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北斗科普知识

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统.系统由空

间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高

精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域

导航、定位和授时能力。

北斗卫星导航系统建设计划

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，并试运行，在小部分范围提供测试性服务。截止到2012年底，在轨

工作卫星有5颗地球静止轨道（GEO）卫星、4颗中圆地球轨道（MEO）卫星

和5颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星。

第三步：2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力，并完成全球

的定位与服务工作。到时空间星座部分将由5颗地球静止轨道（GEO）卫星和

30颗非地球静止轨道（Non-GEO）卫星组成。

北斗1号：“北斗1号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星（2000年发射）、

两颗在轨备份卫星（2003、2007年发射）、中心控制系统、标校系统和各类用户

机等部分组成。

覆盖范围：北纬5°一55°，东经70°一140°之间。

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)。

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。可以达到一次传送达120个汉字的信息。

优势：北斗1号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：

第一，覆盖范围也不过是初步具备了我国周边地区的定位能力，与GPS的

全球定位相差甚远。

第二，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。（GPS三

维定位精度P码己由16m提高到6m，C/A码己由25-100m提高到12m，授时精

度日前约20ns。）

第三，（有源定位）由于采用卫星无线电测定体制，用户终端机工作时要发送

无线电信号，会被敌方无线电侦测设备发现，不适合军用。

第四，无法在高速移动平台上使用，这限制了它在航空和陆地运输上的应用。

第五：因为其为有源定位，其系统容纳的最大用户数为540000户/小时，而

GPS无此限制。

第六：“北斗一号”对中心控制系统的依赖性强，因为定位解算在那里而不是

由用户设备完成的，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作。

北斗2号导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、

27颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。

三种北斗星座组网卫星的区别：

在服务功能的配置上，组成北斗星座的3种卫星是有区别的：地球静止轨道

卫星具备有源、无源、短报文通信3种服务功能，而中圆地球轨道卫星和倾斜地

球同步轨道卫星只具有无源定位、导航和授时功能。星座中由于有了地球静止轨

道卫星，才保证了有源定位、导航和授时服务，以及短报文通信和位置报告功能。

地面控制部分：

地面控制部分由若干主控站、时间同步/注入站和监测站组成。主控站的主

要任务包括收集各时间同步/注入站、监测站的观测数据，进行数据处理，生成

卫星导航电文，向卫星注入导航电文参数，监测卫星有效载荷，完成任务规划与

调度，实现系统运行控制与管理等；时间同步/注入站主要负责在主控站的统一

调度下，完成卫星导航电文参数注入、与主控站的数据交换、时间同步测量等任

务；监测站对导航卫星进行连续跟踪监测，接收导航信号，发送给主控站，为导

航电文生成提供观测数据。用户终端部分是指各类北斗用户终端，包括与其他卫

星导航系统兼容的终端，以满足不同领域和行业的应用需求。

北斗2号的导航原理将更接近GPS系统，即通过高密度的卫星星座实现单

向定位和授时，同时也将保留“北斗一代”原有的双向通信功能。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。从导航