美俄中歐 全球定位系統大比拼【車大砲】

李俊你好 石頭你好 今天和大家講的是全球定位系統 我們俗稱GPS 究竟全球定位系統有多少種呢? 我們現在看到大概有些 譬如美國、俄國、歐盟、中國 甚至乎印度、日本 這些都有自己單獨的GPS 究竟他們的性能如何呢? 因為中共經常說他的北斗星如何如何 我們今天請來軍事學者 也是汽車專家李俊和我們分享一下 究竟這些GDP是如何分享的呢? 我們今天看到一個新聞 中國大陸浙江吉利集團 發射了自己的導航衛星 叫做GZET 他為什麼要發射他的導航衛星呢? 其實中國大陸不是有北斗的 其實如果是這樣想 為什麼馬斯克到時候 不會用美國的GPS 其實是面對同樣的問題 這裡我們先hold住 主要是講一下 泰克吉利集團的衛星有什麼特色 他們的董事長李舒福先生 其實是和馬斯克英雄所見略同 看到未來自動駕駛的系統 可能要很高精準性的導航 一種手段 他買了一間公司 投資一間公司 那間公司叫做時空導宇 英文是GSPACE 現在你看這個照片 他們的團隊 側邊的衛星是準備發射上去的 這個時空導宇 他自己家的工廠 你看這個建築已經是幾大規模 他在2021年12月15日 利用一個叫做快舟一格的火箭 射兩隻 好像馬斯克那時候的星鏈一樣 先試試 他當時就用這個 你看這個發射的火箭 好像和中共的東風快車的飛彈 好像 好像但又不同 其實飛彈和運載火箭都是一樣的 不過一個是彈頭 一個就是衛星 他在12月15日發射的時候 用這個快舟 東風31號飛彈改裝的 等於轉文 他發射可惜快舟失敗了 他沒有進入軌道 那些殘骸掉下來 後來被當地居民找到 拍了一些照片發到網上 我們現在看這個照片 是那個火箭或者衛星的殘骸 但是我們需要表揚一下吉利集團 這個李先生就說繼續 他們就做了第一批 九隻衛星 這個就是那張照片 你看那些衛星都很大 好像一張桌子 他九隻發射 他的壽命是五年 五年其實不算長 但是這些衛星你要考慮 他是小的衛星 不像美國那些大隻的 美國GPS的壽命是至少十五年 他在中國大陸長徵火箭發射之前 就爆向裡面 你可以看到這個樣子 2022年6月2日 他們就第一批 九個火箭射入預定的軌道 用長徵火箭 這個衛星進入軌道之後 打開就是這樣 然後他們第二批 11隻 又是利用長徵火箭射上去 今年剛剛過了 2月3日 發射了11隻 而且他們號稱 我們這些衛星 將來導航的精準度 去到十釐米 十釐米? 美國軍用的還沒有到 究竟是怎麼一回事呢? 他能夠號稱達到十釐米 十釐米是這麼多 這麼多而已 這張照片就比較一下 他旁邊的衛星 和右邊的星鏈的衛星 我就覺得 這兩樣有沒有可比性呢? 有沒有可比性呢? 北島和GPS是有可比性的 一會兒我們看看 講之前我們就和聽眾朋友講一下 導航衛星是怎麼來的 難道有些科學家突然間 Daydream一下 我夢到 就是這樣 其實這個完全是 由1957年的時候 俄羅斯發射了第一個人造衛星 那時候我和鏗鏘在大陸 他們說滴滴滴滴滴滴那些星 好像中共那隻是東方紅 這隻衛星 打開來原來 大家看到是一個圓圓圈圈的照片 打開來裏面就是 他的球狀體 裏面有他的電子設備 各樣各樣的東西 好了 當然美國的科學家 說這次真的被人打了臉 蘇聯竟然發射了 第一個發射 我們就跟蹤一下他的訊號 一聽到訊號 美國的科學家 就發覺了一件事 發覺了什麼呢 我們發覺了什麼呢 你看這個火車 記不記得電影裏面 光光光光光 假如那個火車在那裏 吼的時候 但是假如那個火車 向著那裏的時候 就好像一個火車 那些星是尖的 火車一過了 離開那裏的時候 星就沉下來了 這個就是 這張照片就是 科學家 你可以試一下 他那個東西 這種現象原來叫做 多普洛現象 當一個物體 向著你 走過來的時候 那些星 你可以想像 這個星波在這個圖裏面 它是在壓縮的 所以那些星波 第一個星波發出來 第二個星波已經跟著 第三個又跟著 它走的時候 那個星波就在後面 好像那個樹的 那個木紋 那個圈 對了 只是這個多普洛 那個效應 那些科學家就說 我們可以根據這個 這個星的波長不同 我們可以知道這個衛星離我們多遠 他們就說 利用這個 有些科學家就說 假如我知道它離我們多遠的話 假如我知道這個衛星 我是不是就可以根據 那個地下 可不可以有衛星的訊號 因為我知道那個衛星在哪裏 就反轉過來 這個就是 那個位置就是這樣來的 第一個 這一代的衛星叫做 英文 如果你說 玩導航這些 美國人說 1960年 發射第一隻這個衛星 就是這個 我們現在看這個樣子 左邊是這個衛星 第一隻 右邊你看有些不同 好像波一樣 是一個好像圓柱形的 這個是後來那些 它這個衛星發射上去之後 是1960年4月13日 發射第一隻 然後1963年12月 發射第一隻實用的導航衛星 這個到1964年 這個計劃 正式由那個 國防先進 研究中心 交給美國海軍 這個我們已經 你自己用 海軍就是用 這個做什麼呢 用來做那些戰爛的導航 因為你肯打 打海之中真的 沒錯 而且它是 給美國核潛艇導航 因為核潛艇 潛水這邊就算用任何 其他那些慣性導航 時不時都要浮出來 接受一下訊號 這個指引儀系統 就決定了 衛星導航的 原理和部分的 技術 驗證了 軍方做好 這些準備 但是很可惜的 他們發覺了 假如是飛機的話 用海軍 空軍就看不起海軍 打足球都要互相砌來砌去 海軍 戰爛30米一個小時 打死就是30米 你慢慢玩 我這些飛機幾千米一個小時 這個衛星就不太行 但是這個訊號 Transit這個指引儀系統 一共用了 20多年 然後 用了20多年之後 一共有36個 衛星 但是雖然它 不可以幫空軍 但是當時美國科學家說 已經將當時的繪圖 整地圖的人 用這個衛星已經 將地圖的精準度 提高了兩個數量級 100倍 以前的繪圖 他們用了20多年 到1996年才被 美國國防部 用新的GPS代替 我們看看GPS 其實又不是一個GPS 都有段很有趣的歷史 第一個叫TimeMation 這個衛星 TimeMation 就要靠精準度 前兩隻衛星都是美國科學家 當時限制的 技術都是用一個 Cross Crystal 射了上去 1967年和1969年 射了兩隻 驗證衛星就覺得 道理是可以 原理是可以 但是我們需要更加精準的 時鐘 這個時鐘叫原子鐘 他們下一個 下面那個 那個 這個TimeMation 導航衛星 我們現在看廬山真面目 這兩個科學家也是當時 這個項目的主要負責人 他全面 啟動之後 證實了第三隻 一共射了四隻 射了三十幾個 主要是看原理 先測試一下 第三隻開始 用原子鐘 空軍和海軍 經常拗手瓜 空軍其實那時候 已經開始啟動 另外一個GPS 系統 他的GPS 系統 來之前 我們剛剛講的 他的樣子就是這樣 這個原子鐘 這個就是原子鐘 第一代的原子鐘 很多原子粒在裏面 很多原子在裏面 這個時鐘現在聽說 在華盛頓 Smithsonian Museum 去那裏可以大家看一下 這個七十年代 七十年代 到現在已經五十年 五十年代 現在 廬山真面目 這個就是GPS 第一隻衛星 這個就是GPS 1972年 11月有一個空軍上校 叫做Bradford Parkinson 這個人 上校也是博士 厲害 因為他 帶領了這個項目 就好像那時帶領 美國的原子彈項目 Mahatma Project 這個項目的重要性 很重要 他就1973年12月 國防部就批准了 他就將以前的Transit Timation Project 一 太陽子 全部合在一起 差不多已經 可以再向前 1973年12月 美國國防部 就批准了 這個系統的方案 準備用24個衛星 就說 這個24個衛星 怎麼會用24個衛星 因為他分成六個軌道 六個軌道 每個軌道四個 他當時 用數學已經分析出來 我只要收到四個衛星 我就可以定位 而且 每個衛星 每12個小時 圍繞地球一圈 一天圈兩圈 24個 其實就分佈在全球 這個就說 可以360度 好像切橙 這個就是當時 GPS 第一隻就是廬山真面目 就是這樣 廬山真面目 他們叫Block 2 但這個GPS 當時完全是軍用 祕密來的 沒人知道 誰知道有件事發生了 大家可能還記得 大韓航空公司 007號班機 1983年9月1號 他是由美國阿拉斯加 飛去韓國漢城 誰知道中途 就被 蘇聯擊落了 蘇聯的戰鬥機 就說明明是美國的空襲機 你傻的 747你都認不出來 可能是這樣 我們看這個地圖 就很明顯 他從安克里茲起飛 他底下的曲線 應該是 虛線應該是 航線來的 你會看到 他的飛行員 沒想到自己已經 偏離了航道 飛到蘇聯的 那個什麼 半島 蘇聯就說 我那裡有軍事基地 什麼什麼 平衡艦隊 所以不擊落他都不行 為了避免 這個悲劇再度發生 1983年 雷根總統就簽了 Executive Order 就說允許 國防部就說 我們開放GPS 給民用 纔有GPS 纔有你玩手機 Google Map 所以這是一個歷史 很重要的 但是問題 美國人就說 我很不容易 那些GPS 開完了 中共或蘇聯 那些都可以用 他就特意 做了一個Select Availability 你平時收到的那些 你定位的話 一會兒在三藩市 一會兒偏了去South San Francisco 一會兒又去了Marine County 不準的 包括城市 相差很遠 但是 在2000年 5月份 克林頓總統又簽了 第二個Executive Order 就說我們 停止使用 選擇性的 供應 讓大家都用 這是一個很有趣的圖 你會看到 上上下下 你 美國人 特意做到 關於你的 關於你 你會看到 那些 差很多 一到那個點 就說好 我們開放 變了一條線 可以看得出來 準度差不多 4米 很準吧 30尺 OK 很快我們看看 現在全世界就有1234 美國GPS 俄羅斯就是Glonass 歐洲 就是Galileo 中國大陸就是北島 除了這個之外 還有印度和日本分別有 侷限性的 地區性的 我們就不說這個 這個就是 美國32隻GPS衛星 俄羅斯26隻 現在放了32隻 需要24隻 美國是不斷的更新 換代 舊的 還沒壞 新的上去 舊的暫時 用來做什麼呢 培訓 萬一有些故障 你馬上可以將這個 代替 那時候 中國大陸 北島 不管他怎麼說 遇到的問題 是什麼呢 一開始 袁子忠都沒有 北島 袁子忠是從瑞士那邊買的 當時怎麼買都不知道 他慢慢 慢慢 將國內的袁子忠 搞起來 你說怎樣準 待會李進跟你說 但是美國呢 他常常說 北島 強過美國的GPS 比你多條街 他比較的是 第一代的GPS 美國現在已經去到第三代 我們現在看到的照片 是美國第二代的 這個衛星 你看這個很大 這個是 剛剛裝進火箭之前 火箭的 整爐罩 很大 俄羅斯的格羅納斯 你可以看到這種衛星 他有很多 天線 這個是俄羅斯的 中國大陸北島 再看看 這個是歐盟的 Galileo 衛星 他不是用一條管 他是用一個四方 有好處 我覺得可能是管的那些 俄羅斯 大陸和美國都是用那些 我們看這個 四個老實說 大家都是號稱 全球導航衛星 Global GPS 但是大家的軌道 都不是一樣 就是說 每一個項目的科學家 有他自己的看法 大家的重點不一樣 其實中國大陸一開始 他的北島 按照日本和印度 地區性 因為當時 袁之中都找不到 沒理由射廿幾個 他先射了三個 然後慢慢再 整全球 整廿幾個 這個其實已經是 你想想五十年之前 美國已經整了 所以有很多資料 已經是available 北島 李進就發掘了 你現在拿你的手機 iPhone也好 你現在馬上可以用你的手機 李進就用我自己的手機 我這個是Android手機 三星來的 因為這幾個app 我就是free download 這個app就說絕對可以收到 四種不同的衛星 包括日本和印度 當然日本和印度就收不到 但我就說很奇怪 你看中間 三個每一個有三個 有五個 不同的衛星 但是看來看去 我收不到北島的衛星 收不到北島的衛星 美國收不到 為什麼收不到 你知道中國大陸 俄羅斯那些漏東西 歐洲那些 但我收到 當然 這個數字是會轉的 因為不同的衛星 飛向你頭頂 我那次 收到美國八隻 收到俄羅斯六隻 收到歐洲八隻 那就是要三家 北島就見不到 但你現在收到 這幾個其實都見不到 北島 我已經查過 沒有一個可以收到北島 在這種情況下 我又另外一個再看看 這個又是 打橫了 GPS美國11隻 蘇聯7隻 總之就是數來數去 都是這三家 我再進一步看 你看這個地圖 很有趣的 左上角 第一排紅色那個 紅色就是GPS 紅色是代表什麼 你看底下那個 紅色那個就是你可以 任何的時間 看到更加多的衛星 越紅就是看到越多 中間就是黃色 最左邊是藍色 深藍色的話 深藍色就是 看不到的意思 所以你看這個GPS 紅色那個多了 Glonass它就是 淺藍色 中間比黃色還差一點 但你看右手邊那個 BD2 那個就是北島 右手邊就是中國大陸那邊 它都有黃色綠色 左手邊就是深藍色 在美國你很難看到 很難看到 它的富貴面就不在那裏 它底下那裏又是 再深一點 又是中國大陸亞洲那邊有很多 紅色 紅到發紫 美國那邊就只有藍色 其實收不到 人家伽利略那邊 包括俄羅斯那邊 中間沒錯 你可以看到你一分鐘 現在你打開手機 任何的APP搜尋GPS 那裏有十幾個不同的APP 因為俄羅斯不是留東西 所以俄羅斯不是這樣留 另外一個 你要看到的就是同樣的道理 GPS伽利略 它都是綠色 很均勻的分佈 為什麼北島在美國這邊 全部是紅色呢 紅就等於零 我後來就知道 它主要是什麼呢 一會兒我們說 GPS雖然有原子鐘 那些東西 包括你的軌道 你都會有一點點偏移 速度 其實美國科學家 一早就認識到 因為他玩了幾段 他說我們需要地面站那裏 去接收探測 我們的衛星 它的軌道 地面站來校對 所以你分分鐘 那個衛星就說 我現在是怎樣 不錯 變成你收到 你24個 全部都要校對 而且要全球校對 假如沒有全球校對 全球都要有這些站 這個就是問題 中國大陸 自己都承認沒有那麼多站 沒有那麼多站 它在美國那邊 等於刪了它的訊號 刪了訊號 為什麼呢 偏離了 好像石頭 你想去 三藩市 去了伯克利 所以 地面站是很重要 我們再看看 剛剛說了 利奧夫的吉利 為什麼他不用筆導 馬斯克他不用GPS 這個原因 我們想 這些 GPS衛星的軌道 是二萬公里 二萬公里 那些 GTO最上面的衛星 三萬六千公里 二萬公里在中間 低軌道的叫六百公里 這個有什麼好處呢 第一你可以看到低軌道 六百公里 和二萬多公里 那個時間 快二十倍 這是第一個問題 第二個問題就是 高軌道的訊號 假如想來到 地球 比如石頭 你頭上有個電力層 這個電力層會 幹擾那些訊號 你看這個圖 有反射有節射 有這樣有那樣 你的訊號並不是我們想像中的 和你去到 那些三藩市 那些大路 urban canyon 節射 你根本看不到 我們現在看這個圖 很清楚 剛剛在你的頭頂 你會收到 這種問題你駕車 你敢不敢用這個訊號 撞到人都不知道 和離開 那些兩萬公里的訊號 就好像一堆 你根本就不知道 所以你要懂得 慢慢將那個雜音 將那個訊號拿出來 在最右手邊 這個圖就是一句話 後面有很多技術問題 所以我們現在看 再加上你的地力層 太陽能 一有那些黑斑 又不行 你都找不到 這個就說 原來你只是說GPS 用不到也好 用GPS也好 去三藩市 你不是說一秒鐘就去到三藩市 你慢慢走 他都會慢慢收到 所以就是這個意思 所以吉利發展衛星 就算你未來的美國GPS 好像這個大東西 第三代GPS 這個都是不行 所以現在變成 要用低軌道 因為低軌道 離地面很近 一發射就馬上收到 還有那個衛星轉得更快 轉得更快 他自己的Doppler效應 越強 越容易 假如他不動就很難 所以現在科學家就說 太陽子 很多人都準備發射 低軌道的導航衛星 那樣的話 星鏈、馬歇哈那些 隨時可以轉 所以在這種情況下 很同意李生的 舉例形式 不單止不動 GPS都未必行 雖然GPS的飛彈可以打得很準 但問題是飛彈到最後 一秒鐘的時候 他知道你在哪裡 一秒鐘轉不能躲 現在最重要知道 北斗在這邊 是看不到的 如果中共一直宣傳 要將核彈打來美國 他怎樣用他的導航系統 這其實是一個問題 我們今天的節目差不多了 多謝大家 再次祝大家 情人節快樂 或者元宵節快樂 元宵節 拜拜