北斗卫星系统

北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统（BDS）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，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务。中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统，之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统，于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务，并计划至2020年完成全球系统的构建。

北斗卫星导航系统、美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统和欧盟伽利略定位系统为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航

系统四大核心供应商。

目录

1 历史与发展

早期研究

试验系统

中国加入欧盟伽利略计划

正式系统

东盟各国加入合作

2 试验系统

]

系统组成

性能

3 正式系统

亚太服务

全球服务

4 系统构成

空间段

地面段

用户段

5 原理

空间定位原理

)

有源与无源定位

精度

6 技术

卫星平台

卫星制造与发射

时间系统

信号传输

7 应用

开放服务

授权服务

应用状况

}

1、历史与发展

早期研究

1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后这项研究计划被取消。

1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其可行性，之后的北斗卫星导航试验系统就是依据此方案进行。

试验系统

1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，实现了区域性的导航功能。2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系统的组建。

中国加入欧盟伽利略计划

2003年09月，中国打算加入欧盟的伽利略定位系统计划，并在接下来的几年中投入了亿欧元的资金。由此，人们相信中国的北斗系统只会用于自己的武装力量。中国与欧盟在2004年10月09日正式签署伽利略计划技术合作协议。

、正式系统

2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量试验。2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国和周边地区提供测试服务， 2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。

中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展的正式系统（第二代系统）分为两个阶段，即第二步与第三步。至

2012年，前两步已经完成。根据计划，北斗卫星导航系统将在2020年全面完成，届时将实现全球的卫星导航功能。

、

北斗卫星导航系统三步走发展规划

、东盟各国加入合作

2013年积极实施“中国东盟科技伙伴计划”，启动“中国-东盟联合实验室”、“中国-东盟技术转移中心”建设，在东盟各国合作建设北斗系统地面站网。

￥

2、试验系统

北斗卫星导航试验系统，又称为北斗一号，是中国的第一代卫星导航系统， 1994年正式立项，2000年发射2颗卫星后即能够工作，2003年又发射了一颗备份卫星，试验系统完成组建。该系统服务范围为东经70°－140°，北纬5°－55°。在卫星的寿命到期后（设计值8年），系统已停止工作。

、试验系统组成

试验系统分为三个部分，分别为空间段、地面段、用户段：空间段：由3颗地球静止轨道卫星组成，两颗工作卫星定位于

东经80°和140°赤道上空，另有一颗位于东经°的备份卫星，可在某工作卫星失效时予以接替。

地面段：由中心控制系统和标校系统组成。中心控制系统主要

用于卫星轨道的确定、电离层校正、用户位置确定、用户短报

文信息交换等。标校系统可提供距离观测量和校正参数。

用户段：用户的终端。

、性能

北斗卫星导航试验系统于2000年开始使用后，其定位精度100米，使用地面参照站校准后为20米，与当时的全球卫星定位系统民用码相当。系统用户能实现自身的定位，也能向外界报告自身位置和发送消息，授时精度20纳秒，定位响应时间为1秒。

由于是采用少量卫星实现的有源定位，该系统成本较低，但是系统在定位精度、用户容量、定位的频率次数、隐蔽性等方面均受到限制。另外该系统无测速功能，不能用于精确制导武器。

【

3、正式系统

正式的北斗卫星导航系统，称为北斗二号，是中国的第二代卫星导航系统，英文简称BDS，曾用名COMPASS，“北斗卫星导航系统”一般指第二代系统。此卫星导航系统的发展目标是对全球提供无源定位，与全球卫星定位系统相似。在计划中，整个系统将由35颗卫星组成，其中5颗是静止轨道卫星，以与使用静止轨道卫星的北斗卫星导航试验系统兼容。

正式系统是军民两用的系统。截至2012年，中国为试验系统和覆盖亚太的正式系统共花费了数百亿人民币，为了实现覆盖全球的目标，还将投入四五百亿以上。

北斗卫星导航系统在2012年的服务范围

、亚太服务

北斗卫星导航系统的建设于2004年启动，2011年开始对中国和周边提供测试服务，2012年12月27日起正式提供卫星导航服务，服务范围涵盖亚太大部分地区，南纬55度到北纬55度、东经55度到东经180度为一般服务范围。该导航系统提供两种服务方式，即开

放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速、授时服务，定位精度为10米，测速精度米/秒，授时精度50纳秒，在服务区的较边缘地区精度稍差。授权服务则是向授权用户提供更安全与更高精度的定位、测速、授时、通信服务以及系统完好性信息。正式系统继承了试验系统的一些功能，能在亚太地区提供无源定位技术所不能完成的服务，如短报文通信。

、全球服务

￥

北斗卫星导航系统计划在2020年完成对全球的覆盖，为全球用户提供定位、导航、授时服务，中国将发射大量的中地球轨道卫星，同时因为现有系统的卫星寿命也会到期，也将会在2020年前完成替换。中国将在2014年发射一颗试验星，以验证全球系统建设中的关键技术。

4、系统构成

北斗卫星导航系统由空间段、地面段、用户段组成。

、空间段

北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止