北斗一、二、三号傻傻分不清楚?有几颗卫星 35还是55?怎样罩住全球?

北斗一、二、三号傻傻分不清楚?有几颗卫星 35还是55?怎样罩住全球?

​​一、北斗一号、北斗二号、北斗三号都是什么?有什么区别和联系?

北斗一号

下面咱们先从北斗一号说起,北斗一号包括4颗卫星,是一个实验导航系统。第一颗卫星发射于2000年,后又发射了第二颗、2003年发射了第三颗,这三颗卫星共同组成了北斗导航初代系统。可别小看这三颗卫星的作用,我国依靠它们挤进了有“宇宙学区房”之称的GEO轨道圈,保证了自己的卫星不会输在起跑线上。2006年又发射了第四颗卫星。想知道GEO轨道资源有多么稀缺吗?看下面这张图,围绕着地球赤道的那一圈小球,就是各国发射的GEO轨道卫星。从图中也可以看出,美国的吃相是多么的难看。为什么各国都在争抢GEO轨道资源呢?因为在这个轨道上的适当位置布设三颗卫星,理论上它们的信号基本就能覆盖全球。

GEO轨道上的各国卫星

北斗二号

北斗二号包括20颗卫星。北斗二号并不是北斗一号的简单延伸,它已经具备了与美国GPS导航系统和欧洲伽利略导航系统抗衡的能力。2007年,发射了北斗二号的第一颗卫星,由此拉开了建设实用型导航系统的序幕。2007至2013年,共发射了20颗卫星,其中,有16颗用于组成导航网络,包括6颗GEO轨道卫星、7颗IGSO轨道卫星和3颗MEO轨道卫星,其余的分别用做迭代、维护和实验。

北斗三号

北斗三号包括35颗卫星。北斗三号发展到今天已经是一个先进成熟的导航系统了,可以独立自主地服务世界各国人民。我国从2013年开始建设北斗三号,2013年到2016年为过渡时期,到2020年系统全部建设完成。其间共发射了35颗卫星。有些用于迭代、维护和备份,最终保留30颗用于组成导航网络,包括3颗GEO轨道卫星、3颗IGSO轨道卫星、和24颗MEO轨道卫星。

北斗卫星发射一览表

二、35颗,55颗,北斗卫星究竟几颗?

总共发射了非实验卫星55颗。北斗二号20颗,在轨运行的有16颗;北斗三号35颗,在轨运行的有30颗。

三、怎么看北斗卫星的导航范围?

要回答这个问题,就要先认识一下北斗卫星导航系统中所有在轨卫星所用到的卫星轨道种类,再了解每种轨道在地面的导航范围。了解了每种轨道的导航范围,就不难了解整个星座的导航范围。

三种卫星轨道

第一种轨道GEO轨道:又名地球静止轨道,顾名思义,相对于地球是静止的,说明与地球自转方向和速度相同。轨道位于赤道上方35786km处,与赤道的夹角为0度。

GEO轨道

第二种轨道IGSO轨道:又名倾斜地球同步轨道。与GEO轨道的相同点在于,相对地球都是静止的、同样位于赤道上方35786km处。不同点在于,与赤道的夹角大于0度,倾斜了嘛。

IGSO轨道

第三种轨道MEO轨道:又名中圆地球轨道,高度位于2000km到35786km之间。具体到北斗来说,卫星轨道高度约位于21500km处。北斗的MEO卫星轨道有三条,三条轨道之间分别存在120度夹角,三条轨道与赤道的夹角均为55度。轨道上的卫星绕地球旋转运行,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,是不是比地球自转速度快了近一倍呢?

MEO轨道

什么是星下点和星下点轨迹?

星下点:卫星正下方的地面点称为星下点,用经、纬度表示。星下点轨迹:星下点的集合称为星下点轨迹。

卫星在外层空间沿轨道运行它自己的,地球也在运行它自己的,谁都不迁就谁。要注意,地球是椭圆不是正圆,不仅如此,地球绕着转的那个轴还特么是个歪的。综上,了解卫星的星下点轨迹有多重要,你品,你细品。

三种轨道的星下点轨迹

三种轨道的星下点轨迹

如图所示,图中红色的点,为GEO轨道的星下点轨迹;蓝色的8字,为IGSO轨道的星下点轨迹;绿色的正弦波为MEO轨道的星下点轨迹,因为这个轨道上的卫星移动速度是地球自转速度的近两倍,所以星下点轨迹接近两个周期。这些轨迹组成了一张虽不算密不透风却也疏而不漏的“网”,卫星走到这个“网”的任意位置,其信号都能覆盖地面上很大一片,使得卫星信号遍及全球每个角落。从而实现了“中国北斗升空,世界信息畅通”。北斗卫星的导航原理已经有很多博主po过了,抛开细节谈原理都不复杂,真正实现起来就是另外一回事儿了。​​​​

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