2020年6月23日9时43分西昌卫星发射中心我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射升空至此我国北斗卫星导航系统的35颗工作卫星全部发射入网。

从1994年到2020年历经26载北斗卫星导航系统星座部署完美收官我国成为继美俄后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

目前全球有4大卫星导航系统包括中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)。

二、北斗与其他全球导航系统对比

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。

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。

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。

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。

二建设速度从“埋头追赶”到“引领超越”

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

为什么北斗系统的工作卫星数量要多于其他导航系统主要有三方面原因

根据国际规则空间轨道资源采用先占先得美俄等西方发达国家已经占据大部分“地理位置”最优的近地卫星轨道因此我国的部分卫星只能运行在更高的轨道上。

根据圆周公式就可以知道轨道越高周长越长所需要的卫星数量自然也就越多。

2.北斗星座轨道种类更多

其他全球导航系统卫星分布在单一轨道上即中圆地球轨道(MEO)卫星而中国北斗全球导航系统则分布在三种不同的轨道类型上轨道类型更多卫星数量自然越多。

3.北斗需要同步卫星轨道实现短报互文功能

北斗有一个其他导航系统没有的功能那就是“短报互文”实现短报文功能的卫星是“同步轨道卫星”。