人类定位简史
知道自己在哪儿，是一件极其重要的事情。
值此北斗三号系统全球导航星座部署完成之际，我们有必要来回顾一下人类确定自己位置的历史，搞清楚「知道自己在哪儿」到底有着多么重要的意义。那么卫星定位这种能够精确快速确定自己位置的技术，到底应不应该掌握在中国人自己的手里，答案就显而易见了。当然本文不可能太精准，也没有必要扯一些高深的术语，主要是让大家认识到「定位」这事儿到底有多难，因此就不要纠结准确性的问题了。
有一句非常简单的话，今天我们经常会使用，有时候一天就会用好几次。然而区区几十年前还使用得极其稀少，只会在非常非常有限的场合才会使用这句话。
这句话就是「 你在哪 ？」
在手机普及之前，只会在使用无线电台、对讲机或者面对空山大喊的时候有可能用到这句话，或者是诗歌里的咏叹。所谓「 只在此山中，云深不知处 」，明明知道这个人能听见你说话但是你却不知道他在哪，你才会问出这句话来。在以前这种场合非常少，绝大多数对话都发生在面对面的情况下，然而现在手机已经普及，这个句子就非常频繁的使用了，「你在哪？」「你到底在哪？」「你要是说不出你到底在哪老子就跟你离婚！」这些句子才不会让人听起来感觉莫名其妙。
对这句话通常的回答是：「我在XXX」，或者是「我现在不方便等我回家再说」。后一种回答属于家庭伦理范畴暂时不讨论，前一种回答，就是 定位 。
现在我们可以非常方便的确定自己的位置，如果你确实非常想让对方知道你的位置，你甚至可以直接发送一个定位过去，对方按图索骥就行了，秒秒钟找到你。
但是在这之前，办到这件事情其实相当困难。
你可以会觉得这也没多难啊？我在春华路与白燕路交叉路口；我在家；我在村东头大榆树下面；我在上次我们一起抓螃蟹的那条小河边……
这其实就是人类定位第一阶段用的方法： 经验定位 。
经验定位要求涉及到的各方必须要都知道这个位置，比如你要是说「我在跟我初恋第一次约会的那个小树林」，你老婆刚好既不是你初恋也不知道这个小树林，我告诉你大兄弟，你惨了，她估计要扒你一层皮。但是这话你跟你初恋说就没问题，她知道那地方你也知道，你们就可以再去一次小树林。
一位聪明的绅士不应该干这种蠢事，这种时候你需要用「 相对位置法 」来描述你的位置，这就会让描述变得非常复杂：
我在正点商务宾馆往东走200米，你会看到一片开着洋槐树花的小树林，旁边有几个长椅的那个，我就在里面。
这句话里有两个要素：第一个要素是「正点商务宾馆」，这是一个大家都知道的位置，第二个要素是「开着洋槐花、有几个长椅」，这是目标特征。所以不管你怎么描述，归根结底你必须要掌握至少一个双方都知道的地方，然后因为目标不熟悉，你还得加上一些特征描述。
显而易见，第一阶段的定位法局限性非常非常非常的大，一般只能最多支持游牧、农业社会的发展。
女孩子经常会碰到需要空投男朋友救援的情况，比如说，撞车了，对方车上下来几条彪形大汉，这时候女孩子就需要紧急呼叫男朋友出现。但是这时候你要用「经验定位」，很可能得不到男朋友空投救援。你打手机告诉男朋友你在一棵黄葛树下面撞车了，男朋友会面对着全城128棵黄葛树原地爆炸。请大家相信你的男朋友，他真的不是不愿意空投来救你出火海，他是真的不知道你在哪棵黄葛树下面。
在大家都不会离开出生地50公里范围内的情况下，这种定位法才是有效的，比方说你可以讲「明天上午我们去老母猪槽打猎」，大家就奔着老母猪槽去了，到了地方喊一嗓子就聚在一起开始干活。
这个地方就叫「老母猪槽」，地图上甚至都没标识地名，这时候你是一个外乡人，你来到了老母猪槽，举目四望一个人都没有，也没有任何牌子上面写着「老母猪槽」几个字，你该如何跟别人描述你在哪里呢？
你完全没办法。
然而这时候准确知道自己位置的需求已经来了，那就是 大航海 。
大航海时代，人类开始尝试远离海岸线航行，必须要准确的知道自己的位置，以在有限的补给支持下到达下一个补给点。在此之前你如果是一个非常熟悉路径的人，你可以用「上一个点往X方走X远」这种方式来导航，然而现在不行了。
大海上没有「上一个点」。
比如我们现在需要从威克岛到达马绍尔群岛，也不远，1334公里而已，方位角是170.9度。理论上我们只需要从威克岛出发，朝着170.9度方位角直直的走，每天133公里，10天以后就能看见马绍尔群岛了。
然而实际上这样不行。路上总会有各种各样的因素导致偏航，在罗盘的指引下我们当然可以一直确保船头指向170.9方向，然而有可能因为洋流导致横移。现在大概在中途的地方有一股洋流，把你朝西边冲了150公里。
因为你没办法给自己定位，并没有「老母猪槽」、「正点商务宾馆」，四周都是茫茫大海，你根本就不知道洋流把你冲走了那么远。
那么你到了「理应是马绍尔群岛」的位置，迎接你的只有茫茫大海。因为你耗尽了补给，你渴死、饿死了。
为了避免渴死、饿死，这时候你就需要准确的知道你所在的位置，这样才能及时修正航迹，不管是刮风还是洋流，都保证你在正确的路径上，最终到达马绍尔群岛。大航海的需要，使人类的导航定位技术进入了第二个阶段： 天文定位 。
这是一台航海用的仪器，叫做「六分仪」。六分仪就是一种天体导航的仪器，原理是牛顿提出来的，此外还有其它一些使用天体进行导航的仪器，甚至人眼也可以，只不过精度差很多。我们通常用来判别方向的北极星是一颗常用的天体，太阳、其它远距离恒星也是。天体定位现在还在广泛使用，核导弹、重要卫星上面都会有天体定位系统作为备份。
可以看出来，天文定位操作还是十分繁琐的，在使用之前还是需要非常多的经验积累才能用。实际使用体验也非常糟糕，经常会因为天气的原因无法使用。就算是你能够准确的观察到用于定位的天体，计算量也非常大，还需要一台非常精确的时钟作为授时器。
只是几台航海钟，在机械时钟的时代里，航海钟的精度严重影响定位精度，一台不靠谱的航海钟完全有可能把你忽悠到沟里去。
所以千万别买印度产航海钟。
大概在大航海时代同期，陆地上也出现了新的定位方法，也就是 地图定位 。
要用地图定位，你首先也还是需要有人提前绘制好地图，跟航海图一样的道理。人们把现实中的地形抽象化以后按照一定的规则绘制到纸上，再大量印刷，这就是地图。刚开始的时候地图靠谱程度非常低，像这种大航海时代的地图已经算是很靠谱的了，至少海岸线跟现在看到的地图还有几分相似。
大部分古地图的靠谱程度非常非常见鬼，其实最合理的用途应该是给旅行者擦屁股比较好。
随着人类对世界认识的不断加深，更靠谱的地图也开始出现了，绘制地图的方法也更精确。其中最重要的出现了「坐标系」这个概念。地球本身是个圆球，你把它画到一张平的纸上面，实际上就是把一个立体球上面的东西摊开到二维纸上。
这是高斯坐标系，就是把地球像个西瓜一样切开，再强行拼在一起的一种方法。在坐标系的概念建立以后，我们能够画出靠谱一点的地图，在持有地图的前提下，就可以较为方便的定出自己的准确位置。
比如，现在我们手里有一张地图，地图上有个地方叫「孔玛乡」，现实里我们也能看到；还有个地方叫「琪日玛库村」，也能看到，你也确定看到的那片房子就是地图上的琪日玛库村。
这时候你用一个叫「三棱尺」的东西去瞄孔玛乡，瞄准以后画一条线，那么你和孔玛乡都在地图上的这条线上面。
同样操作去瞄琪日玛库村，同样操作，你跟琪日玛库村都在这条线上。
这两条线交汇的地方，就是你的站立点。这个方法叫做「 后方交会法 」。
这样你就可以在地图上读出，你所在位置在北纬31°40.356′，东经92°25.792′。这时候你就可以呼叫炮火，或者呼叫男朋友空投了。炮火或者男朋友就能够按照同样的方法找到这个地方，完成他们的使命。
尽管这种方式要比「老母猪槽」或者「黄葛树」这种方式要靠谱了很多很多，然而操作还是比较繁琐的，就像刚才我已经很耐心的教了，女孩子们一样不可能弄得懂这些方法一样，我们需要更加高效的方法。这个方法就是 无线电定位 。
无线电定位的方法要复杂很多，其中的技术术语也很复杂，但是本质上跟「后方交会法」并没有什么区别：都是一个已知位置与你的连线，与另一个已知位置与你的连线，交汇的地方就是你的站立点。
大家手机里现在也有这个功能。通常一个信号塔的位置是固定已知的，它跟你的手机之间可以画一条直线；另一个信号塔也是，最终交汇的地方就是你的手机了。
早期的无线电定位系统就是这么工作的，现代无线电定位系统原理上也差不多，只不过用了很多很多技术来提高精度而已。
卫星定位实际上就是广义的无线电定位，只不过「信号塔」给搬到太空中的轨道上去了。跟平面上的信号塔不一样，定位卫星还可以定出你的三维位置，不但有经纬度，还有海拔高度，还有一个非常精确的时间。
无线电定位有个非常非常大的好处： 不需要用户做什么事情 。这一点对女孩子就特别友好了，既不需要你去记住「老母猪槽」这种奇葩一样的地名，也不需要你去操作六分仪、指北针、三棱尺，你只需要打开你的设备，上面直接就会把你的位置显示出来。
定位频度还可以很高，比如说一秒定位10次都是很轻松的。在地图上采用后方交会法或者在船上操作六分仪，即使是非常熟练的操作者，都至少得一分钟才能定位一次，而无线电系统可以一秒钟定位很多很多次。
这两点让无线电定位包括卫星定位的优势十分明显，定位服务大幅度下沉到了老百姓手里，以前专业人员经过长时间训练才能办到的事情，现在人手一个手机都可以做到了。
顺便说一下为什么我们不建立一套全地面的无线电定位系统，比如说把地球上到处都修满了信号塔。这一方面是因为成本太高，这么多信号塔很费钱的，而且大海上没办法弄；另一方面则是因为地面上的信号塔无法覆盖空中，空中定位精度会非常低甚至没法用。
把信号塔搬到太空中是十分划算的，就算算上发射费用也非常的划算，还能覆盖天空和海上，所以人类建设地面无线电定位系统的时间并不长，随后就纷纷把这玩意儿往太空中弄了。事实证明，真香。
最早是美国的GPS系统，后来是欧洲的伽利略、俄罗斯的glonass， 中国的北斗 。
过不了几天北斗系统将会组网完成正式运行，成为掌握在我们手中的最先进的定位系统。官方的定位很谦虚，「与美国的GPS、俄罗斯的glonass各有千秋」，然而我觉得完全可以自豪一把，这是我们 中国人自己的 最先进的定位技术。
别人的定位技术再好，那不是你的，隔壁老张家再有钱，你要饿死了接济你几天有可能，让你跟他家一样大富大贵，怎么可能？
空投男朋友可以帮帮你，空投炮火的时候想他帮你？怎么可能？
这就是我们为什么要做自己的北斗卫星定位系统。关于北斗系统的先进性和特性，很多人已经说得非常多了，我也用不着赘述，我个人特别喜欢它的短报文功能，但是我最喜欢最喜欢它的功能，还是这一项： 它是我们自己的 。
有人会说花了那么多钱建设北斗，我平时也用不着啊？其实你平时就在用，一直都在用。现在大部分手机都已经整合了北斗定位功能，你都已经用了北斗很多年了。对此存疑的小伙伴可以去下载一个叫做androiTS GPStest的APP。
它可以告诉你，你的手机到底接收到哪些定位卫星的信号，其中美国国旗代表的是GPS系统，俄罗斯国旗代表的是glonass系统，中国国旗，就是北斗系统。可以看到目前在北斗三号没有完全部署完毕的情况下，在中国这一片，中国北斗的可用卫星数、信号强度都已经稳稳压住glonass一头，与GPS难分伯仲。
总之，有了GPS为什么还要做北斗？这个问题中国人已经回答过很多次了，比如说原子弹，比如说导弹，比如说航母。
答案就是，我们要过得更好。
