[科普中國]-衛(wèi)星星座

利用衛(wèi)星完成包括兩極地區(qū)在內的全球通訊、全球導航、全球環(huán)境監(jiān)測等任務，必須使地球上任何地點在任何時刻都能為衛(wèi)星覆蓋。要做到這一點用單顆衛(wèi)星或一個衛(wèi)星環(huán)是不夠的，需要由幾個衛(wèi)星環(huán)按一定的方式配置組成一個衛(wèi)星網(wǎng)----星座。

在任何時刻對全球進行覆蓋的星座一般采用兩種組成方式，一種由幾個傾角和高度不同的圓軌道衛(wèi)星環(huán)組成，如右圖中的（a）所示；一種由幾個傾角和高度相同的圓軌道衛(wèi)星環(huán)組成，如圖中（b）所示。1

正式工作的GPS空間衛(wèi)星星座構成：24顆衛(wèi)星部署在6個軌道平面中，每個軌道平面的升交點的赤經(jīng)相隔60°，軌道平面相對赤道面的傾角均為55°，每條軌道上均勻分布4顆衛(wèi)星，相鄰軌道之間的衛(wèi)星彼此分開30°，由此保證全球覆蓋的要求。

GPS衛(wèi)星軌道平均高度約為20200km，運行周期為11h58min。因此，地球上同一地點的GPS接收機的上空，每天出現(xiàn)的GPS衛(wèi)星分布圖形相同，只是每天提前約4min。

位于地平線以上的衛(wèi)星數(shù)目，隨著時間和地點的不同而不同，最少4顆，最多時可達11顆。2

GLONASS系統(tǒng)的空間衛(wèi)星星座部分，有21+3顆為工作衛(wèi)星，3顆為備用部分。衛(wèi)星分布在3個等間隔的橢圓軌道面內，每個軌道面上分布8顆衛(wèi)星，同一軌道面上的衛(wèi)星間隔45°。

衛(wèi)星軌道面相對赤道面的傾角為64.8°，軌道偏心率為0.001，每個軌道平面的升交點赤經(jīng)相差120°。衛(wèi)星平均高度為19100km，運行周期為11h15min。

由于GLONASS衛(wèi)星的軌道傾角大于GPS衛(wèi)星的軌道傾角，所以在高緯度地區(qū)的可見性較好。2

Galileo衛(wèi)星星座由均勻分布在3個軌道上30顆中高度軌道衛(wèi)星構成，其中每個軌道面上有10顆衛(wèi)星，9顆為正常使用衛(wèi)星，1顆為備用衛(wèi)星。

衛(wèi)星軌道高度為23222km，軌道傾角56°，衛(wèi)星運行周期約為14h。2

按照規(guī)劃設計，北斗衛(wèi)星星座由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星包括27顆中軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步衛(wèi)星。

27顆中軌道衛(wèi)星平均分布在傾角為55°的三個平面上，軌道間距為120°，軌道高度為21500km，衛(wèi)星運行周期為12h50min。3

衛(wèi)星星座可運用于衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，能夠實時提供運載體的速度、姿態(tài)及時間信息。

衛(wèi)星星座可以用于全球通訊，起到中轉站的作用，傳遞通訊信息。

衛(wèi)星星座還可以用于全球環(huán)境監(jiān)測，通過遙感全球的地表信息，來對全球的環(huán)境情況進行監(jiān)測。