GPS通过广播无人能收费的开放信号，让定位变得免费

一颗GPS卫星的发射功率大约相当于家用灯泡，距离地球两万公里。当信号到达地球时，大约比热噪声底低50分贝——比周围的静电弱十万倍——因此看起来不可能被接收，一个任何人都能使用的导航系统本不该工作。然而信号无处不在，无论天气如何、高度多少，飞机上地图应用依然能工作。

GPS用一个技巧解决了这个问题。每颗卫星将其50比特/秒的慢速数据流混合到一个快速伪随机C/A码中，该码每秒重复一千次，而接收器已经知道这个码：公开的IS-GPS-200L规范表3-I列出了每颗卫星的码片序列。生成本地副本并与输入噪声进行相关处理，使随机噪声平均为零，而真实信号累积起来，从静电中提取出微弱信号。不同卫星使用不同码——码分多址——因此约三十颗卫星可以共享一个频段。

因为民用码是公开的，卫星只是广播，发送后不管，没有人能对访问收费、撤销听众甚至知道谁在收听。这种组合——物理上可接收的微弱信号且没有收费关卡——使原本设计为军用接收器低分辨率垫脚石的C/A码成为大多数民用GPS的基础；更精确的军用P码仅靠其序列的保密性保护，而不是靠经济手段。

公开民用码：任何接收器都能从噪声中相关出微弱信号，免费

将接收到的静电与本地已知码副本相关，噪声平均为零而信号累积，将低于噪声底50分贝的广播提升到可听度。

规范是公开的：IS-GPS-200L列出了每颗卫星的C/A码片序列，因此构建接收器不需要逆向工程、许可或付费。

发送后不管的广播没有计量点——没有订阅、授权或知道谁在听的方式——因此没有收费关卡来阻止采用。

每秒50比特的数据速率下是每秒100万码片的高速码，保持已知序列稳定足够长时间以便锁定，这使微弱的民用频道能承载可用的导航消息。

当密钥是公开知识而非许可时，开放格式会成倍增长：没有收费和许可意味着每个制造商都能基于它构建，标准成为基础设施。

开放信号使GPS成为默认定位工具：约三十颗卫星服务整个地球，文章提到超过一半的世界人口从未在没有GPS的环境下生活过。接口规范一直公开——IS-GPS-200L表3-I仍列出每颗卫星的码——因此接收器始终可以从零构建。爱好者现在正是这样做的：Phillip Tennen的软件定义GPS接收器系列在2024年4月Hacker News上获得552分和128条评论，将GPS视为任何人都可以收听的公共广播。