GPS只有24颗卫星就能实现全球覆盖, 北斗为啥需要35颗?

(2017-1-9)

 
 

中国的北斗是与美国的GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS并列为世界四大全球导航卫星系统,其他国家也有导航系统,比如说印度、日本这两个国家,但是他们只能做到区域导航,这就像百度地图和谷歌地图的区别。

军事专家米林介绍,但是美国的GPS通过24颗卫星构成的卫星网就可能有效覆盖全球大约97%的面积,而中国的北斗导航系统规划由5颗静止轨道卫星和30颗非静止卫星组成,为什么要比GPS的卫星多出来11颗。

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,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略高比伽利略略低,理论上24颗也能提供GPS一样的无源定位服务。但是一是由于北斗比GPS的轨道高一些,需要略多数目的卫星保证卫星离接收机不太远。二是因为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至20年的时间,而且先发射的使用寿命只有8年,这就造成了27颗没有准备齐呢,老的卫星开始往下掉了,显然这种做法明显太浪费了。

GPS运时的3D建模

“北斗”卫星导航运时的3D建模

所以北斗就需要先发射3颗倾斜同步轨道卫星,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。还有一个原因是因为北斗除了像GPS一样用无源接收机工作之外,还有两个独到的功能,就是用有源接收机(接收机主动发信号给卫星)和收发短报文(卫星短信)功能,所以还需要5颗地球同步轨道卫星就是主要针对这两个功能都要求发上去的

 

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