SpaceX推迟发射！什么是第三代GPS？
1 什么是第三代GPS？
本来预定在这两天发射上天的第三代GPS卫星又发射推迟了，因为美国空军和SpaceX要对发射卫星的Falcon9 Block5火箭进行检查，发射要推迟到十月份完成。但是且慢，这里有了新名词：第三代GPS卫星，这是什么？我们用的是第二代吗？他们有什么区别？
第三代GPS卫星发射由SpaceX完成（图：SpaceX）
GPS的由来
在以前，大海航行靠舵手，其实靠的是导航的手段。这里主要是利用恒星定位，白天有太阳，晚上用六分仪来确定恒星高度，如果看过施瓦辛格和史泰龙主演的电影《金蝉脱壳》，会有更深刻的印象。但是科技在发展，美军为了大致定位军舰的位置，DARPA在1960－1980年代搞了一个子午仪卫星定位系统（Transit，GNSS），卫星数量不多只有5、6颗，轨道每天绕地球13圈，并不是像我们今天这样实时的定位，并且只能定位位置不能定位高度。这套系统虽然精度差，但是却证明了通过卫星来定位位置的可行性。
子午仪的定位卫星（图：wikipedia）
技术进步：现在手机内置的GPS，几十年前要这些设备（图：wikipedia）
如果一套更成熟的系统岂不是更好？这种实在的需求对于美国海陆空三军来说都非常重要，于是海军和空军都提出了自己的定位卫星组网方案，其中海军的没有高度，空军的有。不过不同军种就要两个系统太昂贵，所以1973年美国国防部决定将两个定位系统合二为一，整个项目由卫星导航定位联合计划办公室（JPO）领导。
2 GPS的早期规划与组网
JPO最初设计的GPS由24颗卫星组成，每个卫星的轨道高度大约2万公里。24个卫星分布在6个轨道上每个轨道4颗，这样在地球上任何一点，都可以收到至少6－9颗卫星的信号，提供粗码精度100米，精码精度10米的定位能力。不过美军也预算紧张，削减了GPS的预算，变成了18颗卫星的方案，但是这个方案就不能保证可靠性，于是在1988年最后修改变成了21颗卫星，3颗备用的方案。
GPS系统的最终组网卫星方案（图片：gps）
1978－1979年，是方案的论证阶段，这时候发射上天4颗卫星，这些卫星是试验卫星，这时候研制了地面接收机和卫星跟踪的地面网络，结果令人满意。1979－1984年，发射上天了7颗卫星，这些被称之为Block1，结果测试发现，仅仅粗码的精度就达到了14米，远远超过了设计指标！结果令人振奋。
最早投入实用的BlockII／BlockIIA GPS卫星，已经全部退役（图：gps）
1989年，在最终方案确定下来之后，开始发射正经的工作卫星，这些卫星的型号称之为BlockII以及BlockIIA，卫星寿命只有7年，因此最后一刻这一代的卫星也在2016年退役了。
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