北斗项目基本情况

北斗项目基本情况

一、什么是北斗项目？

北斗项目是中国的GPS项目，是中国自主的定位系统和遥测系统和授时系统。

北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。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。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

二、北斗项目历史

据了解，早在上世纪70年代，我国就开始研究利用卫星进行地面定位服务，受制于当时国力不足等多方面原因，这项名为“灯塔”的研究计划搁浅了。

1983年，陈芳允和一位美国科学家同时提出利用地球同步卫星进行导航定位的设想。

他认为，基于国情，我国可以先发展技术相对简单、成本较低廉的“双星快速定位通信系统”，这便是第一代“北斗”卫星导航系统的雏形。陈芳允的理论是：只要发射2颗地球静止轨道卫星，通过定位电波的电波数即可对地面物体进行定位。同时，由地面控制台处理各种业务，为陆地和海上的使用者提供定位、导航和通信服务。然而，陈芳允这一构想，起初并未被采纳。

转机出现在2年后。1985年，在南京紫金山天文台召开的全国测量技术研讨会上，执着的陈芳允再次阐述了他的“北斗”计划，并立下军令状：“给我2颗卫星，就能解决地面定位问题！”他充满自信的表态引起了参会部队首长的关注，解放军总参谋部的测绘制图局对“北斗”计划表现出极大兴趣。

1986年3月3日，陈芳允和王大珩、王淦昌、杨嘉墀等4位科学界泰斗联名致信中共中央，建议发展中国的高技术，受到邓小平的高度重视，促成我国发展高技术的“863”计划。此后，国防委工委开始全面参与“北斗”计划，着手研发应用工作。

1989年9月25日，第一代“北斗”可行性测试，在北京一间面积不足30平方的实验室内展开。结果显示，模拟计算数值与物体实际位置间的误差不超过20米，试验取得巨大成功。1993年，“北斗”计划项目启动，中科院院士孙家栋

就任总设计师。2000年10月31日，首颗试验卫星顺利发射。到目前为止，北斗卫星导航系统已发射了10颗卫星，建成了基本系统。

第一步已实现。从2000年到2003年，我国成功发射了三颗北斗导航试验卫星，建立起完善的北斗导航试验系统，成为世界上继美国、俄罗斯之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。目前，已发射升空的三颗北斗卫星已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域，产生了显著的经济效益和社会效益。

第二步到2012年前，北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力，目前已成功发射了第四颗北斗导航卫星，并进入卫星密集发射组网阶段。

第三步到2020年左右，建成有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。

三、发射记录

定位、授时、短信；

北斗与GPS的确别，总体是差不多？应用系统总工程

师：吴光辉

四、四大系统简介

迄今，比较完善的卫星导航系统已经有美国GPS、俄罗斯GLONASS系统以及中国的北斗卫星导航系统，欧洲计划推出自己的卫星导航系统Galileo。此为卫星导航“四大系统”。

1 中国北斗

“北斗一号”是双向的，既有定位又有通信的系统，但是有容量限制。由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，军民两用。计划2012年覆盖我国及周边地区区域，2020年完成全球的部署。

2 美国GPS系统

美国的全球定位系统（GPS）是世界上第一个全球卫星导航系统，也是目前使用最多的全球卫星导航定位系统。它是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以做定位了，不受容量的限制。

3 欧洲GALILEO系统

欧洲“伽利略”系统与GPS相比，有较大的不同。GALILEO系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的，该系统民用信号精度最高可达1m，比美国GPS高10倍。计划中的GALILEO系统由30颗卫星组成。“伽利略”更多用于民用，不少专家形象地比喻说，如果说GPS只能找到街道，“伽利略”则可找到车库门。

4 俄罗斯GLONASS系统

GLONASS是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统，从某种意义上来说是冷战的产物。美制GPS从卫星回馈到地面的GPS信号很弱，如果对方采取多种干扰，都会使地面GPS接收机无法正常工作。而“格洛纳斯”系统的卫星具有更强的抗干扰能力。

五、卫星自主导航

我们把为轨道控制或制导所进行的航天器轨道的确定称为航天器导航；完全利用航天器上的测量设备和计算装置，而不依赖于地面设备支持的导航称为航天器自主导航。要实

施航天器自主导航，要求航天器本身具有导航信息获取并实施在轨导航解算的能力。

自1978年至今，GPS卫星已进行过多次换代和更新，从Block Ⅰ，Block Ⅱ，Block ⅡA，Block ⅡR，Block ⅡR-M 和Block ⅡF。在Block-IIR之前的所有型号卫星都没有自主导航功能，卫星广播的导航信息需由地面控制段的上行注入站每天注入一次。导航信息中包含的星钟与星历参数都是基于控制段的当时估算进行预报的，而Block-IIR卫星的重大改进就是能够在星上自动预估星钟与星历参数，并生成导航信息。

这种能力称为自主导航或自动导航（AutoNav）。美国开发自主导航能力的主要动机有如下四方面：

一是提高GPS系统的生存能力。美国认为地面控制段是GPS系统中的薄弱环节，一旦遭到攻击可能造成整个系统瘫痪。自主导航能保障GPS卫星在失去地面支持的条件下，自主运行180天，且能满足导航精度要求；这种能力还可以保证在一些地面监控站失效的情况下不影响提供正常的导航信息。

二是减少上行注入要求。上行注入站上只需发送很少数据。