北斗卫星一共有几颗?
35颗,现在20左右
北斗有35颗卫星,而GPS有24颗卫星,为什么二者数量不同?
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。
GLONASS(俄罗斯的全球定位系统)、GPS(美国)、COMPASS(即北斗,中国)的一部分和Galileo(欧洲)的卫星都运行在地球中轨道(MEO),高度分别为19,100km、20,200km、21,500km、23222km。别家需要全球覆盖的的卫星数目分别为24、24和27。先简单讲讲GPS。GPS需要24颗卫星只是最基本的数目。这个数目可以保证全球每个地方任何时刻至少能看见4颗卫星,通过4个方程可以解出空间三维坐标和时间四个变量。这24颗卫星分布在6个轨道面,每个轨道面有4颗卫星。GPS系统的接收机都是采用无源定位方式(就是接收机不需要发送信号)。好,下面开始讲为什么北斗要35颗:
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?。
这就要回到北斗系统本身来讲,北斗除了像GPS一样用无源接收机工作之外,还有两个独到的功能,就是用有源接收机(接收机主动发信号给卫星)和收发短报文(卫星短信)功能。最后还有5颗地球同步轨道卫星就是主要针对这两个功能都要求发上去的。当然,这5颗星也支持无源定位方式。下图就是地球同步轨道卫星的照片,可以看到卫星真的不动,周围的星星会在天空划出轨迹。
为了能尽早发挥作用,北斗系统实际上是(不太严格地)按照上述3(地球同步轨道)、2(地球倾斜轨道)、1(中轨道)的顺序发射部署的,甚至倾斜同步轨道卫星发了4颗。未来理论上来讲,只要27颗中地球轨道卫星就能完成全球定位功能的覆盖了,但是3和2两部分卫星主要覆盖中国及周边国家,对于提高国内的定位精度和提供特殊服务(比如卫星短信)有重要作用。
补充:事实上目前GPS正在运行的也不是24颗,而是有32颗卫星;而GLONASS实际上有29颗。多出来的星除了做备份,还可以增加系统精度,比如GPS可以保证绝大部分地方通常能看到至少9颗卫星,能明显提高定位精度。Galileo目前因为欧洲各国扯皮,进展缓慢,只放上去4颗(功能不全)的卫星,未来什么时候发挥作用还是猴年马月的事情。相比之下中国放上去四五颗卫星立即就能提供定位服务和特殊服务,加速技术向市场转化速度,这个思路还是非常值得称赞的。所以,中国人还是有创造力的!不过话说回来,在北斗系统现在每套近万元的情况下,利用垄断的力量强制货运车辆安装这种流氓做法我个人表示鄙视。要学到的东西:技术需要尽早拿到市场上检验,不要像欧洲人那样追求完美,最好初期就能开始盈利,若有可能可以借助行政力量,但是未来还是要靠市场运作。再上点儿花絮:谷歌地图上可以看到所有的卫星这些卫星的名字:
补充许其凤教授(中国工程院院士,北斗卫星导航系统总工程师。)一次演讲的文字记录j节选。
应该说这是我们建成的第一个系统级的广域差分系统,显然这个投资要少的多,性能也会好的多。同时不仅仅是对一个系统,只对北斗进行广域差分服务,因为同步卫星多,因此在信号编排格式的时候,既可以为北斗发播差分信息,也可以为GPS,同样也可以为伽利略发播差分信息,就是有可能能够为三个系统服务的广域差分系统。
同时可以为北斗全覆盖区提供差分服务,就是我们覆盖区是比我们国土要大的多的区域,按照一般的广域差分你必须在国土内。不管用户在最东边还是在西边,你看到的卫星就是十颗IGSO和GEO,这十颗在国内监测站随时随地都可以监测,我可以为广大的区域提供广域差分服务,这个是以前的广域差分系统所没能做到的,当然只限北斗,对GPS不灵,对伽利略也不灵,也就是监测站的范围之内,对北斗可以更广泛一些。
另外在建设阶段可以规避一些风险,最主要的技术风险就是轨道开始的时候可能测不准,我们的钟差也可能测不准,广域可以进行很好的修正,可以规避一时达不到设计指标所带来的影响,达到很好的结果。正像我们前面讲的,在GPS做广域差分的时候,我们可以从100米提高到5米,我们开始做也不至于差到这个程度,从某种意义上讲,这个是很主要的规避风险的的措施。
我们讲到北斗的情况,尽管是很简略的,我们可以把北斗的特点综合的讲的叙述一下。实际上卫星导航系统是很复杂的系统,有很多方方面面的问题。
第一个是绕过发展阶段技术瓶颈,充分利用区域的有利条件。
第二个是性能投入比比较高的系统。
第三个是具有系统级广域差分的系统,覆盖最大的差分导航系统。
另外能够规避主要的技术风险,具有位置报告的功能。位置报告北斗1号就具备,北斗2号继续使用下来。位置报告就是搞GPS,如果一个车出去了,我可以知道我现在在哪?但是我家里不知道,要想让我家里知道,那就需要通讯设备。但是作为一个系统本身,就具备这样的功能,这个是很重要的。
比如说汶川地震的时候,很多通讯手段不灵了,所以中央不知道汶川震到什么程度,灾情怎么样,多大范围都不知道。最早把消息传出来的是我们抢险部队带的北斗接收机,相当于短信发播出来的,这个是最早得到的消息。当然也有遗憾,这种消息报了几天就没有了,因为没电了。当然北斗1号耗电量比较大,这个也是不足的地方,这个也是具有优势的地方。
北斗是第一个实现三频发播的卫星导航系统,美国人GPS现代化要增加一个频率,为什么发播这个频率,因为民用用处很大,只有一个频率,消除不了电频层。当然第三频还有一个作用就是搜索。尽管美国人第一个提出来的,但是很可能我们是第一个实现的。美国人这么早提出来,为什么实现不了呢?这里我猜可有点原因,因为美国系统已经发上去了,坏一个发一个三频卫星上去,要全坏了,那得坏30个。那仓库存了十几、二十个卫星,那些存的卫星不是第三代的,不是现代化的,因此从经济上考虑,现在把库存放上去,开始达到寿命期的卫星补发还不是现代化的,这样看来可能还需要一段时间,但是我们现在就是三频发射。
刚才说了优势的地方,也有不足的地方。一个是GEO卫星工作期间有断点,按照规定GEO需要轨道微调,因为天上只有一个赤道,高度是三万六千公尺,所有通讯卫星都挤在圆弧上,所以国际电联有规定,每个卫星有一个规定,你向左、右不能偏出一度,卫星一偏0.1度,就马上调整回来。这是按照规定要做的,这个不是我们的事,我们只是遵守。但是有一段时间会影响到定轨精度,我们能够达到卫星导航的系统,需要两天到三天的观测数据,但是只要进行轨道微调,这个从现在开始就不是原来的轨道,而是新的轨道。对于新的轨道必须观测两天到三天的数据,你才能订出比较准确的有满足条件。那这三天你卫星怎么办?这卫星不能用了,这就是一个问题。
对于这个问题,现在的办法就是快速定轨,就是精度差这么一点,但是我也能用,而且这个工作还再继续进行,我们争取更短的时间,使得工作的断点尽量缩短。我们通过系统级广域差分,新轨道广域差分不需要很长的时间,很短时间就可以测出来,甚至几秒钟就可以测出来,这时候一旦发生轨道微调,我就可以用这套系统及时发布修正值,这个需要更高的数据更新率,原来就不太适用,这个是可以解决的技术。
第二位置报告或者短信通信含有小功率的发射,这个比北斗1号压缩更短了,而且资源有限。我们在北斗1号宣传的时候讲,通讯可以进行短报文,用户真的发展起来,你会发现不够用。那时候说是150万/小时次服务,但是我们时间每小时的数还除3600秒,就是每秒可以服务多少,这样的容量大家都用,都用就塞满了,就服务不了。北斗2号同步卫星5个,另外在报文上可以做点文章。
还有一个问题,因为发射功率,就容易暴露。从军事来讲容易被对方侦查到,或者有被侦查到的可能。再有就是功耗体积都不容易下来,解决办法就是按需求分配。并不是所有的用户都需要报告,并不是所有的用户都需要短信,你不必都拿这种接受器,也不必都生产这种接受器,而且我也不是每秒都来发报,或者每分钟都报告,你汽车跑出去了,三五分钟报告一次足够了,有的甚至半小时都没有动。比如我指挥全球的系统,就没有必要几秒钟报告一次,这个也是按需求分配。另外合理的控制和利用资源,这个资源是有限的,就是怎么样合理的控制。
比如普遍的短信不能发了,这个不是笑话,真有这种事。还有*部地区功率增强逊于GPS,我在天津地区的信号可以增强,GPS可以增强30分贝,我们只可以增强15分贝的样子,我们抗干扰能力不如GPS,这个等待二期工程的改进。
还有就是一些技术细节和衔接的问题,作为一个复杂系统,需要发现和改进的磨合期,请大家耐心一点,不是系统发在天上就达到系统指标,对于复杂的系统不大容易做到这一点。我们的技术指标是按照美国GPS差不多的指标来定的,但是美国人从发射卫星开始,到达到所谓的技术指标,是发展二三十年,一开始就没有这个精度,也没有这个性能,所以对于各级领导和级别用户要有耐心。
当然也有性急的同行,去年我就听到这样的报告,就是北斗和GPS放在一起比,北斗不如GPS,这个话不是这么说的。我说你做实验的时候,北斗做实验的时候有几颗,他说有5颗,如果用GPS相比,你用GPS12颗卫星和北斗5颗比,这个怎么对比?这个就是年轻同志太性急,如果对比我建议放在见面,这种实验做的很有意义,但是不能用来对比,而是证明北斗系统可以工作的,至于精度以后再说。
也就是说北斗系统不会像GPS这么成熟,也就需要一定的磨合期。我认为优势的地方和不足的地方都如实报告给大家。
我们2020年要搞全球系统,北斗2号的二期工程,我们区域增强的全球系统,全球都可以导航,就是在我所关心的区域的精度最好、性能最好超出其他地区。因为军用、民用都是我国在内的较大的区域性,我们增强就是把类似于GPS的系统,比如27颗MEO全球转的卫星,又把IGSO和GEO加起来了,这样就是两个区域星座的叠加,这个性能要好多了。
比如说GPS卫星27颗我可以全都看到,再叠加这8颗卫星我就可以看到35颗卫星。星际链路示意,我们卫星对卫星进行测距,这样就构成一个高精度的多面体,我监测站观测可以看的见的卫星,中心站对诸卫星进行定轨,这就是一种方式。还有就是对卫星地面的标靶,主卫星对诸卫星定轨,计算各个卫星的轨道再发给各个卫星,这个解决了跟踪比地面站跟踪更高,因为天空卫星对卫星的观测没有大气的影响,而且频率更高,也可以很稳定的工作,这个就意味着分辨率增高了。
这两种模式究竟采用哪种,现在都在讨论当中。这个首先是美国人提出来的,到现在恐怕提出来快30年了,他是叫做卫星自主定轨,就是卫星自己就把轨道定了。但是到现在为止,从提出来看已经30年了,没见它有像样的成果公布。测距很容易实现,但是跟地面建立不起联系,从坐标系统的定义来讲,你只进行测距是相视性,就是可以转和跑,但是跟地面没有联系,从轨道来讲,没有定向。作为这么远卫星,两万多公里,卫星跟卫星之间的距离超过这个数,定向是非常困难的,精度是千分之几秒,这样理论上可以做到,太空望远镜可以做到,但是如果每各卫星都装太空望远镜,这个成本和工艺都带来相当大的问题。美国人说,我们理论上是可以做到自主定轨,但是代价比较大。
我们不是为了自主定轨,我们要解决的是不能全球布站的问题,我们把问题简化了,指标落地了。为什么不提自主定轨呢,现在很多人还在提我们是自主定轨,其实也不完全是,还是靠地面站。
美国的出发点是什么,我一旦地面站遭到对方攻击,我可以自主定轨,不影响导航。首先中国把卫星打掉了,美国俄罗斯都打,至少这三个国家都具备摧毁卫星的能力,在这种情况下,如果把你卫星摧毁了,还搞什么自主定轨,所以情况变了,观点也要变,当然这是我个人的看法。
十年来我们原子钟取得快速发展,届时渴望取得突破,预计2020年实现。
最后一个问题是北斗与相关产业,标题列出来了,我发现我没有能力把问题讲下去,因为需要又懂得北斗系统,知道技术很清楚,又对产业很熟悉,又对用户很熟悉,这个是要挂两头的,上挂系统,下挂用户。
有些想法提供给客户,与其他系统相比,北斗的区域在于优势,不是全*的优势,而是区域的优势。就像解放战争的时候,国军兵力200万,共军30万,就全*来讲国军是有优势,但是在*部来讲,共军聚集大量人群,这样可以取得*部优势。我们说北斗的优势,目前来看就是在这里,我并不是全面比GPS怎么样,而是我在关键区域和GPS相差不多,甚至还比他强。
另外我们具备开发双系统应用的有利条件,双系统就是我的模片既可以做GPS又可以做北斗,并不是做双系统。去年有一个学者说,做双系统是北斗“傍大款”这个问题不能这么说,双系统应用最早是美国人先搞的,那个是GPS和另一个系统双应用,双系统一方面是一个系统出问题,一个做补充,两个系统同时用会有提高,性能会提高很多。用户不关心精度是7.8米还是8.7米,还是很关心在北京用很好,但是在天津为什么不行。这种问题就可以大大缓解,我们做过实验,作为GPS高度角大于35度的卫星,需要四颗卫星才能定位,所以在城市经常出现这个问题,对于打仗复杂地形也容易出现。这个就不是三颗多,而是变成七颗,这个问题就可以大大缓解。
主要看性能提高上,实际上GLONASS一开始是在1990年,20年前就已经有了双系统,所以说“傍大款”我是不同意的,不知道年轻同志对于Ashtech开发双系统怎么看,我估计那个时候他还太小。
应用双系统比任何一个单系统更具有优势,不单纯的是补缺。国内有目前唯一的广域差分,当时国内广域差分没有健全,GLONASS根本没有,我们可以对GPS和伽利略都可以进行差分。对于产业来讲,我希望要充分利用系统的优势,来创造优势的产业,谢谢大家!
胸怀乾坤执北斗,拼将睿智铸国器。
——王飞雪
来源:知乎
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2021年北斗卫星已发射多少颗?
截止2020年6月23日最后一颗卫星顺利升空入轨,北斗全面组网成功!共55颗卫星!
北斗卫星发射了多少颗?
中国北斗一共有55颗颗卫星。55颗是从北斗一号,北斗二号和北斗三号的总共数量,北斗三号共计30颗,而且现在北斗三号最后一颗发射完,确实总数量是55颗这样,一号是摸索阶段,二号是初步提供军用和民用的服务,北斗三号是最新型号。北斗卫星的概念北斗系统与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。北斗提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。北斗创新融合了导航与通信功能,具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力。
中国北斗一共有多少颗卫星?
中国北斗一共有55颗颗卫星。55颗是从北斗一号,北斗二号和北斗三号的总共数量,北斗三号共计30颗,而且现在北斗三号最后一颗发射完,确实总数量是55颗这样,一号是摸索阶段,二号是初步提供军用和民用的服务,北斗三号是最丛银新型号。北斗卫星的概念北斗系统与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,拿郑兆尤其在低纬度地区性能优势更为明显。北斗提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务消租精度。北斗创新融合了导航与通信功能,具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力。
北斗系统,到底有几颗卫星?
1.把我们设为“星标”(具体操作如下)
2.多给我们点“在看”,在每篇文章的末尾的右下角。
3.多给我们留言、评论。
来源|中国北斗卫星导航系统(ID:beidousystem)
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北斗导航卫星多少颗?
我国已累计发射北斗导航卫星48颗,其中前4颗属于试验卫星,2000年10月-2007年2月陆续发射,它们连同第1、第2、第14颗北斗导航卫星均已退役。
目前在轨服役的41颗北斗导航卫星中,有34颗正常运行,另外1颗在轨维护、5颗在轨试验、1颗在轨测试。
有几颗北斗卫星正在为你定位?从此一目了然!
▌无处不在的北斗
作为我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,北斗系统能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,是国家极为重要的时空基础设施。自2000年第一颗“北斗一号”实验导航卫星升空,至2020年“北斗三号”全球组网成功,该系统在民用领域的部署愈加广泛和成熟,开始全方位地服务于大众民生。
北斗导航有多少颗卫星?
北斗导航共有55颗卫星。
北斗卫星一共由多少颗卫星组成?
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,由多颗卫星组成。截至2022年5月,北斗卫星已经成功发射了59颗卫星,其中包括5颗备份卫星和54颗正式卫星。这些卫星分布在不同轨道上,包括地球同步轨道、倾斜地球同步轨道和中圆轨道。通过多颗卫星的协同运行,北斗卫星导航系统能够实现全球定位、导航和时间同步等功能。