钧的这首歌一下子在欧洲红了起来.

 

计划到2010年的30颗卫星,2013年的正式全部服务,已经越来越近了.中途是不是有更多的险情? 到那时,江湖上是不是又要有一番腥风血雨了? 欧洲人准备好了吗?

 
PS:
此Blog感于这周的一则新闻:
欧洲伽利略（Galileo）计划中的第二颗卫星上周末成功发射并运行，这是计划于2013年完成的30颗卫星中的一颗。这颗卫星叫 GIOVE-B，载有两个铷原子钟（rubidium atomic clocks）精度在10纳秒每天，另还载有一个被动氢微波激射器（Passive Hydrogen Maser）可以将时间精度保持在1纳秒每天之内，是目前全球运行卫星中精度最高的。这里。

总之,伽利略的宗旨是服务于人民,提供三种不同的服务方式,收费和免费.精度上要高于GPS.并且信号强度大,可以穿透大多建筑物和阻挡物,也就是消除所谓的urban canyon现象.不管如何,这个系统一定会给人类历史上带来很大的变革.让我们拭目以待吧.
另外,之前我介绍过一种另外的定位系统,见这里

Geotagging Nikon D200 DIY, 给单反相机加上GPS

Geotagging的功能被越来越多的用到了手机，相机上，看这里。不过有些发烧友用自己的方法升级现有的手机，给它配上GPS，让它具备Geotagging的功能。实在是佩服！看这里和这里。

不过看起来还是有些怪怪的，不知道哪位觉得自己的单反可以这么折腾，拿来试一下？呵呵。

卫星系统出错了或者不能用了怎么办？

肯定不只我一个人会提出相同的问题。

卫星系统尤其是GPS已经被广泛的采纳到很多民用的基于位置的服务（LBS）中，最常见的是导航系统，比如汽车导航系统，能够方便的通过语音，图像和文字指导你从一个地方开到另一个地方。还有其他的如航空，航海的导航也更多的采用了卫星导航系统。

但是如果有一天突然卫星系统失灵了，假设有以下几种可能(请补充）：

1. 恐怖袭击，控制或者击落了定位系统需要的主要一些卫星。

2. 卫星信号被屏蔽，这种事情已经发生在英国，政府为了一些安全原因有时候会屏蔽部分地区的卫星信号（好的是政府会提前通知大众）。

3. 你所在的区域卫星信号非常弱，比如山谷，城市内建筑物多的地方，建筑物内等等。

4. 掌握卫星系统的国家故意停止该服务，如果美国在国家安全受到危机的时候，毫无疑问会采取该手段。这也是为什么欧洲要彻底的贯彻Galileo计划，军事意义大于民用，怕被美国捏软肋。当然我国也有北斗星计划。这都是为了避免自己国家在某些时候被别人要挟。

。。。

所以有了美国布什政府刚作出的重要决定：建立所谓的Enhanced LORAN （E-LORAN）System作为GPS系统的备用系统，经费预支三千四百五十万美元。什么是E-LORAN 系统呢？

LORAN (LOng RAnge Navigation) 是通过低频发射器的陆地无线电波导航系统，通过接收多个不同发射站之间的时间差来定位。源于二战时候的军事用途，英国发明，后有美国改进，有LORAN-A， LORAN-C系统。通常被用到航海和航空导航。再后来到了E-LORAN所谓的加强型LORAN系统，可以更大的提高精度，据悉可以达到8米左右的精度，比未加强的GPS信号精度更有效。

全世界各地都设有很多LORAN的发射站，如图所示，美国佛罗里达州的LORAN的发射站。

因为是通过无线电系统的传播，山谷和室内都不大会影响LORAN的系统。所以自然的很多国家都把它当作卫星系统的补充系统，也就是在卫星系统如GPS不工作的情况下，作为后备系统来使用的系统。大概这也是为什么美国要投入那么多资金升级他们的系统，因为担心真的恐怖袭击出现了，卫星系统失灵了，他们还能够留一手。

但是为什么GPS系统那么普及，而LORAN系统却没有呢，尤其是我们熟悉的车载导航系统？我个人没有找到准确的原因，猜想如下（如有了解者，请指教）：

1. 接收器太大，不适合民用，比如集成到手机里。

2. 太昂贵？

3. 精度高只是局限于一小部分区域？

4. 大多用于军事用途？

Location guessing

前面的一篇Blog介绍了Geotagging，通常是通过GPS来提供位置信息，刚刚发现一个网站，可以直接通过手机供应商来提供照片的位置信息。也就是说，手机用户不再需要有GPS来支持了就可以得到位置信息了，用户同时在照相的地方发送照片到网上，既可以得到附加的位置信息。

这种功能解决了你没有GPS接收器的问题，而且在很多时候比如在室内不能够得到GPS信号，这种情况就非常有帮助了。

他们用了一个有趣的词叫做“location guessing”来描述这个功能，不过好像暂时只是支持iPhone。而且没有看到这种方式提供的精度有多高。

Geotagging的功能会在手机上普及吗？

Geotagging应该是从GIS的名词Geocoding演变过来的，是指把某个物体，比如一张照片，一段录像，一个建筑等，赋予地理位置信息的过程。通常给的地理信息包含经度和纬度的坐标，有了这些坐标信息，这些物体就可以和GIS系统联系起来了。比如说把一张照片放到当时拍摄它的地球上的一个角落，可以随时勾起你对当时拍摄时的场景的回忆。

为了能够实现Geotagging，通常采用的定位信息的方式是GPS，如果能够拥有一个外接或者内嵌的GPS接收器，一个照相机或者一个手机都能够提供位置信息。这也是现在一些手机推出比较新潮的产品中一个引人注目的卖点，比如拍摄的照片可以直接上传到网络照片网站如Flickr，照片网站可以通过记录下来的地理坐标来进行定位，直接把照片放到正确的地图上。

有些人担心隐私的问题，其实大可不必，就算手机没有Geotagging的功能，你还是可以在地图上如Google Map找到相应的坐标，自己来定位的。另外GPS的功能只限于室外的环境，如果有东西遮挡比如建筑物，将会大大限制它获取卫星信号，从而得不到正确的坐标。

我个人非常支持，并且坚信未来的手机将都会具备Geotagging的功能，因为它能够给我们带来多大的方便。想想我为了把一些老照片放到Google Map上合适的位置，一要努力回想当时的地点，二要仔细的在卫星照片上收索那个地点（我成了一个图像处理的机器），几张照片弄下来，一两个小时都过去了。如果已经有了坐标，我不费吹灰之力就可以完成这个操作。另外，具有Geotagging的功能也意味着你可以使用其他Location Based Services，如汽车导航，这些功能不用我介绍你也知道对你重要不重要了。

这么一想，又要升级手机了(看前一篇）。

导航系统出错了怎么办 (Navigation System, GPS)

 

David在他的Blog里面写道”When GPS turns bad”，其实题目有点不太对，因为他讲述的大多都是导航系统的问题，并不是GPS系统本身的问题。这也是很多大众对于专业名词的误解，GPS只是提供位置的一个卫星系统，和导航系统是两回事，这种误解出现在很多新闻的题目里。David列举了很多因为导航系统导致的灾难，比如有导航把汽车带入到非常狭窄的道路里，导致大车被卡在那里，不紧浪费了多几个小时的时间，还会损害当地居民的建筑，如这里和这里。搞笑的是，这种事情发生多了，当地居民就在那里立了个牌子说：”大车不能过，这里路很窄。不要相信你的导航设备！”。更有甚者，因为导航设备的指导，有人开车撞了火车，看这里和这里，还不止一个人。有人开车到了水里，看这里，有人开到了沙子里，看这里，等等等等。

我个人曾经亲身经历了两次导航导致的乌龙事情：

一次去意大利旅游，其中一天下榻于佛罗伦萨附近的一家酒店，旅游大巴司机一直都是靠着导航系统来驾驶，结果那天快到这家酒店的一个路上碰到了一个小天桥，因为是那种豪华大巴，身形巨大，高度刚刚超出了一点，不能够从天桥下面通过。于是司机掉头准备寻找别的道路，通常导航都具备自动重新计算路线的功能，结果过了半个多小时，又把他导到了这里，他又花了半个多小时转了两圈，还是没有办法。最后的解决方法是到市中心找一个当地的士司机，把我们从另外一条路上领到了旅馆。比我们预计的时间多花了将近两个小时，不可思议！

第二次是和另外两伙朋友去德国南部山区度假，每个车都带了导航。有一天从住的地方那个出去要去一个湖边玩，大家让我在前面带路，我觉得反正不敢时间，选择使用最近的路径吧，结果最近的路径最后让所有人都大吃一惊。因为其中包括了一条非常窄的山路，刚刚够我们的汽车通过（换了大车又要卡住了），路上全是碎石，刚下了雨，所以也比较滑，更夸张是，因为是山区，路的坡度非常大，有些地方的一侧竟然就是一个大坡，如果一不小心，车就会滑下去。
可想而知，对面如果来了一个车，没有人知道该怎么办，因为两边要不是向上的要不是向下的山坡，没有办法停车。路的高差大，又滑，一直都是一档开车。刚开始我觉得可能就一小段，结果走了一段后，刚刚有一块稍微大一点的地方，发现下一段还是这样的路。于是乎停车问朋友，是否回头走，朋友曰，算了，都踏上不归路了，就这样吧。估计大家都存在侥幸心里，想着一会儿就开出去了。好在果然过了第二段路就到了正常的道路。我敢肯定每个人都捏着一把汗，不过也够刺激，这种机会真的不多，呵呵。

这些事情告诉了我们什么呢？作为研发导航的公司应该多注意那些事情呢？我个人总结了几点：
1. 如果真的是GPS出了问题，那没有办法，打电话给 Bush 总统吧，问问是不是因为恐怖袭击？
2. 如果是数据的问题，比如最常见的是更新不够及时，当然就会导致导航的错误，比如驶进了一个错误方向的单行道（我差点碰到过，在入口处发现了，险！）。这和导航系统没有关系，但是导航厂商应该及时更新数据和检查已有数据的正确性。
3. 有些导航系统功能过于简单。比如不能够提供限制一些不愿意经过的道路，不能够给你重新定位如果你错过了一个路口。当然这种问题大多都可你购买导航的价钱成正比的。
4. 导航系统考虑的不够，比如不能够提供检查是否该道路限制大吨位汽车（比如意大利大巴事情和图片里的事情），也有可能是数据库里没有存放这种信息。
这种针对于大吨位汽车的信息应该被重视起来，至少我用过和了解的导航系统还都没有这项功能。
5. 导航系统应该支持用户实时信息的及时反馈，比如如果我发现了数据里有一些不正确的数据，我怎么能够立刻让其它的用户也能够知道这个信息呢，以尽快帮助别人犯同样的错误。一些厂商已经着手开始从事这方面的测试了。
6. 最后一点是对使用的用户的建议，开车时候一定多专注路面情况，不要一味的看着导航，这样会影响你的驾驶，而且很多事故也可能因此而起。

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