全球導航衛星系統 GNSS
手機地圖上的藍點從哪裡來?答案藏在約 2 萬公里高空:導航衛星不斷廣播精確時間,讓手機算出自己在地球上的位置。

開啟地圖,手機上的藍點為什麼知道你在哪裡?答案不只在手機裡,還在約兩萬公里高的天空中。
全球導航衛星系統(GNSS)不斷向地面廣播精確的時間和軌道資訊,讓手機、汽車和船舶計算自己的位置。目前主要的全球系統有美國的 GPS、中國的北斗、俄羅斯的 GLONASS 和歐盟的 Galileo。它們的主力衛星多運行在 約 2 萬公里高的中圓地球軌道上,比太空站高約五十倍。
它是誰
GPS 由美國建設,1995 年達到全面運行能力,是最早建成的全球系統。GLONASS 由俄羅斯運營,軌道設計使它在高緯度地區也能提供良好覆蓋。Galileo 由歐盟主導,主要面向民用。北斗由中國自主建設,北斗三號全球系統於 2020 年 7 月 31 日正式開通。
這些系統都不是隻靠幾顆衛星工作,而是用數十顆衛星組成星座。這樣無論你在世界哪裡,頭頂都儘量有足夠多的衛星可供測量。

它是怎麼定位的
每顆導航衛星都攜帶 原子鐘,持續播發“我在哪裡、現在是什麼時刻”。手機測量訊號飛來所花的時間,就能估算自己與每顆衛星的距離。
這像是同時問幾個熟人:“我離你有多遠?”知道多個距離後,手機就能用三邊交會縮小自己的位置範圍。由於手機裡的時鐘遠沒有原子鐘精準,三維定位通常要 至少同時收到 4 顆衛星的訊號,用其中一顆幫忙校正時間誤差。


精度與增強
民用開放訊號的定位精度通常為幾米,手機導航一般在 3~5 米。藉助地面增強站、星基增強系統和雙頻訊號,精度可提升到 分米甚至釐米級,足以支撐測繪、自動駕駛等專業應用。北斗還提供獨具特色的短報文通訊功能,在沒有地面網路的大海、荒漠裡也能發出簡簡訊息。
沒有網路,地圖還能定位嗎
衛星定位訊號本身不依賴行動網路,所以手機離線時仍可能算出位置;但如果沒有提前下載地圖,螢幕上可能只有一個位置點,卻載入不出道路。“定位”和“下載地圖”其實是兩件事。
如今的智慧手機通常同時支援北斗、GPS、Galileo 等多個系統。可用衛星越多,在高樓間或樹木旁越有機會獲得穩定定位。


