為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?東來阿彬2021-02-07 10:54:45

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

目前,全球衛星導航系統有美國的GPS、俄羅斯格洛納斯系統、歐盟的“伽利略”系統以及中國的北斗系統。美國的GPS共有24顆衛星,俄羅斯格洛納斯系統有29顆衛星,歐盟的“伽利略”系統有30顆衛星,中國的北斗系統衛星最多,共有55顆衛星組成。為什麼中國的北斗系統衛星數量如此多,成為全球衛星數量最多的導航系統呢?這就要從衛星定位導航系統的發展說起,主要有以下原因,大家看完就明白了。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

上個世紀,蘇聯和美國為了爭奪霸主地位展開了各個領域的競賽,為了取得領先,蘇聯率先開啟了太空領域的探索,美國也不甘落後。可惜的是後來蘇聯解體,在太空領域美國就變成了一家獨大。20世紀70年代,美國就開始研製新一代的衛星導航系統,全球定位系統。最初衛星導航系統是美國為了保證自己的軍事地位而研發的,不過後來隨著技術的不斷更新,全球定位系統也開放了民用領域,並且美國還向全世界開放。全球定位系統在方便各國的同時,也使得各國受到了美國的約束。一直以來,全球衛星導航市場只有GPS一家獨大,無論是民用還是軍事用途,GPS是世界各國唯一的選擇。這也帶來一個問題,GPS是美國一手建設起來的,對其擁有絕對的控制權,那麼如果任何國家依賴GPS就相當於將自己國家的命脈交到了美國手中。

事實證明美國也是這樣做的,在敘利亞和阿富汗戰場上,人們發現美國在襲擊之前關閉了GPS的民用訊號,使這兩個國家軍隊的許多裝置無法正常使用,在開戰時形成了一邊倒的碾壓局勢。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

各國為了擺脫美國的約束,也開始在衛星定位系統開始了自己的研究,很快的,俄羅斯和歐盟先後擁有了自己的衛星定位系統。中國也不甘落後,於2003年開始執行屬於自己的北斗系統。

按照理論來說,我國其實只需要發射27顆衛星就足以定位使用,因為美國佔據了最好的衛星軌道和通訊通道,只需要24顆衛星就能提供精準的定位資訊;而比我們軌道還高的俄羅斯格洛納斯系統也只不過是發射了29顆而已。歐盟的“伽利略”系統30顆衛星。但是我國考慮到戰略安全和設計冗餘,硬是將北斗導航系統的衛星數提高到了55顆之多。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

北斗系統之所以發射瞭如此多的衛星,主要有以下原因:

眾所周知,地球是一個球形,它不可能在同一個高度放太多的衛星,是很容易出事故的。美國因為發展衛星比較早,已經率先把自己的衛星發射在了距離地球近的軌道上。而其它的國家,又不可能和美國去爭這個近距離的軌道,畢竟要有個先來後到。所以其它國家只能向更高軌道去發射衛星,而越高的軌道所需要的衛星肯定就越多。美國的衛星系統在前,後有俄羅斯和歐盟的衛星系統緊隨其後,而中國因為在他們後面才研發出自己的衛星系統,所以只能向更高的軌道去發射,所需要的衛星自然就更多了。雖然說北斗衛星是面向國際提供定位服務,但是在我國境內和其他戰略地區的定位肯定要更精準、功能更多一些,一部分衛星除基本功能之外還擁有短文發報、衛星協調、雙向鏈路等功能。最後就是部分定位衛星發射時間較早,後續衛星還沒有升空,可能這些較早時期發射的衛星就已經陸續開始退役了,所以需要補發。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

雖然說,北斗衛星定位系統需要的衛星比較多,GPS衛星定位系統需要的衛星少,但是畢竟它們是兩個不同時代的產物。數量不是什麼關鍵,關鍵的是它的效能是否優異。我國組建北斗的時候雖然沒有先發優勢,但是我國也採取了合適的辦法去彌補這份差距,現在各國的衛星都在合適的軌道上執行,而要怎麼才能更好的利用太空資源呢?這也是大家思考的問題之一。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?車聯帝2021-02-11 14:21:50

美國的GPS也不只24顆,中國的北斗也沒有55顆。

美國的GPS系統總計27顆,24顆是保持整個系統正常工作的必要衛星,此外還有3顆有源備份衛星在軌執行

中國的北斗系統,其實真正形成全球定位能力的是北斗三號,北

鬥三號由24顆中圓地球軌道衛星、3頂地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星,共30顆衛星組成

。所謂的55顆,其實是包括北斗計劃中的北斗一號和北斗二號。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

中國的北斗衛星導航系統分三步走,簡而言之就是

北斗一號,北斗二號和北斗三號

,北斗一號服務亞太地區,總計3顆衛星組成;北斗二號在第四十五顆衛星發射成功後,形成了服務亞太和一帶一路沿線國家和地區的導航定位等能力;最終我國以北斗三號30顆衛星形成全球定位組網完成,所以在我看來,之前的北斗一號和北斗二號很多衛星都是為北斗三號的科學試驗做準備的。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

記住,

55顆衛星中包含了北斗一號的3顆衛星和北斗二號的衛星,最終北斗三號的官方資料是總計30顆衛星形成全球導航定位能力

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?史家青2021-01-17 15:43:44

我國的北斗衛星導航系統之所以需要更多的衛星,其中一個重要原因是我國的衛星組網建設比較晚,在此之前美國和蘇聯等國已基本建設起了自己的系統。

衛星都是環繞地球執行,軌道離地球越近需要的衛星也越少,精度也就越高,低軌道的好位置,現在都被美俄佔據了,中國只好多發幾顆衛星了。而且,中國北斗一開始並不是全球定位的,只是服務在亞太地區,所以我們一開始發的一些衛星,實際上後來就逐漸用處不大了,並不是在軌的55顆衛星都是必須要的。

不過北斗是混合組網的定位系統,所以理論上也需要比GPS更多的衛星。

北斗系統是由GEO衛星、IGSO衛星和MEO衛星三種軌道衛星組成的混合導航星座。

GEO衛星相對地球靜止,軌道高度35786km,軌道傾角為0度,單星覆蓋區域較大,3顆衛星可覆蓋亞太大部分地區。

IGSO衛星軌道高度與GEO衛星相同,軌道傾角為55度,星下點軌跡為“8”字。

北斗MEO衛星軌道高度約21500km,軌道傾角為55度,繞地球旋轉執行,透過多顆衛星組網可實現全球覆蓋,北斗MEO星座迴歸特性為7天13圈。

而GPS是單一軌道型別的衛星組成,軌道高度都是20200km。

第二個原因,是因為我國的北斗在GPS功能的基礎上還給衛星導航系統增加了更多功能,因此也就需要更多的衛星,55顆衛星可能也還不夠多。

實際上,GPS系統到現在為止,一共發射了72顆衛星,只不過在發揮作用的,最多時就是32顆。

其實,北斗三號組網也只需要30顆衛星,那25顆是北斗二號的,北斗二號會隨著時間逐漸退役,也就是說,北斗實際需要衛星數量,跟GPS也沒有太大差異。大家只不過被一些不明就理的報道給迷惑了。

因為北斗有地球同步衛星組網,理論定位精度高於GPS,當然,實際上應用層面,北斗跟GPS比還有很大差距,GPS的應用已經很成熟了。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?見證腳印2021-02-17 16:58:31

衛星星座數量越多,定位越精確!

GPS也罷,北斗也罷,都是依靠地面裝置被動接收衛星訊號來計算自己座標的!所以說同時接受到的衛星數量越多,計算就越準確!

美國GPS由於發射早,佔據了低軌,只需要較少的衛星就可完成覆蓋!而北斗只能佔領中規!所以需要更多的衛星來完成覆蓋!

軌道越低,地面接收的訊號越清楚,但是受地球曲率影響,同一時間地點,接收到的衛星訊號數量越少!容易有盲區!

而中高軌道,地球上同一時間地點接受到的衛星數量就多的多,所以毫無疑問,我們的定位將更加精確!但是接收訊號的強度要小很多!不利於裝置小型化!

總之從單純功能上說,我們的北斗要比單純訊號的GPS功能要全面,這是不容置疑的!

而且在更高的軌道,能夠為低軌衛星,空間站提供導航,這是意外的好處!而且不容易被反衛星武器威脅,這也是額外的好處!

美國現在也眼饞,也準備弄高軌定位系統呢!

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?適者生存也2020-10-31 14:13:49

1中國北斗從區域性到整體,分佈實施全球定位,美國一步到位,所以在全球定位方面中國相當於走了彎路。2中國北斗比美國GPS多了一種同步軌道衛星。如果北斗系統把同步軌道衛星的優勢發揮好,北斗的全球定位精度會遠超過GPS的定位精度。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?長春觀精神衛生中心2021-01-24 14:23:38

科技太深刻的回答不了。我們簡單粗暴點,只要有美帝存在,太空百分百就不會安全,咱們想用好用齊全了,就得做多重準備。仔細想想太空資源一旦被敵對方蓄意破壞,彌補的困難還是很大的!

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?魅力來源於神秘2020-10-31 13:35:24

因為頻道以及所處的軌道位置就那些!“在資源有限的情況下,優先滿足自己本土地理位置導航精度的需要,然後才是全球範圍內的導航需要”是很正常的一件事!你應該拿美國在北美地區的GPS衛星數量跟我們在亞洲地區的北斗衛星數量相比,而不是把“驅逐艦”和“巡洋艦”的火力進行對比!

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?天涯嶼2021-01-22 09:27:42

第一,設計不同,GPS設計始於上世紀中後期,比北頭設計時間,設計理念都有不同。

第二,設計功能不同,北斗導航,還增加了更多功能,為未來的設計和發展留下來可提升空間。

第三,由於我國發射較晚,軌道高度不一樣,北斗的衛星高度比GPS更低一些。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?量子糾纏速度之謎2020-10-31 14:19:40

隨著時間的推移,太空中好的軌道約來越少,這就迫使你增加衛星數量以彌補衛星軌道佈局不佳的劣勢。

為什麼美國GPS只要24顆衛星,北斗卻要55顆?堯來堯去22021-02-23 06:07:51

因為中國人比美國人更有錢。