北斗有 35 颗卫星,而 GPS 有 24 颗卫星,为什么二者数量不同?_百度知...

发布网友发布时间：2024-07-22 09:43

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热心网友时间：2024-08-21 18:48

首先，美国的GPS系统由24颗卫星组成，能够覆盖全球大约97%的面积。欧洲的“伽利略”定位系统正在建设中，计划部署30颗卫星，其定位精度目标是比GPS高十倍。中国的北斗导航系统规划包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，其定位精度目标为十米级别。
GLONASS（俄罗斯全球定位系统）、GPS（美国）、COMPASS（中国北斗）、Galileo（欧洲）的卫星都运行在地球中轨道，各自的高度分别为19,100公里、20,200公里、21,500公里和23,222公里。这些系统为了实现全球覆盖所需的卫星数目分别为24、24和27。
GPS系统需要24颗卫星来保证全球任何地点在任何时间至少能观测到4颗卫星，通过这4颗卫星可以解算出三维空间坐标和时间。这24颗卫星分布在6个轨道面上，每个轨道面4颗卫星。GPS接收机采用无源定位方式，即不需要发送信号。北斗系统的工作原理与GPS相似，但由于其轨道高度稍高一些，理论上24颗卫星也能提供与GPS相似的无源定位服务。实际上，北斗和Galileo系统部署了27颗地球中轨道卫星，其中一个原因是这些卫星轨道的高度使得卫星距离接收机较近，另一个原因是北斗的轨道面只有3个，每个轨道面9颗卫星，轨道面之间均匀分布，这是北斗需要比GPS多3颗卫星的原因。
那么，北斗系统为何有35颗卫星呢？这涉及到卫星系统工程中的周期问题。从发射第一颗卫星到最后一颗卫星，可能需要10到20年的时间。最初发射的卫星寿命通常只有8年。如果等待所有卫星发射完成后再开始使用，这期间系统将无法正常工作。因此，北斗系统采取了一种巧妙的策略：首先发射3颗倾斜同步轨道卫星。这些卫星虽然不是完全静止的，但在大部分时间里仍然能在中国境内观测到，对于系统的快速可用性有很大帮助。然而，这仍然需要额外的5颗卫星来完成系统。
综上所述，北斗系统之所以有35颗卫星，是因为在等待其余卫星发射和老卫星退役的过程中，系统采用了倾斜同步轨道卫星来保证其可用性。