卫星定位系统

卫星定位系统是一种能在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的系统。

其在大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航等多种领域发挥着重要作用。

全球目前主要有四大卫星定位系统分别是中国北斗卫星导航系统、美国全球定位系统GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统和欧洲伽利略卫星导航系统。

卫星定位基本工作原理是伪距测量原理基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差得出接收机与卫星的距离利用三个以上卫星的已知空间位置用空间距离交会法求得地面接收机的位置。

全球定位系统组成部分包括空间部分、地面监控部分、用户部分。空间卫星部分在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号。地面监控系统由主控站、监测站、注入站以及通信和辅助系统组成负责跟踪卫星、确定轨道、更新导航电文等。用户端通过 GPS 接收机测定从接收机至卫星的距离求出自己的位置、运动速度等参数。

以美国 GPS 为例其由 32 颗卫星组成轨道倾角 55 度高度 2200 公里每颗卫星每 11 小时 58 分钟绕地球运行一次定位误差 3.5 至 7.5 米。俄罗斯格洛纳斯系统由 24 颗卫星组成轨道倾角 64.8 度高度约 19100 公里每颗卫星 11 小时 15 分钟绕地球运行定位误差 5 至 10 米。欧洲伽利略系统有 30 颗卫星轨道倾角 56 度高度约 23222 公里每颗卫星 14 小时 7 分钟绕地球运行测量误差 2 至 3 米。中国北斗由 35 颗卫星组成包括 5 颗静止轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星、3 颗倾斜同步轨道卫星。

在使用卫星定位系统时可根据不同需求选择合适的系统。比如在高纬度地区格洛纳斯系统的可视性较好。而多个系统组合使用能提高导航的可靠性。

卫星发射中心是开展航天活动的重要场所。其选址需要综合考虑多个条件比如纬度要低能让航天器初始速度大节省燃料和降低成本气候要干燥少雨、晴朗空气能见度高地形要开阔平坦且相对周围地势高交通要便利便于仪器设备运输还要保证周边人口稀少以保障安全。

中国拥有四大卫星发射基地。酒泉卫星发射中心创建于 1958 年创造了多个第一如中国第一颗人造地球卫星在此升起。它还承担了众多重要发射任务包括神舟系列飞船、天宫系列等。

西昌卫星发射中心始建于 1970 年能发射多种型号的航天器且功能齐全、设备完善。其地理条件优越海拔高、纬度低、地形好、水源丰富、交通通讯理想。

太原卫星发射中心始建于 1967 年已发展成为现代化发射场成功发射了多颗重要卫星创造了多个第一。

文昌航天发射中心纬度较低离赤道近能让火箭负载更多物品。主要承担地球同步轨道卫星等航天器的发射任务。

美国著名的卫星发射基地有肯尼迪航天中心发射塔、美国西部航天和导弹试验中心、范登堡空军基地。

法国的法属圭亚那库鲁航天发射场是其唯一的航天发射场所也是欧空局开展航天活动的主要场所靠近赤道对发射很有利。

总之卫星发射中心在航天事业中发挥着关键作用为人类探索太空提供了重要支持。