美GPS24颗卫星覆盖全球，中国北斗为何需39颗？

美国GPS从上世纪70年代起步，到90年代组网完成，就靠24颗卫星撑起全球定位大网。

这些卫星在中地球轨道上飞，高度两万多公里，分布在六个平面，每个平面四颗。

它们绕地球转一圈要12小时左右，这样设计能让地球上任何角落随时看到至少四颗，确保信号不掉链子。

其实GPS的24颗是基本配置，实际在轨的多了些，达到31颗，包括备用以防万一。

系统设计时，美国人考虑地球自转和卫星运动，轨道倾角55度，避免极地信号弱。每个卫星带原子钟，时间准到纳秒级，接收器通过信号延时算位置。

早年军用为主，后来民用开放，精度从10米级提升，现在全球覆盖率高，成了行业标准。

中国北斗起步晚，1994年才正式项目上马，到2020年全球组网。

北斗三号在轨39颗卫星，不是简单堆数量，而是混合轨道策略：24颗中地球轨道，3颗地球静止轨道，3颗倾斜同步轨道，外加备份。

静止轨道卫星固定在天上，提供稳定信号。倾斜轨道则补高纬度盲区。这种布局让北斗在亚太地区精度更高，达2.5米，比GPS民用版强。

北斗多出那么多颗，一个原因是轨道资源有限。先发国家如美国、俄罗斯占了低轨好位置，中国后来者只好选更高轨道。

更高处覆盖范围小，要多放卫星补齐。GEO卫星高度3.6万公里，信号强但区域窄，需要搭配MEO来全球铺开。

北斗从双星定位起步，逐步扩到区域，再到全球。工程师们面对技术封锁，自力更生搞原子钟和星间链路，不用全球地面站也能运转。

相比GPS统一轨道，北斗混合模式虽非卫星，但灵活性高，尤其适合中国地形复杂。

美国GPS军民两用，控制权在手，能随时关民用信号。中国北斗强调自主，避免依赖，记得银河号事件，美方切GPS让货船迷航。

不止技术，北斗有人情味的一面。它帮渔民报平安，地震时传求救，融入高铁调度和共享单车。

相比GPS主导市场，北斗免费开放，推动“一带一路”国家用上，巴基斯坦军用，突尼斯无人车。

GPS精度9米，全球用户多，生态成熟。北斗追赶中创新，卫星多换来区域优势。两者兼容，设备可双用，提升整体体验。未来，北斗计划升级，融合5G大数据，精度厘米级。

卫星多寡不是胜负，关键是服务人民。美国24颗高效，中国39颗稳健，各有道理。北斗的存在，让我们出行更安心，不再怕信号丢。

发展到今，北斗已超48颗在轨，覆盖全球130国首都，可见星数有时胜GPS。东京上空20颗，精度提升明显。工程师强调，后发优势在于学别人长处，加自己特色。

最后，卫星导航不只是冷冰冰科技，它连着生活点滴。从开车避堵到救援生命，GPS和北斗都功不可没。

参考资料：

1、拥有39颗卫星的北斗系统是什么？只需听懂7个“3”！ 中科院格致论道 2019-09-05