极地轨道卫星定位数量问题
一、抛砖引玉
GPS定位需要多颗卫星广播，再由地面GPS装置接收分析广播信息并解算实现：
在我的另一篇博客有更详细的介绍：
GPS信号捕获尝试（上）-CSDN博客
当考虑极地卫星时，不得不深入思考一个问题，那就是极地上方需要飘过几颗极地卫星，才能保障极地区域定位服务？极地定位又和地球上人类广泛定居大陆定位又何不同？
二、GPS卫星数量
首先要明白地球任意位置的三维定位（经度、纬度、海拔）需至少 4颗卫星：
-
第1颗：确定经度范围
-
第2颗：确定纬度范围
-
第3颗：确定高度
-
第4颗：校准接收器时钟误差（卫星使用原子钟，用户设备时钟精度低，必须通过第4颗卫星校正时间差）。
天上实际上飘着的卫星数量远比4大。一个是要保证地球各个角落都能实时定位；另一个是即便某一时刻四颗卫星可以实现地球上某一区域的GPS定位服务，随着卫星沿着轨道运动，这4颗卫星相对位置可能改变，除非它们在同一轨道上，只是同一时刻位置不同。
三、极地定位服务
GPS无专属极地轨道卫星，所有GPS卫星轨道面与地球赤道夹角为55°，属于倾斜轨道：
但依靠55°倾角轨道仍可为北极提供6~10颗可见卫星：
极地轨道卫星的必要性：
1. 极地光学遥感
倾斜轨道卫星毕竟与极地地面倾斜角度大，光学拍摄会带来诸多困难，要想清晰得进行极地遥感，还是得用极地轨道卫星。
2. 全球扫描
极地轨道卫星穿过地球两极+与地球自转不同步的特性，使其是一个天然的地球扫描装置。从北极到南极就是从上到下扫，从南极到北极就是从下到上扫。只要极地轨道卫星的探测视野和其运行周期匹配（每次扫描范围都和上一次扫描范围有交叠），就能实现全球无遗漏地探测。
无论是科研上还是军事上都具有及其重要的意义。
3.极地定位服务增强
极地轨道卫星穿越极地上方时，可与倾斜轨道卫星协同，提供比纯倾斜轨道卫星定位更精确的定位服务。
