导航卫星在 23,000 公里的高度飞行。 欧洲希望建立一个飞行得非常低的星座

到不同轨道的距离可能很难理解。 为了 example,国际空间站距离地球约 400 公里,而一些卫星,如 Starlink,轨道约 550 公里。 这通常是有意的,因为这些轨道上的物体最终会降低其轨道并在地球大气层中燃烧。 然而,许多系统的轨道要高几个数量级——例如构成欧盟卫星导航网络骨干的伽利略卫星。 在大约 23000 公里的轨道上,它比低悬卫星有一些优势,但也有很多缺点。 现在,欧盟将通过发布一套全新的低轨道卫星导航卫星来消除其中的一些劣势。

一些优势非常明显。 虽然伽利略和类似的 GNSS 系统几乎可以覆盖地球上的任何地方,但它们并不是特别准确。 当您只是处理手机导航应用程序时,以一种或另一种方式走几米并不是什么大不了的事。 但是对于智能城市甚至真正的无人驾驶汽车等应用来说,精度必须达到厘米而不是米的数量级才能有效。

GNSS 卫星难以提供这种精度,这在很大程度上是因为它们距离太远。 使卫星更接近地面的其他轨道可以更准确地定位接收设备,并允许在更广泛的应用中使用。

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大型 GNSS 卫星的另一个缺点是它们的工作频率。 它使用 L 波段,在电磁频谱上介于 1-2 GHz 之间。 然而,这些频段在某些情况下并没有帮助,因为 example,在混凝土建筑中。

为了 example,在工业物联网中有很多场景,机器人需要知道它在混凝土建筑内的位置。 因此,拥有一组具有更广泛工作频率的小型卫星可以让这些情况下仍能从较低悬挂的卫星子集获得准确的定位数据。

更重要的是,卫星技术最近有了很大的进步,拥有伽利略和其他导航星座的基础设施支持这些新星座将进一步增加它们的技术优势。 为了 example,任何新卫星都不必在其上安装昂贵且笨重的原子钟,因为它们可以简单地从在其上方运行的地球同步卫星接收准确的时间戳,就像任何其他 GPS 接收器一样。

伽利略一直是一个持续的项目。 它终于实现了。
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消除其中一些冗余,并为特定频率和应用制造专门的设备,将使低轨道卫星系统的时钟频率只有伽利略的 1/10 左右,伽利略重达 700 公斤。 由于发射成本是其中许多技术在商业上采用的一个重大限制,因此降低卫星的发射重量是任何设计团队的主要目标之一。

商业适用性似乎是开发这些新系统的核心焦点之一。 欧盟已经是卫星系统开发的领导者,显然希望保持这样的地位。 通过这项将改进的卫星导航卫星群送入轨道的新努力,该区块和其航天局 ESA 希望保持在这个快速发展的商业空间领域的前沿。

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铅图像:
描绘一个覆盖世界的卫星系统。
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