你知道嗎？GPS 除了能導航、玩手遊、在臉書打卡之外，它還有你意想不到的強大功能！這個功能也和我們的日常生活息息有關，能夠更準確地預測颱風的路徑，會不會放颱風假就要靠它了。
GPS是美國的全球定位系統的簡稱，它屬於全球衛星導航系統(GNSS)，其他還有俄國GLONASS、歐盟伽利略、中國北斗衛星、日本、印度等的導航系統。由於GPS衛星軌道高度比福衛三號高，軌道面也不同，如果從福衛三號看GPS衛星，一天內會有許多次從地球另一端出現，又被地球遮掩的現象，這叫做「掩星」。當出現「掩星」時，GPS的訊號穿透大氣層到達福衛三號的路徑最長，並有機會通過電離層，適合用來觀測大氣和電離層狀態。不但填補全球氣象觀測點的許多空白處，觀測結果對於監測電離層的變化、全球氣候變遷的研究，和提高氣象預報準確度有很大的貢獻。
掩星觀測原理（圖片來源：國研院太空中心） 全球衛星導航系統掩星技術(Global Navigation Satellite System-Reflectometry - Radio Occultation, GNSS-RO)已經證實對氣象預報和長期氣候變遷研究有很大的幫助。近年來，有越來越多的研究投注在全球衛星導航系統反射訊號（Global Navigation Satellite System-Reflectometry, GNSS-R）接收儀的研究和應用。2014年全球首顆搭載全球衛星導航系統接收儀的實驗衛星已順利升空，驗證GNSS-R作為衛星任務的可行性。GNSS-R接收儀經由接收地表反射的GNSS訊號，可以量測地表的反射特性、海面風速和海浪波高等參數，可提供颱風強度預測、海氣交互作用研究、土壤特性量測與冰山偵測等研究或應用。GNSS-RO與GNSS-R有互補與加乘效果，等福衛七號完全佈署後，將成為全世界第一個執行GNSS-RO/R雙重任務的衛星星系。
GPS反射訊號的行徑路線比直射訊號長，會有時間延遲的情形。加上粗糙的海面吸收與反射訊號散射的影響，反射訊號的強度會減弱，訊號結構也會改變。風速越大，海面粗糙程度也越大，對訊號的影響也越大。科學家利用GPS反射訊號特性，可推導出海面風速和浪高等參數，來瞭解颱風結構的發展，提升颱風強度與路徑預報準確度；以及進行土壤濕度研究與應用。
反射訊號接收儀（GNSS-R）工作原理（圖片來源：國研院太空中心）
