MIT求學記 GPS野外觀測（1）

                               （一）

  GPS是全球定位係統（Global Positioning System）的簡稱，它是美國國防部在20世紀70年代研製和發展出的主要是用於軍事用途的衛星係統，耗資100多億美金。GPS由24顆衛星（還有幾顆備用衛星也在軌道上隨時準備替換過時的衛星）組成，分布在2萬公裏高空6個等角度交叉的軌道平麵上。它們提供了全天候，高精度，覆蓋全球的實時定位功能。GPS衛星發布兩套訊息，精碼（P碼）是軍用的，定位精度在幾十公分，粗碼（C/A碼）供民用，精度在十幾米。

  在70年代中期，MIT的一位教授Charles Counselman就提出不用GPS的碼，而用運載這些碼的電磁波載波的相位也可以定位，並且定位精度可以大大提高到厘米級（現在的載波相位定位精度已經達到毫米級，正在向亞毫米級邁進）。這一革命性的想法剛提出時，全世界絕大部分科學家還是持懷疑態度。雖然這種方法理論上是成立的，能不能實現還很難說。1980年，Counselman和他的助手們在Haystack天文台的停車場上，第一次用研製的GPS接收儀實現了載波相位定位，並且達到了厘米級精度。當年冬天，Counselman在美國地球物理年會上匯報了這項成果，整個會場一下子轟動了。由此開始，GPS的研究和應用變得如火如荼，一發不可收拾，如今它的應用已開始走進千家萬戶的日常生活。多虧了GPS的發展，也養活了包括我在內的一大幫閑人。如果沒有它，說不定至今我還在中餐館裏洗盤子呢。

  我進入MIT的時候，GPS還剛起步不久，它沒有象現在這麽普及，還隻有很少一些人知道它。MIT是全美國從事GPS研究最早的學院之一，航天係Counselman教授率領的小組側重於GPS基本技術研究，象電波訊號設計和天線設計。地球係Jordan教授率領的小組側重於GPS數據處理和地球物理應用的研究，這兩個小組經常聯係交流研究成果。我加入Jordan的研究小組時，有兩位美國研究生已開始從事GPS應用方麵的研究，我有幸成為第三位，也是MIT第一位從事GPS應用研究的外國研究生。後來我才發現，我們竟然是美國最早的一批，恐怕也是全世界最早的一批，專攻GPS方麵研究的研究生之一。

  Jordan當時得到美國科學基金會(NSF)資助的項目是利用GPS觀測資料研究南加州的板塊構造運動和區域性形變場。這是以MIT打頭加上好幾個加州大學的聯合科研項目，我們的第一期任務是用GPS技術測定幾十年前甚至一百多年前的老觀測點的位置，測定值和老觀測值的差別（扣除了係統差和其它因素造成的移動以後）就主要是構造運動產生的台站位移。
  這個項目要求我們每年至少去一次加州作野外觀測，它使我有機會體嚐了和當年上山下鄉完全不同的美國野外觀測生活，這真是一段難忘的日子。

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• thanks for sharing -hz82000- ♀ (0 bytes) () 03/30/2009 postreply 14:34:07