為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

首先我告訴大家GPS是採用主動衛星發射模式的,就是說只要你的終端能解開GPS衛星發射出去的資料就可以得到當前自己的定位,一般定位最基礎需要三顆衛星。

其次咱們的北斗是被動發射模式,就是你的終端需要主動發射解碼訊號然後北斗系統才會為你服務,同時我們可以相互之間發60字的短文資訊和得到互通短文者的定位資訊。這是兩者最大的不同。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

在設計GPS衛星系統的時候,不光有天上的衛星,還有地面的時鐘來配合。為什麼要時鐘呢,大家查查地理中的本初子午線是什麼意思就知道了。因為美國的衛星時鐘技術實在是太先進了,因此可以精確定位,所以就不需要同步軌道衛星來協助提高定位。美國GPS衛星就採用銣原子鐘了,相對頻率穩定度達到10^-12/秒,誤差8m。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

過了幾年以後又有更先進的BLOCK II型採用了更先進的銫原子鐘後,相對穩定頻率達到10^-13/秒,誤差再降為2。9m。再過了不知道幾年以後美國的休斯公司研製的相對穩定頻率為10^-14/秒的氫原子鐘使BLOCK IIR型衛星誤差降至僅為1m。

也就是說,在很早以前美國衛星已經全部使用氫原子鐘,如此就可以省掉了同步軌道衛星。所以衛星的數量也就不需要那麼多了。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

其次,就是美國的地面注入站可以在全世界各個地方設定,而不受限制在美國國境以內,美國可以隨時調整衛星的軌道狀態。目前GPS注入站目前有4個,分別位於南太平洋馬紹爾群島的瓜加林環礁,大西洋上的英國屬地阿森松島,英屬印度洋領地的迪戈加西亞島和位於美國本土科羅拉多州的科羅拉多斯普林斯。

注入站的作用是把主控站計算得到的衛星星曆、導航電文等資訊注入到相應的衛星。這就是人家的優勢所在,我們的北斗想這麼幹外國人打壓的根本不可能所以我們就必須發射同步衛星。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

雖然美國GPS導航星座設計工作的衛星是24顆,現在服務的也是24顆,但是和我國北斗導航衛星一樣,GPS前後也共經歷了三代,32年共發射衛星總數超過75顆,總投入約300億美元(約1950億元人民幣)。美國當前提供服務的是24顆。

但是因為要提高3倍GPS 的精度和8倍的抗干擾能力,美國開始發展第三代GPS,預計20年內共計發射約33顆新GPSⅢ衛星。又是一個一般國家燒不起錢的專案,能不能成功不知道但是你得燒,就像打遊戲一樣花錢買裝備的永遠比自己打裝備厲害,只要有錢!

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再來說說咱們的北斗,既然我們不可以像美國全世界建東西所以北斗使用了同步軌道衛星來提高衛星定位精度。一個是北斗衛星的原子鐘精度沒有美國的先進,二是地面注入站被限制在國境線以內,無法及時調整衛星軌道狀態。

這兩者都會造成定位精度降低,並且衛星調軌的時候是中斷服務的,但這些調軌都只會發生在衛星經過中國上空時才會發生,也就降低了衛星系統在國內服務的質量。所以咱們的北斗就必須加上幾顆專門為國內定位服務的同步軌道衛星來提高國內衛星定位的質量了。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

很多人都會覺得衛星越多覆蓋率越高、訊號越好,所以北斗超越了GPS,其實現實並不是如此。第一,美國GPS發展較早,第一時間佔據了最具有優勢的軌道,所以他們用更少的衛星實現了更優的效果。第二,美國GPS採取的是基站衛星模式,從訊號來講基站更為穩定,而我們由於部分國家不開放北斗基站建設,比如澳大利亞,所以我們不得不使用更多的衛星。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

我國北斗導航系統也是前後共經歷三代,從第一代到第三代,經歷了27年間三代導航共發射衛星59顆。題中及官方宣佈的55顆,不包括北斗一代的共4顆試驗衛星,所以對外宣稱是55顆衛星,總投入約800億元人民幣。正式組網對全球提供服務的是北斗三代衛星,共30顆,包含24顆中圓軌道(MEO)衛星、3顆地球傾斜軌道(IGSO)衛星和3顆地球靜止軌道(GEO)衛星。

為什麼GPS衛星24顆?北斗系統55顆?區別在哪裡?

因為我國的北斗衛星系統是後來發展的所以就把GPS不到位的地方改進了,所以比美國的要先進。GPS的精度在十米左右,不可以發短報文,而我國的北斗衛星精確定位在一米左右,並有短報文傳送互傳資訊。世界四大衛星系統是俄羅斯的格羅拉斯,歐洲的嘉利略,美國的GPS。我國的北斗衛星導航系統領先世界,我為祖國感到驕傲