這個(gè)問(wèn)題我可以回答一下。
首先,目前在太空中的GPS衛(wèi)星的數(shù)量不是24顆,而是32顆。
24顆只是為了進(jìn)行全球定位而需要的最小衛(wèi)星的數(shù)量,多出來(lái)的那幾顆衛(wèi)星,一方面是用來(lái)作備份的,防止某些衛(wèi)星失效而讓地球上某些區(qū)域的導(dǎo)航出現(xiàn)故障,另一方面這些衛(wèi)星還可以增加衛(wèi)星定位的精度。
那么北斗定位系統(tǒng)為什么會(huì)需要35顆衛(wèi)星呢?這主要是因?yàn)槿矫娴脑颍?/h1>
1,北斗衛(wèi)星的軌道位置更高一些,并且跟GPS衛(wèi)星的排布順序不一樣。
GPS衛(wèi)星是分成六個(gè)軌道,每個(gè)軌道上有4顆衛(wèi)星,所以一共需要24顆衛(wèi)星;而北斗衛(wèi)星是分成三個(gè)軌道,每個(gè)軌道上9顆衛(wèi)星,所以一共需要27顆衛(wèi)星。至于說(shuō)為什么要采用3*7的更高的軌道,這其中有很多原因,此處不細(xì)說(shuō)。
2,北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由于歷史原因,所以需要有幾顆衛(wèi)星先“打頭陣”。
眾所周知,北斗衛(wèi)星定位最主要是為了軍事用途,而且是后起之秀,如果我們跟GPS衛(wèi)星一樣一定要發(fā)射滿24顆衛(wèi)星才能夠?qū)崿F(xiàn)全球定位(發(fā)射完可能需要幾年甚至十幾年的時(shí)間,畢竟有些時(shí)候新衛(wèi)星還沒發(fā)射上去,老衛(wèi)星壽命就到了),那么這段時(shí)間里面國(guó)家安全如何保障?如何跟伽利略和格洛納斯這樣的其他國(guó)家的定位系統(tǒng)爭(zhēng)奪市場(chǎng)?
所以北斗衛(wèi)星想出來(lái)一個(gè)絕招:先發(fā)射三顆一直在中國(guó)上空轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,這樣就可以先提供定位了——這就是所謂的傾斜同步軌道衛(wèi)星,這些衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡配合上地球的自轉(zhuǎn),在地球上的人看來(lái),這些衛(wèi)星就是在中國(guó)上空轉(zhuǎn),可以在僅有三顆衛(wèi)星的情況下實(shí)現(xiàn)中國(guó)本土的衛(wèi)星定位!鞠聢D就是傾斜同步軌道衛(wèi)星行進(jìn)的軌道,可以看到,基本上就是在中國(guó)上空打轉(zhuǎn)】
3,北斗需要同步衛(wèi)星軌道實(shí)現(xiàn)短報(bào)互文功能。
北斗有一個(gè)GPS沒有的功能,那就是“短報(bào)互文”,簡(jiǎn)單說(shuō)你可以通過(guò)北斗衛(wèi)星發(fā)送短信。而為了提供一個(gè)穩(wěn)定的信號(hào)源,所以我們需要“同步軌道衛(wèi)星”,讓這些衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)速度跟地球自轉(zhuǎn)一樣,這樣我們?cè)诘厍蛏峡,這幾顆衛(wèi)星就是“不動(dòng)”的。這樣的衛(wèi)星就是所謂的“同步軌道衛(wèi)星”,一共有5顆。
所以說(shuō),北斗衛(wèi)星總共有27+3+5=35顆衛(wèi)星。
最后,我們可以看一下下面這張圖里面兩個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的區(qū)別。我們可以看到,北斗最外面的藍(lán)色線是3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星,中間白色的是同步軌道衛(wèi)星,最里面的黃色的則是真正用來(lái)進(jìn)行常規(guī)定位導(dǎo)航的中軌道衛(wèi)星。