美国的GPS系统需要20多颗卫星，为什么我国却需要50多颗，几乎翻了一倍，为什么会产生这种现象呢？是技术差距还是另有原因？GPS和北斗，有优劣之分吗？

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制导系统的演进

导航定位技术的发展与冷战时期的航天竞赛密不可分，20世纪50年代开始，美苏两国为争夺太空霸权展开了激烈较量。

1957年，苏联首次发射人造卫星取得先机，之后，美国不甘示弱，全力追赶。

1969年，阿波罗11号实现人类首次登月，标志着太空竞赛进入高潮。为此，两国投入了巨资进行空间技术研发。

冷战结束后，美国得以专注开发太空技术。到1994年，美国已发射24颗GPS导航卫星，实现全球定位网络。

GPS系统为美国提供了重要战略优势，其高精度导航数据可用于军事用途，同时，美国也利用GPS向其他国家施压。

就比如当初的“银河号”事件，1993年我国的货轮银河号正在海面上行驶，但是老美却突然之间开始发难，说我国的船只上面有违禁物品。

借此，他们要求我方船只接受他们的检查，这个要求可以说相当无理，先不说船上并没有美方所说的违禁物品，美方哪来的立场随意检查另一个主权国家的东西？再者这里也不是美方管辖的地方。

所以，我方并未理会，可没想到美方竟然选择直接关掉了银河号的GPS信号，无奈之下失去方位的银河号只能停留在原处，被迫接受了美方的无理要求。

虽然结果，美方并没有检查出什么，但这无疑是对一个国家尊严和安全的践踏。

在此之后，我国自己的卫星导航研制开始提上日程。

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中华天骄-我国自主研制的北斗导航系统

1994年，我国自主研制的全球卫星导航系统，即北斗系统，这一工程旨在突破核心技术，摆脱对外国导航系统的依赖。

作为继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略之后世界上第四个全球卫星导航系统，中国拥有真正意义上的自主全球卫星导航系统。

与其他导航系统不同，北斗在设计上采用了地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道三种轨道的混合组合，这种创新设计增强了卫星对亚太地区的覆盖能力，北斗系统由空间段、地面段和用户段组成。

空间段由若干颗不同轨道的北斗卫星组成，实现对全球各地24小时不间断的精准导航服务。地面段负责对卫星进行监控和控制，用户段包含各类终端，接收并应用北斗导航信号。

多年来，北斗系统在军事战略上发挥着日益重要的作用，保障国家安全，同时也大规模应用于民用领域，为广大用户提供更精准可靠的导航定位和授时服务。

日常生活中使用导航软件、叫车等都离不开北斗的支持，其性能和服务质量也得到国际社会的广泛认可。

2014年，北斗系统被联合国正式确定为全球卫星导航系统。

北斗系统的建成运营，显示了我国在航天技术领域取得的重大进步，它的存在不仅摆脱了对其他国家导航系统的依赖，也增强了国家科技实力和国防能力。

可以说，自主可控的北斗系统是中华民族自立自强的重要标志，它必将持续发挥重要战略作用，造福人类文明进步事业。

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为何中国的北斗卫星数量比美国GPS多几十颗？

相比美国GPS的24颗卫星，我国北斗系统达到56颗，轨道布局就是一个重要原因。

GPS系统早在20世纪70年代就开始布置，当时距地球表面2万公里的中圆轨道基本空旷，美国占据6条轨道，每条4颗卫星，就可实现全球覆盖。

而我国北斗最早的试验卫星在2000年才发射，要进入已被GPS等系统占据的中圆轨道非常困难。

为避免信号干扰和碰撞风险，北斗的27颗中轨道卫星只能选择更高的2.12-2.14万公里轨道，这种距地更远的轨道，周期更长，需要更多卫星来确保信号传递。

并且，北斗系统还设置了独特的地球同步轨道和倾斜同步轨道上的卫星，实现更多导航增强功能。

5颗位于3.6万公里的地球同步轨道可以提供短报文通信服务，这是北斗的重要特色，可实现救援短信、灾区应急通信等功能。

3颗倾斜同步轨道卫星可大幅提升定位精度至米级甚至分米级，提供高精度增强服务，而GPS系统都未提供这些功能。

此外，北斗系统也预留了一定数量的备用卫星，用于新技术试验和替换老化卫星，这也是卫星数较多的一个原因。美国GPS技术成熟，24颗基本够用，我国北斗还需要持续改进与升级，备用资源尤为必要。

从军用导航功能来看，北斗针对我国广袤国土和复杂地形提供更全面支持，需要额外增加一些高倾角卫星来弥补覆盖空白区，这也是卫星数多于GPS的原因。

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为何不使用美国免费开放的GPS？

GPS作为全球导航系统，其免费向全世界开放对人类社会进步产生了重要推动作用，但是，GPS的免费开放并非出于慈善，而是基于美国国家利益考量作出的务实决定。

首先，GPS采用的是单向广播的技术体制，像广播电视塔那样，持续向地面发送信号，但却无法获知谁在接收使用。

由于技术限制，不能对使用者收费，这种技术体制就像一个喉咙发音的人，他可以不停地说话，却不知道周围是否有人在倾听。

如果要收费，就必须改变这种单向广播的机制，增加反馈回路，让卫星能检测到地面谁在使用，这将增加系统复杂度和成本。

其次，GPS开放可以打造巨大的全球市场，对美国经济发展具有重要意义。

利用GPS产生的各类新技术、新产品、新服务，将成为经济增长点，如果收费，势必会限制市场规模，增加企业成本和消费者负担，减缓经济发展。免费开放恰恰可以最大程度释放GPS红利，提升美国软实力。

但是，虽然美国GPS免费开放，可对其他国家军事是一个潜在隐患。

就比如银河号事件，再现实一点就是海湾战争，美国的GPS运用完全打开了一种上帝视角，士兵可以清晰地知道自己所在的方位，以及敌人隐藏在何处，其他使用GPS的国家将会受制于美国，这是一个很可怕的事情。

并且，只要老美愿意，它是可以随时切断使用者的信号的，而那些对GPS产生严重依赖的国家，在军事以及日常生活中都会受到严重影响。

当然卫星导航系统的研发并不简单，需要投入大量的资金，攻克许多技术难题，好在我国都做到了，感谢科研人员，正是他们的付出为我们打造了足够的底气。