同样的导航系统,为什么美国只需要24颗GPS卫星,而中国的“北斗”需要55颗?

小夏 科技 更新 2024-03-04

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众所周知,中国的“北斗”和美国研制的GPS(GPS)和中国的“北斗”是目前最重要的两套卫星导航技术。 他们的技术很好,而且遍布世界各地。 令人费解的是,为什么两国的卫星数量与GPS如此不同,而GPS都是GPS?

首先,全球定位系统(GPS)诞生于1970年代,历时20年,耗资200亿美元。 其目的是为世界各地的用户提供有关陆地、海洋、空中和空中时刻的准确信息。 GPS系统目前有24颗工作卫星在近地轨道运行,可用于接收用户的信号并传输位置信息,以完成全球定位和导航。 GPS系统已广泛应用于军事、民用和科研领域,如车辆导航、航空导航、救灾等。

作为中国研发打造的一套全球定位定位系统,“北斗”始于80年代,90年代开始研发建造,2020年正式投入使用,共有55颗卫星实现网络覆盖,到2023年5月,56颗卫星将成功发射。 其目标是为全球用户提供高精度的定位、导航和授时服务。 此外,这款无人机还具有短信通信功能,10ns时间同步,0速度为 2 毫秒。

我国的北斗卫星通信技术经历了三代三步走的发展历程,2000年完成了“北斗一号”的建设,现在中国和周边国家都为其进行了全面的导航定位。 北斗二号卫星于2012年完工,并将网络扩展到亚太地区。 北斗三号卫星于2017年建成,已实现全球覆盖。 到2020年,随着最后一颗卫星的发射,整个网络已经完全形成。 这种卫星可以提供更全面、更准确的范围和服务。 我们现在与 137 个国家/地区合作。

为什么中国的“北斗”系统需要55个,而美国的GPS只需要24个? 其中,最重要的是两个问题:一个是轨道定位的差异,另一个是空间定位的差异。

首先,是地球的轨迹。 目前,GPS卫星多为中低地球(MEO)和静止(GEO),其轨道定位可以满足世界的定位要求,少数卫星可用于全球定位。 美国是第一个进入太空的国家,他们有更多的机会在近地轨道上探索。

然而,目前北斗卫星大多是地球静止(IGSO)和中圆周(MEO),它们具有更大的范围和更高的密度空间定位能力,但也需要更多的卫星的加入。 此外,由于它们离地球很远,它们的轨道会延长,因此它们将有更多的卫星来完成它们的辐射范围。 我们不要忘记,俄罗斯和欧洲已经率先将自己的卫星送入太空,所以我们没有太多选择的余地。

其次,两颗卫星的排列有很大的不同。 GPS定位系统卫星分布相对均衡,可以分布在世界各地,可以使用少量卫星进行全球定位。 每个轨道上有 4 颗卫星。 但由于北斗卫星分布密度大、种类繁多,为了满足高精度、高可靠性导航的要求,对网络和网络的覆盖要求也相应增加。 此外,我们的卫星有两种,一种是移动的,另一种是固定的。 另一方面,美国是一个纯粹的体育国家。 我们这样做是为了未来的系统升级和使用寿命。

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