GPS 知识

WAAS 这个名词、全名为 Wide Area Augmentation System，即广域增强系统。WAAS是美国联邦航空局（FAA）及美国交通部为提升飞行精确度而发展出来的，因为目前单独使用 GPS 并无法达到联邦航空局针对精确飞行导航所设定的要求。WAAS 包含了约25个地面参考站台，位置散布于美国境内，负责监控 GPS 卫星的资料。其中两个分别位于美国东西岸的主站台搜集其它站台传来的资料，并据此计算出 GPS 卫星的轨道偏移量、电子钟误差，以及由大气层及电离层所造成的讯息延迟时间，汇整后经由两颗位在赤道上空之同步卫星的其中之一传播出去。此 WAAS 讯号的发送频率与 GPS 讯号的频率相同，因此任何具备 WAAS 功能的 GPS 机台都可接收此讯号，并藉此修正定位信息。WAAS 可以校正由电离层干扰、时序控制不正确以及卫星轨道错误等因素所造成的 GPS 讯号误差，也能提供各卫星是否正常运转之信息。虽然 WAAS 目前尚未正式通过美国航空局的飞行使用认证，但此系统已开放给一般民众使用，例如从事航海或其它休闲活动的人们。 WAAS提供校正GPS讯号的功能，让您得到更精确的定位。到底能提升多少精确度呢？官方给出的数据是，可以平均提升最多五倍的精确度！目前无WAAS功能的普通GPS接收机的正常精确度是15米，而一台具备WAAS功能的GPS接收机能在95%的情况下提供您误差小于三公尺的精准定位，而且您不必为了使用WAAS功能而支付任何使用费。 美国的WAAS这么强，欧洲人也没有闲着，欧洲正在一步步的部署计划中的“欧洲全球导航卫星系统”即GNSS。提到GNSS，就涉及到两个方面：一是美国的GPS体系；另一个就是俄罗斯的GLONASS体系。导航卫星系统除美国的GPS卫星系统外，能与其比拟的就是俄罗斯的GLObal NAvigation Satellite System(全球导航卫星系统)，即GLONASS卫星系统，也是24颗卫星组成的系统，由于经费困难，缺乏维护和补充，目前可能有19颗可用，但随着俄罗斯经济的复苏和军事上的需要，将会得到完善和健全。俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。所以欧洲开发了同时对GPS和GLONASS广域星基增强系统。它的原理与美国的WAAS类似，包括相应的地面设施和空间卫星，以提高GPS和GLONASS系统的精度、完好性和可用性。欧洲GNSS的目标是分二步走,GNSS－1和GNSS－2，首先发展一个民间GNSS－1，其主要内容是对现有GPS和GLONASS的星基进行增强，即利用静止卫星，面向欧洲范围内的导航提供服务，即European Geostationary Navigation Overlay Service （欧洲静地星导航重叠服务），这就是我们上文提到的EGNOS。然后再进一步建成GNSS－2，也就是通常说的"伽利略"计划，从区域性渐进地扩展成全球系统。 和WAAS一样，EGNOS通过利用静止卫星，达到了一个很高的定位精度，而且由于是开放式系统，使用EGNOS功能同样不用支付任何的使用费。那这么好的功能，美国的，欧洲的，到了中国能用吗？目前，WAAS 卫星讯号的适用范围只有北美洲。在其他地方并无任何地面参考站台，所以这些地区的 GPS 使用者就算能接收到 WAAS 讯号，也会因为讯号没经过适当的校正而无法提升其机台的精确度。即使在美国，由于卫星位于赤道上空的缘故，若所在位置之南方地平线有树林或山脉阻挡，也会不容易收到 WAAS 讯号。而EGNOS的地面设施和静止卫星也没有覆盖到亚、非、南美和远东等地区。所以，中国国内还无法使用WAAS/EGNOS的精确定位服务。 虽然目前中国的 GPS 使用者暂时无法享受到 WAAS 带来的好处。但目前已有许多国家正在发展类似的卫星校正系统，例如日本的 Multi-Functional Satellite Augmentation System（MSAS）系统。而中国在2000年10月和12月发射的两颗导航定位卫星--“北斗一号”，和成功地将我国第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空，标志着我国已建立起完善的卫星定位导航系统。中国已开始表示对卫星增强系统的需求，可能也会在不久的将来，利用北斗和GPS共同提供的更高精度的定位服务，或是有地面/卫星基站的增强性服务就会问世。而在目前，对于GPS接收器的内建WAAS/EGNOS解调器，如果是不需要经常到欧美等地区去的普通老百姓，WAAS/EGNOS解调器就是个可有可无的东西。