Gps卫星只有24颗，为什么能服务全球几十亿设备 _Gps

首先明确的是：截至到2020年4月，美国已经发射了74颗GPS（全球定位导航系统）卫星，其中31颗正在运行， 9颗处于后备状态， 2颗正在测试中， 30颗已经退休， 2颗丢失。整个系统至少需要24颗可运行的卫星，并且官方目标数量是33 。
全球定位导航系统为什么能服务全球几十亿设备？这就是GPS系统设计的高明之处——卫星只是单向的发射信号，接收机采用无源方式只接收信号，这个类似于现在的广播系统，不需要考虑容量。
GPS是什么？——可以提供全球定位导航服务的系统

全球定位导航系统（也称为NAVSTAR GPS），是一种基于卫星的无线电导航系统。美国政府创建并维护了该系统，任何使用GPS接收器的人都可以免费访问，它是全球导航卫星系统（GNSS）之一，它向地球上或附近的任何地方的GPS接收器提供地理位置和时间信号。为用户提供3维定位，导航和计时功能。GPS系统主要包括：
1）空间部分：GPS卫星；
2）控制部分：监测站和控制系统；
3）用户部分：GPS设备。
GPS不需要用户发送任何数据，并且它独立于任何电话或互联网， 2000年时， GPS定位的精度约为5米。精度增强的最新阶段使用L5频段，现已完全部署。2018年发布的使用L5频段的GPS接收器可以具有更高的精度，精确到30厘米或11.8英寸以内。
除了定位和导航之外， GPS还可以用于追踪，例如为动物添加标签以查看其领土范围。该技术还有助于进行遥感、测控，例如帮助更好地定义一个国家的轮廓等。
GPS为谁服务？——美国运营的系统，可以为全球军事、民用和商业用户提供定位功能

GPS项目由美国国防部于1973年启动， 1978年发射了第一颗原型航天器，拥有24颗卫星的完整系统，最初限于美国军方使用， 1980年开始GPS为全球的军事、民用和商业用户提供定位功能。随着GPS的发展GPS已经发展到Block IIIA系列，该系列预计将发射10颗卫星，最后一颗定于2023年第二季度。“洛克希德·马丁公司的GPS III卫星的精度将提高三倍，而抗干扰能力将提高八倍，航天器的寿命将延长至15年，比今天最新的在轨GPS卫星长25％。GPSIII的新型L1C民用信号也将使其成为首个广播与其他国际全球导航卫星系统（如伽利略）兼容信号的GPS卫星，改善了平民用户的连接性。”
这24颗GPS卫星每12小时绕地球一周，从每个卫星发送一个同步信号。由于卫星沿不同方向移动，因此地面上的用户在略微不同的时间接收信号，当至少有四颗卫星与接收器接触时，接收器可以计算出用户所在的位置。
但是， GPS是由美国政府运营的，它可以有选择地，拒绝向某些区域发射定位信号，从而限制对系统的访问（如1999年卡吉尔战争期间印度军队所经历的那样），或随时降低服务质量。
GPS的工作原理——基于时间和卫星的已知位置
GPS卫星均匀分布在总共六个轨道上。卫星和轨道的空间分布确保了在几乎任何时候都可以从地球上几乎任何地方同时看到至少八颗卫星。GPS卫星以大约20,000公里的高度环绕地球。GPS基于时间和卫星的已知位置。卫星携带非常稳定的原子钟，原子钟与地面钟同步。每天在地面上保持的任何时间偏差都会得到纠正。同样，卫星位置也非常精确。每颗GPS卫星持续发射包含当前时间和有关其位置的数据的无线电信号。可以使用称为GPS接收器的特殊接收器接收此信息，该接收器可以检测和解码该信息。