以目前经常使用的导航方式来说,接收机一端需要接收至少四颗卫星来实现定位。如果要满足这样的需求,卫星导航系统总共需要的数量会更多。
北斗最开始发射的是两颗地球静止轨道卫星,由于采用了有源定位的方式,通过这两颗卫星即可实现定位。
北斗二号系统增加了无源定位的方式,为了保证可用性总共有14颗卫星,其中地球精致轨道5颗,倾斜同步卫星5颗,中地球轨道卫星4颗。这些卫星主要覆盖亚太地区,还不能保证全球覆盖。
北斗最终的目标是覆盖全球,到时将有总共35颗卫星在运行,用来满足全球任意时间和地点用户都可以使用北斗来定位。这35颗卫星当中有27颗是中地球轨道卫星,和目前的GPS类似。进而可以理解成,使用这27颗卫星就可以满足全球定位的需求。其他卫星用来增强亚太地区覆盖和提供增强服务。
由于卫星存在使用寿命的问题,在卫星导航系统漫长的建设过程中会出现卫星更换,建成之后也需要有备用卫星在轨。所以,卫星导航系统最终需要的卫星数量还会更多。
理论上卫星导航最少只需要三颗卫星就可以实现定位,不过在现实中,包括美国GPS、欧洲“伽利略”导航系统和俄罗斯“格洛纳斯”导航系统都是使用的四颗卫星进行实时定位!
众所周知,在一个空间中已知一个点的三个坐标就可以确定该点的位置,而在卫星导航中有一个叫做三星定位的基本原理,它的意思是指以三个卫星为基准,通过卫星无线电测量卫星和用户之间的距离,三个卫星可以可以依照测得的距离做三个球体,而三个球体的焦点就是用户的位置,这就是大名鼎鼎的三星地位原理!
所以,我国北斗导航系统,最少三颗卫星就可以对一个用户进行实时定位!不过,实际情况我国北斗导航系统是使用四颗卫星进行定位的,除三颗三星定位原理的卫星,还用另外一颗卫星,第四个卫星主要用于解决卫星之间的时差,而第四个卫星通常是地球同步卫星!
目前,我国正在进行北斗计划“三步走”战略的第三步,也叫北斗三号系统,即在2020年左右发射35颗北斗三号卫星经行组网,实现全球覆盖!
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