北斗有 35 颗卫星，而 GPS 有 24 颗卫星，为什么二者数量不同？

Question

如题所述

Answer 1

首先我们对GPS进行一下分析

美国的GPS透过二十四颗卫星构成的卫星网，能够有效覆盖全球大约97%的面积。正在加紧建设的欧洲“伽利略”定位系统，规划三十颗卫星，最高精度比GPS高十倍。中国的北斗导

航系统规划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止卫星组成，定位精度为十米。

 

GLONASS（俄罗斯的全球定位系统）、GPS（美国）、COMPASS（即北斗，中国）的一部分和Galileo（欧洲）的卫星都运行在地球中轨道(MEO)，高度分别为19,100km、20,200km、21,500km、23222km。别家需要全球覆盖的的卫星数目分别为24、24和27。

 

       å…ˆç®€å•è®²è®²GPS。GPS需要24颗卫星只是最基本的数目。这个数目可以保证全球每个地方任何时刻至少能看见4颗卫星，通过4个方程可以解出空间三维坐标和时间四个变量。这24颗卫星分布在6个轨道面，每个轨道面有4颗卫星。GPS系统的接收机都是采用无源定位方式（就是接收机不需要发送信号）。

北斗的工作原理和和GPS一样，而轨道高度比GPS略高比Galileo略低，理论上24颗也能提供GPS一样的无源定位服务了——实际上北斗和伽利略一样用了27颗地球中轨道卫星，一个原因是因为他们的轨道高一些，需要略多数目保证卫星离接收机不太远，另一个主要原因是这些卫星的轨道同GPS不同，只有3个轨道面，每个轨道面9颗，轨道面之间为相隔120°均匀分布。这种分布方式是北斗需要比GPS多3个卫星的原因。慢着——没完呢，北斗不是35颗吗，还有8颗哪里去了？

这要涉及到卫星系统这样的庞大系统工程的周期问题，上述27颗卫星的发射是漫长的过程，即使是初步覆盖中国全境也需要20颗左右才能做到，从发射第一颗到最后一颗中间有可能会有10~20年的时间，而且先发射的使用寿命只有8年——27颗没有准备齐呢，老的卫星开始往下掉了，显然这种做法浪费太大了，在前十几年系统根本不能正常使用！如何让系统尽快工作呢？于是北斗发明了一个巧妙的想法——首先发射3颗倾斜同步轨道卫星，这些倾斜同步轨道卫星高度和地球同步卫星类似，绕地球一周也是24小时，但是轨道并不正好在赤道上，而是和地球赤道面有个夹角。这种卫星在地球固定一个位置看到的轨迹是这样的类似于日行线的形状，同经线平行的一个8字形（需要一点儿想象力才能理解）。这3颗卫星虽然不是完全同地面静止，但是大部分时候中国境内仍然能看到，所以对系统立即可用帮助很大——可是还差5颗呢？。

相信有了以上的详细解释，大家对于问题应该有了一定程度的了解了。

Answer 2

别家需要全球覆盖的的卫星数目分别为24、24和27。

Answer 3

这个数目可以保证全球每个地方任何时刻至少能看见4颗卫星

Answer 4

航系统规划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止卫星组成，定位精度为十米。

Answer 5

可能预期的作用不同，所以数量不同。