全球卫星为什么不一样

‘壹’ 中国的“北斗一号”系统与美国和俄罗斯的全球导航卫星有什么差距

“北斗一号”是世界上第一个区域性卫星导航系统。与全球性的系统相比，它能够在很快的时间内建成，用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合我国国情的一个卫星导航系统。

美国的GPS系统，由30颗在轨卫星组成，其中4颗为备份星。它们均匀地分布在6个轨道上。GPS是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以定位，不受容量的限制。

“北斗一号”属于主动式的。就是说，“北斗一号”是用户先发射需要定位的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户。

而GPS和格洛纳斯只需要接收4个卫星的位置信息，由自己解算出三维坐标。这是由于“北斗一号”本身是两维导航系统，仅靠两颗星的观测量尚不能定位，观测量的取得及定位解算均需在地面中心站进行。

“北斗一号”区域卫星导航系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS功能。但由于该系统用户无法保持无线电静默，也无法在高速移动的平台上使用，“北斗一号”系统不适合用于军事用途。

中国的“北斗一号”系统，与美国和俄罗斯的全球导航卫星尚有较大的差距。“北斗一号”定位系统只能覆盖中国和周边一些国家和地区，是区域性而不是全球性的，它只是在亚太地区。美国和俄罗斯的导航卫星则是全球性的。

‘贰’ 为什么人造卫星环绕地球的轨道不一样

那是根据卫星的用途和各国的技术水平来的。朝、韩那些能发上去绕两圈就不错了，至于轨道什么的，随便了。如果是侦查卫星和地球资源卫星，你要观察的地方必须在轨道下面啊，比如我们要看北美大陆的情况，卫星就得往那儿放，要是绕到南美去了岂不白瞎？而通讯卫星之类的，为了达到能固定在相对不变的位置，就一定要发射到地球同步轨道才行。

‘叁’ 人造卫星环绕地球的轨道为什么不一样

在地球上空运行的人造卫星，按其轨道离地面高度来区分，可分为三种，即近地轨道（小于600千米）、中轨道（600～3000千米）和高轨道（大于3000千米）。不同用途的卫星，运行不同的高度。需要对地面目标进行仔细观察的卫星，通常运行在近地轨道，如科学实验和侦察卫星等；需要对地球进行频繁地、周而复始地观察的卫星，通常运行在中轨道，如极轨气象卫星和资源卫星等；而对一些要求在空中“固定不动”的卫星，如转播电视的通信卫星，则采用地球静止轨道。这个轨道在地球赤道平面内，离地面35860千米。因为在这个轨道上，卫星绕地球自西向东旋转，速度为3.075千米／秒， 正好等于地球自转的速度，地面与卫星就相对“不动”了。

‘肆’ 世界的卫星飞的高度都一样么

不知道你是否留意过,我们提起卫星时总说它在某高度的“轨道”上.
这是因为,为了让卫星不使用人为动力就能绕地球飞行,它的高度和速度之间有着非常严格的关系,简单说,就是让在这个高度时（轨道半径）,这个速度所需的向心力刚好抵消了地球引力.
所以,相同高度（轨道）的卫星速度必然一样,而且国际上卫星旋转的方向是约定了的,所以不可能相撞.
当然,也有特例,就是卫星改变轨道（上升或者下降）时,穿越了别的卫星的轨道,那时撞在一起当然可能了.
至于所谓重力临界点,不知道这是个什么概念

‘伍’ 北斗与伽利略全球卫星的区别

原理相同，轨道不同，GPS/GLONASS/伽利略都是单一的中高轨道，而北斗二代的轨道分为三个组成部分。之所以要用这么复杂的方案，是和三种轨道的特性和我国的特点决定的。
北斗一代是静止轨道，到二代中这些已经发射的卫星可以用于给民航飞机进场导航等高精度的导航目的，这种功能称为区域增强；由于这种轨道可以在一代和二代中兼容，所以最早发射的就是这种轨道。
其次是36000公里的同步轨道，这种轨道的优点是可以和静止轨道的卫星组合，在亚太地区率先形成高精度导航能力，缺点是全球覆盖能力不足，所以是现在才发射。
最后是中高轨道，理论上可以只使用这一种轨道，但是这样需要较长的时间才能具备全球导航能力，所以要放到最后发射。

参考资料：
回答者：伤心的雪峰 - 初学弟子 一级 4-14 15:29

核心提示：除了美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的“伽利略”系统，中国也已经开始建设自己的“北斗”全球卫星导航定位系统。该系统开放服务的定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米/秒，将成为一个极具战略意义的兵力倍增器。

随着第一颗试验卫星Glove-A的发射，欧洲的“伽利略”系统（民用信号精度1米）正式起步。俄罗斯则开始重建自己的GLONASS系统，并计划向全球提供服务。而中国也已经逐步开始建设自己的“北斗”卫星导航系统，并逐步将服务范围从中国和周边地区扩大到全球。美国研制了两种新型GPS卫星，进一步提高了性能，还计划将卫星导航的领域扩展到近地空间以外的地方。
民用信号精度达1米的欧洲“伽利略”系统

正式起步的欧洲“伽利略”（民用信号精度1米）系统为了摆脱对美国GPS系统的依赖，欧空局和欧盟于1999年合作启动了“伽利略”项目。计划中的“伽利略”系统由30颗卫星组成，可以提供定位精度为1米的民用信号。2005年12月28日，首颗试验卫星Glove-A发射成功，标志着“伽利略”系统建设的里程碑。Glove-A进入23260千米高的轨道后，先后顺利地完成了太阳能电池帆板展开和星载计算机软件的上载、系统功能检测等活动。今年1月12日，Glove-A开始向地面控制中心发送信号。目前，该卫星正在轨道上进行各种功能模块测试。第二颗试验卫星Glove-B原定于今年4月发射，但由于星载计算机出现故障，其发射日期至少被推迟到明年春。另外4颗在轨验证（IOV）卫星正在制造之中，预计将于2008年底前全部发射入轨。

作为“伽利略”系统最早的非欧洲合作伙伴国，中国已开始承担该系统IVO阶段的11个项目，涉及空间段、地面段和应用段的工作任务，并将在未来参与卫星的制造，提供激光反射器、搜索救援组件和其他部件。

俄罗斯重建GLONASS系统

全球卫星导航系统(GLONASS)由苏联于20世纪70年代开始建设，并于1993年启用。该系统由24颗卫星组成，主要应用于军事领域。与美国的GPS系统相比，GLONASS系统采用了不同的轨道和信号频率，更注重对高纬度地区的覆盖，而且具有较强的抗干扰能力。前苏联解体后，继承了GLONASS系统的俄罗斯一度因为经济困难而无法为到寿失效的卫星发射替代卫星，使系统的在轨卫星数量急剧下降，严重影响了其使用效能。

近年来，随着俄罗斯经济状况的好转和卫星导航定位市场的蓬勃发展，俄罗斯已经开始重建GLONASS系统，并积极将该系统向全球民用市场推介。目前在轨的GLONASS卫星为14颗，包括去年12月末发射的3颗。按照计划，俄罗斯还将在今年12月再发射3颗新一代GLONASS卫星，预计于2010年左右使卫星数量达到“满员”状态。

俄罗斯的GLONASS卫星

为了获得更多的民用市场份额，负责管理GLONASS系统的俄罗斯军队总参谋部已经决定从明年1月1日起取消对民用信号的精度限制，首先为俄罗斯经济发展和交通运输提供高精度导航定位服务，并为2010年向全球提供商业服务奠定基础。目前GLONASS系统的民用信号定位精度为30米，与美国的GPS系统（民用信号精度10米）和欧洲“伽利略”系统（民用信号精度1米）尚有一定的差距。

中国的“北斗”系统

进化的中国“北斗”系统中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月5日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星，组成了“北斗”区域导航系统（注：又称为“北斗1代”卫星导航系统）。该系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能。但由于该系统用户无法保持无线电静默，也无法在高速移动的平台上使用，“北斗1代”系统不能用于军事用途。

随着应用领域的日益扩大，中国卫星导航定位的市场规模从2000年的不到10亿元增长到了2005年的120亿元。在此背景下，中国已经开始建设自己的“北斗”全球卫星导航系统（北斗2代）。

中国于2000年投入使用的“北斗一号”系统

“北斗”全球卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，可提供开放服务和授权服务两种服务方式。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。按照计划，中国将在2007年初发射两颗静止轨道导航卫星，2008年末发射首颗非静止轨道卫星，逐步将服务区域从中国及周边地区扩展到全球。

“北斗”全球卫星导航系统建成后，中国军队也将拥有自主的全球卫星导航手段，车辆、单兵、舰船乃至高速移动的飞机和导弹都可以应用。可以预见，“北斗”将成为一个具有重大战略意义的兵力倍增器。

“北斗二号”将成为中国的GPS制导炸弹的导航星座。

美国的新一代GPS卫星

新一代美国GPS卫星登场在上述国家的同类系统建成和完善之前，美国凭借着雄厚的国家实力运行着的目前世界上最为成熟和完好的全球卫星导航系统——GPS系统，由30颗（4颗为备份星）在轨卫星组成。早期GPS系统对民用信号的定位精度进行了人为限制，只有100米左右，但随着2000年后取消这一限制，目前GPS可以提供的民用信号定位精度为10米左右。随着可提供1米级民用定位精度的“伽利略”系统在未来的投入使用，GPS系统可能被迫进一步开放民用信号的定位精度限制。

GPS卫星已经发展了两代，目前最新的型号为GPS IIR-M和GPS IIF，分别由洛克希德·马丁公司和波音公司制造。GPS IIR-M卫星已经成功发射了3颗。这种卫星采用了改进的天线，可以提供更大的信号功率，以便于地面接收机接收信号。另外，GPS IIR-M除了可以广播以前的军民用信号外，还增加了两种新的军用信号和第二种民用信号。新的两种军用信号提高了定位精度，并增强了抗干扰能力；第二种民用信号则采用了与第一种不同的频率，可以消除地球电离层引起的导航误差。更新的GPS IIF卫星尚在测试之中，预计在2008年5月发射。GPS IIF将进一步提高定位精度和抗干扰能力，并增加第三种用于民航运输业的民用信号。

‘陆’ 为什么全球卫星定位系统覆盖全球要三（四）颗卫星

定
卫星
的位置为已知,通过一定的方法我们能准确测出
地面
点A到卫星间的距离,那么A点一定位于以卫星为
中心
,以所测得距离为
半径
的圆球上。若我们同时测得点A到另两颗卫星的距离，则该点一定处在三圆球相交的两个点上。根据地理知识则可以很容易的找到我们需要的点。
在此假设下，即已知卫星位置又已同时测定到三颗卫星的距离，即可进行定位。但由于GPS卫星是分布在20000多公里
高空
的运动
载体
，只能在同一时间测定三个距离才可定位，要实现同步必须具有统一的
时间基准
，从解析几何
角度
出发，GPS定位包括确定一个点的
三维坐标
与实现同步四个未知
参数
，因此必须通过测定到至少4颗卫星的距离才能定位。
GPS定位需要4颗卫星是因为各自不同的卫星在这里负责不同的工作.3颗是测量在用WGS-84作为标准的三维坐标,本来3维数据已足够定位,但是因为卫星传播的工具是用
电磁波
(而不是光),而电磁波经过传播会产生
误差
,会导致
传播时间
的不同步.而为了使这传播的
数据同步
,所以引入多一颗卫星来提供
时间数据
.

‘柒’ 为什么美国GPS只要24颗卫星，北斗却要55颗

美国的GPS也不只24颗，中国的北斗也没有55颗。

美国的GPS系统总计27颗，24颗是保持整个系统正常工作的必要卫星，此外还有3颗有源备份卫星在轨运行 。

中国的北斗系统，其实真正形成全球定位能力的是北斗三号，北 斗三号由24颗中圆地球轨道卫星、3顶地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成 。所谓的55颗，其实是包括北斗计划中的北斗一号和北斗二号。

中国的北斗卫星导航系统分三步走，简而言之就是 北斗一号，北斗二号和北斗三号 ，北斗一号服务亚太地区，总计3颗卫星组成；北斗二号在第四十五颗卫星发射成功后，形成了服务亚太和一带一路沿线国家和地区的导航定位等能力；最终我国以北斗三号30颗卫星形成全球定位组网完成，所以在我看来，之前的北斗一号和北斗二号很多卫星都是为北斗三号的科学试验做准备的。

记住， 55颗卫星中包含了北斗一号的3颗卫星和北斗二号的卫星，最终北斗三号的客方数据是总计30颗卫星形成全球导航定位能力 。

卫星 星座 数量越多，定位越精确!

GPS也罢，北斗也罢，都是依靠地面设备被动接收卫星信号来计算自己坐标的！所以说同时接受到的卫星数量越多，计算就越准确!

美国GPS由于发射早，占据了低轨，只需要较少的卫星就可完成覆盖!而北斗只能占领中规!所以需要更多的卫星来完成覆盖!

轨道越低，地面接收的信号越清楚，但是受地球曲率影响，同一时间地点，接收到的卫星信号数量越少!容易有盲区!

而中高轨道，地球上同一时间地点接受到的卫星数量就多的多，所以毫无疑问，我们的定位将更加精确!但是接收信号的强度要小很多!不利于设备小型化!

总之从单纯功能上说，我们的北斗要比单纯信号的GPS功能要全面，这是不容置疑的！

而且在更高的轨道，能够为低轨卫星，空间站提供导航，这是意外的好处!而且不容易被反卫星武器威胁，这也是额外的好处!

美国现在也眼馋，也准备弄高轨定位系统呢！

我国的北斗卫星导航系统之所以需要更多的卫星，其中一个重要原因是我国的卫星组网建设比较晚，在此之前美国和苏联等国已基本建设起了自己的系统。

卫星都是环绕地球运行，轨道离地球越近需要的卫星也越少，精度也就越高，低轨道的好位置，现在都被美俄占据了，中国只好多发几颗卫星了。而且，中国北斗一开始并不是全球定位的，只是服务在亚太地区，所以我们一开始发的一些卫星，实际上后来就逐渐用处不大了，并不是在轨的55颗卫星都是必须要的。

不过北斗是混合组网的定位系统，所以理论上也需要比GPS更多的卫星。

北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航 星座 。

GEO卫星相对地球静止，轨道高度35786km，轨道倾角为0度，单星覆盖区域较大，3颗卫星可覆盖亚太大部分地区。

IGSO卫星轨道高度与GEO卫星相同，轨道倾角为55度，星下点轨迹为“8”字。

北斗MEO卫星轨道高度约21500km，轨道倾角为55度，绕地球旋转运行，通过多颗卫星组网可实现全球覆盖，北斗MEO 星座 回归特性为7天13圈。

而GPS是单一轨道类型的卫星组成，轨道高度都是20200km。

第二个原因，是因为我国的北斗在GPS功能的基础上还给卫星导航系统增加了更多功能，因此也就需要更多的卫星，55颗卫星可能也还不够多。

实际上，GPS系统到现在为止，一共发射了72颗卫星，只不过在发挥作用的，最多时就是32颗。

其实，北斗三号组网也只需要30颗卫星，那25颗是北斗二号的，北斗二号会随着时间逐渐退役，也就是说，北斗实际需要卫星数量，跟GPS也没有太大差异。大家只不过被一些不明就理的报道给迷惑了。

因为北斗有地球同步卫星组网，理论定位精度高于GPS，当然，实际上应用层面，北斗跟GPS比还有很大差距，GPS的应用已经很成熟了。

1中国北斗从局部到整体，分布实施全球定位，美国一步到位，所以在全球定位方面中国相当于走了弯路。2中国北斗比美国GPS多了一种同步轨道卫星。如果北斗系统把同步轨道卫星的优势发挥好，北斗的全球定位精度会远超过GPS的定位精度。

目前，全球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟的“伽利略”系统以及中国的北斗系统。美国的GPS共有24颗卫星，俄罗斯格洛纳斯系统有29颗卫星，欧盟的“伽利略”系统有30颗卫星，中国的北斗系统卫星最多，共有55颗卫星组成。为什么中国的北斗系统卫星数量如此多，成为全球卫星数量最多的导航系统呢？这就要从卫星定位导航系统的发展说起，主要有以下原因，大家看完就明白了。

上个世纪，苏联和美国为了争夺霸主地位展开了各个领域的竞赛，为了取得领先，苏联率先开启了太空领域的 探索 ，美国也不甘落后。可惜的是后来苏联解体，在太空领域美国就变成了一家独大。20世纪70年代，美国就开始研制新一代的卫星导航系统，全球定位系统。最初卫星导航系统是美国为了保证自己的军事地位而研发的，不过后来随着技术的不断更新，全球定位系统也开放了民用领域，并且美国还向全世界开放。全球定位系统在方便各国的同时，也使得各国受到了美国的约束。一直以来，全球卫星导航市场只有GPS一家独大，无论是民用还是军事用途，GPS是世界各国唯一的选择。这也带来一个问题，GPS是美国一手建设起来的，对其拥有绝对的控制权，那么如果任何国家依赖GPS就相当于将自己国家的命脉交到了美国手中。

事实证明美国也是这样做的，在叙利亚和阿富汗战场上，人们发现美国在袭击之前关闭了GPS的民用信号，使这两个国家军队的许多设备无法正常使用，在开战时形成了一边倒的碾压局势。

各国为了摆脱美国的约束，也开始在卫星定位系统开始了自己的研究，很快的，俄罗斯和欧盟先后拥有了自己的卫星定位系统。中国也不甘落后，于2003年开始运行属于自己的北斗系统。

按照理论来说，我国其实只需要发射27颗卫星就足以定位使用，因为美国占据了最好的卫星轨道和通信信道，只需要24颗卫星就能提供精准的定位信息；而比我们轨道还高的俄罗斯格洛纳斯系统也只不过是发射了29颗而已。欧盟的“伽利略”系统30颗卫星。但是我国考虑到战略安全和设计冗余，硬是将北斗导航系统的卫星数提高到了55颗之多。

北斗系统之所以发射了如此多的卫星，主要有以下原因：

众所周知，地球是一个球形，它不可能在同一个高度放太多的卫星，是很容易出事故的。美国因为发展卫星比较早，已经率先把自己的卫星发射在了距离地球近的轨道上。而其它的国家，又不可能和美国去争这个近距离的轨道，毕竟要有个先来后到。所以其它国家只能向更高轨道去发射卫星，而越高的轨道所需要的卫星肯定就越多。美国的卫星系统在前，后有俄罗斯和欧盟的卫星系统紧随其后，而中国因为在他们后面才研发出自己的卫星系统，所以只能向更高的轨道去发射，所需要的卫星自然就更多了。虽然说北斗卫星是面向国际提供定位服务，但是在我国境内和其他战略地区的定位肯定要更精准、功能更多一些，一部分卫星除基本功能之外还拥有短文发报、卫星协调、双向链路等功能。最后就是部分定位卫星发射时间较早，后续卫星还没有升空，可能这些较早时期发射的卫星就已经陆续开始退役了，所以需要补发。

虽然说，北斗卫星定位系统需要的卫星比较多，GPS卫星定位系统需要的卫星少，但是毕竟它们是两个不同时代的产物。数量不是什么关键，关键的是它的性能是否优异。我国组建北斗的时候虽然没有先发优势，但是我国也采取了合适的办法去弥补这份差距，现在各国的卫星都在合适的轨道上运行，而要怎么才能更好的利用太空资源呢？这也是大家思考的问题之一。

因为频道以及所处的轨道位置就那些！“在资源有限的情况下，优先满足自己本土地理位置导航精度的需要，然后才是全球范围内的导航需要”是很正常的一件事！你应该拿美国在北美地区的GPS卫星数量跟我们在亚洲地区的北斗卫星数量相比，而不是把“驱逐舰”和“巡洋舰”的火力进行对比！

科技 太深刻的回答不了。我们简单粗暴点，只要有美帝存在，太空百分百就不会安全，咱们想用好用齐全了，就得做多重准备。仔细想想太空资源一旦被敌对方蓄意破坏，弥补的困难还是很大的！

第一，设计不同，GPS设计始于上世纪中后期，比北头设计时间，设计理念都有不同。

第二，设计功能不同，北斗导航，还增加了更多功能，为未来的设计和发展留下来可提升空间。

第三，由于我国发射较晚，轨道高度不一样，北斗的卫星高度比GPS更低一些。

随着时间的推移，太空中好的轨道约来越少，这就迫使你增加卫星数量以弥补卫星轨道布局不佳的劣势。

北斗三号用于定位的卫星也是24颗，55颗是把之前发射的北斗二号卫星也算进去了。

‘捌’ 为什么全球卫星定位系统覆盖全球要三（四）颗卫星

至少要三颗，因为GPS是通过计算卫星到地面某一点的距离来确定这一点的位置的，而在空间坐标中至少需要知道三个点到未知点的距离才能确定那个未知点的坐标。就类似于空间坐标系中XYZ三个坐标来确定一个点。

‘玖’ 北斗有 35 颗卫星，而 GPS 有 24 颗卫星，为什么二者数量不同

首先我们对GPS进行一下分析

美国的GPS透过二十四颗卫星构成的卫星网，能够有效覆盖全球大约97%的面积。正在加紧建设的欧洲“伽利略”定位系统，规划三十颗卫星，最高精度比GPS高十倍。中国的北斗导

航系统规划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止卫星组成，定位精度为十米。

北斗的工作原理和和GPS一样，而轨道高度比GPS略高比Galileo略低，理论上24颗也能提供GPS一样的无源定位服务了——实际上北斗和伽利略一样用了27颗地球中轨道卫星，一个原因是因为他们的轨道高一些，需要略多数目保证卫星离接收机不太远，另一个主要原因是这些卫星的轨道同GPS不同，只有3个轨道面，每个轨道面9颗，轨道面之间为相隔120°均匀分布。这种分布方式是北斗需要比GPS多3个卫星的原因。慢着——没完呢，北斗不是35颗吗，还有8颗哪里去了？

这要涉及到卫星系统这样的庞大系统工程的周期问题，上述27颗卫星的发射是漫长的过程，即使是初步覆盖中国全境也需要20颗左右才能做到，从发射第一颗到最后一颗中间有可能会有10~20年的时间，而且先发射的使用寿命只有8年——27颗没有准备齐呢，老的卫星开始往下掉了，显然这种做法浪费太大了，在前十几年系统根本不能正常使用！如何让系统尽快工作呢？于是北斗发明了一个巧妙的想法——首先发射3颗倾斜同步轨道卫星，这些倾斜同步轨道卫星高度和地球同步卫星类似，绕地球一周也是24小时，但是轨道并不正好在赤道上，而是和地球赤道面有个夹角。这种卫星在地球固定一个位置看到的轨迹是这样的类似于日行线的形状，同经线平行的一个8字形（需要一点儿想象力才能理解）。这3颗卫星虽然不是完全同地面静止，但是大部分时候中国境内仍然能看到，所以对系统立即可用帮助很大——可是还差5颗呢？。

相信有了以上的详细解释，大家对于问题应该有了一定程度的了解了。