美國花費上千億元建造的GPS為何免費供全世界人使用?

事後說事


提起GPS,大家馬上會想到開車用GPS導航;去旅遊,手機上看地圖導航;

叫外賣、滴滴打車;約會、聚會發位置共享;鍛鍊時計步......現在我們每天的生活,已經離不開GPS了。

GPS是美國從70年代開始,花了兩百多億美元,用了二十多年時間才建成的衛星導航系統代稱。

GPS首先是重要的軍用基礎設施,主要用於部隊的三維導航與定位。

如海軍的艦艇,空軍的飛機,陸軍的車輛坦克大炮等的導航與定位,以及被打擊目標的精準定位。

其次它也是民用基礎設施。除了我們非常熟悉的手機定位和導航,GPS在道路交通管理上也運用廣泛,可以減少道路擁堵,提高高鐵速度,實現無人駕駛,無考官駕考等。

GPS還大量應用於氣象、海運和水運、航空運輸、應急救援等各個方面。

這麼好用的東西,美國又投入了這麼多錢,按常理美國會高價賣給想用的其他國家。

可美國這次卻一反常態,把GPS的民用方式免費提供給全世界使用。甚至連反美派都可以用,難道不怕反美派用美國人建造的GPS定位去打美國嗎?

要知道因為貿易逆差,美國感覺吃虧了,都到處打貿易戰。它真的這麼大方,讓全世界人免費共享它花巨資建造的GPS,美國人真的在做好事?

當然不是!

天下沒有免費的午餐,何況是陪吃午餐都能賣高價的美國人。

那麼美國人為什麼要把GPS免費給全世界使用呢?因為

一、不免費不行。

我們打開廣播,播放時聲波信號傳到之處都能聽到聲音,但我們沒有辦法控制誰可以聽,誰不能聽。

GPS也是,它只管發送信號,根本就不知道誰接收了信號。不知道誰接收了信號找誰要錢去?

不能控制別人接收信號,那麼把信號加密,讓其他人接收了也無法破譯,行不行呢?當然行!可是簡單加密的信號,很容易被破譯出來,沒什麼效果。

複雜加密又要很多錢,而衛星發送出來的信息量非常大,其中大部分又是沒有任何價值的。

如果要把所有信號複雜加密,使人無法輕易轉碼破譯,日積月累要花費的款項是個無底洞,可能比建造成本貴幾十倍。

所以美國乾脆大方點,只加密軍碼,而把所有民碼信號不加密免費供給大家使用。

二、免費是為了得到他想要的其他東西。

因為免費,用的人就多,這樣美國可以對使用GPS的所有人、物定位。

通過輸入數據庫,美國能把全球的所有國家的地形,任何一條道路、建築等都清清楚楚的顯示在地圖中,做到對其他國家瞭如指掌。

當一個國家或地區的民用、商業、政務、科研甚至部分軍事用途等方面,都對GPS形成依賴,離不開GPS時,美國就可以通過GPS系統對這個國家和地區進行干預。

這時GPS就變成了美國手中的另類武器。美國不高興了,就切斷某個國家或地區上空的GPS信號。

這時習慣了導航開車的司機們要麼撞車要麼在路上兜圈,可能找不到要去的地方了。

高鐵、火車、飛機、輪船沒有了導航和定位,無法科學調度不說,還可能相撞,所有交通都接近癱瘓了,社會生產生活亂套了,秩序失控後接著社會動亂就來了。

再說美國給全世界開放的只是GPS的民碼,使用的精度比美國軍方的差了十幾倍如果真的跟美國打仗,他們把GPS的民碼服務停掉,只有自己能用軍碼。

美國在第一次海灣戰爭期間,就是這麼幹的。美國大量的導彈,精準的炸向伊拉克的軍事重地。

而伊拉克向沙特和以色列發射的飛毛腿導彈,大部分都沒有命中目標或偏離目標!——因為美國關閉了伊拉克所在區域的GPS導航系統窗口。

如果美國不停用民碼,而是發個欺騙碼,瞄準敵人的導彈有可能飛到自己的頭上,這更加可怕。

一旦其他國家的軍事裝備,依賴美國的GPS系統的話,那就只有被動挨打的份,這就是提供免費午餐的又一好處。

三、免費帶來的巨大商機

免費的GPS帶動整個導航產業,信號不要錢,但是接收信號的終端設備如導航儀、手機等要花錢買,終端設備廠家使用的芯片要給芯片設計公司交專利費。

雖然簡單加密的信號,不要花多少錢就能破譯出來,但產家如果單獨研發生產,和買芯片比還是貴多了,大多數產家為了多賺錢就選擇了直接買芯片。

所以我們用的每一個GPS設備,比如我們買手機和導航儀,買的時候費用裡面就包含產家支付的GPS芯片的錢。

一個芯片不要多少錢,但細水長流,想想全世界一年出廠多少手機?全世界的芯片,核心技術又都由美國掌控,只芯片一項就讓美國賺得盆滿缽滿。

總之,GPS免費並不需要額外增加研究和建設成本,還省了加密的成本;打著為世界做貢獻,承但強國應有責任的旗號,贏得世界的讚許同時又通過其他渠道賺回鉅款,還撈取其他不可告人的好處,聰明的美國人當然會選擇免費了。

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有書共讀


個人覺得還是和GPS本身的原理有關,當然經濟因素也很重要。

GPS的原理,其實非常簡單:衛星在太空不斷的發送時鐘信號,而接收者則會接收到不同衛星發來的時鐘信息。由於距離不一樣,所以收到的時鐘信息是不一樣的,比如同時收到的可能是10:23:01.27,另一個衛星發來的可能就是10:23:01.29.

而接收者就可以根據三顆以上的衛星信息,計算出自己的位置。

但是要注意的是,GPS衛星發射的信號並不是針對某個人發射的,它實際上是一種「廣播」,每個人都能接收到。這有個好處,就是不需要來回確認身份、協議,接收到就能用,效率非常高。

那就有人問了,為什麼不加密呢?實際上軍用編碼是加密了的,精度非常高;而民用的則會降低精度,而且不加密。

後者的理由,有可能是根據經濟方面來考慮的。

因為GPS本身對於經濟發展是有重要促進作用的(導航、定位,現在我們每個人都在用)。而且由於是單向的接收,所以邊際成本幾乎為零。但是如果要加密,那麼使用者就會增加成本,從而使得社會整體的成本增加。


章彥博


首先要澄清一點,美國花費千億建造額GPS服務共全世界人免費使用,這個問題本身並不嚴謹。真的免費嗎?難道美國真的會無償給全世界使用嗎?事實上並不是這樣的。在回答問題之前我們先看兩個例子:

第一個例子,360殺毒軟件。在360殺毒軟件之前,國內早期安全行業的瑞星、卡巴斯基、金山、江民等殺毒軟件瓜分了中國互聯網安全市場,後來360以初創型的產品進入市場,憑藉這“永久免費”這一響亮的口號,對同類軟件進行降維打擊,迅速吞噬安全市場,最終顛覆整個行業。難道真的是免費的麼?其實在使用“免費”產品的時候,你通過觀看它提供的廣告,創造了價值和他做了交換。再後來,你又不知不覺的用最寶貴的私人數據,和它做了交換。

第二個例子,我們平時用的很多服務,普通的看來好像基本上全是免費的,比如說我們用的谷歌百度搜索引擎,郵箱,微信,還有現在的很多軟件,提供的各式各樣的服務涵蓋了我們生活的方方面面,甚至樂視、360都稱要實現硬件(電視、手機)免費。他們真的是免費的嗎?你可能要說了,我用的XXX一點廣告也沒有,也從來不收集我們的個人信息,超級良心。那麼恭喜你,你已經“入坑”升級了,你利用自己的潛在價值和“免費”產品做了交換。經常使用“免費”軟件,就有機會轉化成他們的客戶,通過付費等手段變成高級用戶、 VIP用戶等等,享受更多,更好的服務,由潛在客戶,成了真正的客戶。

看完這兩個例子,我們再回過頭來分析一下GPS。首先GPS其實並不是完全“免費的”,事實上它包括標準定位服務和精確定位服務,我們平時使用的就是標準定位服務,而精確定位是不對民眾開放的,想要使用高精度的定位,就要購買授權。

再來看免費的這項服務。實際上我們為了能使用GPS提供的這項免費服務,需要專門的硬件,而美國自己就是硬件的研製方。既有現成的技術,又有現成的生產線,自然是賺的盆滿缽滿,這是一方面的原因。

另外,美國開放GPS服務,在早期基本上屬於全球壟斷,技術相對比較落後的一些國家對GPS逐漸形成了依賴,GPS能夠滿足需求的情況下並沒有足夠大的動力去建造一套屬於自己的定位系統,正好保證了它的壟斷地位,這是第二方面。

第三方面,稍微瞭解GPS的就會知道,對民眾開放並不需要額外研究和建設增加成本,既能為世界做貢獻,承但強國應有責任,又能贏的世界的讚許,同時有鉅額收入,何樂而不為?

所以,綜上分析,怎麼看,美國都是利用GPS做了一個很好的買賣,絕非大家所認為的完全是公益之舉。

以上是個人淺見,如有不足,歡迎大家一起討論。


留白說




你覺得美國傻嗎,從長期以來的經驗教訓中,我想每個國家,每個人都應該有自己的判斷,美國到底是一個怎麼樣的國家,你就是打一次交道,你體味不出來,兩次你還不知道啥情況,三次你總該覺醒了吧。

從第一次世界大戰、第二次世界大戰中我們就可以看出,所謂的美利堅沒有那麼簡單。美國人一點也不傻,把GPS讓全世界共用,那麼美國有什麼好處嗎?當然有,美國通過這樣的手段不就可以對任何國家、任何個人進行定位了。你想我提供定位的基礎是什麼呢,那就是數據庫。


我把你們國家每條道路的情況都摸得透透地,打起仗來,那還不是戰場單向透明,我就喜歡這種戰場單向透明。這樣,對手不是任人宰割。所以,表面上美國讓大家免費使用,實際上他的背後是一盤大棋局。比如,如果我想弄誰,我就咔嚓,把GPS關掉,你這裡不就成了聾子瞎子了嗎。

所以,美國算好了這筆賬,看似自己前期投入的成本比較大,但是實際上真正受益的還真的是美國人自己。所以,天下沒有免費的午餐,我們也要真正正視這些情況。也正因為這樣的原因,世界上許多國家,或者許多國家聯合起來,要建立自己的全球定位系統,其根本原因是不言而喻的。你用別人的,始終會覺得自己還是比較難受的。


阿爾法軍事


其實不僅美國花費上千億元建造的GPS免費供全世界人使用,中國的北斗和俄羅斯的格洛納斯,以及歐洲的伽利略,甚至印度的區域導航衛星系統(IRNSS) ,這些衛星定位導航系統,為民間開放的服務信號,都是免費的。至於原因,在IT業界有一句真理:免費的才是最賺錢的!

中國有句老話,叫做無利不起早,顯然美國並不屬於慈善家類型,如果一件事對他自身沒有利益,他是不會去做的。GPS系統是美國從上世紀70年代開始,歷時20多年,耗資200億美元打造的重要軍用基礎設施。

首先可以明確第一點,美國提供免費的只是民碼部分,軍碼部分的精確度比民碼不知道高了幾個等級,肯定不會免費供世界使用,而GPS的研製就是為了軍事使用,民用不過是附屬產品;

其次也是GPS自身的特性決定了它並不能進行收費,因為其是單向通信體制,只管發出信號,而並不知道誰接受或者使用信號,既然都不知道,就無從收費,所以美國順水推舟,說讓全世界免費使用,順帶還提高了國家軟實力;

最後,GPS定位GPS的應用會使美國可以瞭解到其他國家的重要的民生行情,對美國來說好處不少,何樂而不為?而且凡事不能光看表面,雖然接受使用信號是免費的,但是終端始終在人家手裡,你要使用還是要購買人家的終端使用設備,國內的幾家導航app例如高德,道道通等都是用的GPS,要向人家繳納專利使用費等。


科羅廖夫


實際上,看似沒有收費,但是任何一個GPS終端接收設備,都必須採用專用芯片才能接收並解析GPS信號,而生產GPS終端專用芯片的廠商必須繳納授權費。

使用者獲得GPS終端設備基本上是不可能免費的,因此GPS終端專用芯片的費用事實上也被轉嫁給了使用者,故可以認為GPS事實上是一種“隱性收費”的服務模式。通過這種“表面實惠”的使用授權推廣手段,GPS在系統建成後很長一段時間內幾乎壟斷了全球的衛星導航產品和服務市場,相比之下其傳統競爭對手、蘇聯的GLONASS幾乎沒有任何市場份額可言(當然這也與GLONASS的服務授權模式、以及信號覆蓋範圍與質量有關)。

由此,GPS不但獲得了遠超其建設成本的收益(GPS的初期建設費用僅120億美元),而且事實上控制了大部分國家民用、商業、政務、科學研究甚至部分軍事用途方面的導航業務,這在一定程度上使美國具備了通過GPS系統對一些國家和地區進行干預的能力。可以說,無處不在的GPS信號,已經成為了美國手中的一種具有“非對稱優勢”效應的武器。

一旦美國切斷某個國家或地區上空的GPS信號,會對該國家或地區各種社會生產活動產生極大破壞,甚至會導致社會動亂和秩序失控。這種通過表面讓利佔據市場主導、進而由市場主動佔據技術壟斷地位、再由技術壟斷獲得政治干預能力的做法,雖然被很多國家所詬病,但也確實難以找到破解之術。而有能力建設全球導航系統的中、俄和歐盟選擇“另起爐灶”,也是基於這個原因。


軍機圖


免費的GPS造福全世界,這要感謝美國。但其實就是因為它的全球性,如果收費,首先我們可能至今都不知道它為何物;其次,美國本來就是一個在全球範圍內都有它利益的超級大國,發明了這套系統之後,不可能僅僅限於美國本土使用,而且,在國外的美國人如果不與所在國的百姓一起分享,則這套系統的功能就會受到很大的限制。就是說,只有GPS發揮出它的全球共享公共資源的稟性之後,它才是有價值的。

但不管GPS怎麼免費,各國的民用可以,但軍方是不宜使用的,這也就是為什麼在有免費午餐的時候,我們還要自己開發北斗導航系統的原因。未來,北斗系統在我國取代GPS的可能性是存在的,只要它好用,也同樣不收費。我國也應該會以此來和美國競爭,請一些國家加入進來,也不收費,但更好用,精度更高。期待這那一天的到來,我們用上我們自己的導航系統。

其實GSP一直不收費,也反而讓人不踏實,如果我們不開發自己的導航工具,一旦人家卡我們的脖子,那這麼多靠著它指路的車輛船舶等等,不就一時間都成了瞎子?因此,這樣的景象不能讓它出現,必須有我們自己能掌控的全球定位系統。


人稱黎叔


gps由於建成時間早,沒有考慮到使用者設備代碼的問題,無法面對用戶實時收費。在你手機或者其他定位儀器出場之前gps已經通過製造商收取了芯片費用和授權費用,所以並不是完全免費的在使用美國製造的GPS。


美國的gps衛星發射一共耗費了十六年,總消耗費用一百二十億美元,即便是加上後期的維護和正常運轉,也沒有上千億元這麼誇張。

gps有兩種模式,一種可以供美國使用高精度的軍用導航,在其他領域gps可以發代碼通過手機網絡連接到美國服務器,接收服務器指令改變定位精度,所以我們現在使用的一般是低精度定位,只能滿足民用需求。當時的南斯拉夫軍隊使用的是美國gps定位,在戰爭中南斯拉夫的隱形戰鬥機定位不準確,空軍力量一敗塗地,最後導致南斯拉夫分裂美國gps的定位不準確戰略發揮了很大作用。


這是一個警告,要想強大還得有自己國家的一套衛星定位系統。從一九九八年我國的北斗衛星就已經開始建設,一九九九年南斯拉夫大使館被炸之後,整個世界才知道gps的精度已經到達釐米級。為了提高國防實力,加速建立北斗系統已經刻不容緩。


吸收了歐洲和美國衛星定位系統的雙重優勢,使用了伽利略系統的頻段,具有後發先至的優勢,並可免費用於民用,也可用於商用和軍事覆蓋。

其實北斗衛星系統也可以免費導航,只要安裝了北斗導航的芯片,就可以取代gps導航。很多國產的旗艦手機都全部內置了北斗芯片,而且北斗獨具通訊功能,這就是後發優勢。


品讀武器裝備


美國花費上千億元建造的GPS為何免費供全世界人使用?

美國肯定是有自己的考量。並且是深謀遠慮。首先對美國利好的就是它可以收集到全世界裝有GPS系統的裝置的信息,比如手機,汽車等等。

再來分析一下題幹,我想大家就會更明白。首

從時間上來看,美國是從上個世紀70年代就已經著手研製了,說明它看準了GPS在未來社會,也就是現在,將會被廣泛利用。而從美國國內管理的角度來說,交通,治安等方面也都需要這樣的一個技術,所以這是美國研製它的一個最初的動力。那麼美國一向就是說,研發成功就應用,而應用的最理想的狀態則是在全世界應用。並且題幹後面也說了可以進行海陸空三軍的全方位的導航和定位能力,這對美國本土的防禦和對全球導航定位系統,都是有很大的影響的。可以說美國相當於掌握了全球裝有GPS的各類裝置的動向,對於美國來說,意義非凡。

所以,美國花費了上千億美元的GPS,看似免費,實則為美國帶來了巨大的看不見的利好。


本來世界觀


因為GPS完全可以視為地球上空沿著固定軌道運動的測距點,不斷向外界廣播自己的當前時間,也就是「星曆」。只要你有GPS接收器,那麼就能夠收到GPS衛星的信號,因為GPS衛星一直在以單工的方式廣播信號,就像人類一直在向外太空發射信號一樣。


GPS要工作的話,首先要有星圖,也就是每天任何一個時間,24顆GPS衛星在太空中的位置都是固定的;然後每顆衛星會發送衛星的當前星曆(時間),比如1號衛星發送的格式就是「1號衛星+11時39分16秒20毫秒33微秒」,這樣跟本地時間取差值,乘以光傳輸的速度30萬公里/秒,就能計算出我們距離1號衛星的距離了。按照空間定位,我們最少只要獲取了三顆衛星的星曆,就能夠計算出我們在地球上的經緯度,加上第四顆衛星,就能計算出海拔了。

GPS的芯片和應用開發,在2007年還是門大市場,我當時買過一個NOKIA的藍牙GPS接收器,大概要700塊;後來隨著ASIC芯片的發展,專用GPS芯片也越做越小,最後形成了一個大芯片中的一個小模塊,加上AGPS技術(通過互聯網廣播時間和大概區域,直接調星圖),讓定位速度從以前冷啟動時候的7-8分鐘,減少到現在的2-3秒。所以GPS隨著價格下跌、使用效率提升,就正式的大規模應用起來了。

至於美帝為什麼願意免費開放給其他國家用,是因為美帝的軍用精度和民用精度是不同的,軍用精度可以做到1.5米,而民用精度一般是10米左右;另外,當敵人的武器和導彈使用美帝的GPS定位時,美帝只要在GPS發送的時間上增加一點擾碼,或者把GPS發送的功率暫時調高一個數量級,敵人的星圖、星曆就全部失效,GPS定位錯誤,所有導彈都會打歪。


比如GPS 1號衛星,原來的工作模式是發送真實時間,現在在真實時間上增加10微秒,那定位距離就差了30公里,你說還怎麼定位?分分鐘就打歪了。所以美帝最期望的是全球都使用GPS服務,這樣就可以利用高科技收取全球的保護費了。


所以我國才會一顆顆的往天上打北斗衛星,最終成網,核心也是為了不受制於人。


GPS衛星星曆:

衛星軌道信息或某一時刻軌道參數及其變率或某一時刻衛星位置及其變化率。

分為預報星曆(又叫廣播星曆)和後處理星曆(精密星曆)。

——GPS廣播星曆:包括某一參考曆元的軌道及其攝動改正項參數。共有16個參數。用C/A碼傳送的星曆叫C/A碼星曆,精度為數十米。

——後處理星曆:用P碼傳送的星曆叫P碼星曆,叫做精密P碼星曆,精度為5米。用於軍事目的。大部分用戶得不到。一些國家某些部門根據各自跟蹤衛星的精密觀測資料來計算出的星曆。事後提供給用戶。


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