书城自然科学科技探秘
23445800000029

第29章 现代科技发展探索(8)

GPS接收机的性能因机种不同而各有差异。接收机根据用户不同的使用需要又可分为大地型GPS接收机和导航型GPS接收机两类。但是,所有的接收机都具有国际通用的标准仪器接口,可以和自动驾驶仪、电台、话音通道及计算机等仪器实行对接,以便能够迅速地将导航定位信息传送到交联的相应系统。

GPS的定位方式有两种——单点定位方式和相对定位方式。单点定位方式就是用一台GPS接收机接收3颗或4颗卫星的信号,从而确定接收点的位置。单点定位方式测定的位置误差较大,在移动性一次观测定位中,其误差在使用P码时约10~25米,使用C/A码时约100米。如果进行固定点定位测量时,用两种码的相应误差分别为1米和5米。

相对定位方式就是在两个地点同时进行定位测量,并求出两点间的相对位置关系。相对定位方式测定的位置误差较小,尤其是在采用差分技术进行修正的话,定位精度便可大大提高。

GPS载体信息管理系统

随着GPS接收机的广泛应用,GPS载体(即用户)已不只局限于单一独立的运动载体,而是发展成为了一个GPS载体的相关群体。群体管理部门需要及时了解各个载体的运动情况,载体之间也需要知道彼此的运动状态。这就需要建立一个GPS载体的信息管理系统。

GPS载体信息管理系统就是对数个运行着的GPS自载体用户进行导航定位联网的一种现代化管理方法,可以使数个GPS载体形成一个相互关联的群体,可以集导航、定位、通讯、报警、防盗等功能于一体。它的应用使现代导航、定位、通讯指挥由常规领域进入了一个崭新的空间领域。

GPS载体信息管理系统基本由三个部分组成,即数个GPS接收机及其载体、载体上配置的通信链(电台),以及数码处理及显示的基地指挥中心。对于导航定位精度要求高的用户,还需要配备一个差分基准站。

GPS载体信息管理系统的工作原理是:载体上的GPS接收机显示载体方位,并且引导其正确运行,同时还会通过接口和电台向基地指挥中心发送编码信号。指挥中心经过解调、计算机处理等,再将载体的位置置于该地区的数字化地图及信号库,同时在屏幕上显示出来,从而使指挥部能及时了解所属全部载体的位置及运动状况,这样就更利于高效、安全地管理和灵活机动地调动指挥。

GPS载体信息管理系统的组合非常灵活,根据需要可大可小。基地指挥中心监控台可以是单独的一个,也可以是多个组成网络;可以是移动的,也可以是固定的,甚至还可以由固定和移动的指挥中心监控台混合组网。在通常情况下,一个基地指挥中心管理系统可以管理几百个运动的GPS接收机载体,其管理范围视通讯设备能力而定,通常可达到50~500千米。

相关链接——全球四大GPS系统

美国GPS:由美国国防部于20世纪70年代初开始设计、研制,并于1993年全部建成。1994年,美国宣布在10年内向全世界免费提供GPS使用权,但提供的只是低精度的卫星信号。据称,该系统有美国设置的“后门”,一旦发生战争,美国就可以自行关闭对某地区的信息服务。

欧盟“伽利略”:1999年,欧洲提出计划,准备发射30颗卫星组成“伽利略”卫星定位系统。2009年,该计划正式启动。

俄罗斯“格洛纳斯”:这一GPS系统尚未部署完毕。始于20世纪70年代,需要至少18颗卫星才能确保覆盖俄罗斯全境;如要提供全球定位服务,则需要24颗卫星。

中国“北斗”:2003年,我国“北斗一号”建成并开通运行。不同于GPS的是,“北斗”的指挥机和终端之间可以双向交流。2008年5月12日四川大地震发生后,北京武警指挥中心和四川武警部队运用“北斗”进行了上百次交流。“北斗二号”系列卫星2009年起将进入组网高峰期,预计在2015年形成由三十几颗卫星组成的覆盖全球的系统。

十大超越人类极限的未来技术

目前,世界上有十项技术被认为是超越人类极限的未来技术,它们依次为人工智能、意识上传、兆观工程、分子制造技术、自我复制的机器人、电子人、太空移民、基因疗法/核糖核酸干预、虚拟现实和人体冷冻。

所谓超越人类极限,就是指通过先进技术提高人类的能力。这里说的技术,当然不是iPod、iPhone、Playstation这些目前最流行的电子设备所采用的技术,而是为消灭疾病、向世界上最穷的人提供廉价而又质量的产品、改善生活质量、社会交流及其他事项所采用的一种重大的战略性技术。一般的普通大众是不会注意到这些技术的,因为它们混合在世界的架构中。但是,一旦技术变得可以获取,我们就会立即注意到它的存在。而且技术无所谓贵贱,如果一项技术真的有效,它会创造出数倍于自身价值的价值。

以下就是这十项超越人类极限的未来技术:

人工智能

未来学派认为,人工智能是完全有可能的。如果这真的能够实现,那么思维、感知、想象、发现、交流等人类的思想活动就都可实现人工合成的智慧了。而串行运算之充分,并行运算之必需,也都在技术范围所能达到的范围之内。

一旦人工智能得到发展,那么世界将受到即将到来的人工智能风潮的巨大冲击。不过现在谁也无法说明其中的细节。如果像沙子一样的物质也能被制作成电脑芯片并具有一定的智能性,那么最终太阳系中的绝大多数物质都会变成智能化的,其结果将是“智力复兴期”:智能化的不断扩展超出了人们的想象;但是相反的,如果没有感情和理智因素的指导作用,人工智能会将人类带向世界末日。因此,即使人工智能实现了,我们也必须设立最基本的条件,否则必将自酿苦果,追悔莫及。

意识上传

意识可以依附于一种载体,就可以依附在另一种载体上。意识上传,有时是指非生物学智慧,即围绕着认知处理过程可以通过本源培养而不是现有的神经元来实现。考虑到神经生理学几十年来的成功经验和近期世界上首次脑修复术——人工合成海马体实验的成功,这些预想似乎真的可行。

其实,我们的意识更多是由自身表达特性的信息模式,而不是其特有的硬件配置来决定的。虽然很多哲学家早已认识到了这点,但要使公众在更广泛的范围内接受,似乎还需要一些时间,因为人们并不愿意承认自己只是个在生物学神经元上安装了自动计算功能的数据处理装置。但很难想到另一点:一旦我们否认了非实质性灵魂的存在,我们就必须承认精神也是安装在肉体之上的一种物质形式。但如果除了现有神经元之外的物质能完成这一功能,那么为什么不能说智慧和意识也能通过其它形式存在呢?

超大型工程

我们大多熟知那些称为超大型的工程的东西,因为像《死亡之星》之类的科幻作品中到处可见。比如,典型的大型工程指那些至少长达1000千米的巨物,如太空电梯、戴森球体等。如果采用上面所说的自我复制机器人技术,这么大规模的建筑就可以大部分通过自动控制系统完成,我们这些智慧生命只需负责其中最高端的功能与设计部分就可以了。考虑到人类进入太空还需要较长的时间,目前太空中也并没有适合人类居住和使用的建筑物,我们要做的东西还有很多。不过如果真能建成这些巨型建筑,那将是一件无比伟大的事情。

分子制造技术

如果自我复制是机器人技术的圣杯,那么分子纳米技术就是制造业的圣杯了。分子纳米技术最初由自我复制技术分化而来,应用范围十分广泛,能够以原子的精度生产绝大多数产品。这一概念也被称为“纳诺工厂”。