都是导航卫星，为啥美国GPS只需24颗，而中国的北斗却要50多颗？( 二 ) _云知道

2014年，北斗系统被联合国正式确定为全球卫星导航系统。
北斗系统的建成运营，显示了我国在航天技术领域取得的重大进步，它的存在不仅摆脱了对其他国家导航系统的依赖，也增强了国家科技实力和国防能力。
可以说，自主可控的北斗系统是中华民族自立自强的重要标志，它必将持续发挥重要战略作用，造福人类文明进步事业。
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为何中国的北斗卫星数量比美国GPS多几十颗？

相比美国GPS的24颗卫星，我国北斗系统达到56颗，轨道布局就是一个重要原因。
GPS系统早在20世纪70年代就开始布置，当时距地球表面2万公里的中圆轨道基本空旷，美国占据6条轨道，每条4颗卫星，就可实现全球覆盖。
而我国北斗最早的试验卫星在2000年才发射，要进入已被GPS等系统占据的中圆轨道非常困难。

为避免信号干扰和碰撞风险，北斗的27颗中轨道卫星只能选择更高的2.12-2.14万公里轨道，这种距地更远的轨道，周期更长，需要更多卫星来确保信号传递。
并且，北斗系统还设置了独特的地球同步轨道和倾斜同步轨道上的卫星，实现更多导航增强功能。
5颗位于3.6万公里的地球同步轨道可以提供短报文通信服务，这是北斗的重要特色，可实现救援短信、灾区应急通信等功能。

3颗倾斜同步轨道卫星可大幅提升定位精度至米级甚至分米级，提供高精度增强服务，而GPS系统都未提供这些功能。
此外，北斗系统也预留了一定数量的备用卫星，用于新技术试验和替换老化卫星，这也是卫星数较多的一个原因。美国GPS技术成熟，24颗基本够用，我国北斗还需要持续改进与升级，备用资源尤为必要。
从军用导航功能来看，北斗针对我国广袤国土和复杂地形提供更全面支持，需要额外增加一些高倾角卫星来弥补覆盖空白区，这也是卫星数多于GPS的原因。
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为何不使用美国免费开放的GPS？

GPS作为全球导航系统，其免费向全世界开放对人类社会进步产生了重要推动作用，但是，GPS的免费开放并非出于慈善，而是基于美国国家利益考量作出的务实决定。
首先，GPS采用的是单向广播的技术体制，像广播电视塔那样，持续向地面发送信号，但却无法获知谁在接收使用。
由于技术限制，不能对使用者收费，这种技术体制就像一个喉咙发音的人，他可以不停地说话，却不知道周围是否有人在倾听。

如果要收费，就必须改变这种单向广播的机制，增加反馈回路，让卫星能检测到地面谁在使用，这将增加系统复杂度和成本。
其次，GPS开放可以打造巨大的全球市场，对美国经济发展具有重要意义。
利用GPS产生的各类新技术、新产品、新服务，将成为经济增长点，如果收费，势必会限制市场规模，增加企业成本和消费者负担，减缓经济发展。免费开放恰恰可以最大程度释放GPS红利，提升美国软实力。