[GPS大哉問] GPS運動腕錶0誤差 甘有可能？
故事要從很久很久以前說起…在剛開始的時候，GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，Standard Positioning Service）和軍規的精確定位服務（PPS，Precise Positioning Service）兩類。由於SPS使用毋須任何授權，美國擔心敵對國家或組織會利用SPS發動攻擊，故在民用訊號中加入人為的選擇性干擾（即SA政策，Selective Availability）以降低其精確度。當時在正常定位下，3D定位誤差大概在半徑30-50米左右，若有隨機性的選擇干擾出現，則誤差會增加到半徑100-200米以上，此時使用者往往不知誤差已變大。
到了2000年5月，柯林頓總統於第二任總統期間，決定取消對民用訊號的選擇性干擾，並提升定位準確度，將正常3D定位的誤差降至半徑10米以內。雖然美國政府仍有但書，即在有需要的狀態下，可對特定地區進行干擾，以降低當地的定位精度。但到目前為止，絕大部分的狀況是不受干擾的。而當時的開放政策，也造就可攜式汽車衛星導航儀(PND)與手持式衛星導航儀(Handheld) 的快速發展與應用，成為消費性電子產品的當紅炸子雞，對人們生活產生極大的便利。
GPS衛星示意圖
（圖片來源：運動筆記）
值得一提的是，因GPS 運作原理是由太空中的衛星透過無線電訊號，將資料傳送至地球表面，過程中所受到的干擾相當多，也影響著定位的準確度。除了上述人為因素之外，造成GPS誤差還有另外3項因素：
1. GPS 衛星本身的誤差：
即使衛星是非常精密的設備，卻不代表它是完美的，時間久了仍會有一些微小的誤差產生。衛星定位並非每一秒都處於被監控狀態，期間一旦有微小定位誤差產生，像是衛星軌道計算或衛星上的原子鐘時間偏差，便會影響接收器在定位計算時的準確性。
2. 信號傳送的誤差：
有大氣層延遲、多路徑傳送等誤差影響。因大氣層會讓衛星訊號產生角度偏離，導致距離的測量產生偏差。多路徑則是指訊號到達接收器時，通常會經過各種地面物質的反射，因此會造成訊號的重疊而產生誤差。
太空中的GPS衛星（圖片來源：運動筆記）
3. GPS接收器的誤差：
有天線相位中心偏差、時表誤差。所謂天線相位中心偏差，是指GPS 接收器天線隨著訊號輸入的強度與方向不同，與實際位置有所差距，而造成微小誤差。時表誤差是指接收器之時間與GPS 標準時間的差異。
值得一提的是，近年來由於高感度 GPS晶片與天線的研發成果，克服了一些訊號遮蔽的問題，也增強了在開闊度較差的環境定位能力，尤其在都市叢林中幫助最大，不僅相當程度的改善了可能造成的誤差，更促成GPS腕錶產品的產生。
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