为全球导航，中国如何做到的？

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导航卫星的秘密

要想获取我们的位置

太空中需要布置

至少3颗导航卫星

它们不断地发射电磁波信号

我们利用导航设备接收信号

信号在一发一收之间产生的时间差

再乘以电磁波的传播速率（光速）

便可以计算出我们与卫星的距离

只有1颗导航卫星时

以卫星为中心

我们与卫星的距离为半径

便得到一个球面

球面上的任何一点

都可能是我们的位置

（光速约等于3×10m/s，一颗导航卫星确定的位置——球面，制图@郑伯容/星球研究所）

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若有2颗导航卫星

两个球面相交得到一个圆周

圆周上任何一点

都可能是我们的位置

（两颗导航卫星确定的位置——圆周，制图@郑伯容/星球研究所）

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若有3颗导航卫星

三个球面相交得到A、B两个点

两点中任何一点

也都可能是我们的位置

（三颗导航卫星确定的位置——两个点，制图@郑伯容/星球研究所）

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而两点之中

仅有B点位于地表附近

于是便锁定了我们唯一的位置

（与地表的交点有且只有一个，制图@郑伯容/星球研究所）

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这就是导航卫星的秘密

即三球交会定位原理

实际上

在测量时间的时候

会产生各种误差

为了消除误差

往往还需要第4颗卫星的辅助

同时为了保证我们随时随地

都能接收到4颗以上的导航卫星信号

环绕地球的卫星总数往往远远高于4颗

例如美国GPS和俄罗斯GLONASS系统

导航卫星的数量都在24颗以上

（GPS系统定位示意，同一点上空的卫星多在4颗以上，原图来源@维基百科，重制@郑伯容/星球研究所）

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 可是

在上世纪90年代

想要短期内发射同等数量的导航卫星

对于航天及导航技术相对落后的中国来讲

几乎是一个不可能实现的梦想

能否用最少的卫星

实现定位的目标？