GLONASS（俄羅斯的全球定位系統(tǒng)）、GPS（美國）、 COMPASS（即北斗，中國）的一部分和Galileo（歐洲）的衛(wèi)星都運行在地球中軌道(MEO)，高度分別為19,100km、20,200km、21,500km 、23222km。別家需要全球覆蓋的的衛(wèi)星數(shù)目分別為24、24和27。
     先講GPS。GPS需要24顆衛(wèi)星只是最基本的數(shù)目。這個數(shù)目可以保證全球每個地方任何時刻至少能看見4顆衛(wèi)星，通過4個方程可以解出空間三維坐標和時間四個變量。這24顆衛(wèi)星分布在6個軌道面，每個軌道面有4顆衛(wèi)星。 GPS系統(tǒng)的接收機都是采用無源定位方式（就是接收機不需要發(fā)送信號）。

好，下面開始講為什么北斗要35顆：
　　1、北斗的工作原理和和GPS一樣，而軌道高度比GPS略高比Galileo略低，理論上24顆也能提供GPS一樣的無源定位服務(wù)了——實際上北斗和伽利略一樣用了27顆地球中軌道衛(wèi)星，一個原因是因為他們的軌道高一些，需要略多數(shù)目保證衛(wèi)星離接收機不太遠，另一個主要原因是這些衛(wèi)星的軌道同GPS不同，只有3個軌道面，每個軌道面9顆，軌道面之間為相隔120°均勻分布。這種分布方式是北斗需要比GPS多3個衛(wèi)星的原因。慢著——沒完呢，北斗不是35顆嗎，還有8顆哪里去了?

    2、這要涉及到衛(wèi)星系統(tǒng)這樣的龐大系統(tǒng)工程的周期問題，上述27顆衛(wèi)星的發(fā)射是漫長的過程，即使是初步覆蓋中國全境也需要20顆左右才能做到，從發(fā)射第一顆到最后一顆中間有可能會有10~20年的時間，而且先發(fā)射的使用壽命只有8年——27顆沒有準備齊呢，老的衛(wèi)星開始往下掉了，顯然這種做法浪費太大了，在前十幾年系統(tǒng)根本不能正常使用!如何讓系統(tǒng)盡快工作呢?于是北斗發(fā)明了一個巧妙的想法——首先發(fā)射3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，這些傾斜同步軌道衛(wèi)星高度和地球同步衛(wèi)星類似，繞地球一周也是24小時，但是軌道并不正好在赤道上，而是和地球赤道面有個夾角。這種衛(wèi)星在地球固定一個位置看到的軌跡是這樣的類似于日行線的形狀，同經(jīng)線平行的一個8字形(需要一點兒想象力才能理解)。這3顆衛(wèi)星雖然不是完全同地面靜止，但是大部分時候中國境內(nèi)仍然能看到，所以對系統(tǒng)立即可用幫助很大——可是還差5顆呢?。

    3、這就要回到北斗系統(tǒng)本身來講，北斗除了像GPS一樣用無源接收機工作之外，還有兩個獨到的功能，就是用有源接收機(接收機主動發(fā)信號給衛(wèi)星)和收發(fā)短報文(衛(wèi)星短信)功能。最后還有5顆地球同步軌道衛(wèi)星就是主要針對這兩個功能都要求發(fā)上去的。當然，這5顆星也支持無源定位方式。下圖就是地球同步軌道衛(wèi)星的照片，可以看到衛(wèi)星真的不動，周圍的星星會在天空劃出軌跡。

    4、未來理論上來講，只要27顆中地球軌道衛(wèi)星就能完成全球定位功能的覆蓋了，但是3和2兩部分衛(wèi)星主要覆蓋中國及周邊國家，對于提高國內(nèi)的定位精度和提供特殊服務(wù)(比如衛(wèi)星短信)有重要作用。

    補充：事實上目前GPS正在運行的也不是24顆，而是有32顆衛(wèi)星;而GLONASS實際上有29顆。多出來的星除了做備份，還可以增加系統(tǒng)精度，比如 GPS可以保證絕大部分地方通常能看到至少9顆衛(wèi)星，能明顯提高定位精度。Galileo目前因為歐洲各國扯皮，進展緩慢，只放上去4顆(功能不全)的衛(wèi)星，未來什么時候發(fā)揮作用還是猴年馬月的事情。相比之下中國放上去四五顆衛(wèi)星立即就能提供定位服務(wù)和特殊服務(wù)，加速技術(shù)向市場轉(zhuǎn)化速度，這個思路還是非常值得稱贊的。所以，中國人還是有創(chuàng)造力的!