中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)

曹沖:《GPS世界》編輯部的大佬們 的回顧和預(yù)測(cè)之二
斗室智庫(kù)
2020/11/19 17:50
《GPS世界》雜志問(wèn)世30年了,其編輯部的13位大佬,對(duì)于30年來(lái)的GPS/GNSS產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了回顧,并且對(duì)于其未來(lái)作了預(yù)測(cè)。上一次發(fā)布了前面的五篇回顧和預(yù)測(cè),這次是把其余的八篇加以發(fā)布。
6. 米格爾·阿莫爾(Miguel Amor):領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)四十個(gè)年頭
《GPS世界》雜志在慶祝其成立30周年。多少年來(lái),我們共同見(jiàn)證了創(chuàng)新的飛躍?;仡欉@些發(fā)展,我想分享NovAtel致力于支持GNSS行業(yè)發(fā)展的一些貢獻(xiàn)。
我們于1978年在加拿大艾伯塔省開(kāi)始從事電信行業(yè)。在1990年代,將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了衛(wèi)星接收機(jī)上,選擇在GPS / GNSS技術(shù)上保持領(lǐng)先地位。這一決定將使NovAtel成為開(kāi)發(fā)多種新專利和創(chuàng)新解決方案的高精度GNSS組件和系統(tǒng)的全球領(lǐng)先制造商之一。
我們的工程師親眼目睹了全球范圍內(nèi)GPS和其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成長(zhǎng),從航空航天到農(nóng)業(yè)的各個(gè)行業(yè)中GNSS的采用,以及當(dāng)今自動(dòng)化應(yīng)用中精確定位的發(fā)展。漲潮使所有船只揚(yáng)起,我們通過(guò)確保自主權(quán)和定位的目標(biāo),幫助促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。
GAJT-710ML抗干擾天線。(照片:源自于Hexagon)
確保的定位意味著您可以信任的可靠而強(qiáng)大的解決方案。我們?yōu)楦鼜V泛的行業(yè)做出了貢獻(xiàn)的技術(shù),包括保護(hù)用戶定位、導(dǎo)航和授時(shí)的GPS抗干擾技術(shù)(GAJT)和SPAN技術(shù),該技術(shù)將GNSS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)測(cè)量技術(shù)完美地結(jié)合在一起,可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫運(yùn)動(dòng)觀測(cè)和強(qiáng)大的定位解決方案。這些技術(shù)的功能是GNSS行業(yè)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)者。Hexagon于2007年收購(gòu)了NovAtel,成為我們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)不斷發(fā)展壯大新機(jī)遇,GNSS可以在農(nóng)業(yè)、汽車、國(guó)防、航海和許多其他行業(yè)中發(fā)展,不斷加強(qiáng)和改進(jìn)應(yīng)用。我們確保自主和定位的使命,鼓勵(lì)我們繼續(xù)在最苛刻的環(huán)境中提供可靠的定位,并開(kāi)始為這些市場(chǎng)帶來(lái)自主。在過(guò)去的三十年中,《GPS 世界》一直是涵蓋這些技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵參與者。作為一個(gè)行業(yè),我們將繼續(xù)創(chuàng)新定位和自主權(quán),很高興看到該行業(yè)在未來(lái)30年中將如何發(fā)展。
7. 朱利安·托馬斯(Julian Thomas):從賽車記錄儀到無(wú)限商機(jī)
差不多30年前,當(dāng)我開(kāi)始使用Racelogic時(shí),我無(wú)法預(yù)見(jiàn)到內(nèi)嵌式GPS在我的生活中將如何發(fā)展。我最初的目標(biāo)是為賽車界提供電子控制系統(tǒng)。從牽引力控制系統(tǒng)到自動(dòng)汽車的換擋器,我們的技術(shù)在質(zhì)量和準(zhǔn)確性方面迅速樹(shù)立了聲譽(yù)。正是由于對(duì)精度的追求,我才開(kāi)始使用GPS。GPS可以用于各種各樣的應(yīng)用,但是仍然沒(méi)有多少人意識(shí)到它對(duì)于測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的速度有多精確。在尋找一種測(cè)量地面速度的解決方案作為四輪拉力賽車牽引力控制系統(tǒng)的參考時(shí),我們遇到了Ashtech 20-Hz GPS引擎,并驚訝地發(fā)現(xiàn)它的精準(zhǔn)的速度輸出。這是Racelogic歷史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),導(dǎo)致了我們最著名的產(chǎn)品之一Velocity Box(VBOX)的開(kāi)發(fā),該產(chǎn)品用于測(cè)量車輛的速度、距離和加速度,以用于汽車新車的測(cè)試和開(kāi)發(fā)。
對(duì)于GNSS來(lái)說(shuō),當(dāng)今無(wú)疑是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻。新的信號(hào)和星座圖正在極大地提高性能,這促使新的、成本更低、改變游戲規(guī)則的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。隨著厘米級(jí)定位裝置的價(jià)格幾乎可用于任何應(yīng)用,跟隨這一變化如何改變定位市場(chǎng)的面貌,看看會(huì)出現(xiàn)什么創(chuàng)新和新穎的應(yīng)用,將是非常令人著迷的事情。為這些新興應(yīng)用提供解決方案將需要敏捷性和靈活性,以將GPS與特定領(lǐng)域的技術(shù)集成在一起。如果可以將其與克服GPS某些局限性的解決方案結(jié)合起來(lái),那么機(jī)遇將是無(wú)窮的。我很高興看到未來(lái)30年將我們帶往何處。
8. 艾莉森·布朗(Alison Brown):導(dǎo)航系統(tǒng)(NAVSYS)公司在廣域增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAS)中的角色
三十年前,導(dǎo)航系統(tǒng)(NAVSYS)公司深入到了廣域增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAS)的開(kāi)發(fā)。我很榮幸成為RTCA SC-159完好性工作組的主席,該工作組針對(duì)將GPS演變成三個(gè)完好性標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)概念進(jìn)行了開(kāi)發(fā):多傳感器集成、接收機(jī)自主完好性監(jiān)控(RAIM)和廣域差分GPS使用GPS完好性通道(GIC),在對(duì)地球靜止衛(wèi)星疊加星上廣播校正。
NAVSYS與海事衛(wèi)星公司合作,制造了第一臺(tái)WAAS SIGGEN(廣域增強(qiáng)信號(hào)發(fā)生器)原型設(shè)備,該設(shè)備已部署在康尼地球岸站,并用于通過(guò)海事衛(wèi)星公司的大西洋地區(qū)MARECS-B衛(wèi)星將L波段C / A代碼信號(hào)傳輸至我們已經(jīng)在倫敦的海事衛(wèi)星測(cè)試與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)并安裝了GPS接收機(jī)軟件。
圖片源自:FAA
后來(lái)演變成FAA的WAAS計(jì)劃,該計(jì)劃使用NAVSYS SIGGEN進(jìn)行初始部署、測(cè)試和評(píng)估。NAVSYS開(kāi)發(fā)的算法最終獲得了雷神公司的許可,可用于可操作的WAAS和MSAS系統(tǒng)。
9. 伊斯梅爾·庫(kù)倫米納(Ismael Colomina):發(fā)現(xiàn)新的GPS雜志
信不信由你,我清楚地記得1990年初我的一位同事讓我意識(shí)到即將出版的《 GPS World》雜志。他瀏覽了已經(jīng)任命的編輯委員會(huì)成員名單,找到了一些關(guān)鍵名字。維達(dá)爾·阿什肯納茲(Vidal Ashkenazi)現(xiàn)在浮現(xiàn)在我的腦海。后來(lái),我們收到了第一期,我敢肯定,必須將其妥善保存在我的雇主加泰羅尼亞地圖研究所(ICC)的圖書(shū)館中。我還記得,那天我們正在使用Sercel NR52和TR5SB C / A代碼L1 GPS接收機(jī)(一個(gè)是33 x 38 x 33 立方厘米大小和18 公斤重的設(shè)備;另一個(gè)甚至更大,并且兩者都在使用中),進(jìn)行航測(cè)的GPS運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量,那是新的GPS空中三角測(cè)量方法。
不久之后,機(jī)載激光掃描儀應(yīng)用出現(xiàn)了,然后是INS / GPS集成,用于機(jī)載遙感和移動(dòng)制圖。隨后出現(xiàn)了新應(yīng)用、新技術(shù)和新挑戰(zhàn)的高速循環(huán)發(fā)展。剩下的就是歷史了。在這30年中,不變的是,在我們的餐桌上總是有一本或多本《GPS世界》雜志?!禛PS 世界》的事情一直在我們身邊,這是我們辦公室景觀的一部分。最后但并非最不重要的一點(diǎn)是,我無(wú)法將該雜志及其創(chuàng)始編輯格倫·吉本斯(Glen Gibbons)區(qū)別開(kāi)來(lái)。是他將我?guī)У紾eoConvergencia上,然后在GeoConvergencia停下后,帶我到《GPS 世界》的。我曾經(jīng)和他分享了許多想法和結(jié)果,他常常埋怨我不在雜志上發(fā)表這些想法和結(jié)果。
10. 格雷格·圖雷茨基(Greg Turetzky):在智能手機(jī)中放置GPS
GNSS已對(duì)許多不同的行業(yè)和細(xì)分市場(chǎng)產(chǎn)生了重大影響,但我相信將GNSS納入手機(jī)對(duì)全球的影響比其他任何事情都要大的多。在上個(gè)世紀(jì)初,人們首次想起將GPS接收機(jī)放入手機(jī)的想法幾乎很難被人們記起來(lái)了。那時(shí),我們才剛剛開(kāi)始從1G手機(jī)(模擬)到2G手機(jī)(數(shù)字)的轉(zhuǎn)變,而手機(jī)的911報(bào)警的整個(gè)構(gòu)想在整個(gè)行業(yè)面臨的巨大障礙。當(dāng)初成立的三個(gè)小型初創(chuàng)公司(SiRF,SnapTrack和Global Locate),這似乎是不可能實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想,那就是將GPS放入每部手機(jī)中,以便為E911和其他商業(yè)應(yīng)用提供位置信息。當(dāng)時(shí),我們?cè)噲D說(shuō)服運(yùn)營(yíng)商和FCC,GPS可以比蜂窩行業(yè)傾向于使用其他技術(shù)的時(shí)間高67%,提供150米左右的定位精度。
早期手機(jī)的樣本。(照片來(lái)自yktr / iStock / GettyImages Plus / Getty Images)
對(duì)于所有人來(lái)說(shuō),幸運(yùn)的是,我們能夠說(shuō)服業(yè)界,GNSS是應(yīng)考慮的答案。今天,我們看到全世界有數(shù)十億部嵌入GNSS的移動(dòng)電話。摩托羅拉(Motorola)、諾基亞(Nokia)、愛(ài)立信(Ericsson)和RIM(Blackberry)的那些早期移動(dòng)電話確實(shí)是工程開(kāi)發(fā)中與GPS和蜂窩緊密結(jié)合的奇跡。有趣的是,由于成功解決了這一極其復(fù)雜的問(wèn)題,這些電話制造商或這三家先鋒公司中的任何一家都不獨(dú)立存在了。那些早期的GPS L1僅限于C / A的電話,現(xiàn)在增加了GLONASS、Galileo、QZSS和BDS,現(xiàn)在我們開(kāi)始看到對(duì)L5的支持出現(xiàn)在智能手機(jī)中。所有這些都提高了可用性和精準(zhǔn)度?,F(xiàn)在,我們不僅可以將E911市民呼叫定位到緊急響應(yīng)者的正確地址,而且商業(yè)應(yīng)用依賴于優(yōu)于10米的精度來(lái)實(shí)現(xiàn)行車路線、乘車共享和社交媒體應(yīng)用。每當(dāng)我認(rèn)為沒(méi)有新的事情可做時(shí),總會(huì)出現(xiàn)一些事情。我很高興希望看到下一步的新發(fā)展。
11.克萊姆·德里斯科爾(Clem Driscoll):GPS的演變發(fā)展
在1980年代的大部分時(shí)間里,我都在Magnavox政府和工業(yè)電子公司工作,該公司擁有GPS系統(tǒng)的多項(xiàng)專利,還為軍隊(duì)開(kāi)發(fā)了多種原型GPS用戶機(jī)。我和公司中其他人經(jīng)常向行業(yè)組織進(jìn)行演講,討論許多由于GPS接收機(jī)成本和尺寸下降,而將推廣GPS的商業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用。到2000年代初,實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了我們的設(shè)想。
在1990年代初期,我在Teletrac(現(xiàn)為TeletracNavman)工作了幾年,該公司開(kāi)始銷售基于其專有的到達(dá)時(shí)間差(TDOA)技術(shù)的車輛跟蹤解決方案,該解決方案基于區(qū)域的接收/發(fā)射塔,用于車載設(shè)備和地鐵。一天,該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)漫游到我的辦公室,以獲取有關(guān)銷售和營(yíng)銷進(jìn)度的最新信息。我改變了話題,但冒著工作風(fēng)險(xiǎn),向他說(shuō):“丹尼斯,定位技術(shù)的未來(lái)是GPS。它不僅將用于定位車輛,而且甚至用于定位手機(jī)。由于有才華的工程師團(tuán)隊(duì)致力于減小接收機(jī)的尺寸和成本,并使它們適應(yīng)特定的應(yīng)用,因此“天空是極限””。他沒(méi)有開(kāi)除我,但在我們其余的討論中,我都告訴我,我為什么做錯(cuò)了,因?yàn)?GPS接收機(jī)總是太大、太昂貴、太容易受信號(hào)阻塞的限制和其他限制。
30年后,我為GPS所設(shè)想的應(yīng)用已經(jīng)被大大超越了,并且還在不斷擴(kuò)展。近年來(lái),我的主要工作重點(diǎn)是研究美國(guó)和國(guó)外商業(yè)遠(yuǎn)程信息處理市場(chǎng)的增長(zhǎng)和趨勢(shì)。如今,僅在美國(guó),就有大約1600萬(wàn)個(gè)GPS設(shè)備用于監(jiān)視車隊(duì)的車輛和資產(chǎn),例如拖車和重型建筑設(shè)備。即使面對(duì)COVID-19大流行,市場(chǎng)仍保持穩(wěn)定,并有望在今年仍然保持增長(zhǎng)。
未來(lái),在其他需要優(yōu)化定位精度和可靠性的技術(shù)的幫助下,GPS將在自動(dòng)駕駛汽車的部署中發(fā)揮重要作用。我對(duì)GPS的創(chuàng)始者表示敬意,其中包括該時(shí)代最杰出的技術(shù)專家。
12. 米奇·納林斯(Mitch Narins):成為黃金標(biāo)準(zhǔn)意味著什么?
最近,在世界各地的定位、導(dǎo)航和授時(shí)社區(qū)中,都存在關(guān)于“黃金標(biāo)準(zhǔn)”一詞的說(shuō)法。許多系統(tǒng)都渴望成為黃金標(biāo)準(zhǔn),但這意味著什么,又該如何正確地理解宣稱這一功績(jī)呢?對(duì)我來(lái)說(shuō),被稱為黃金標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)必須滿足許多硬性和軟性性能要求,這些要求可以使用戶充滿信任和信心。這些績(jī)效指標(biāo)是什么?我們應(yīng)該如何衡量它們?
我建議,要使PNT系統(tǒng)成為黃金標(biāo)準(zhǔn),它必須在愿景、任務(wù)和目標(biāo)中體現(xiàn)并包含三個(gè)基本的運(yùn)營(yíng)方面,這將驅(qū)動(dòng)其設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng):一是要求。首先,PNT黃金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)必須具有通過(guò)公認(rèn)且適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),建立清晰和簡(jiǎn)潔,已發(fā)布且獨(dú)立的操作要求,即,PNT系統(tǒng)可以提供向所有用戶“承諾”的精度、可用性、完好性、連續(xù)性和覆蓋范圍,對(duì)這些“性能要求”的任何更改都將以正式、透明的流程進(jìn)行溝通和實(shí)施。二是監(jiān)控。PNT黃金標(biāo)準(zhǔn)必須對(duì)于“運(yùn)行狀態(tài)”具有持續(xù)監(jiān)控的系統(tǒng),以確保滿足其所有承諾的要求。測(cè)量和監(jiān)視信息必須對(duì)所有用戶可用,以便他們可以放心地獨(dú)立驗(yàn)證性能以支持其任務(wù)和需求。三是透明度。這是最后,也是最重要的一點(diǎn),PNT黃金標(biāo)準(zhǔn)不僅必須保持正常運(yùn)行期間的透明度,而且必須在PNT系統(tǒng)未達(dá)到其承諾的性能的最關(guān)鍵時(shí)刻保持透明。當(dāng)“出問(wèn)題”時(shí),用戶通信以及持續(xù)、連續(xù)和可靠的信息流對(duì)于保持信任(即衡量系統(tǒng)操作完好性的標(biāo)準(zhǔn))至關(guān)重要。“我們還不知道發(fā)生了什么,但是我們會(huì)盡快通知您”,這是可以接受的;說(shuō)“無(wú)可奉告”是不行的。一旦知道了問(wèn)題的原因,就必須立即詳細(xì)地將其公開(kāi)共享,并且盡快恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間表。為防止將來(lái)發(fā)生這種情況而進(jìn)行的所有更改,以及從中汲取的所有教訓(xùn),也必須向用戶公開(kāi)坦誠(chéng)地傳達(dá)。
那么,什么是PNT黃金標(biāo)準(zhǔn)?它是一個(gè)基于已知和受控的標(biāo)準(zhǔn)與要求做出運(yùn)營(yíng)承諾的系統(tǒng),并公開(kāi)共享如何監(jiān)控和確保兌現(xiàn)這些承諾的績(jī)效。它是由任務(wù)、價(jià)值觀、標(biāo)準(zhǔn)和操作原則定義的系統(tǒng),致力于在達(dá)到和不達(dá)到承諾的性能時(shí)進(jìn)行自由開(kāi)放的通信。它是一個(gè)透明地記錄、通信、調(diào)查并向用戶報(bào)告健康和狀態(tài)的系統(tǒng),而且毫不延遲拖沓。它是由以開(kāi)放、誠(chéng)實(shí)、包容、透明和完整的通信方式引起用戶信任的系統(tǒng),所提供的已知、可衡量的和出色的性能的結(jié)合。對(duì)我而言,這就是成為PNT黃金標(biāo)準(zhǔn)的含義。
13. 邁克爾·斯威克(F. Michael Swiek):GPS背后是人
人們常說(shuō):“每個(gè)成功男人的背后都有一個(gè)女人。”同樣,如果我們關(guān)注GPS歷史上的每一個(gè)重大事件、政策聲明、技術(shù)成就和里程碑,那后面都是有人。他們使教科書(shū)按時(shí)間順序排列,無(wú)論是個(gè)人還是團(tuán)隊(duì),都取得了令人矚目的進(jìn)步。30年來(lái),我自己與GPS協(xié)會(huì)與《GPS 世界》有著密切的聯(lián)系。在我的GPS系列精彩瞬間的“家庭快照專輯”中,這些小插曲最為熱情。1994年12月,民用GPS服務(wù)接口委員會(huì)(CGSIC)在蘇格蘭愛(ài)丁堡舉行了由北角燈塔委員會(huì)(NLB)主持的第一次國(guó)際會(huì)議。第二天,由美國(guó)人組成的小型團(tuán)隊(duì)受邀作為“國(guó)際團(tuán)隊(duì)”參加在一家古老的酒吧舉行的年度NLB測(cè)驗(yàn)比賽。這項(xiàng)比賽每年在NLB部門中引起激烈的競(jìng)爭(zhēng),獲勝的部門將紀(jì)念章和黃銅紀(jì)念章貼在NLB總部保存了數(shù)十年的大型木匾上。所有人都為之苦惱,因?yàn)槊绹?guó)人獲勝了。那天晚上的幽默和喧鬧的友情為今后幾年美國(guó)和歐洲機(jī)構(gòu)就各種衛(wèi)星導(dǎo)航問(wèn)題進(jìn)行密切坦率的對(duì)話奠定了基礎(chǔ)。1996年,查理·特林布爾(Charlie Trimble)在白宮舉行的儀式上介紹了副總統(tǒng)戈?duì)枺ˋl Gore),宣布了關(guān)于GPS的總統(tǒng)政策聲明。2001年9月11日,我們參加鹽湖城CGSIC和ION的所有人都驚呆了,在會(huì)議室觀看了紐約的新聞報(bào)道。我們的會(huì)議被取消了,但我們來(lái)自酒店房間,因?yàn)槲覀冃枰谡痼@和困惑中成為朋友,擔(dān)心家人和朋友以及未來(lái)的日子會(huì)怎樣。任何擁有手機(jī)的人都可以很高興地分享它。
由于西口弘志先生的個(gè)人熱情,日本GPS理事會(huì)成為最早,最有影響力的行業(yè)團(tuán)體之一,旨在幫助指導(dǎo)GPS政策和行業(yè)的發(fā)展。因此,盡管技術(shù)里程碑和政策承諾在很大程度上說(shuō)明了GPS的故事,但也有獨(dú)特而又珍愛(ài)的人們,并且有幸認(rèn)識(shí)他們成為朋友。