全球导航卫星系统为什么大多选择中高地球轨道(MEO)?

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全球导航卫星系统为什么大多选择中高地球轨道(MEO)?

鹰隼

分析计算证明，24颗倾角为55度的MEO卫星分布在3个轨道面内可满足全球导航精度（3个倾角为54.74度的轨道面通过地心相互正交，卫星在全球分布最哗轿穗均匀，明显优于GPS的6个轨道面）。由于每一MEO卫星星下点轨迹历经全球，其优点是可立足于本国国土内测控所有卫星。中国服务区地处北纬55度以南（实际上南半球地区同样可以服务），东西经度范围很大，占全球1／3，平均每颗星约有2／3的时间可为本区域系统内的用户服务。但是单一的由MEO卫星组成的星座必须布满全部24颗卫星才能有效地投入运行。如要满足民航可用性要求和精密近进，则必须增加地球静止轨道卫星（GEO）进行区域加强，或大量增加乱卜MEO卫星。若采用12颗MEO星的子星座与4颗地球静止轨道卫星相结合（12MEO＋4GEO），则可满足区域系统的导航要求。如果后续布满24颗卫星，则发展成为高精度区域加强的全球系统，可达到民航精密近进导航。GPS为这种选择开创了成功的先例。选择中高地球轨道的理由是：与地球静止轨道（GEO）和低轨道（LEO）相比，是一个成功的折中方案。无论从发射卫星数量、发射费用来说都是个帆辩很好的折中；与地球静止轨道相比，其卫星数量要多一些，但单个发射费用较低，且有更强的高纬度区域覆盖能力；与低轨道相比，其卫星数量少得多，因而也易于管理，用户能对某一颗卫星信号连续接收数小时，不存在低轨道卫星频繁更迭的问题；中高轨卫星所处的各类环境模型和动力学模型，以及相应的校正技术已逐渐配套成熟，便于继承和发展。