美GPS24颗卫星覆盖全球，中国北斗为何需39颗？

美国那套GPS系统，起步可早了，上世纪70年代初就动起来了。那时候，他们国防部瞄准了军用需求，1973年正式批了项目，打算给部队提供准准的定位。

那年头航天技术还挺原始的，美国人一步步试，1978年2月才把第一颗卫星送上天。整个系统设计得挺聪明，用的是中地球轨道，高度两万公里出头，分成6个轨道平面，每个平面塞4颗卫星，总共24颗。轨道倾角定在55度，这样能保证地球上绝大部分地方都能看到至少4颗卫星信号。

为什么非得4颗呢？这跟定位原理脱不开关系。用户位置得靠经纬高三个坐标来定，加上时间偏差，总共四个未知数。三颗卫星能大致算出位置，但原子钟再准，也免不了微小的误差，光速传播下，一丁点偏差就可能拉大上百米的错位。

第四颗卫星就派上用场了，能多提供一个方程，帮着校准时钟差。实际运行中，系统还备了些额外卫星，现在在轨的达到31颗，包括备份的。要是哪颗出故障，替补马上顶上，保持覆盖不掉线。

美国人占了个大便宜，早早抢了低轨道的黄金位子。太空资源有限，先到先得，他们的卫星信号衰减小，传播稳，24颗就够铺开全球网。1993年初步组网，1995年全面投用。

那时候，中国和其他国家都得借用他们的民用信号，军用版他们自己独享，精度高得多。和平期大家用着还行，可一到关键时候，美国就能关信号或加干扰，别人就傻眼了。

中国搞北斗系统，起因说来挺窝火的。1996年台海那边形势紧，解放军搞军演，往东海预定水域打导弹。第一发准准砸中目标，可后两发突然偏了，事后查明，可能是美国断了区域GPS信号。

导弹没了准头，美军航母编队还晃荡在那，中国舰艇难锁定位置。这事儿让高层意识到，导航命脉得攥在自己手里，靠别人等于把安全拱手让人。从那以后，自建导航系统成了当务之急。

其实，早几年中国就用美国GPS撑着，但这回铁了心独立。1994年北斗一号项目上马，那时条件苦，技术底子薄，但一步步来。

2000年10月31日，第一颗静止轨道卫星上天，12月21日第二颗跟上，北斗一号初步建成，用两颗GEO卫星加一颗备份，覆盖国内，提供有源定位。成了世界上第三个有导航系统的国家，虽说只是区域的，但从无到有，跨了大步。

北斗二号2004年推进，目标是亚太覆盖。2007年4月，第一颗中圆轨道卫星发射，2011年多箭一发技术熟了，一次能送两颗。2012年系统组网，16颗卫星（6GEO、6IGSO、4MEO）在轨，服务亚太。信号强度比GPS强，用户在山区或城市里接收更稳。

北斗三号2015年起步，试验卫星3月上天。2017年11月，双星发射，2018年一年10箭18星，创纪录。2019年继续，2020年6月最后一颗入轨，系统全球覆盖。

为什么用39颗？不是技术落后堆数量，早年低轨道好位子被美国和俄罗斯占了，中国起步晚，只能选更高轨道，如静止和倾斜同步。

这些轨道信号传远，衰减厉害，要想全球覆盖和精度不掉队，就得多放卫星补偿。北斗用混合星座：24颗MEO管全球，3颗GEO盯中国，3颗IGSO强亚太，总39颗包括备份，确保冗余。

多出的卫星不是白费，帮着提升亚太信号强度，高出GPS 30%。精度实测2-3米，用星基增强能到厘米级。系统还能自主跑60天，不用地面站天天管，战时抗毁强。

北斗三号2020年7月31日正式开通，在轨卫星45颗，包括老二号的15颗和新三号的30颗。全球用户超200国，精度全球3.6米，亚太2.6米。

国际上，北斗进联合国GNSS，提供兼容服务。跟其他系统互操作，资源共享。备份卫星继续发，提升稳健性。北斗成国家名片，推动经济，服务全球。不是跟美国比高低，而是实打实帮用户解决问题。

总的来说，美国GPS靠早起步和纯中轨设计，24颗就行。中国北斗因历史和资源限，选混合路子，多用15颗卫星，但换来区域强、功能多、可靠高。卫星导航这领域，各有各的招，用户得益最大。想想手机地图准不准，北斗功劳不小。