gps星座有多少颗星组成

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GPS(全球定位系统)的卫星星座由24颗卫星组成,其中21颗为工作卫星,3颗为备用卫星。这些卫星均匀分布在6个轨道平面内,每个轨道平面上有4颗卫星。这种分布方式确保了地球上任何地点、任何时刻至少有4颗卫星被同时观测到,从而提供连续实时的定位服务。

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具体来说,这6个轨道平面的倾角约为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。在每个轨道平面内,各颗卫星之间的升交角距相差90度,而一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。这样的设计保证了全球均匀覆盖的要求。

GPS卫星的轨道平均高度约为20200公里,运行周期为11小时58分钟(恒星时12小时)。由于地球自转的原因,对于地面观测者来说,每天将提前约4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星数目随着时间和地点的不同而变化,最少可见4颗,最多可达11颗。

为了结算测站的三维坐标,必须观测至少4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。此外,3颗在轨的备用工作卫星相间布置在3个轨道平面中,随时可以根据指令代替发生故障的其他卫星,以保证整个GPS空间星座正常而高效地工作。

综上所述,GPS卫星星座由24颗卫星组成,通过精心设计的轨道分布和备用机制,实现了全球性、全天候的连续实时定位服务。