Argus系统——最主要的动物追踪系统

在生物记录当中，最常被使用的是一种叫作Argus的人造卫星动物追踪系统。

Argus系统的使用方法无比简单：只需要在动物身上安装Argus发射器，再把它们放归野外就可以了。但因为这种发射器是使用电波的，所以必须安装在海豹的头上、鲨鱼的背鳍等这些至少能偶尔露出水面的部位。然后连接上网络站点，动物们何时在何地等相关位置信息就可以一览无余了。这种对于半个世纪前的生态学家们来说梦幻般的手法如今已成为现实，并在全世界使用。

它的定位原理是这样的：在动物们身上安装的Argus发射器定期向空中发送电波，等待绕地球旋转飞行的人造卫星来接收。Argus人造卫星共有7颗，各自按照不同的轨道绕着地球飞行。所以不论动物在地球上的什么地方，都能马上被任意一颗人造卫星捕捉到电波。

根据多普勒效应，高速移动的人造卫星接收的电波频率，会和发送的电波频率有所偏差。这和在救护车由远及近的时候，刚开始听起来很大的警报声，在救护车从眼前经过的瞬间反而奇妙地变小了的现象属于同一原理。也就是说，位于地平线上的人造卫星最初接收的电波频率在正方向上有很大偏差，随着逐渐靠近动物，正方向上的偏差也会逐渐变小，并且在最接近动物的瞬间偏差为零。之后随着人造卫星逐渐远离动物，负方向的偏差逐渐变大。

频率的偏差由正向负转换，这条因多普勒效应形成的曲线，实际上正一一对应着动物们的位置。因此，Argus系统是以人造卫星测量所得的曲线为基础来计算动物的位置。

这种定位方式的精确度并不是很高。根据人造卫星所捕捉到的电波频率和角度等诸项条件，普遍会产生1公里左右的误差。不过这种程度的误差，对于追踪大多数动物的迁徙和洄游来说都是可以接受的。

话说回来，GPS与Argus系统有着很大的不同。GPS不是依靠多普勒效应，而是通过用电波来测定GPS主机和人造卫星之间的距离，并且同时通过跟多颗人造卫星进行信号交互来进行定位。从原理上说，如果跟三颗人造卫星进行信号交互，就可以计算出三维的地球上的位置信息（纬度、经度、高度）。但实际上通信讯号交互所通过的人造卫星很多，所以大大提高了精确度。正如大家所知，无论是汽车导航还是智能手机，GPS的定位结果能精确到10米左右。

但是为什么在生物记录当中没有使用准确性更高的GPS，而是选择了误差较大的Argus系统呢？

Argus系统不是从发射端（动物身上），而是从人造卫星端来获知定位结果的。更准确地说，是通过由人造卫星来接收，再转送到地面上电脑端的多普勒效应的信号，从而计算位置的。因此，能够非常便利地通过互联网将定位结果传送给研究人员。

相对地，GPS是由主机接收与人造卫星之间的距离信息并进行位置计算的。所以如果把GPS安装在动物身上，那么相应的记录结果只能保存在内部储存器里，必须把仪器取回才能够获得这些数据。

Argus系统的出色之处在于，不仅能够定位动物现在的位置，还能将所得到的计算结果通过互联网打包传送到研究人员的手中。因为不需要回收仪器，所以应用范围更广，适用于追踪各种不同类型的动物。

如此一来，可能有人会说，要是将GPS和Argus系统组合在一起，不是就能得到更加出色的定位系统了吗？如果将GPS得到的精准位置信息，通过Argus系统传送到研究人员的手中又会如何呢？

说得没错。实际上，这样的系统最近正在陆续使用。在不久的将来，取代Argus系统成为主流的，想必将会是GPS和Argus系统的混合体“GPS-Argus”吧。