GPS系统能在全球任何角落、任何时刻都能提供定位服务，这背后的卫星轨道分布方案是几十年航天工程智慧的结晶，设计思路值得好好了解一下。
GPS卫星分布在六个轨道面上，每个轨道面有4到5颗工作卫星，轨道高度约为两万公里，这属于中地球轨道，简称MEO。轨道面与赤道平面的夹角，也就是轨道倾角，约为55度。这个55度的设计不是随便拍脑袋定的，是经过精心计算的：它既能保证卫星轨道覆盖地球上绝大部分有人居住的地区，又不会让轨道面过于集中导致某些纬度区域的覆盖不均匀。
六个轨道面在赤道方向均匀间隔60度排开，确保无论从哪个方向看地球，头顶上方始终有来自不同轨道面的卫星可见。每颗卫星绕地球一圈需要约12小时，与地球自转不同步，这意味着卫星不会固定在某个位置正上方，而是不断移动，形成动态覆盖网络。
正是这种多轨道面、高仰角的设计，使得地球上任何位置、任何时刻，在天空不被遮挡的情况下，至少可以看见4颗以上的GPS卫星，多的时候能看到十几颗。可见卫星越多、分布越均匀，定位精度和可靠性就越高。
现代车载GPS定位器已经进行了多次星座补充和升级，总星数远超最初设计的24颗，在覆盖冗余和抗故障能力上都更加健壮。这个设计思路和北斗、伽利略等其他系统的轨道布局也有很多相通之处，理解了GPS的设计，再去学其他系统就容易多了。
这种多轨道面协同覆盖的设计思路，后来也成为北斗、伽利略等后发导航系统的重要参考和借鉴，可以说GPS的轨道设计是整个全球导航卫星系统领域的奠基性工程成就之一。
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