Q先生的“智能血液”是如何追踪007的？ _小知识

最近上演的动作大片《007大破幽灵党》里，“被休假”的007虽然失去了MI6的支持，但还是有些未来科技装备的，其中就包括了一种特殊的“智能血液” 。它是一种纳米级的芯片，被注入007的血管之后，无论007身处全球任何一个地方，Q都可以追踪确定他的位置，还能监控007的生命体征。
那么，这种芯片究竟有多大可能，会在未来真的走入我们的生活呢？
无线电定位？
我们不妨从其最基础功能说起：它是如何给007定位的呢？
在几何学里，我们要在二维平面上确定某一个点的位置，只需要一个坐标（x,y）就够了， x和y就是该点分别距离x轴和y轴的距离，这就就叫做直角坐标系（也叫笛卡尔坐标系）。然而，人类显然是生活在三维空间中的，而且还是在一个曲面（地球表面）上，用直角坐标系显然就不够了。
为此，人类发明了经纬度系统，将地球的表面划分成了一个大网格，报出经纬度就能确定一个位置。然而，经、纬线都并没有真正的画在大地上，想要确定某个时刻007的位置，还得靠别的办法。
【Q先生的“智能血液”是如何追踪007的？】一种古老而有效的方案，是通过无线电来定位。基站A向目标发送一个无线电信号，目标接受到这个信号后将其反射回去，基站收到信号后测定两者的时间差，再乘以无线电波的速率，就得到了基站与目标之间的距离。也就是说，以基站为圆心，以这个距离为半径画一个圆，目标就出在这个圆的某一点上。
此刻，如果同时有另一个基站B，也测出了它与目标之间的距离，则又能画出一个圆来。理论上说，这两个圆只有1~2个交点，其中一个就是目标所处的位置，原理参见下图。

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但无线电波的速度实在是太快了（大致等同于光速，30万千米/秒），而基站与目标的距离显然不会有数十万公里那么大，相对而言就会出现偏差，所以测出来的是个大致位置，也就是一个较大的范围。如果只是用于船舶导航，这种精度是可以接受的；但如果是想在茫茫人海中精确找到007的位置，就需要用更高的精度，方法就是引入第三个、第四个基站，基站越多，就越能精确的确定这个交点的位置。

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实际上，无线电定位技术早已被用在野生动物保护上：八十年代，我国曾几次放归、跟踪过大熊猫，用的方法就是在大熊猫的脖子上戴一个无线电项圈，这个项圈在收到基站的电波信号后会自动应答，从而确定其精确位置。
GPS，全球定位
然而，这种系统有个很大的缺陷：作用距离有限。
我们知道，无线电波有短波、长波、超长波等等分类，波长越大，则可以传播的距离就越远，但所需要的设备体积、重量也就越大。如果想要挂在熊猫脖子上，这个无线电发射器就只能采用较短的波长。而短波的是通过大气层的反射，曲曲折折的传播，其传播距离受地形的影响非常大，也很容易被外界因素干扰，有效作用距离通常在数百到数千公里不等——显然，MI6在伦敦的总部，离南美洲的距离远不止这一点，用无线电定位就行不通了。
因此，他们或许可以使用另一种成熟的技术：GPS，全称“全球卫星定位系统” 。
GPS的原理，跟前面说的无线电定位相同，只不过把基站“搬”到了卫星上，运用“三角定位法”进行工作。 GPS由31颗卫星组成阵列，确保在任意时刻，地球上任何位置的接收器，都能跟至少3颗卫星进行短暂的无线电通讯。只不过这次画出来的，不是一个圆形，而是一个空心的“球壳”，3个球壳的交点，就是目标所处的位置。