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同步軌道與低軌道衛星差在哪?

軌道與星座

簡答

同步軌道衛星在 35,786 公里高、位置固定,一顆就能覆蓋大片區域;低軌道衛星在 780 公里高、持續移動,必須靠數十顆接力才能維持連續覆蓋。

兩種軌道的差別不是規格表上的一行數字,而是決定了設備在什麼地形能用、在什麼地形不能用。

同步軌道低軌道
軌道高度35,786 公里780 公里
相對地面靜止不動持續移動
單顆可見時間永遠可見(若無遮蔽)數分鐘,靠接力
維持全球覆蓋所需3 顆量級數十顆量級
天線需對準固定方位並保持拉出即可,無須對星
被地形擋住時該地點持續無法通聯等待下一顆接續

「單顆可見時間」指同一顆衛星從地面某點看得到的持續時間。

為什麼低軌道需要那麼多顆

衛星飛得越低,從地面看到的天空範圍就越小、經過得越快。780 公里高度的衛星,從某一點看過去只停留幾分鐘,因此必須有足夠數量在不同軌道面上輪流經過,才能讓使用者隨時都至少看得到一顆。Iridium 星座即以 66 顆運作中衛星維持這件事,另備 9 顆在軌與 6 顆地面備用衛星。

這個「必須要很多顆」的架構特性,也意味著沒有任何一顆是不可取代的——單顆失效影響的是整體容量的一小部分,而非整個區域的服務。

哪一種比較好?看地形

在視野開闊的地方——海上、平原、屋頂、固定據點——同步軌道系統通聯穩定,一顆衛星就能服務大片區域,是合理的選擇。

在地形破碎、人員需要移動的環境——山區、峽谷、林道——衛星位置固定就成為限制。這時候「衛星會換」比「衛星很大」重要。

本文用到的參數
  • 衛星位置:東經 143.5 度(同步軌道,相對地面靜止)
  • 地球半徑:6,378.137 公里 同步軌道高度:35,786 公里
  • 低軌道高度:780 公里 最低可用仰角:8.2 度(Iridium 原廠公開規格)
  • 光速:299,792.458 公里/秒
  • 計算方式:標準地心向量法求仰角與方位;遮蔽高度為單純三角計算,未計入地球曲率與電波繞射,於數百公尺尺度下影響可忽略。

低軌道衛星比較多,是不是就一定比較好?

不是。低軌道的優勢在於衛星位置持續改變、不易產生永久死角;同步軌道的優勢在於架構單純、單顆覆蓋範圍大。在視野開闊的固定據點,同步軌道系統的表現通常已經足夠。

衛星飛得低,訊號是不是比較強?

距離較近確實有利於鏈路預算,但實際可用性同時取決於衛星數量、天線設計與所在地的遮蔽狀況,不能只看高度。

更新 2026-09-07

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