全球定位系统在改变着我们的工作和娱乐方式。

去年8月的某个晚上8点17分,加利福尼亚州奥克兰市救护车调度员约翰 · 芬克(John Fink)的电子计算机屏幕上突然出现了红色信号。一位妇女刚刚打电话给911说,她年迈的父亲呼吸困难。

芬克在计算机上击了一个键,5个靠得最近的救护车的车号立刻出现在屏幕上,其中第一个车号是534。在一幅地图上,一个黄色的雪花出现在打电话者所在的位置附近,图面的高地医院停车场上出现了一个标有“534”字样的蓝色方块。芬克按了另一个键向534号救护车上的工作人员发出信号。几分钟以后,两个护理人员就奔进了病者的家门,突然病人停止了呼吸。

护理人员开始向病人的肺中输氧并火速把他送往医院。患者的严重病情是抗菌素过敏所致,几分钟以后他又开始呼吸了。

“谢谢你们救了我”,病人真诚地对护理人员说。

事实上,这个男子的获救同时应归功于在地球上空11,000英里处绕行的24颗人造卫星。这些卫星在太空的6个不同的轨道上穿梭运行,上面装备着原子钟、电子计算机以及一些发射与接受装置。被称为全球定位系统的这个人造卫星星群正在为盲人指路,帮助农场主播种小麦,协助人们控制油污的泄漏,甚至还在为打后九穴的高尔夫球手一个更好的机会。它还被用于保护濒于灭绝的动物,帮助城外居民迅速找到靠得最近的烘馅饼店。“其用途一言难尽”,某信息技术研究公司的加氏研究小组成员肯 · 杜兰尼(Ken Dulaney)说,“它将会在各个领域得到应用”。

当五角大楼的计划人员在20世纪70年代早期开始设计全球定位系统时,使用卫星来管理一个城市的救护车是他们所未曾预料到的事。当初建造该系统是为了协调飞机、导弹、轮船的运行以及军队的调动,其全部工程直到1993年下半年才完工。但是在1991年的海湾战争中,它已经为炸弹和炮火提供准确的目标指示,美国部队使用的手提接受机极其准确地引导他们越过了渺无人迹的沙漠。

全球定位系统的卫星以每秒钟1000次的频率播发时间和它们所在的位置。通过测定信号之间的时间差,地面上的装有电子计算机的接受机就可以确定你与卫星之间的距离。在把来自几个卫星的数据加以综合分析之后,你就可以精确计算出自己所在位置的纬度、经度和海拔高度。

去年这个卫星系统曾帮助营救了空军上尉斯考脱 · 欧格代(Scott O'Grady)。当时他的F-16战斗机在波斯尼亚被击落,对欧格代的生存起保护作用的各种因素中,手提全球定位系统接受机是其中之一。

被塞尔维亚士兵追踪了6天以后,欧格代使用他的全球定位系统接受机把他的坐标通知了海军陆战队的救援队。然后,救援直升机使用全球定位系统接受机导航穿过山中的浓雾找到了欧格代。

政府告知民间使用者,全球定位系统的精确度在100米范围之内。在实际应用中,差动全球定位系统——一个能纠正信号误差的系列地面站——能把你所在的位置精确到几英尺范围之内。大家都可以免费使用这个系统。

最近我去加利福尼亚走访了几个全球定位系统幻想家。在旧金山国际机场,我租用了一辆福特金牛座牌小汽车,车里装有“永不迷路”——安装在汽车里的一幅由计算机控制且与一台全球定位系统接受机相连的地图。当全球定位系统追踪到该车的位置时;'车上的一台计算机就在一个小屏幕上绘出一幅彩色地图。我在计算机的键盘上输入了我住的旅馆的地址,“永不迷路”很快就测定了我去旅馆的最便捷的线路。一个大的黄色箭头出现在屏幕上,与此同时一个稍带鼻音的电子声音说,“左转弯向前”。循其所指,我开着车上了路。

在行车过程中,一个代表我的车的楔状图像在屏幕上沿着一条光线最明亮的线路向我的目的地移动,我把调控装置拨到“渐次转换”挡上,地图上的原指令被新的易读指令所取代,箭头变大,声音变高了。

赫尔兹和阿维斯汽车出租公司都出租配备全球定位系统地图的汽车。渥尔兹汽车制造公司现在提供价格为2495美元的全球定位系统车用地图,其它汽车制造商也计划仿效他们的做法。曼哈顿学院管理委员会的技术专家彼得 · 休伯(Peter Huber)相信,随着对

全球定位系统车用地图的需求的增长,其生产费用会直线下降。“全球定位系统装置将会成为一种十分普及的设备,就像收音机一样,”他说。

一些汽车现在可以装上“无线电求救”按钮操纵装置。只要驾驶员一按按钮,车载蜂窝电话就会自动把车辆的牌号和车载全球定位系统装置所确定的车辆位置

报告给安全人员,安全人员将向当地警方报警并呼叫一辆救护车前去救助——向你提供你需要的一切。安全人员甚至可以向汽车中的电子计算机发去信号,让它关上车窗,锁上或打开车门。

去年冬天这一无线电求救系统第一次投入实际使用。当时从底特律发出了一个求救信号,福特公司一个工程师的一辆测试车在底特律的一个停车场抛锚。得克萨斯州的安全人员在密歇根市叫了一辆救援车,几分钟以后一辆拖曳车就到场了。

监视客车和卡车的行踪是这一系统在商业上最早的应用项目之一,接着它又被用于跟踪在运输途中的货物,近年来生产厂家已经把存货量减到了最低水平,他们通常是需要多少材料和部件就订购多少。如果托运的货物不能按期交货,大宗的买卖就会完蛋。

货物的失窃也是一个问题。“仅在加利福尼亚港,每天失窃的货物的价值就达100万美元”,运输索赔审核委员会的威廉. J. 奥格罗(William J. Augello)说。就全国而言,每年货运汽车在途中遭抢劫以及货物在船运过程中失窃给美国商业界造成的损失就达上百亿美元。

圣安东尼奥市的综合货运管理系统把太阳能电池动力发射装置安装在货物集装箱内。这些集装箱的位置数据通过发射装置被不断传送到通信卫星上,卫星再把这些数据传输到公司总部,一旦一个集装箱的门被打开,全球定位系统就会立即向公司方面发出货物遭抢劫的替报。

没有几个人比查理 · 荃波尔(Charles Trimble)更熟悉全球定位系统的功能了。他是一个电子工程师,1978年他开始在租借的一家旧剧场的屋顶上安装接受机。今天,加利福尼亚森尼韦尔市的荃波尔导航设备公司是全球定位系统工业巨人之一,其仪器产品被用于从引导旅游客轮穿越美国的内线航道到使地方电视备与国家电视台实现同步广播等诸方面。

在被问及全球定位系统的那一种用途给他的印象最深刻这一问题时,荃波尔回答说,“操纵重型机械'例如,在俄亥俄州立大学的勘测中心,配备有全球定位系统接受机的几台推土机按计算机编制的平土计划完成了推土任务,其操作的外线范围离圈定的外围线只有几厘米。将来操作人员可以直接使用遥控装置操纵这些推土机。

荃波尔预言,全球定位系统的另一个最重要的作用将是“精确耕种”。按传统耕作法,农场主们不管土壤质量差别如何,在田里实施统一播种、施肥、喷除草剂以及治虫等。采用精确耕作法,配备有全球定位系统装置的收获者在视察庄稼时,使用该装置对每一块土地的谷物产量加以记录。然后他对所记录的信息进行分析,决定要选种的农作物或者对各块农田进行土壤改良以便提高作物产量。他还把自己的计划输入到安装在拖拉机上的计算机里,拖拉机上同时配备全球定位系统接受机,从而它能自动调节种子、化肥或农药的施放量。

“其好处与拖拉机进入农业部门时所引起的革命所带来的好处一样”,伊利诺斯州西敦堤市的农业市场顾问沃伦. E. 克拉克(Warren E. Clark)说。克拉克认为,全球定位系统已经使一些农场的生产率提高了好几倍。密苏里州列克星敦市的精确耕种专家戴维 · 休斯(David Hughes)告诉我,“我们现在只是在需要的地方施肥撤药,而不是不分青红皂白地在田里乱撒一气”。

离开了旧金山,我驱车去了洛杉矶。这里已开始使用手提全球定位系统装置来记录城区的220,000盏路灯的精确位置。当一盏灯泡烧坏以后,一个修理人员——他是在白天不开灯的时候工作的——随时都能精确地找出那个要更换灯泡的路灯的位置。

在洛杉矶我随着那位沉着的“永不迷路”的领航员来到了电影摄影师拉尔夫 · 怀特(Ralph White)的位于小山顶上的家。电影制作者们在多方面利用全球定位系统,从拍摄舞台特技镜头到预测外景的投影,该系统都可以一显身手,

怀特是一位水下摄影专家,他在摄影之余也搜寻失事船只的残骸,当他找到一块残骸时,他就用全球定位系统接受机标出它的位置。他那小小的手提装置几年前的价格是3400美元,今天的新式手提装置的价格只有750美元。

全球定位系统还可以帮助清扫海洋。在洛杉矶的一家名为无线电卫星积分仪的公司,经理乔纳森 · 米切尔斯(Jonathan Michels)给我看了一个他研制的全球定位系统浮标。一旦出现漏油事故,浮标就被从船上抛入大海。它会随着油层在海洋里漂浮,并报告它们的位置,这使得清理油污人员能够对油迹进行跟踪并迅速把它清除。

全球定位系统甚至能为高尔夫球手指路。在高尔夫球棒数迅速增长的北美,高尔夫球手拉车已经配备了全球定位系统接受机和电子线路图,当手拉车从一个射点移向另一个射点时,一个受全球定位系统控制的电子计算机在屏幕上反映出这一移动过程。你也许未能看到球场中14号折线上指示洞口的旗杆,但全球定位系统将会为你找出它的位置。同时它会帮你发现隐蔽在斜坡后35码处的池塘。它甚至还能为你测定你与旗杆之间的码数。

在我对西海岸的访问结束之前,我来到了设在圣巴巴拉市的加利福尼亚大学校园。在那里研究者们正在给盲人装上全球定位系统的眼睛。

他们已成功地把一个全球定位系统接受机和一个配备语言合成装置,其顶盖为翻卷式的计算机相连接。计算机还与一个含街道、商店以及包括诸如长凳之类的潜在障碍物在内的其它地面目标的地图数据库相配套,全部设备都被装在一个背负式发射机内。

研究人员编制了一个步行穿越两个十字路口的程序。我把背负式发射机用皮带束紧在背上,戴上了两个互联式耳机,闭上眼睛去进行一次漫步。

当我走上人行道时,耳机里就出现了响亮的“一,一,一”的声音。当我到达第一个十字路口时,耳机里的声音更响了。同时它以顺时针顺序报告附近的建筑物。由于耳机里有一个电子罗盘,所以每当我的头转动时,报告建筑物的声音似乎也在作相对应的移动。我周围是一个声图世界。

到了第一站的终点,我注意到耳机里的音量在下降,同时耳机开始把“二,二,二”的声音送入我的右耳一引导我走向第二个十字路口。从理论上说,可以设计一个电子线路来引导我走遍整个大学校园。

地理学教授雷金纳德 · 戈里奇(Reginald Golledge)是这一工程的参与者,他自己就是一个的盲人。这个全球定位系统装置,他说,“消除了我完全依赖别人的感觉。”多亏了全球定位系统,他补充说,“能做一点事的思想又自动回到我的生活中了。

查理 · 荃波尔说,当他和他的研究全球定位系统的工程师伙伴们开始试验这一技术时,“我们就确信这一技术会改变人们的生活方式”。

这种生活方式的变更目前正在进行之中。“到本世纪结束时,”加利福尼亚州森尼韦尔市的一家电信公司总经理唐 · 吉布森(Don Gibson)预测,“每个人都会接触到全球定位系统技术

(Reader's Digest,1996年8月)