GPS的诞生

史蒂文·约翰逊

1957年10月，第一颗人造卫星被发射上天。在美国马里兰州劳雷尔的应用物理实验室，一个星期一的早上，卫星环绕地球飞行的消息刚传开，所有这些物理怪才都在那里想：“我的天哪！真是难以置信。”其中的两个20多岁的研究人员在食堂闲聊。他们是圭尔和维芬巴赫。其中一个人说：“有谁想过监听这个东西吗？你知道，人造地球卫星在太空，显然在广播某种信号。如果我们调对频率，我们也许可以听到它。”于是，他们四处向同事打听，大家都说没想到过这样做，这是一个有趣的想法。恰巧，维芬巴赫是一个微波接收专家，在他的办公室设有小天线与放大器。他们回到维芬巴赫的办公室，开始试着用设备与卫星连接。过了几个小时，他们真的找到了信号。当这两个家伙正坐在那里收听这个信号时，人们到他们的办公室参观，有人说：“这很酷。我们能听听吗？太好了。”

不久之后，他们认为：“这是历史性的一刻。我们可能是在美国听到它的第一批人，我们应该记录下来。”于是他们用一个大而笨重的模拟磁带录音机录制这些信号。他们开始写下每个小信号的日期和时间。他们想：“频率变化很小，如果我们利用多普勒效应，做一些基本的数学计算，也许可以计算出卫星的运行速度。”然后他们还做了别的一些尝试，并和有其他专长的同事交流。他们说：“我们觉得可以用多普勒效应的斜率，算出卫星离我们的天线最接近和最远的位置。”

最终，他们得到了使用新UNIVAC计算机的许可，他们开始进行更多的运算。在三四个星期后，仅凭监听卫星信号，他们便计算出了卫星的精确轨迹。而这一切，都基于他们在早餐时受到的启发和产生的灵感。几个星期后老板对他们说：“你们已经从地面上的已知位置找到了卫星的未知地点。你们能反方向去做吗？如果知道卫星的位置，能找出地面上的不明地点吗？”他们想了想说：“也许可以，让我们算一下。”于是他们回去开始研究。

这就是全球定位系统（GPS）的诞生过程。30年后罗纳德·里根将其公开，使其成为一个开放式平台，任何人都可以借此创造和革新，开发新的技术，并向所有人开放。而现在，我保证你所在的房间里，至少有一半人口袋中的电子设备现在正和外层空间的这些卫星联络。