但不可否认的是，GPS确实导航系统的先驱。正是它，我们才习气了无论在世界的哪个角落，都可以拿脱手机，享受精确导航做事，乃至可以为无人驾驶汽车供应可能，这便是GPS带给我们的意义。
GPS一系列卫星的建造和发射本钱高达120亿美元，但它在环球范围内的做事是免费的。
不过……，也不是真正不须要费钱的，确实是美国纳税人为这事儿买单了。为了掩护和运营这个别系，须要持续不断地每天花费约200万美元。
但民用导航只是GPS的一部分，导航卫星紧张是为了美军利用而发射的。GPS在这个星球上的任何地方，为美军所有部门供应飞机、船舶的精确定位信息。
第一颗GPS环球定位卫星于1978年2月22日由阿特拉斯运载火箭发射入轨。在接下来的7年中，又有10颗GPS卫星成功进入轨道。操持发射的12颗卫星中只有1个未能成功。这些第一代卫星验证了GPS系统的功能。
根据第一代项目中的履历教训，第二代导航卫星进行了大幅改进，实现了24颗卫星组成的系统，为美军供应环球GPS覆盖。这样就可以担保在任何时候，地球表面上的任何一点，能够直接调用至少有4颗卫星。
GPS是通过三边丈量打算，来供应人们在地球上任何地点的位置信息的。卫星的轨道是固定可预测的，以是卫星在任何韶光的确切位置我们都能够确定。同时地面基站会定期检讨，以确保卫星的位置不会偏差。
GPS卫星不断向地球广播无线电旗子暗记，而手机中的GPS吸收器则一贯在监听这些旗子暗记。这些旗子暗记见告我们的手机，这颗卫星的位置以及什么时候发送的，从而打算出吸收旗子暗记的手机离卫星有多远。
由于无线电旗子暗记的传播速率即是光的速率，这样通过一颗卫星的位置，我们就能得知手机在多大公里的范围内。换句话说，我们就能够知道我们在多大范围的一个球体圆周上。
而综合从4颗卫星上获取的这些信息，通过结合每个球体，查看它们相交的位置，就能够准确地确定我们在地球上的位置。
这样一来，有一个精确的韶光系统，对付该系统准确性至关主要。只要有20至30纳秒的偏差，卫星测距的精确性就会变得不可接管。
以是每个卫星都装备了一个原子钟，这是最准确的计时装置。
但是，由于它们的尺寸和本钱，这些原子钟不可能放在手机上，以是GPS卫星同时必须不断更新手机的韶光，以确保它能够精确打算自身与卫星之间的间隔。
为了使这个韶光丈量得足够准确，我们乃至必须考虑狭义相对论的影响。
卫星以每小时一万四千公里的速率运动，而地面上的吸收器，比轨道上卫星移动慢得多。根据狭义相对论预测，卫星上原子钟每天比地面上的时钟慢7微秒。
这是移动速率的影响，此外还有高度影响。
这些卫星正在地球表面之上20,000公里的轨道上运行。广义相对论见告我们，由于地球的引力对时空曲率的影响，地球表面的时钟会比太空轨道上的时钟慢。以是，如果我们打算地球表面由于重力引起的韶光膨胀，比拟离行星表面两万公里处的韶光膨胀，我们就可以创造卫星上的时钟每天会变快45微秒。
加上前面由于移动速率影响带来的慢7微秒，我们必须使每个卫星上时钟比地球上的时钟，每天快38微秒才行。
如果忽略这些成分，GPS的准确度每天会偏差10公里，用不了多久就会完备失落去浸染。
感谢那些聪明的工程师的努力，以及创造相对论的爱因斯坦，我们在智好手机上实现了环球定位，其准确度在5米旁边。
但是，这个别系一开始的开拓目的就决定了，这不是一个民用系统，而是一个军事系统。为全天下开放这个别系，有可能会变成一种可能用于对抗美国的工具。
毕竟，导弹也利用这个别系进行导航。
GPS卫星是广播旗子暗记，这决定了它很难定向对用户收费。但GPS芯片可不是免费的，它的专利费和授权费足够让美国得到大量的利润。
其余开放GPS给其他国家利用，这就能够让其他国家在这方面产生依赖，同时抑制其他国家在导航定位技能方面的发展。
1983年9月16日，罗纳德·里根总统宣告环球定位系统将免费供应给"大众年夜众利用。但是，导航旗子暗记精度加入了人为滋扰，降落到100米旁边，使其能用，但达不到军用的标准，这是为了保持美军的战术上风，并防止系统被用于恶意目的。
直到2000年，比尔·克林顿总统才签署了一项法案，停滞GPS的人为滋扰，并向全天下的人开放准确的GPS。这也是从另一方面回馈了开拓GPS的美国公司，他们由此攫取了巨额利润。
但是免费的才是最贵的。
美国节制了GPS，也就可以随时关闭GPS，如果依赖于GPS，在军事年夜将永久无法与美国竞争。
不管怎么说，GPS定位系统 的确是对环球人类有极大实际意义的高科技系统。近30年的环球免费利用，对全人类的日常生活、野外探险、防灾减灾的意义重大。
无论大家对美国是何态度，当我们面对GPS带给大家的好处时，还是要说声感激。
