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北斗与其他全球导航系统对比

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浏览:- 发布日期:2021-02-01 11:45:24【
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星座对比:北斗独创“三种轨道”混合星座

卫星导航系统空间星座的要素主要包括星座类型、卫星类型、卫星数量、轨道高度等。GPS、GLONASS和GALILEO的星座大体相同,只有一种轨道,卫星均为中圆地球轨道(MEO)卫星。

GPS所有卫星均匀分布在6个轨道面上,GALILEO卫星和GLONASS卫星则分布在3个轨道面上。轨道是所有卫星系统建立的前提和基础,也是卫星系统建成后能否正常工作的必要条件,太空空间资源是有限的,可以说美国占据了更多的空间资源。

而中国北斗系统是由三种轨道卫星组成的混合导航星座,比其他几个导航系统轨道类型更多,轨道面也更多。北斗系统涵盖了中圆地球轨道(MEO)卫星、倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和地球静止轨道(GEO)卫星三种轨道类型。

1.北斗地球静止轨道(GEO)卫星随地球自转而动

GEO卫星始终随地球自转而动,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。除基本定位导航授时服务外,GEO卫星还承载了区域短报文通信、精密单点定位、星基增强等服务功能。

2.中圆地球轨道(MEO)卫星全球“奔跑”

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,实现了全球覆盖和全球服务,承载了全球短报文通信、国际搜救等服务功能。

3.北斗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星呈“8”字分布

IGSO卫星轨道高度与GEO卫星相同,运行周期也与地球自转周期相同,轨道倾角为55度,星下点轨迹为“8”字。IGSO卫星信号抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区,其性能优势明显。IGSO总是覆盖地球上某一个区域,可与GEO卫星搭配,形成良好的几何构型,一定程度上克服GEO卫星在高纬度地区仰角过低带来的影响。

北斗独创的混合星座设计,既能实现全球覆盖、全球服务,又可为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务。

(二)从“埋头追赶”到“引领超越”

是四大卫星导航系统逐年发射的卫星数量,黄色柱图代表中国北斗系统,蓝色柱图代表美国GPS系统,紫色柱图代表俄罗斯GLONASS系统,绿色柱图代表欧洲GAlILEO系统。

从建设速度来看,世界四大系统中,美国GPS系统建设最快纪录为一年6星,苏联/俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)系统为一年9星,欧洲伽利略(Galileo)系统为一年6星。中国北斗作为后起之秀,创下了全球卫星导航系统组网最快纪录——1年(2018年)10箭18星!2020年北斗星座全面建成,可以说,北斗的建设速度是空前的。

(三)数量对比:组网工作卫星数量最多

在全球四大卫星导航系统中,中国北斗系统拥有35颗共工作卫星,而美国 GPS、俄罗斯 GLONASS、欧洲 GALILEO是24颗工作卫星

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