GPS即將重置，但基本無需擔心使用受影響

GPS，可以說是我們日常生活中不可或缺的功能，它能夠幫助我們完成「在哪兒」這一課題。不過你是否知道，GPS系統將會在下月迎來一次「重置」。

美國民用GPS服務介面委員會(CGSIC)近日發布通知稱，GPS的整周計數值將於2019年4月6日24點由1023變為0。這就意味著，4月6日24點GPS將會「歸零」，其本質上是對GPS系統服務一次較為重要但常規的例行預警。

在上個世紀冷戰頂峰時期，出於為美國軍隊提供實時、全天候，和全球性的導航服務，美國國防部開發了這套耗資300億美元、由24顆衛星組成的全球定位系統，其現在能夠覆蓋全球98%的國家和地區。在開放民用之後，GPS可以說是目前全世界應用最為廣泛的技術之一，並且也滲透到我們生活的方方面面，比如讓智能手機能夠叫外賣、打車、LBS遊戲、導航，讓無人機能夠順利起飛降落。

GPS除了能夠起到明確「在哪兒」的定位作用，還有一個讓大家知道「幾點了」的授時功能。眾所周知，時間是無形無質的，為了讓手機、電腦顯示的時間準確，就需要進行「授時」，這就是指利用無線電波發播標準時間信號的工作。

隨著技術的進步，包括銀行、證券市場、交通系統等應用對於時間的準確性有了更高精度要求，比如說我們常用的銫原子鐘，就是以9192631770次振動作為1秒，而24顆GPS衛星都內置了原子鐘，它們用互相備份的方式來糾正誤差，再通過定期發送GNSS信號與地面通信完成授時。

根據相關專家的說法，周數翻轉可能引發空管雷達信號數據混亂，引起數據中斷、目標航跡與計劃不相關等問題。但是對於吃瓜群眾來說，GPS周數翻轉最為顯著影響其實是在時間的定義上。不同於常見的格林尼治時間或者世界時，GPS系統作為一個全球性的導航定位授時系統，使用的時間體系是單獨的。美國在1978年設計這套系統時，就建立了一套時間系統，稱作「GPS時」，而這個起點對應世界時的1980年1月6日0時。

為了保證系統的穩定運行，GPS衛星系統發送的時間信息包含一個「星期數」（Week Number，WN），這個由一個10位的二進位數組成。由於上世紀技術條件所限，早期的GPS採用10bits來存儲WN，所以當計數達到1024時會翻轉為0，每隔1024個星期也即19年左右就會走完一遍，跳回0，這個過程叫做「星期數翻轉」（WN Rollover），每次翻轉就開啟了一個新的GPS曆元（GPS Epoch）。

上一次翻轉發生在1999年8月21日，1024周之後就是今年4月6日。之所以上一次GPS周數翻轉沒有引起大家的關注，遠不如千禧之際出現的「千年蟲」有名，是因為直到2000年GPS才因為取消了SA政策，使得精度大幅度提升，開始廣泛應用在民用領域，一個當時大眾基本上用不到的事物，不被討論自然是理所應當的。

言歸正傳，GPS周數翻轉如果出現問題，通常最有可能感知到的就是各種電子設備的時間突然穿越了。民用GPS終端設備由於需要用一套演算法把包含了星期數的GPS時間轉換成世界時（不是格林尼治標準時），因此如果演算法寫的不嚴謹，就可能在翻轉之後給出錯誤的日期，比如說你的電子鐘和PC時間突然變成了1980年1月6日，或者1999年9月21日。

當然，對於目前使用範圍最廣、用戶規模最大的智能手機而言，GPS周數翻轉基本上是不會出現波瀾的。這是因為手機廠商出於節省設計成本的目的，一般都會在負責接收GNSS信號的接收器固件中，直接寫入1024周的最大值，這一數字遠遠大於手機的使用壽命。而且更加關鍵的一點是，最近兩年的主流智能手機都支持北斗導航，即便GPS用不了，北斗也能進行代替。

至於說乘坐飛機是否會有危險，答案是基本上不會。因為飛機本身有多種導航途徑，除了GPS，衛星導航系統還有北斗，俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略等，而且由於衛星導航相比於路基航來說雖然精度較高，但是由於無法提供相對方位等信息，使得其可靠性並不算高。因此大型飛機都有慣導系統，可根據初始經緯度和運動狀態來計算當前的方位，再加上各種各樣的路基導航和磁羅盤的輔助，使得出問題的概率也大幅降低。

一句話結論，如果你不是相關行業的從業者，此次的GPS周數翻轉基本上沒啥太大的關係。而至於電子產品和飛機，自然依舊也是該坐就坐，該用就用。

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