卫星星座

卫星星座
来自国家航天局的图片

中文名：卫星星座外文名：Satellite Constellation 用途：全球通讯、导航、环境监测

卫星星座是发射入轨能正常工作的卫星^[1]的集合，通常是由一些卫星环按一定的方式配置组成的一个卫星网。主要的卫星星座有GPS卫星星座、GLONASS卫星星座、Galileo卫星星座^[2]和北斗卫星星座等。

组成方式

利用卫星完成包括两极地区在内的全球通讯、全球导航、全球环境监测等任务，必须使地球上任何地点在任何时刻都能为卫星覆盖。要做到这一点用单颗卫星或一个卫星环是不够的，需要由几个卫星环按一定的方式配置组成一个卫星网----星座。

在任何时刻对全球进行覆盖的星座一般采用两种组成方式，一种由几个倾角和高度不同的圆轨道卫星环组成，如图1中的（a）所示；一种由几个倾角和高度相同的圆轨道卫星环组成，如图1中（b）所示。

正式工作的GPS空间卫星星座构成：24颗卫星部署在6个轨道平面中，每个轨道平面的升交点的赤经相隔60°，轨道平面相对赤道面的倾角均为55°，每条轨道上均匀分布4颗卫星，相邻轨道之间的卫星彼此分开30°，由此保证全球覆盖的要求。

GPS卫星轨道平均高度约为20200km，运行周期为11h58min。因此，地球上同一地点的GPS接收机的上空，每天出现的GPS卫星分布图形相同，只是每天提前约4min。

位于地平线以上的卫星数目，随着时间和地点的不同而不同，最少4颗，最多时可达11颗。

GLONASS系统的空间卫星星座部分，有21+3颗为工作卫星，3颗为备用部分。卫星分布在3个等间隔的椭圆轨道面内，每个轨道面上分布8颗卫星，同一轨道面上的卫星间隔45°。

卫星轨道面相对赤道面的倾角为64.8°，轨道偏心率为0.001，每个轨道平面的升交点赤经相差120°。卫星平均高度为19100km，运行周期为11h15min。

由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角，所以在高纬度地区的可见性较好。

Galileo卫星星座由均匀分布在3个轨道上30颗中高度轨道卫星构成，其中每个轨道面上有10颗卫星，9颗为正常使用卫星，1颗为备用卫星。

卫星轨道高度为23222km，轨道倾角56°，卫星运行周期约为14h。

按照规划设计，北斗卫星星座由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星包括27颗中轨道卫星和3颗倾斜同步卫星。

27颗中轨道卫星平均分布在倾角为55°的三个平面上，轨道间距为120°，轨道高度为21500km，卫星运行周期为12h50min。

卫星星座可运用于卫星导航定位系统，能够实时提供运载体的速度、姿态及时间信息。

卫星星座可以用于全球通讯，起到中转站的作用，传递通讯信息。

卫星星座还可以用于全球环境监测，通过遥感全球的地表信息，来对全球的环境情况进行监测。