高考申論題
114年
[航海技術] 航行設備
第 一 題
一、GPS 導航訊息係分別於 L1 與 L2 載波上傳輸。請說明導航信文（Navigation Message）之主要功能為何？並結合 GPS 週期原理，說明預計下一次 GPS 週期歸零將發生於那一年及其原因。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題測驗 GPS 信號結構及時間計算機制。考生應先回答導航信文(Navigation Message)中包含星曆、曆書及時鐘參數的核心功能，接著切入 GPS 時間字節長度設計(10 bits)推導出週數歸零 (WNRO) 現象，並以 1980 年為起點，推演出前兩次與下一次歸零的精確年份，最後可補充對航行設備(SOLAS V)的影響。
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【破題】 GPS 導航信文（Navigation Message）是接收機解算三維位置、速度與時間（PVT）的關鍵資料；而 GPS 週期歸零（Week Number Rollover, WNRO）則肇因於系統廣播時間數據的編碼限制，為影響航行電子設備穩定性的重要議題。 【論述】
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GPS導航信文與週期歸零
💡 掌握導航信文四大功能與10位元編碼導致的週期歸零原理。
| 比較維度 | 精確星曆 (Ephemeris) | VS | 曆書 (Almanac) |
|---|---|---|---|
| 涵蓋範圍 | 單一特定衛星 | — | 全體衛星星座 |
| 軌道精度 | 極高，公尺等級 | — | 低，僅供粗略參考 |
| 有效期限 | 短（約 2-4 小時） | — | 長（可達數個月） |
| 主要功能 | 計算衛星空間座標 | — | 縮短搜尋鎖定時間 |
💬星曆用於定位運算，曆書用於輔助接收機快速尋星。
