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1.什么是北斗星卫星系统

2.北斗卫星系统

3.看待所谓的“北斗掉线”问题需要理清这些误解

4.西昌卫星发射中心的面积有多大？

什么是北斗星卫星系统

北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。　北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若 北斗卫星导航系统示意图

干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧洲“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。　中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十一颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。　北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。　北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。　该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。中国以后生产定位服务设备的产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。而另外一种北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。　2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务

系统服务

北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

编辑本段系统评价

特色

北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能； 全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS；向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。

劣势

北斗一号系统属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端比较复杂。北斗一号系统属于区域定位系统，目前只能为中国以及周边地区提供定位服务，且与GPS完善成熟的运营相比，未来处于不断完善之中。

编辑本段发展历程

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施，中国高度重视卫星导航系统的建设， 北斗卫星导航系统示意图

一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为更好地服务于国家建设与发展，满足全球应用需求，我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。

编辑本段建设原则

北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益，遵循以下建设原则：

开放性

北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放，为全球用户提供高质量的免费服务，积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作，促进各卫星导航系统间的兼容与互操作，推动卫星导航技术与产业的发展。

自主性

中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。

兼容性

在全球卫星导航系统国际委员会（ICG）和国际电联（ITU）框架下，使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作，使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。

渐进性

中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展，不断完善服务质量，并实现各阶段的无缝衔接。

编辑本段建设计划

从古至今，人类在生产和生活实践中发明了多种导航方法。例如，天文导航是通过观测天体的位置来确定自身的位置和航向，此法设备简单，但受到气象条件的限制；无线电导航是接收海岸电台发出的无线电波来确定舰船自身的位置，它虽不受气象条件的影响，但由于无线电波的传播距离有限，故用于远航时有困难；其他导航方法也不尽如人意。从目前的技术水平和可以预见的将来看，卫星导航技术是一种比较理想的导航工具。卫星导航技术是指利用一组导航卫星，对地面、海洋和空间用全户进行精确的定位。它具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点，已成为应用广泛的导航定位技术。卫星 北斗导航卫星行走轨迹

导航定位系统是重要的空间基础设施，可提供高精度的定位、测速和授时服务，能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设，一直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。早在上世纪60年代末，我国就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航系统的体制研究，先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能得以实现。在20世纪80年代到90年代，我国就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统）；第三步是到2020年，建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

编辑本段建设目标

目前全世界有4套卫星导航系统：中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”。卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。 北斗卫星定位系统

2000年以来，中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统（第一代系统）。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥着重要作用。　中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务（属于第二代系统）。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0．2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。　中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。我国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射十一颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统

编辑本段发射时间

北斗一号导航定位卫星的发射时间分别为：　2000年10月31日，西昌卫星发射中心成功发射北斗导航试验卫星北斗-1A。　2000年12月21日，西昌卫星发射中心成功发射北斗导航试验卫星北斗-1B。　2003年5月25日，西昌卫星发射中心成功发射北斗导航试验卫星北斗-1C。　2007年2月3日，西昌卫星发射中心成功发射北斗导航试验卫星北斗-1D。　北斗二号导航定位卫星的发射时间分别为：　2007年4月14日04时11分，第一颗北斗导航卫星(M1)从西昌卫星发射中心被“长征三号甲”运载火箭送入太空。　2009年4月15日，第二颗北斗导航卫星(G2)由长征三号丙火箭顺利发射，位于地球静止同步轨道。　2010年1月17日，西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射第三颗北斗导航卫星(G1)。　2010年6月2日夜间，第四颗北斗导航卫星(G3)在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭成功送入太空预定轨道。　2010年8月1日05时30分，第五颗北斗导航卫星(I1)在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功送入太空轨道，这是长征系列运载火箭第126次飞行。　2010年11月1日00时26分，第六颗北斗导航卫星(G4)在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭成功送入太空，这是长征系列运载火箭的第133次飞行。　2010年12月18日04时20分，第七颗北斗导航卫星(I2)在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功送入太空，这是长征系列运载火箭的第136次飞行，亦是该年中国的最后一次发射。　2011年4月10日04时47分，第八颗北斗导航卫星(I3)在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功送入太空预定转移轨道。此次发射是长征系列火箭的第137次发射，标志着中国航天2011年高密度发射拉开序幕，同时也是“十二五”期间的首次航天发射。　2011年7月27日05时44分，第九颗北斗导航卫星(I4)在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功送入太空预定转移轨道，这是中国北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。　2011年12月2日05时07分，第十颗北斗导航卫星(I5)在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功送入太空预定转移轨道。这是中国北斗导航系统组网的第五颗倾斜地球同步轨道卫星。　2012年2月25日凌晨0时12分，西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道

编辑本段构成与工作原理

卫星

日期 火箭 卫星 轨道 使用状况 系统世代

2000.10.31 CZ-3A Y5 北斗-1A 36,086 x 36,256 km 废弃卫星轨道 停止工作 北斗一号

2000.12.21 CZ-3A Y6 北斗-1B 35,883 x 36,264 km 废弃卫星轨道 停止工作

2003.5.25 CZ-3A Y7 北斗-1C 地球静止轨道 110.5°E 正常

2007.2.3 CZ-3A Y12 北斗-1D 35844 x 36365 km 废弃卫星轨道 失效

2007.4.14 CZ-3A Y13 北斗-M1 中地球轨道~21500km 正常，测试星 北斗二号

2009.4.15 CZ-3C Y3 北斗-G2 35594 x 36036 km 漂移 失效

2010.1.17 CZ-3C Y2 北斗-G1 地球静止轨道 140°E 正常

2010.6.2 CZ-3C Y4 北斗-G3 地球静止轨道 84°E 正常

2010.8.1 CZ-3A Y16 北斗-I1 倾斜地球同步轨道 倾角55° 正常

2010.11.1 CZ-3C Y5 北斗-G4 地球静止轨道 160°E 正常

2010.12.18 CZ-3A Y18 北斗-I2 倾斜地球同步轨道 倾角55° 正常

2011.4.10 CZ-3A Y19 北斗-I3 倾斜地球同步轨道 倾角55° 正常

2011.7.27 CZ-3A Y17 北斗-I4 倾斜地球同步轨道 倾角55° 正常

2011.12.2 CZ-3A Y23 北斗-I5 倾斜地球同步轨道 倾角55° 正常

2012.2.25 CZ-3C Y6 北斗-G5 地球静止轨道 58.5°E 正常

2012.4. CZ-3B 北斗-M 中地球轨道~21500km

　北斗卫星导航系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。 对定位申请，中心控制系统测出两个时间延迟：即从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延 北斗卫星导航系统示意图

迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

四大功能

短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。　精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。　定位精度：水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。　系统容纳的最大用户数：每小时540000户。

编辑本段北斗进展

三步进展

中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其称，按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，北斗卫星导航系统 北斗导航卫星

按照“三步走”的发展战略稳步推进。具体如下：　第一步：2000年建成了北斗卫星导航试验系统，使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。　第二步：建设北斗卫星导航系统，2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。　第三步：2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。[1]

全面测试

中国北斗卫星导航系统建设已进入关键时期，2011年10月将完成全面测试，具备向我国大部分地区提供初始服务的条件，明年可为亚太地区用户提供服务。　2011年5月18日，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在上海开幕的第二届中国卫星导航学术年会上表示，我国将积极推动各项政策举措，促进北斗卫星导航系统建设应用又好又快发展，2012年底以前我国还将发射约8颗北斗导航卫星，建成覆盖亚太地区的北斗区域卫星导航系统，除部分卫星用于系统试验验证和信号测试外，已构成“3+3”基本系统。我国北斗卫星导航系统建设已进入关键时期。　目前，系统地面段已完成设备研制和安装调试，各项功能运行正常，用户段也已完成测试终端研制。今年将发射3—4颗组网卫星，为我国及周边大部分地区初步提供连续无源定位、导航和授时服务，以及短报文通信服务。明年将发射5—6颗组网卫星，为亚太地区用户提供无源定位、导航和授时服务，以及覆盖更广的位置报告服务。　为确保北斗系统实现发展目标，促进北斗应用质量效益，有关部门将积极推动各项政策举措，促进系统建设应用又好又快发展。　在系统服务方面，北斗系统将按计划建成，为全球用户提供免费、高质量、高可靠服务，并持续提升性能。　在应用产业化方面，将逐步发布北斗公开服务接口控制文件，加大核心芯片等基础产品技术攻关力度，加快推进北斗行业和区域示范项目，推进以北斗为核心的位置服务产业。　在关键技术攻关方面，持续推动系统建设与应用技术攻关，形成产、学、研、用体系，进一步加强基础学科研究和学术交流；在国际合作方面，积极参与全球卫星导航系统性能监测研究，推动北斗与其他卫星导航系统兼容与互操作，逐步融入国际民航、海事等标准体系。

全面覆盖

2011年12月27日上午10时，新闻办公室组织召开北斗卫星导航系统首次新闻发布会。北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示，2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。　冉承其表示，目前，北斗卫星导航系统已经发射了10颗卫星，建成了基本系统。系统在保留北斗卫星导航试验系统有源定位和短报文通信服务，同时，从今天开始，向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。目前的定位精度为25米。[1]到2012年年底，北斗系统基本建成后将提供正式运行服务，届时覆盖区内定位精度达到10米。 [2]　北斗系统在国防上的应用，能使作战效能提高100-1000倍，作战费效比提高10-50倍，大大提高国防能力和减少国防经济的负担。　北斗将在智能交通、路况信息管理、道路堵塞治理、车辆监控和车辆自主导航方面有广泛的应用前景。配上接收机的话，可以准确地知道他的位置，并告诉公安系统包括监护者，从而实现实时监控。[3]

编辑本段北斗一代

发展过程

2007年4月14日4时11分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将一颗北斗导航卫星送入太空。约14分钟后，星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明，卫星准确进入预定轨道。　这次发射的北斗导航卫星（COMPASS-M1），是中国北斗导航系统（COMPASS）建设计划的一颗卫星，飞行在高度为21500千米的中圆轨道。这颗卫星的发射成功，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。 这次发射的卫星和用于发射的“长征三号甲”运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第97次飞行。　2009年4月15日零时16分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。中国卫星导航工程中心负责人介绍，这次发射的北斗导航卫星（COMPASS－G2），是中国北斗卫星导航系统（COMPASS，中文音译名称BeiDou）建设计划中的第二颗组网卫星，是地球同步静止轨道卫星。这颗卫星的成功发射，对于北斗卫星导航系统建设具有十分重要的意义。卫星导航系统是重要的空间基础设施，可提供高精度的定位、测速和授时服务，能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设，一直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。中国已建成的北斗导航试验系统，在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域发挥着重要作用。目前，正在实施建设北斗卫星导航系统。这次发射的卫星和运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第116次飞行。　2010年1月17日0时12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。　据中国卫星导航工程中心负责人介绍，我国正在实施北斗卫星导航系统（COMPASS，中文音译名称BeiDou）建设工作，规划相继发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。 北斗卫星导航系统示意图

建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。此前，已成功发射了两颗北斗导航卫星，这一颗卫星为静止轨道卫星。按照建设规划，2012年左右，北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的导航、授时和短报文通信服务能力。2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。　2010年6月2日晚23时53分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第四颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统组网建设又迈出重要一步,中国卫星导航系统专项管理办公室负责人表示，目前，中国北斗导航卫星已进入密集发射组网阶段。北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，其建设目标为：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。　2010年8月1日5时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功发射第五颗北斗导航卫星。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星，也是中国今年连续发射的第3颗北斗导航系统组网卫星。此次发射的卫星及其运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。本次卫星发射也是中国“长征”系列运载火箭第126次航天飞行。　北京时间2010年11月1日0时26分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功将第六颗北斗导航卫星送入太空，这是我国今年连续发射的第4颗北斗导航系统组网卫星。经过19年的不断发展和建设，北斗卫星导航系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用，产生了显著的经济效益和社会效益，特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。在这次发射中，中国卫星导航系统管理办公室首次在运载火箭上使用了北斗卫星导航系统标志。蓝色圆形标志包含有北斗七星、司南、网格化地球等元素以及北斗卫星导航系统的中英文名称，表明北斗系统星地一体，为全球提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务的行业特点，展示其开放兼容、走向世界、服务全球的建设宗旨。这是长征系列运载火箭的第133次飞行。　北京时间2010年12月18日4时20分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭，成功将第7颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。至此，2010年我国共进行了15次成功发射，创历史新高，而这样的发射密度在国际上美俄相当。　本次发射的第七颗北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星，也是我国今年连续发射的第5颗北斗导航系统组网卫星。第七颗北斗导航卫星的成功发射，表明北斗卫星导航系统组网建设正按计划顺利推进，今后几年将持续进行组网发射。 第八颗北斗导航卫星发射升空

[4]我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统 （即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星），在轨验证和系统联调后，将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。这次发射的卫星和火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第137次飞行。　2011年7月27日5时44分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。这次北斗导航卫星的成功发射，标志着我国北斗区域卫星导航系统建设又迈出了坚实一步。 北斗卫星导航系统发射现场

2011年12月2日清晨5时07分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，将中国第十颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。这是中国北斗卫星导航系统组网的第五颗倾斜地球同步轨道卫星，此次第十颗北斗导航卫星的成功发射，标志着中国北斗区域卫星导航系统建设又迈出重要一步。次卫星发射是中国“长征”系列运载火箭第153次航天飞行。　按照“三步走”的发展战略，明年年底前，我国还将陆续发射多颗组网导航卫星，不断提升系统服务性能，扩大覆盖区域，完成北斗区域卫星导航系统建设。2020年左右，将建成由30余颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统，提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。　2012年2月25日凌晨0时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。这是一颗地球静止轨道卫星，也是中国2012年发射的首颗北斗导航系统组网卫星。这是中国“长征”系列运载火箭第158次航天飞行。　按照北斗卫星导航系统“三步走”的发展战略，2012年中国还将陆续发射多颗北斗导航组网卫星，不断扩大覆盖区域，提升系统服务性能。2012年底，北斗卫星导航系统将形成覆盖亚太部分地区的服务能力。2020年左右，将建成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航系统，提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。

编辑本段实际应用

北斗卫星系统

北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为：2000年10月31日；2000年12月21日；2003年5月25日，2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥“双保险”作用。

北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。 北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。

北斗一号系统的基本功能包括：定位、通信（短消息）和授时。

北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。 [编辑本段]系统工作原理　　“北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

“北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。 [编辑本段]与GPS系统对比　　1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。

2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。

3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。

4、实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。

综上所述，北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途，可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差，只能二维主动式定位，且需提供用户高程数据，不能满足高动态和保密的军事用户要求，用户数量受一定限制。但最重要的是，“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导少的初步起步系统。此外，该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反，在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级，可以更好的促进GPS在民间的利用。当然，我们也需要认识到，随着我军高技术武器的不断发展，对导航定位的信息支持要求越来越高。 [编辑本段]双星定位不同于“多星”定位　　“一代‘北斗’只用双星定位，比GPS等投资小、建成快，”范本尧说这是我国国情决定的，也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求，“所以我们的定位系统具有自己的特点。”

美国的GPS和俄罗斯的GLONASS，都是使用24颗卫星（GPS还另有3颗备份卫星，GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星）组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

“1983年，‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说，这一系统被称为“双星定位系统”。

一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想，正式立项是在1994年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分即可完成定位。一代“北斗”与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

有源无源是关键不同点

“一代‘北斗’采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，”范本尧说，“这是它们质上的不同点。”

所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系及地面中心站的传输，通讯就不必通过其他的通讯卫星了，一星多用符合我国国情。GPS和GLONASS没有设计通讯功能，主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。

区域性基于技术水平

北斗定位导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。中国卫星导航工程中心副主任冉承其介绍，北斗定位导航系统的开发具有重要意义,并有一些GPS系统所没有的长处，如在静态地图的基础上，可以把道路拥堵的实时情况在导航仪上反映出来。

一代“北斗”是区域卫星导航系统，只能全天候、全天时用于中国及其周边地区；而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。“区域性是我国双星定位的技术特点、水平以及国家需求决定的，”范本尧说。

GPS和GLONASS的空间部分是高度在2万千米左右的卫星组成的网络。GPS的卫星平均分布在6个轨道平面上，GLONASS卫星平均分布在3个轨道平面上，不停地绕地球旋转。这样，在全球的任何位置、任何时间都可同时观测到4颗以上的卫星，通过它们就可以获得高精度的三维定位数据。

“北斗”一号是双星定位，轨道偏高，距离地面3万6千千米，是地球同步静止轨道卫星。之所以要在这么高的高度是因为我们只有两颗定位卫星，不能覆盖整个地球，如果在较低轨道上绕地运行，每天就要有一定时间不能监控我国所在区域。

二代“北斗”可称“中国的GPS”

　“我国发展二代‘北斗’不会采取一步到位的方式，也不会停掉一代，另外发展二代，”范本尧说，“我们会在一代的基础上不断补充卫星数，增加其功能，提高其整体水平。”这位将继续承担二代“北斗”设计工作的科学家说：“二代‘北斗’可以称为‘中国的GPS’，不过它仍然会比GPS多一个通讯为发展我国二代“北斗”的关键技术提供了准备。范本尧举例说，此次定位的“北斗”一号备份卫星上新装载了用于卫星定位的激光反射器，能够参照其他星，把自身位置精确定格在几个厘米的尺度以内。这颗卫星已定位成功，表明这种技术是有效而可靠的。这样，当我们不断发射新的卫星构建二代“北斗”体系时，众多卫星就会找准自己的位置，构成符合标准的网络。此外，“北斗”一号的3颗星寿命都是8年，专家正不断研究，预计下一次发射的卫星寿命就能达到10年左右了；而目前GPS卫星的寿命都是12年左右，GLONASS卫星的寿命则是3到5年。

“20世纪原子钟最辉煌的应用莫过于由它构成了全球定位系统的核心，”黄秉英说，导航星和地面站全离不开它。目前的原子钟主要有3种：铷钟、铯钟和氢钟。结构紧凑、可靠性高、寿命长的原子钟正是发展全球定位系统必需的。在结构方面，铷钟最小体积已达到6立方厘米；在频率稳定度方面，氢钟最好；而在长期频率稳定度和准确度方面，则以铯钟最佳。目前，设在中国计量科学研究院的国家授时中心使用的就是被称为“激光冷却－铯原子喷泉频率基准”的铯钟，我国的授时基准---UTC（NIM）都是由它提供并不断同国际基准校正的，而“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

2003年5月25日，我国在西昌卫星发射中心将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送上太空，标志着我国拥有了自己的第一代完善的卫星导航定位系统。北斗卫星导航定位系统是第一代全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统，它由两颗工作星和一颗备份星组成。前两颗“北斗一号”卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空。

北斗卫星导航系统可以为船舶运输、公路交通、铁路运输、野外作业、水文测报、森林防火、渔业生产、勘察设计、环境监测等众多行业以及其他有特殊调度指挥要求的单位提供定位、通信和授时等综合服务。

2000年，北斗导航定位系统两颗卫星成功发射，标志着我国拥有了自己的第一代卫星导航定位系统，这对于满足我国国民经济、国防建设的需要，促进我国卫星导航定位事业的发展，具有重大的经济和社会意义。北斗导航定位系统由北斗导航定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。

北斗导航定位系统服务区域为中国及周边国系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业，以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位。

看待所谓的“北斗掉线”问题需要理清这些误解

2020年6月23日9时43分北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。从2000年北斗一号的首星发射到北斗三号的末星入轨的20年间中国航天人用他们的集体智慧战胜了无数的艰难险阻才终于完成了这一宏伟的航天工程。然而我们真的充分了解北斗系统究竟是什么吗？近日所谓的“北斗掉线”成为了社交媒体讨论的焦点。其实“北斗掉线”这个很不严谨的概念在相当程度上是出自于误解。

北斗系统的全称为北斗卫星导航系统（英文名称：BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS）。北斗卫星导航系统是由我国独立自主建设的开放兼容的巨型复杂航天系统。去年北斗收官卫星发射时我就写过与北斗相关的文章。那时我就发现其实很多人对北斗系统都存在或多或少的误解。今天我就为大家一一盘点比较常见的误解，同时对这些误解一一做出解释。

误解之一：我们从去年才开始使用北斗

随着2020年6月23日北斗导航卫星组网中最后一颗卫星的成功发射意味着中国北斗三号导航卫星系统已全面部署成功。至此北斗三号全球卫星导航系统部署比原计划提前半年全面完成。今年6月23日北斗收官之星的成功发射标志着全部组网工作的最终完成，意味着北斗导航系统真正具备了全球覆盖能力，不过在此之前北斗的某些功能实际上就已开始得到应用了。

早在2000年北斗一号系统就已开始提供部分服务，2012年北斗二号开始为亚太地区服务。2008年的汶川抗震救灾中就曾使用过北斗的“短报文”功能。在武汉火神山、雷神山医院的建设过程中北斗高精度定位设备的火速驰援确保了工地大部分放线测量一次性完成，从而实现了高精度定位、精确标绘，向世界展现了十天建成一座医院的中国力量。由此可见其实我们早就在使用北斗系统了。

当然刚才提到的这些都是国家宏观层面的使用。事实上北斗系统在早期的应用的确是优先服务于军事领域和国家大型公共工程，不过目前我们普通老百姓日常所用的手机也早已开始使用北斗了。2015年后出产的国产手机基本上都是兼顾北斗导航服务的。目前我国市场上的智能手机和各种移动终端设备大体分为两类：安卓机型普遍都已实现了兼顾北斗导航服务，而苹果机型则不支持北斗。

误解之二：北斗在我国会取代GPS

很多人有这样一种疑惑：既然我国现在已经有了自己的北斗系统，那么为什么我们的手机上还显示着GPS呢？如果说以为我们从现在才开始使用北斗是一种误解，那么其实我们对GPS同样也是存在误解的。尽管我们常把GPS挂在嘴边，然而不少人未必真了解这一词汇的含义。GPS是全球卫星定位系统（Global Positioning System）的英文缩写，所以GPS的本意就是指的全球定位。

严格意义上美国的全球定位系统、中国的全球定位系统、俄罗斯的全球定位系统、欧盟的全球定位系统都属于GPS的范畴，只不过由于美国的全球定位技术起步最早，所以美国就堂而皇之把自己的全球定位系统称之为GPS。美国的GPS系统很早就已投入市场，几乎所有国家都曾使用过该系统，而当时的美国基本也在该领域实现了垄断。这也就使“GPS”一词同时具有了广义和狭义两层含义。

广义的GPS就是指的全球定位，是一个涵盖美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统和中国的北斗系统四大导航系统的宽泛概念；狭义的GPS则特指美国的全球定位系统。现在手机所显示的GPS并不是特指美国版的GPS，而是同时兼容四大全球定位系统。其实我们根本无需纠结自己的手机所显示的是“GPS”还是其他，只要知道在2015年之后出产的国产手机早已开始使用北斗即可。

误解之三：外国人不能使用北斗

2020年7月31日中国外交部发言人汪文斌在对外发言中说：“北斗不仅是中国的北斗，也是世界的北斗，既服务中国，也服务世界”。从2012年起北斗二号就已开始为亚太地区服务。2013年我们和巴基斯坦签订了协议，从而将北斗卫星导航系统引入到巴基斯坦。目前我们已在巴基斯坦建立起了北斗导航系统地面站网。北斗导航卫星网络早已覆盖了巴基斯坦第一大城市卡拉奇以及其他周边地区。

网上有些人所热衷炒作的“外国人能不能用中国的北斗系统”其实根本就是一个不存在的伪命题，因为实际上全球半数以上的国家早就已在使用我们的北斗系统了。如今北斗卫星导航系统已在东盟、南亚、东欧、西亚以及非洲等地得到了广泛的认可。在这些国家的土地权利确认、农业精准化、数字化建设、机场定时服务、车辆和船舶的监控和管理以及智能港口管理系统中到处都可以看到中国的北斗卫星导航系统的影子。

误解之四：手机连接北斗需要下载专门的APP

手机介绍里一般都会列出会支持哪些定位。目前华为手机支持的定位有： GPS（L1+L5双频）/AGPS/GLONASS/北斗（B1I+B1C+B2a三频）/ 伽利略（E1+E5a双频）/QZSS（L1+L5双频）/ NavIC。小米手机支持的定位有：北斗: B1I+B2a 丨 GPS :L1+L5 丨 Galileo: E1+E5a 丨 GLONASS: G1 丨 QZSS: L1+L5 |AGPS等。由此可见目前国产手机大多是同时兼容包括北斗系统在内的多种导航系统的。

几年前世界四大定位系统就签订了民用信息共享的协议：四大系统共同为全球服务。我们的手机在接收卫星信号时四大系统中哪颗卫星信号最强就接收哪颗卫星。如果你所在的位置北斗信号较弱，那么你手中的定位设备就会自动转成GPS（狭义）导航；反过来如果你所在的位置GPS（狭义）信号较弱，那么你手中的导航设备也会自动转成北斗导航系统；有时也可能转成俄罗斯的格洛纳斯系统或欧盟的伽利略系统。

手机定位其实并不用人工干预使用何种定位系统，导航过程中会使用多款导航系统联合定位。也就是说用手机导航时其实并不需要人工干预选择具体某种系统。如果某地区某款卫星表现不好，那么定位设备就会自动选择使用另外一种导航系统进行定位，所以我们在使用导航时其实并不需要专门下载北斗导航，只需要继续使用原来的高德地图、百度地图、腾讯地图即可，因为它们都是支持北斗系统的。

大家不妨想想我们平时是用百度地图、高德地图等APP导航，那么你见过百度发射过自己的导航卫星吗？还有以前我们没有北斗时用GPS（狭义）导航，可有谁见过GPS的APP长什么样子吗？只要你的手机或终端可以接收北斗信号，那么就可以使用北斗导航系统，根本不需要去下载任何专门的APP。你原来是怎么导航的，那么现在还是一样操作即可。

误解之五：北斗系统是否收费

其实不管是美国的GPS还是中国的北斗卫星导航都是要收费的，只不过其收费的模式并不是所谓的租贷，也没什么网络费、使用费。那么究竟靠什么收费呢？答案是靠芯片。芯片是专门用来接收卫星信号的。当你需要导航时就是芯片在发挥作用。事实上你所购买的手机、 汽车 上面本身就安装有导航软件和芯片，所以相关费用实际上已包含在你购买手机、 汽车 的费用之中。

无论外国人、中国人如果只是单纯使用北斗导航是免费的，可如果要使用含有北斗芯片的手机、 汽车 等产品就需要花钱了。举一个最浅显的例子：以前你打开手机使用GPS时给美国政府交过费吗？那么现在使用中国的北斗系统同样也是免费的。现实中之所以有些人会形成使用北斗要交费其实是混淆了北斗系统和北斗产品的概念：尽管单纯使用北斗系统是免费，然而使用含有北斗芯片的产品并不是免费的。

手机用户认为使用北斗系统定位要收费很多是因为受了一款名为“北斗地图“的APP误导。我在上文已提过使用北斗系统并不需要下载专门的APP，所以手机商城里那些带有“北斗”字眼的导航APP其实全都是打着北斗的招牌从老百姓口袋里收钱。大货车的定位记录仪其实和手机APP也有些相似：生产货车定位记录仪的商家尽管给自己冠以“北斗”字样的名称，然而实际上与北斗卫星并无直接的联系。

北斗卫星导航系统自建成开通以后就面向全球提供免费的导航、定位、授时等服务，然而实际的使用还是要通过第三方的软件或硬件。大货车北斗卫星定位装置、北斗短报文通信终端抑或是其他终端产品都是通过企业的开发。这些产品在本质上是由自负盈亏的企业自主开发生产的商品，和提供免费服务的北斗系统完全是两回事。既然这些“北斗产品”在本质上是商品，那么也就不可能是免费提供的。

误解之六：何谓“北斗掉线”？

这里我们不讨论个人操作等实际情况，如果单纯从技术上看“北斗掉线”可能有两种原因：一是卫星导航系统的信号的问题；二是企业生产的设备存在问题。信号的脆弱是全球卫星导航系统（GNSS）天然存在的漏洞：包括中国北斗、美国GPS在内的全球卫星导航系统由于轨道高度较高以及环境段里的各种干扰等各种原因导致卫星信号传送到达地面时就比较脆弱了。

这是任何一种导航系统都存在的世界性难题。包括我国在内的世界各国为解决这一难题都采取了一些措施：目前大部分的定位装置都会结合地面基站做信号加强，另外上文提到的全球四大定位系统民用信息共享也是为解决某一系统在特定地区信号偏弱的问题。现在所提到的“北斗掉线”这个概念其实是很不严谨的，因为这会使人误以为是“北斗卫星掉线”。

据相关业内人士表示：“北斗卫星导航系统有几十颗卫星会24小时源源不断在发射信号。即使其中一颗过境时收不到信号，那么其他的卫星也会继续输送信号”。退一步讲即使真出现了北斗系统信号不好的状况，那么最终影响的会是一大片区域，绝不可能只影响某一辆货车的单一设备。“这一大片区域”可以是方圆几十平方公里，也可能是整个省都无法收到信号。所以如果导航系统自身出现问题是根本瞒不住的。

上文已提到货车的北斗卫星定位装置是企业自行开发的。事实上目前我国的定位记录仪市场还并不是很规范：目前这一行并没一个全国统一的软件平台，那些打着“北斗”旗号的记录仪生产厂家其实都是各自开发的。在这种缺乏统一标准和监管的情况下设备出故障其实一点都不奇怪。每个商家算法、性能都会有所差异，因此就需要相关部门定期对企业的产品进行抽查。

2020年12月交通运输部发布的《关于公布2020年度道路运输车辆北斗导航车载终端和电子不停车收费设备产品质量监督抽查结果的通知》显示：在北京、上海、浙江、福建、河南、山东、广东、陕西8个省（市）抽取27家企业生产的30个批次的产品中最终确定合格样品19个、不合格样品8个。抽样合格率为70.4%。在此之前的2014到2018年抽查合格率分别为82%、86%、80.6%、94.1%、97.6%。

在一刀切的政策要求下北斗定位设备的功能千篇一律，因此在低价竞争的状态下不时有以次充好的情况发生。即便某家设备企业生产出了能让司机有那么丁点获得感的智能化设备也难以推广。因为大家想的都是只要满足监管即可，至于产品的质量其实真没多少人关心。这些设备不仅在质量上缺乏统一的标准和监管，而且在价格上也缺乏统一的标准。目前这些设备在网上的售价从一二百到五六千元不等。

既然全国各地有多达2000家以上的这种设备生产企业，那么由此可见这种设备的生产门槛其实并不高。个人估计这种设备的成本价充其量可能也就三四百元。然而在有些地区这一行业有垄断嫌疑，所以实际上大卡车司机统一购买时会比较贵。进入这一行业需要各种资质证明：通常一套下来需要几十万元。其实也可以挂靠在其他公司名下成为分公司的形式经营。因此出现了很多这种挂靠公司，也出现了服务不到位的情况。

西昌卫星发射中心的面积有多大？

西昌卫星发射中心(XSLC)，隶属于中国总装备部，是我国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽外星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。 西昌发射中心，座落在西昌城北60公里的峡谷中。卫星发射测试，指挥控制，跟踪测量，通信，气象，勤务保障六大系统的相应场区，都分散在峡谷之中的不同区域。76米高的发射塔架和300多米高的避雷塔，巍峨的耸立于峡谷的底端。这里是一个三面环山，向东南开口的半封闭小盆地，面积约2平方公里。