都是导航卫星,为啥美国GPS只需24颗卫星,中国的北斗却要56颗?

随着科技爆炸的时代到来,人们的生活越发的便捷和丰富 。比如到陌生的地方旅行,不再害怕迷路,点开手机导航,想去哪里就去哪里 。我们打车也不用在路边招手等待,打开手机相关交通软件,点一下就招换到附近的车辆 。我们想找一下城市的美食,也可以打开相关软件满足我们的需求 。如今的生活如此便捷,最大功臣就是卫星定位导航的应用了 。

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而当今世界,只有4款卫星导航系统,一个是美国的GPS,一个俄罗斯的“格洛纳斯”,一个中国的北斗,还有就是欧盟的“伽利略” 。前面三个是军民两用,欧盟则是民用为主 。说到这里,很多人纳闷了 。为何美国的GPS只发射了24颗卫星就完成了组网,而我们的北斗却发射了56颗呢?两者为啥相差32颗之多?其实,答案并不复杂 。
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首先是轨道选择:美国的GPS系统早在1964年就已经建设完毕,当初美国发射导航卫星时,浩瀚的星空没有人跟它竞争,美国可以任意挑选近地轨道 。中国在建设北斗时,好位置都被美俄先占领了,只能选择距离地球较远的轨道 。在这样的情况下就需要更多的卫星,保证定位系统能够对整个地球进行覆盖,这样才能实现精准快速 。
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而太空虽然大到无边,但也不能随意使用轨道,跟飞机飞行是一个道理,需要按照规划的航线,不然就容易发生碰撞,出现事故,还容易形成污染太空 。什么事情都有个先来后到,美国最先发射了卫星进入太空,占用了最靠近地区的轨道,其环绕地区的周长较短,自然需要的卫星数量就少了 。而我们的轨道较远,靠近太空,为了获取更多、更准确的信息,自然要部署足够多的卫星才行 。
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其次,两国对卫星导航系统的设计也不同 。根据计算,如果只是轨道带来的影响,北斗导航系统只需要35颗左右的卫星就能完成组网 。我们之所以选择发射56颗,一定程度上也是对未来可能出现的故障或者升级改造等进行准备,避免导航系统的运行遭受影响 。
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还有,就是涉及到覆盖范围和精度:美国的24颗导航卫星,分为6个轨道,每个轨道上有4颗卫星,其中3颗备用卫星用于替换故障卫星 。备用卫星可以在故障卫星被修复之前替代其工作,从而保证系统的可靠性和稳定性 。
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而北斗导航系统,为了更好的提供全球范围内的定位、导航和授时服务 。一些卫星相对地球是运动的,有一些是相对地球静止的,一些是备用的 。这也会对卫星数量产生影响 。卫星数量多,覆盖范围越大,信号越好,定位越精准快速 。
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综上,因为位置环境,工作原理、系统设计等不同,中国和美国需要的卫星数量自然是不同的 。北斗系统需要更多的卫星来提高覆盖范围和精度,同时采用了更为先进的技术和设备,因此需要更多的卫星支持 。虽然北斗系统的卫星数量较多,但也反映了其更高的技术水平和更全面的服务能力 。当前,我们已经和全球137国建立了北斗合作关系 。

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