GPS“归零”影响甚微 北斗三号将提前半年就位

GPS(全球定位系统)被广泛使用来确定地球上的位置。此外，该系统还可以显示时间。 GPS接收器实际上依赖于这些来自卫星的数据，它们不仅可以告知时间，而且可以使基于位置的服务正常工作。不幸的是，今年11月初第二次GPS周数翻转问题将影响部分旧设备。

人类可能对时间有一种几乎与生俱来的理解，但计算机却没有，它们只是用一串数字记录时间的流逝，让软件来解释并转换成人类能读懂的东西。这种数字格式常常受到当时使用惯例或技术限制影响。例如，著名千年虫问题是由一些系统只使用两个数字来表示年份造成的。

GPS周数翻转情况与前者类似。由于硬件限制，系统在一个只有10位的空间里计算周数，这意味着它只能从第0周到第1023周。一旦到达第1024周，周数计数器将翻转到0，这可能会导致GPS接收器工作不正常。幸运的是，此“ GPS周数翻转”问题仅每19.7年发生一次，第一次是1999年8月21日，第二次是在2019年4月6日。更好的是，GPS设备已更新为使用13位空间计算周数，因此翻转仅157年一次，今年早些时候发生的GPS周数翻转问题没有造成太大影响。

此前，苹果已经发出警告2012年及更早推出的iPhone和iPad所有者，下一次GPS周数翻转将于2019年11月3日UTC时间上午12:00进行，这些设备将受到影响。苹果的解决方案很简单，用户只需将设备更新到iOS 10.3.4，或者更新到iOS 9.3.6。Verizon也发出了同样的警告，部分三星、谷歌和其他公司的Android设备将受到影响。

与GPS相比，更年轻的北斗系统则有着更长的翻转周期。我国的北斗系统设计人员结合GPS周数翻转周期短和一般GNSS接收机使用寿命情况，在设计时，其周计数用13bit表示，翻转周期是8192周，大概是160年，从而有效规避了该问题。其实，对应卫星导航系统周数翻转问题，是必然会出现的，只是翻转周期的长短问题，但是在用户接收机中可以设计合理的算法而规避这个问题，成为没有bug的万年历。

值得一提的是，在近日举行的中国-中亚北斗合作论坛上，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在接受采访时表示，明年6月底前将完成所有北斗三号卫星发射，提前半年完成进度。北斗将为世界贡献一个覆盖全球、性能先进、一流的卫星导航系统。

相比起最初的北斗一号采用三颗组网卫星，有源定位，可进行区域导航定位、双向数字报文通信及精密授时等服务。服务范围仅限国内，授时精度为100纳秒。北斗三号将由30颗组网卫星组成，采用无源与有源导航相结合的方式。服务范围涵盖全球，定位精度为2.5米至5秒，测速精度优于0.2米每秒，授时精度优于20纳秒。