地球之上，时刻同步 ：GPS卫星校时手表发展简史

众所周知，在日系科技制表的发展过程中，比较常见的校时方式一共有三种，分别是诞生于上个世纪末的无线电波技术、中期的GPS卫星授时以及现代物联网趋势下的蓝牙连接。

当然，这三种校时技术都算不上完美，或多或少都存在着一些天生的缺陷。比如蓝牙连接必然需要手机设备的配合，不仅操作起来麻烦，最终手表也会成为智能终端的附属品。而无线电波则受制于全球基站的数量，在覆盖范围、信号强度以及抵御环境天气影响方面都要逊色一些。在这三种对时方式当中，GPS卫星定位技术则一直是作为尖端、前沿科技的形象出现，被诸多日系腕表玩家们津津乐道。

GPS，英文全称为Global Positioning System，翻译成中文则是全球定位系统。是美国研制发射的一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航定位系统。它可以实现在全球任何地方以及近地空间都能够获取准确的地理位置、载具行进速度及精确的时间信息等。

GPS的前身是上个世纪1958年美国军方研制的名叫子午仪卫星定位系统，并于1964年正式投入使用，该系统用5到6颗卫星组成的星网进行工作，每天最多绕地球十三圈。但受限于当时的科技水平，还无法提供满足需要的超高精度信息以及大数据计算，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪卫星定位系统让当时的美国研发部门对下一代卫星定位系统的开发取得了宝贵经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，同时为GPS的最终研制成功奠定了足够坚实的基础。

在1961年，伴随苏联宇航员尤里·加加林成为历史上第一个进入太空的人类，历时超过30年的人类宇宙大探索正式拉开序幕。而对于人造卫星的全面应用，极大的推动了人类科学技术的飞速发展。

回到熟悉的钟表领域，先不提那些老生常谈陪伴宇航员登上月球的机械腕表的故事。让我们去发现第一个正式有史料记载，真正与“人造地球卫星”发生关系的计时设备生产商：

Bulova 宝路华

当时的宝路华仍然是根正苗红的美国制表企业（现已被日本西铁城集团收购），无愧于“美国以宝路华时间运行”。第一次与卫星信号产生链接的也并非是来自钟表王国瑞士的腕表，而是一座高科技时钟。在1968年，宝路华卫星时钟面世，它是全球第一座由卫星传送微波控制计时的公共时钟，装置在墨西哥最高的摩天大楼顶层。

而那些腕表产品……还需要再等待至少30年才会破茧成蝶。毕竟那还是一个石英技术尚未普及，那些擅长以电子科技改变世界的日本人还仍未掌控科技制表领域的传统年代。

从20世纪70年代开始，美国国防部为了给陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并进行情报收集、核爆监测和应急通讯等一系列军事目标，开始研制“导航卫星定时和测距全球定位系统”，也就是GPS。历时20年，共计耗资超过200亿美元，最终于1994年全面建成，并在随后的十年间进行过多次大规模升级。

GPS卫星定位技术，作为极具功能性的科技创新，从最开始就注定是为专业领域服务。哪怕是在未来装配至民用产品中，也一定会是面向某些特定专业领域至关重要的装备型产品，而绝非以设计、艺术性甚至是提供情绪价值作为核心卖点的花瓶。

1995年，知名腕表品牌百年灵推出了世界上首款配备外置微型信号发射器的紧急救援腕表Emergency，固定在国际民航遇险频率121.5 MHz，在发生紧急情况时可指导搜救人员识别飞行员、乘客以及客机失事需要寻求帮助的位置。

百年灵Emergency紧急救援腕表的特点是内置的信标发射装置被激活时，它可以在121.5MHz的空中紧急频率上48小时不间断的以每2.25秒发出0.75秒的求救信号。这种传输信号可以在167公里范围内被接收并且定向，从而让救援方准确定位信标。

当然，初代百年灵Emergency紧急救援腕表并非是一支真正意义上的GPS卫星定位手表（二代产品才会真正上星），它更像是某种无线电波发射终端。如果说我们理解的6局电波手表是接收无线电波转化为授时信号，那么百年灵Emergency初代就是发射无线救援信号等待被接收的反向操作。

设备发出的求救信号也并未上传至人造卫星进行二次编译，但该功能已经为后续真正的GPS卫星定位手表指明了发展方向。同时在专业领域，尤其是遇险救援方面，GPS卫星定位手表也将起到至关重要的作用。

时间来到1999年，也就是千禧年前后。我们最为熟悉的品牌卡西欧CASIO闪亮登场，发布了号称世界上第一支搭载GPS全球卫星定位系统的腕表产品，型号是PRT-1GPJ，隶属于旗下PROTREK登山系列。当然，我们从这个型号数字1的命名也能看出来，卡西欧自己肯定也觉得老牛了：）

PRT-1GPJ的GPS功能作为产品最重要的核心卖点，同时以Satellite Navi（卫星导航）为昵称的它又同时归属于登山系列腕表之中，自然也就不难看出这支手表的目标人群是谁。对于那些平时热衷于登山、骑行、极限挑战，并且对坐标定位、寻找目的地和意外救援有刚需的人来说，PRT-1简直就是完美的手持装备。

PRT-1GPJ作为手表，无论在哪个年代都算得上是巨无霸产品，横径超过了65mm，厚度超过20mm。这要是在平时作为日常通勤产品使用……画面稍显辣眼，佩戴者也绝非凡夫俗子。

当然作为手表来说PRT-1确实过于巨大了，但如果与当年真正的GPS导航设备相比，却又算得上是小巧玲珑。不知道在千禧年初的时候，有多少“老司机”还记得任我游的那些车载导航设备，PRT-1GPJ作为一支更早期的卫星导航手持设备，这个尺寸已实属不易。

作为一个“手持设备”，续航永远都是关键。手表右上角的巨大塑料一字螺丝打开就是电池仓，超大电池配合超大屏幕，如果在不开启导航模式的基础上，手表续航可以超过一年时间。但是如果连续开启了导航模式进行搜星定位，手表的连续使用时间会骤降至6到8个小时。同时带来最严重的问题，是手表不像现在的智能穿戴设备一样可以随时通过线充补足电量，而是仅能通过打开电池仓更换电池。就像是那些随时准备更换5号电池才能确保连续使用的老旧随身听。

作为一支无限接近一次性手表的PRT-1GPJ，这个卫星定位功能受制于时代稍显鸡肋。实用性不能说完全没有，但确实不高：）

PRT-1GPJ的地理定位，是通过液晶屏幕上的北纬和东经坐标来确定的。虽然同样可以在手表中设定路线和运动测速，然而因为当年科技水平的落后，在无法显示地图画面的手表上，我们只能使用经纬度坐标配合一张纸质地图来进行导航……这个体验崩溃的程度简直令人难以想象。

如果真的遇到岔路口，要不还是拿出一个钢蹦，我们猜硬币解决吧！！

在次年的2000年，卡西欧乘胜追击又发布了GPS卫星定位手表的升级版本PRT-2GP。这次的升级版本在功能、外观和体积方面都具有肉眼可见的显著提升，单纯看外观轮廓PRT-2GP相较前代就小了两圈不止，机身左侧的GPS模块也连带着手表外观都圆润小巧了。

PRT-2GP最大的升级，绝对要算是对于充电系统的优化。PRT-2GP将前代的一次性CR2电池更换为可充电电池，打开防水保护盖后的金属触点，可以利用配套充电底座（就像当年的手机座充）给手表充电，在底座中也可以通过数据线连接电脑进行数据的上传和交换。同时定位数据的精度进一步提升，基本误差在十几米左右。

博主是在2002年开始上大学，当时的我仍然还在使用西门子小屏幕单色手机，除了打电话和发短信以外几乎没有额外功能。类似于PRT-2GP这种手持卫星定位设备，在当时绝对算得上做梦都没素材的“黑科技”了。

新世纪之初的十年间，是智能科技爆炸式发展的十年。假设我们按照现在的眼光，总结一段马后炮。可以得出的结论是：当时的GPS卫星定位手表仍然存在很多难以攻破的技术壁垒，它们距离真正的实用和易用还有很长的一段路要走。

首先是体积，因为必须内置卫星信号接收芯片以及天线等元器件，GPS手表壮硕的体积仍然无法用于日常通勤使用。

其次是续航，如果要连续进行搜星定位，电池电量会快速消耗。但续航过短，对于救援、导航的黄金时间显然又是致命伤。

最后就是价格，卡西欧两代产品的价格都算不上便宜，超过6万日元的定价相比同时期的蛙人潜水表更是超过三倍的价差。

最终这两支外观更“丑陋”、实用性更薄弱、价格更昂贵的GPS卫星对时手表，除了抢占一个世界首次的头衔之外，并未给卡西欧带来太多实质性的回报。

既然是GPS卫星定位手表，严格意义上来说此类产品还是应归类到数码产品的范畴比较合适，大体也会遵循摩尔定律的发展节奏。

时间来到2011年，日本西铁城公司在巴塞尔表展上发布了第一代“时翼”产品CC0005-06E，同时也是自家的第一支光动能卫星对时手表。此型号采用了日系产品中少有的全陶瓷材质表壳，搭载初代光动能卫星对时机芯H990，同时还装载了能够更好体现“高级感”的球面蓝宝石玻璃表镜，在全球范围限量发售990支。

这支CC0005时翼的发布，让西铁城在当年收获了巨大的关注，可谓是技惊四座声誉满载。同时伴随美国GPS全球定位系统的不断完善和逐渐成熟，卫星对时手表这个细分赛道也算是真正进入了高速发展期。

到底谁才是全球第一支太阳能充电卫星对时手表？在这里边还有个小八卦。同为日系御三家的精工始终坚持自己才是真正的世界第一，然而SEIKO品牌的第一支ASTRON卫星定位手表是在次年2012年才发售，它哪里来的底气争夺第一呢？

在这就不得不说回时翼CC0005的H990机芯，刚刚我们也提到电池续航对于卫星对时手表是一个重大的挑战。卫星信号的接收相比普通6局电波的能量消耗，是存在上百倍的负载差距的。如何解决电池效能的问题，也成为了卫星对时手表开发的重点。而从西铁城的初代机芯H990开始，日系品牌选择了一条与传统卫星定位对时手表理解稍有差异的路线，就是将手表的功能回归本源，也就是时间的精准度。卫星信号校时只为走时精准负责，不牵扯现在智能手表上常见的用户位置实时追踪、导航以及救援等其他任何应用，通过功能上的精简大大降低了电量消耗。

同时H990机芯哪怕是在卫星信号授时方面也进行了简配，机芯仅能获取卫星的授时信号，但不会同时定位时区。也就是说手表只负责走时校准，在跨时区之后仍然需要用户手动进行落地新时区的调整。这也成为了时翼CC0005被很多专业人士拒绝承认作为卫星对时手表完全体的重要原因。

2012年，日系制表国民品牌精工发布第一代卫星对时手表产品，并将该系列命名为与1969年石英革命起点相同的ASTRON。当然，二者之间无论是技术还是发展脉络并无实质性关联，命名的含义更多是SEIKO对于新一代卫星对时手表的美好愿景，精工希望ASTRON能够掀起腕表行业的第二次革命，通过卫星授时的方式将手表走时精准度做到极致。

与西铁城和卡西欧不同，精工ASTRON系列的产品淡化了SKU型号的代表意义，而是选择采用机芯编号来区分系列产品的重要迭代。第一代ASTRON采用了7X机芯，该机芯已经可以满足通过距离地球2万公里以外的4颗人造卫星一键校对用户所处地区以及时间。精工的GPS太阳能腕表无疑功能更加强大，这也是为什么精工坚持自己才是发布了世界上第一支GPS太阳能手表品牌的原因。

安倍晋三

岸田文雄

精工将ASTRON系列的目标人群定位于跨时区的旅行者以及高强度差旅需求的商务人士，日本前首相安倍晋三和现首相岸田文雄都是精工ASTRON的忠实用户。无论是实用的功能还是相对沉稳的外观设计，精工ASTRON都受到了政商两界的欢迎，也被称为“首相表”。

精工和西铁城相比主打颜色外观潮流感的卡西欧，更像是理工科的学霸。在后续的十年间仍然执着于GPS卫星机芯的开发与进化。精工ASTRON的发展主要是跟随机芯发布节奏而来，现阶段市场销售的ASTRON主力产品基本都配备了最新的5X机芯和3X机芯。

初代7X机芯受限于GPS IC芯片和天线的体积，基本没有办法将表壳尺寸控制在47mm以下。同时因为要满足高频次的搜星能量消耗，初代7X机芯所采用的高压电池也比较容易损坏，所以二级市场中的ASTRON产品建议还是从2014年的8X机芯开始选起。

按照官方的技术文档描述，作为第三代（8X即为二代目）GPS太阳能机芯的5X和3X，接收卫星讯号的能力相比初代7X提高了1.5倍，基本能够与西铁城一起迈入3秒对时的大关，功耗却仅为初代的1/4。

相较之早期的产品，5X和3X机芯在GPS IC芯片以及信号接收天线的尺寸上更是有了大幅优化。尤其是天线部分，从早期7X和8X机芯的圆环天线进一步提高集成度，5X的天线是一个尺寸不到10mm*10mm的微小贴片模块，而3X的天线更是直接集成在树脂成型的纤薄夹板之上。所以我们现在能看到的所有第三代卫星对时机芯ASTRON手表，在表壳尺寸和轻薄度上已经跟常规石英手表产品没有任何区别。

精工ASTRON系列除了体积之外，另一个槽点就是“颜值”。文章上方也有提到关于ASTRON系列的目标受众，普遍属于年龄偏大的叔儿圈用户，所以一直以来的设计思路都是平平无奇的三眼表盘。虽然在中间偶尔会穿插德约科维奇联名运动款、潮牌联名款以及全贝母表盘等佳作，但整体来看仍略显平庸。

在2023年，精工在ASTRON系列中提出了一个概念叫“NEXTER”，我个人的理解类似于中文的“再出发”。大体意思是通过最新的5X和3X机芯，创造出更具潮流艺术感和设计美感的全新作品。借助3X机芯的超薄特性和简约功能，在表盘的设计上也呈现更加多元化的表现风格。

“NEXTER” 5X机芯ASTRON 标准功能，传统的三眼布局

“NEXTER” 3X机芯ASTRON 简单功能，单眼布局或者大三针表盘 ASTRON系列女表也多采用3X机芯

“NEXTER” 8B机芯ASTRON 钛B进化而来，太阳能电波腕表

另外还有一个小变化，就是原本SEIKO大品牌体系内的Bright Z，也就是著名的“钛B”，从2022年开始也被划归到了ASTRON子品牌内。成为ASTRON品牌旗下的入门电波校时表款，所以在未来提起ASTRON的时候，已经不能默认等同于GPS太阳能腕表了，因为系列中也包含了电波校时的基础款。

精工作为现在专业腕表圈子中少数仍然专注于GPS卫星对时手表开发的代表性品牌，不免在这里说的多了一些。

让我们脱离ASTRON，仍然回到我们的时间轴去：）

2013年百年灵又推出了全新第二代紧急救援腕表，也就是Emergency II，在前代的基础上实现了更多前所未有的技术创新。它是全球首款双频个人定位信标（PLB）手表，配备满足Cospas-Sarsat全球卫星搜索系统特殊要求的发射器，可同时发送求救信号并引导定位救援。

Cospas-Sarsat系统被称为“国际搜救卫星系统”，采用由低地球轨道卫星（LEOSAR）和地球静止轨道卫星（GEOSAR）组成的网络，该系统还包括地面接收站和控制协调中心。其使命是提供准确可靠的求救信号和定位数据，协助搜救（SAR）机构营救遇险人员。

百年灵Emergency II与前代产品不同，已经算是标准的卫星定位腕表产品，但是它与ASTRON等日系GPS卫星对时腕表在开发思路上是完全不同的。ASTRON为代表的日系腕表主打的仍然是“走时精准”，而专业功能方向的Emergency II则追求的是“精确定位及救援”，这是两条截然不同的发展道路。当然，这里并不是说百年灵Emergency II的走时就很差，相反它配备了上下两个液晶显示屏和年差石英机芯，通过温差补偿的方式也可以获取非常精准耐用的走时效果。

2014年，卡西欧又双叒叕回来了，发布了世界上首款GPS卫星+6局电波接收的双重校时手表。当然，只要定语加的足够多，谁都可以成为“世界第一”，通过文字游戏图个虚名其实就没多大意思了。毕竟随后的世界上第一支GPS卫星+6局电波接收+蓝牙的三重校时手表也是卡西欧。然而，Who Care 呢？

卡西欧对于自家的GPS卫星对时机芯并没有做过太多的营销宣讲，但GPW-1000是日系三强中最后一个上市的初代目产品，所以无论是产品的质量、可靠性和功能方面，都没有出现什么致命缺陷。通过秒针指向表盘中的T（Time）可以接收卫星信号校准时间，继续长按指向T+P （Time+Position）则可以同时校准所在时区和当地时间。

卡西欧在卫星对时手表的研发和升级方面并不如何卖力，不同型号的机芯性能也没有显著差别。记住下方这几个产品型号，卡西欧发布过的GPS卫星对时手表基本就都在这了：大师系列空霸GPW-1000和GPW-2000，MTG-G1000，MRG-G1000/G2000，最后就是海神OCW-G1000/G1100/G1200和OCW-G2000。

直至2020年上市的海神OCW-G2000SB，也就是那支著名的日漫《宇宙兄弟》联名款成为卡西欧卫星对时腕表的绝唱。也是从这一刻开始，卡西欧毅然决然的放弃了传统GPS卫星对时手表的开发，全面转向蓝牙战略。

当然，如果考虑到现如今用户的使用习惯以及相比另外两家精工、西铁城在卫星授时技术层面上并不占优势这两个症结。卡西欧拥抱蓝牙战略的转变也是最为合理和稳妥的选择，至少从如今用户的反馈来看基本算是成功转型。

在最新的G-SHOCK智能运动腕表中，我们依然还可以感受到GPS功能的存在。比如上图的GBD-H1000，就同时支持GPS、GLONASS、QZSS三大全球卫星定位导航系统，户外运动的距离、速度都能通过手机一览无余，同时记录运动轨迹，通过接收GPS信号还能自动校正手表时间、日期和时区。

智能手表中的GPS功能……与我们前边所说的仅仅用来精准校时的传统手表：精工ASTRON和西铁城SATELLITE WAVE GPS，还是不太一样的。GPS卫星手表，从嘴里念出来是同一套词儿，但在实际应用过程中发现这完全就是两码事儿。

日系精工和西铁城基本就是用于基础对时，智能腕表则是用于日常的跑步、导航等数据收集整理。再奇葩一点的是像三代大泥王同样号称支持GPS定位，但实际上是手表通过蓝牙连接调用手机中的位置数据。总之如果想把GPS手表这个概念琢磨明白，是需要在脑子里先提前转几个弯儿的。

西铁城CC4025 F950机芯

在现如今的手表圈子中，精工和西铁城就像是两个冥顽不灵的老古董，坚持还在发布GPS卫星对时传统功能手表的也就只剩下这两家了。说他们传统，比瑞士制表又多了点科技成分；说他们先进，比智能穿戴设备在功能性上又差了十万八千里。

提到GPS卫星对时腕表，西铁城Citizen是无法绕开的品牌。从2011年的CC0005时翼开始，西铁城与精工同样专注在卫星对时技术的改善和机芯性能的提升。历经十年的发展，早已是非常成熟可靠的产品形态。

西铁城手表中以CC为型号前缀的，就表示这支手表具备GPS卫星对时功能。只要在有光的地方就可以自动接收卫星信号进行时间和时区矫正。每天最多会尝试接收两次。相比传统的6局电波，还是要方便很多。主要体现在增加了时区变化识别、无需人工运营、覆盖范围全球无死角、不会受到天气因素的影响等等。

西铁城CC3079 F150机芯

现在市场中主流的西铁城卫星表，基本都是采用了三大卫星光动能机芯F150、F950和F990的其中之一。西铁城F150机芯是品牌的入门型号，相比于F950主要差距在功能配置更加简单，去除了F950机芯双时区、计时码表以及闹铃提醒等复杂功能。仅保留了星期、电量和日期显示。F150机芯已经可以满足大部分人的需要，入门门槛相对更低，而且在卫星对时速度方面相比高端机芯并不存在明显差距。

而F950和F990两大高端机芯的差别就更小了。最大的差异点就要算是手表从休眠状态恢复到走时状态，指针转动速度上有些许差距，其他环节则几乎无法通过肉眼感知。当然，手表唤醒速度这一细枝末节，平时觉得无所谓。但作为一个手表较多的玩家用户，每次打开收纳箱的瞬间，西铁城高端机芯相比于同样唤醒状态下的精工ASTRON和卡西欧手表，那爽感还是很不一样的……未来有机会通过视频的形式为大家呈现。

文章写到这里，已经基本接近尾声。GPS卫星手表的历史不算长，但是我却不禁有一点emo……甚至陷入了深度的自我怀疑之中，同时也在思考一个问题：

GPS卫星定位系统对传统手表的意义在哪里？

在苹果的Apple Watch S2发布之前，智能穿戴产品并未搭载GPS模块，仍然需要通过LBS基站进行位置服务，误差非常大。但从2016年开始，卫星定位系统逐渐成长为智能穿戴设备中最为核心和重要的基本操作。

从户外运动到关注每日天气，甚至于身体状态的实时监测，都与卫星定位系统存在密不可分的关联。如今的智能穿戴设备，同时整合GPS、GLONASS、Galileo、QZSS和中国北斗多星定位系统已经是太平常不过的事情。一款优秀的智能手表可以同时将硬件配置与软件体验完美融合到一起，给予消费者在使用体验上较之传统腕表翻天覆地的变化。

最终咱们还是回到令我感到emo的问题，如前所说GPS卫星对时本身就是面向专业领域极具功能性的技术，那么这些仅仅只能校准时间的ASTRON和西铁城卫星表，它们对于普通消费者存在的意义又在哪里呢？毕竟在价格上也不便宜。

写着写着，突然有点想退坑了……