北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)-維基百科

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）是中華人民共和國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，致力于向全球用戶提供定位、導航、授時服務。中國在2003年完成了具有區(qū)域導航功能的北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)，之后開始構建服務全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，于2012年起向亞太大部分地區(qū)正式提供服務，并計劃至2020年完成全球系統(tǒng)的構建。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟伽利略定位系統(tǒng)（Galileo）為聯(lián)合國衛(wèi)星導航委員會認定的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大核心供應商。

目錄1歷史與發(fā)展 31.1早期研究 31.2試驗系統(tǒng) 31.3加入歐盟伽利略計劃 31.4正式系統(tǒng) 31.5東盟各國加入合作 41.6全球組網 42試驗系統(tǒng) 42.1系統(tǒng)組成 52.2性能 53正式系統(tǒng) 63.1亞太服務 63.2全球服務 84系統(tǒng)構成 94.1空間段 94.2地面段 104.3用戶段 115原理 115.1空間定位原理 115.2有源與無源定位 125.3精度 136技術 136.1衛(wèi)星平臺 146.2衛(wèi)星制造與發(fā)射 146.3時間系統(tǒng) 156.4信號傳輸 157應用 167.1開放服務 177.2授權服務 177.3應用狀況 178參見 189注釋 1810參考文獻 1811外部鏈接 24

1歷史與發(fā)展1.1早期研究1970年代，中國開始研究衛(wèi)星導航系統(tǒng)的技術和方案，但之后這項名為“燈塔”的研究計劃被取消。1983年，中國航天專家陳芳允提出使用兩顆靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域性的導航功能，1989年，中國使用通信衛(wèi)星進行試驗，驗證了其可行性，之后的北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)即基于此方案。1.2試驗系統(tǒng)1994年，中國正式開始北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)（北斗一號）的研制，并在2000年發(fā)射了兩顆靜止軌道衛(wèi)星，區(qū)域性的導航功能得以實現(xiàn)。2003年又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，完成了北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的組建。1.3加入歐盟伽利略計劃2003年9月，中國打算加入歐盟的伽利略定位系統(tǒng)計劃，并在接下來的幾年中投入了2.3億歐元的資金。由此，人們相信中國的北斗系統(tǒng)只會用于自己的武裝力量。中國與歐盟在2004年10月9日正式簽署伽利略計劃技術合作協(xié)議。2008年1月，香港南華早報在《中國不當“伽利略”計劃小伙伴》的報道中指出：中國不滿其在伽利略計劃中的配角地位，并將推出北斗二號與伽利略定位系統(tǒng)在亞洲市場競爭。1.4正式系統(tǒng)2004年，中國啟動了具有全球導航能力的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設（北斗二號），并在2007年發(fā)射一顆中地球軌道衛(wèi)星，進行了大量試驗。2009年起，后續(xù)衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射，并在2011年開始對中國和周邊地區(qū)提供測試服務，2012年完成了對亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導航服務。中國為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)制定了“三步走”發(fā)展規(guī)劃，從1994年開始發(fā)展的試驗系統(tǒng)（第一代系統(tǒng)）為第一步，2004年開始發(fā)展的正式系統(tǒng)（第二代系統(tǒng)）又分為兩個階段，即第二步與第三步。至2012年，此戰(zhàn)略的前兩步已經完成。根據計劃，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將在2020年完成，屆時將實現(xiàn)全球的衛(wèi)星導航功能。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)三步走發(fā)展規(guī)劃時間節(jié)點200420122020實現(xiàn)目標區(qū)域有源定位區(qū)域無源定位全球無源定位1.5東盟各國加入合作中國科學技術部部長萬鋼在2013年1月19日中國科技工作會議上透露，2013年將積極實施“中國東盟科技伙伴計劃”，啟動“中國-東盟聯(lián)合實驗室”、“中國-東盟技術轉移中心”建設，在東盟各國合作建設北斗系統(tǒng)地面站網。1.6全球組網2015年9月30日，第20顆北斗導航衛(wèi)星準確飛入地球傾斜同步軌道。這顆北斗衛(wèi)星會和兩個多月前發(fā)射的北斗雙星實現(xiàn)"空間對話"，測試導航信號，并進行中軌道和高軌道間的星間鏈路試驗，這種異軌道面間的試驗是北斗系列的首次。2試驗系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)又稱為北斗一號，是中國的第一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，即有源區(qū)域衛(wèi)星定位系統(tǒng)，1994年正式立項，2000年發(fā)射2顆衛(wèi)星后即能夠工作，2003年又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，試驗系統(tǒng)完成組建，該系統(tǒng)服務范圍為東經70°～140°，北緯5°～55°。在衛(wèi)星的壽命到期后（設計值8年），系統(tǒng)已停止工作。北斗試驗系統(tǒng)覆蓋范圍（藍色區(qū)域）2.1系統(tǒng)組成系統(tǒng)分為三個部分，分別為空間段、地面段、用戶段：空間段：由3顆地球靜止軌道衛(wèi)星組成，兩顆工作衛(wèi)星定位于東經80°和140°赤道上空，另有一顆位于東經110.5°的備份衛(wèi)星，可在某工作衛(wèi)星失效時予以接替。地面段：由中心控制系統(tǒng)和標校系統(tǒng)組成。中心控制系統(tǒng)主要用于衛(wèi)星軌道的確定、電離層校正、用戶位置確定、用戶短報文信息交換等。標校系統(tǒng)可提供距離觀測量和校正參數。用戶段：用戶的終端。2.2性能北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)于2000年能夠使用后，其定位精度100米，使用地面參照站校準后為20米，與當時的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)民用碼相當。系統(tǒng)用戶能實現(xiàn)自身的定位，也能向外界報告自身位置和發(fā)送消息，授時精度：單向100納秒，雙向20納秒，定位響應時間為1秒，短報文通信：120個漢字/次。由于是采用少量衛(wèi)星實現(xiàn)的有源定位，該系統(tǒng)成本較低，但是系統(tǒng)在定位精度、用戶容量、定位的頻率次數、隱蔽性等方面均受到限制。另外該系統(tǒng)無測速功能，不能用于精確制導武器。因而與可能的沖突中，使用正式系統(tǒng)乃是必要的，不能當作備用。3正式系統(tǒng)正式的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也被稱為北斗二號，是中國的第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，英文簡稱BDS，曾用名COMPASS，“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”一詞一般用來特指第二代系統(tǒng)。此衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展目標是對全球提供無源定位，與全球定位系統(tǒng)相似。在計劃中，整個系統(tǒng)將由35顆衛(wèi)星組成，其中5顆是靜止軌道衛(wèi)星，以與使用靜止軌道衛(wèi)星的北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)兼容。其總設計師為孫家棟院士。北斗從其試驗系統(tǒng)開始就有其軍事目的，其正式系統(tǒng)也是一個軍民兩用的系統(tǒng)。項目的主要參與者為中國人民解放軍總參謀部、總裝備部、國家國防科技工業(yè)局、中國科學院、中國航天科技集團公司、中國電子科技集團公司、國防科技大學。截至2012年，中國為試驗系統(tǒng)和覆蓋亞太的正式系統(tǒng)共花費了數百億人民幣，為了實現(xiàn)覆蓋全球的目標，還將投入四五百億以上。3.1亞太服務北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設于2004年啟動，2011年開始對中國和周邊提供測試服務，2012年12月27日起正式提供衛(wèi)星導航服務，服務范圍涵蓋亞太大部分地區(qū)，南緯55度到北緯55度、東經55度到東經180度為一般服務范圍。該導航系統(tǒng)提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區(qū)免費提供定位、測速、授時服務，定位精度：水平10米，高程10米，測速精度0.2米/秒，授時精度：單向50納秒，雙向20納秒，短報文通信：120個漢字/次，在服務區(qū)的較邊緣地區(qū)精度稍差。授權服務則是向授權用戶提供更安全與更高精度的定位、測速、授時、通信服務以及系統(tǒng)完好性信息，這類用戶為中國軍隊和政府等。由于該正式系統(tǒng)繼承了試驗系統(tǒng)的一些功能，能在亞太地區(qū)提供無源定位技術所不能完成的服務，如短報文通信。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在2012年的服務范圍北斗系統(tǒng)服務區(qū)域北斗-M5衛(wèi)星（2012-050A）的地面軌跡圖，白點為其在某時之位置，而白線包圍的區(qū)域為其在該處的服務范圍。3.2全球服務北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)計劃在2020年完成對全球的覆蓋，為全球用戶提供定位、導航、授時服務，中國將發(fā)射大量的中地球軌道衛(wèi)星，計劃約35顆衛(wèi)星，同時因為現(xiàn)有系統(tǒng)的衛(wèi)星壽命也會到期，也將會在2020年前完成替換。中國原計劃在2014年發(fā)射一顆試驗星，以驗證全球系統(tǒng)建設中的關鍵技術。但實際到2015年才開始發(fā)射新一代衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展4系統(tǒng)構成北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間段、地面段、用戶段組成。4.1空間段北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段計劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。5顆靜止軌道衛(wèi)星定點位置為東經58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球軌道衛(wèi)星運行在3個軌道平面上，軌道平面之間為相隔120°均勻分布。至2012年底北斗亞太區(qū)域導航正式開通時，已為正式系統(tǒng)發(fā)射了16顆衛(wèi)星，其中14顆組網并提供服務，分別為5顆靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（均在傾角55°的軌道面上），4顆中地球軌道衛(wèi)星（均在傾角55°的軌道面上）。北斗導航系統(tǒng)衛(wèi)星列表序號衛(wèi)星發(fā)射日期發(fā)射地點火箭運行軌道使用狀況狀態(tài)1北斗-M12007-04-14\o"西昌衛(wèi)星發(fā)射中心"西昌\o"長征三號甲運載火箭"長征三號甲\o"中地球軌道"中地球軌道，高度21559×21518公里，\o"軌道傾角"傾角56.8°試驗星未使用M12北斗-G22009-04-15西昌\o"長征三號丙運載火箭"長征三號丙有誤差的\o"地球靜止軌道"地球靜止軌道，高度36027×35539公里，傾角2.2°失控未使用G23北斗-G12010-01-17西昌長征三號丙地球靜止軌道140.0°E，高度35807×35782公里，傾角1.6°使用中G14北斗-G32010-06-02西昌長征三號丙地球靜止軌道110.6°E，高度35809×35777公里，傾角1.3°使用中G35北斗-IGSO12010-08-01西昌長征三號甲\o"地球同步軌道"傾斜地球同步軌道，高度35916×35669公里，傾角54.6°使用中IGSO16北斗-G42010-11-01西昌長征三號丙地球靜止軌道160.0°E，高度35815×35772公里，傾角0.6°使用中G47北斗-IGSO22010-12-18西昌長征三號甲傾斜地球同步軌道，高度35883×35691公里，傾角54.8°使用中IGSO28北斗-IGSO32011-04-10西昌長征三號甲傾斜地球同步軌道，高度35911×35690公里，傾角55.9°使用中IGSO39北斗-IGSO42011-07-27西昌長征三號甲傾斜地球同步軌道，高度35879×35709公里，傾角54.9°使用中IGSO410北斗-IGSO52011-12-02西昌長征三號甲傾斜地球同步軌道，高度35880×35710公里，傾角54.9°使用中IGSO511北斗-G52012-02-25西昌長征三號丙地球靜止軌道58.7°E，高度35801×35786公里，傾角1.4°使用中G512北斗-M32012-04-30西昌\o"長征三號乙運載火箭"長征三號乙中地球軌道，高度21607×21463公里，傾角55.3°使用中M313北斗-M42012-04-30西昌長征三號乙中地球軌道，高度21617×21453公里，傾角55.2°使用中M414北斗-M52012-09-19西昌長征三號乙中地球軌道，高度21597×21473公里，傾角55.0°使用中M515北斗-M62012-09-19西昌長征三號乙中地球軌道，高度21576×21494公里，傾角55.1°使用中M616北斗-G62012-10-25西昌長征三號丙地球靜止軌道80.2°E，高度35803×35783公里，傾角1.7°使用中G617北斗-I1-S2015-03-30西昌長征三號丙傾斜地球同步軌道，高度35602×35983公里，傾角54.9°使用中IGSO18北斗-M1-S2015-07-25西昌長征三號乙高度21520.9×21549.9公里，傾角55.0°使用中BEIDOU-3M119北斗-M2-S2015-07-25西昌長征三號乙高度21,521.3×21,550.5公里，傾角55.0°使用中BEIDOU-3M220北斗-I2-S2015-09-30西昌長征三號乙高度35,614.2×35,961.8公里，傾角55.0°使用中BEIDOUI2-S21北斗-M3-S2016-02-01西昌長征三號丙高度21,530.6×21,538.9公里，傾角55°使用中BEIDOUM3-S22北斗2016-03-30西昌長征三號甲使用中4.2地面段系統(tǒng)的地面段由主控站、注入站、監(jiān)測站組成。主控站用于系統(tǒng)運行管理與控制等。主控站從監(jiān)測站接收數據并進行處理，生成衛(wèi)星導航電文和差分完好性信息，而后交由注入站執(zhí)行信息的發(fā)送。注入站用于向衛(wèi)星發(fā)送信號，對衛(wèi)星進行控制管理，在接受主控站的調度后，將衛(wèi)星導航電文和差分完好性信息向衛(wèi)星發(fā)送。監(jiān)測站用于接收衛(wèi)星的信號，并發(fā)送給主控站，可實現(xiàn)對衛(wèi)星的監(jiān)測，以確定衛(wèi)星軌道，并為時間同步提供觀測資料。4.3用戶段用戶段即用戶的終端，即可以是專用于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號接收機，也可以是同時兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的接收機。接收機需要捕獲并跟蹤衛(wèi)星的信號，根據數據按一定的方式進行定位計算，最終得到用戶的經緯度、高度、速度、時間等信息。北斗系統(tǒng)用戶段5原理5.1空間定位原理在空間中若已經確定A、B、C三點的空間位置，且第四點D到上述三點的距離皆已知的情況下，即可以確定D的空間位置，原理如下：因為A點位置和AD間距離已知，可以推算出D點一定位于以A為圓心、AD為半徑的圓球表面，按照此方法又可以得到以B、C為圓心的另兩個圓球，即D點一定在這三個圓球的交匯點上，即三球交匯定位。北斗的試驗系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的定位都依靠此原理。北斗系統(tǒng)三球交會原理5.2有源與無源定位當衛(wèi)星導航系統(tǒng)使用有源時間測距來定位時，用戶終端通過導航衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出一個申請定位的信號，之后地面控制中心發(fā)出測距信號，根據信號傳輸的時間得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。除了這些信息外，地面控制中心還有一個數據庫，為地球表面各點至地球球心的距離，當認定用戶也在此不均勻球面的表面時，三球交匯定位的條件已經全部滿足，控制中心可以計算出用戶的位置，并將信息發(fā)送到用戶的終端。北斗的試驗系統(tǒng)完全基于此技術，而之后的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除了使用新的技術外，也保留了這項技術。當衛(wèi)星導航系統(tǒng)使用無源時間測距技術時，用戶接收至少4顆導航衛(wèi)星發(fā)出的信號，根據時間信息可獲得距離信息，根據三球交匯的原理，用戶終端自行可以自行計算其空間位置。此即為GPS所使用的技術，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也使用了此技術來實現(xiàn)全球的衛(wèi)星定位。5.3精度參照三球交匯定位的原理，根據3顆衛(wèi)星到用戶終端的距離信息，根據三維的距離公式，就依靠列出3個方程得到用戶終端的位置信息，即理論上使用3顆衛(wèi)星就可達成無源定位，但由于衛(wèi)星時鐘和用戶終端使用的時鐘間一般會有誤差，而電磁波以光速傳播，微小的時間誤差將會使得距離信息出現(xiàn)巨大失真，實際上應當認為時鐘差距不是0而是一個未知數t，如此方程中就有4個未知數，即客戶端的三位坐標（X，Y，Z），以及時鐘差距t，故需要4顆衛(wèi)星來列出4個關于距離的方程式，最后才能求得答案，即用戶端所在的三維位置，根據此三維位置可以進一步換算為經緯度和海拔高度。若空中有足夠的衛(wèi)星，用戶終端可以接收多于4顆衛(wèi)星的信息時，可以將衛(wèi)星每組4顆分為多個組，列出多組方程，后通過一定的算法挑選誤差最小的那組結果，能夠提高精度。電磁波以30萬千米/秒的光速傳播，在測量衛(wèi)星距離時，若衛(wèi)星鐘有一納秒（十億分之一秒）時間誤差，會產生三十厘米距離誤差。盡管衛(wèi)星采用的是非常精確的原子鐘，也會累積較大誤差，因此地面工作站會監(jiān)視衛(wèi)星時鐘，并將結果與地面上更大規(guī)模的更精確的原子鐘比較，得到誤差的修正信息，最終用戶通過接收機可以得到經過修正后的更精確的信息。當前有代表性的衛(wèi)星用原子鐘大約有數納秒的累積誤差，產生大約一米的距離誤差。為提高定位精度，還可使用差分技術。在地面上建立基準站，將其已知的精確坐標與通過導航系統(tǒng)給出的坐標相比較，可以得出修正數，對外發(fā)布，用戶終端依靠此修正數，可以將自己的導航系統(tǒng)計算結果進行再次的修正，從而提高精度。例如，全球定位系統(tǒng)使用差分全球定位系統(tǒng)后，定位精度可達到5米左右。6技術6.1衛(wèi)星平臺在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，能使用無源時間測距技術為全球提供無線電衛(wèi)星導航服務（RNSS），也同時也保留了試驗系統(tǒng)中的有源時間測距技術，即提供無線電衛(wèi)星測定服務（RDSS），但僅在亞太地區(qū)實現(xiàn)。從衛(wèi)星所起到的功能來區(qū)分，可以分成下列兩類：非靜止軌道衛(wèi)星：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中地球軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星使用東方紅三號通信衛(wèi)星平臺并略有改進，其有效載荷都為RNSS載荷。靜止軌道衛(wèi)星：這類衛(wèi)星使用改進型東方紅三號平臺，其五顆衛(wèi)星的定點位置為東經58.75°到160°之間，每顆均有3種有效載荷，即用作有源定位的RDSS載荷、用作無源定位的RNSS載荷、用于客戶端間短報文服務的通信載荷。由于此類衛(wèi)星僅定點在亞太地區(qū)上空，故需要用到RDSS載荷的有源定位服務以及用到通訊載荷的短報文服務只能在亞太提供。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)同時使用靜止軌道與非靜止軌道衛(wèi)星，對于亞太范圍內的區(qū)域導航來說，無需借助中地球軌道衛(wèi)星，只依靠北斗的地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星即可保證服務性能。而數量龐大的中地球軌道衛(wèi)星，主要服務于全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。此外，如果傾斜地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)生故障，則中地球軌道衛(wèi)星可以調整軌道予以接替，即作為備份星。截至2012年發(fā)射的北斗系統(tǒng)的衛(wèi)星設計壽命都是8年，而后續(xù)又有數量眾多的中地球軌道衛(wèi)星需要發(fā)射，這些衛(wèi)星將采用專門的中地球軌道衛(wèi)星平臺，壽命將延長至12年或更多，還會往小型化發(fā)展。6.2衛(wèi)星制造與發(fā)射因為需要一定數量的衛(wèi)星才能提供質量可靠的導航服務，從衛(wèi)星的壽命方面考慮，若發(fā)射間隔過久，則后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射時，可能早期的衛(wèi)星已近退役，所以北斗的衛(wèi)星需要在短時間發(fā)射，中國在3年的時間內共發(fā)射了14顆北斗衛(wèi)星，這是中國首次使用“一次設計，組批生產”的方式對衛(wèi)星快速批量生產。到2020年時，在2010年前后發(fā)射的衛(wèi)星已經退役，因此在2012到2020年的8年時間里，中國需要為準備覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)再生產出30多顆衛(wèi)星。中國在1981年就成功執(zhí)行過“一箭多星”，不過此技術一般用于發(fā)射一顆大衛(wèi)星附帶幾顆小衛(wèi)星，將衛(wèi)星送入不同的軌道。2012年使用“一箭雙星”發(fā)射北斗衛(wèi)星，是中國首次用一枚火箭發(fā)射兩顆相同的大質量衛(wèi)星，火箭將兩顆衛(wèi)星送入了同一個軌道面上，其即衛(wèi)星的運行軌跡相同，其差別在于軌位。6.3時間系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間叫做北斗時，屬于原子時，溯源到中國的協(xié)調世界時，與協(xié)調世界時的誤差在100納秒內，起算時間是協(xié)調世界時2006年1月1日0時0分0秒。北斗試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星原子鐘是由瑞士進口，北斗二號的星載原子鐘逐漸開始使用中國航天科工二院203所提供的國產原子鐘。北斗的衛(wèi)星系統(tǒng)總設計師楊慧在2012年表示，北斗已經開始全部使用國產原子鐘，其性能與進口產品相當。6.4信號傳輸北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)使用碼分多址技術，與全球定位系統(tǒng)和伽利略定位系統(tǒng)一致，而不同于格洛納斯系統(tǒng)的頻分多址技術。兩者相比，碼分多址有更高的頻譜利用率，在由L波段的頻譜資源非常有限的情況下，選擇碼分多址是更妥當的方式。此外，碼分多址的抗干擾性能，以及與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容性能更佳。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的官方宣布，在L波段和S波段發(fā)送導航信號，在L波段的B1、B2、B3頻點上發(fā)送服務信號，包括開放的信號和需要授權的信號。B1頻點：1559.052MHz－1591.788MHzB2頻點：1166.220MHz－1217.370MHzB3頻點：1250.618MHz－1286.423MHz2007年，在北斗-M1衛(wèi)星發(fā)射后，被檢測到于圖示紅色的波段上發(fā)出信號，與伽利略定位系統(tǒng)使用或計劃使用的波段相重合。國際電信聯(lián)盟分配了E1（1590MHz）、E2（1561MHz）、E6（1269MHz）和E5B（1207MHz）四個波段給北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，這與伽利略定位系統(tǒng)使用或計劃使用的波段存在重合。然而，根據國際電信聯(lián)盟的頻段先占先得政策，若北斗系統(tǒng)先行使用，即擁有使用相應頻段的優(yōu)先權。2007年，中國發(fā)射了北斗-M1，之后在相應波段上被檢測到信號：1561.098MHz±2.046MHz，1589.742MHz，1207.14MHz±12MHz，1268.52MHz±12MHz，以上波段與伽利略定位系統(tǒng)計劃使用的波段重合，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的L波段也有小部分重合。2007年北斗-M1衛(wèi)星發(fā)射后，被檢測到于圖示紅色的波段上發(fā)出信號，與伽利略定位系統(tǒng)使用或計劃使用的波段相重合。北斗-M1是一個實驗性的衛(wèi)星，用于發(fā)射信號的測試和驗證，并能以先占的原則確定對相應頻率的使用權。北斗-M1衛(wèi)星在E2、E5B、E6頻段進行信號傳輸，傳輸的信號分成2類，分別被稱作“I”和“Q”?！癐”的信號具有較短的編碼，可能會被用于開放服務（民用），而“Q”部分的編碼更長，且有更強的抗干擾性，可能會被用作需要授權的服務（軍用）。在北斗-M1發(fā)射后，法國、美國等工程師即展開了對信號的研究，研究者包括在中國引起熱議的高杏欣，她和團隊分析出了北斗-M1衛(wèi)星的民用碼信道編碼方式并予以公開，但其研究內容與軍用碼的安全問題無關，事實上全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和伽利略定位系統(tǒng)的民用碼也早已被破解。7應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供定位、導航、授時服務，分為開放服務和授權服務兩種方式。7.1開放服務任何擁有終端設備的用戶可免費獲得此服務，其精度為：定位精度平面10米、高程10米測速精度0.2米/秒授時精度單向50納秒，開放服務不提供雙向高精度授時7.2授權服務除了面向全球的免費開放服務外，還有需要獲得授權方可使用的服務，授權又分成不同等級，區(qū)分軍用和民用：高精度：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以提供比開放服務更佳的精確度，需要獲得授權，其具體性能指標未知。廣域差分：在亞太地區(qū)借助與類似于廣域增強系統(tǒng)的廣域差分技術（廣域增強），根據授權用戶的不同等級，提供更高的定位精度，最高為1米。信息收發(fā)：授權用戶可以北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)還為提供信息的收發(fā)，即短報文服務，這項服務僅限于亞太地區(qū)。軍用版容量為120個漢字，民用版44個漢字。雙向授時：授時精度20納秒。7.3應用狀況截至2012年底，中國有約4萬艘漁船安裝了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的終端，終端向手機發(fā)送短信為3角人民幣，高峰時每月發(fā)送70萬條。同時，中國有10萬輛車已安裝北斗的導航設備。制約北斗導航民用的最大瓶頸是芯片價格，相對于GPS系統(tǒng)，北斗終端設備的芯片成本較高，若能夠廣泛生產和使用則可降低價格。2014年12月，央視在探討東風-41型彈道導彈的節(jié)目中由評論員表示，北斗衛(wèi)星的軍用信號基本已經全球覆蓋(可能是持續(xù)式或機動式覆蓋)，并且可讓解放軍的多彈頭洲際導彈接收信號，從集束式邁向分導式多彈頭，分裂后的每一個子彈頭都有導向能力可變軌飛向目標。2015年2月，央視報導電子公車站牌已經接入北斗定位，上海近4,000輛公車已經完成配備，站牌使用太陽能供電。8參見北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)格洛納斯系統(tǒng)伽利略定位系統(tǒng)9注釋根據近期實際觀測數據進行的推算。高度數值分別為遠地點和近地點，靜止軌道衛(wèi)星因相對地球靜止，其經度數值表示衛(wèi)星在赤道上空的定點位置。各項數值會有細微變化。根據近期實際觀測數據進行的推算。衛(wèi)星進入正確軌道，但之后地面未能獲得對衛(wèi)星的控制，因此無法使用，衛(wèi)星被遺棄。在近似的地球靜止軌道上持續(xù)繞行，于赤道上空每日向東偏移約0.15°。10參考文獻北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)英文名稱正式公布.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2012-12-27[2015-07-26]（中文）.2.02.12.2北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站(中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室).2010-01-15[2015-07-26]（中文）.3.03.13.2北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)今日正式提供區(qū)域服務.中國新聞網.2012-12-27[2015-07-26]（中文）.姜連舉,楊寶峰.“北斗”成全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)四大核心供應商之一.解放軍報.2012-11-23[2015-07-26]（中文）.王敏,程群.中國導航衛(wèi)星品牌“北斗導航衛(wèi)星”研制歷程回顧.新華網.2012-12-27[2015-07-26]（中文）.6.06.16.2北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展歷程.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2010-08-20.性能不亞于美俄“北斗一號”為中國導航.中國國家航天局網站.2003-05-30.余建斌.“北斗”開始導航中國定位精度約25米.人民日報.2011-12-28.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展計劃.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2010-08-20[2012-12-31].孫自法.中國將在東盟各國合作建設北斗系統(tǒng)地面站網.中國新聞網.2013-01-19.北斗衛(wèi)星全球組網.AirForceW.2015-10-10.BeiDou1ExperimentalSatelliteNavigationSystem.SinoD.2008-09-24[2010-05-20].北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng).北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2010-08-20[2012-12-30].譚述森研究員：認識北斗.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2011-03-28[2012-12-30].COMPASS/Beidou-China’sGNSS(PDF).BNStarNavigationTechnology&System,Inc.[2013-01-01].北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng).北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2011-05-04[2012-12-31].ChinaLaunchesAnotherCompassGEONavigationSatellite.InsideGNSS.com.2010-06-02[2010-06-04].18.018.1G.Gibbons.ChinaGNSS101.Compassintherearviewmirror.InsideGNSS,January/February2008,p.62-63Compassintherearviewmirror中共中央國務院中央軍委對北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)開通服務的賀電.新華網.2012-12-28[2013-01-01].黃子娟.冉承其：未來10年北斗將建全球性計劃投入四五百億.人民網.2012年12月27日.“5+5+4”這樣的星座結構有什么特點？.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2012-12-26[2013-01-01].ChinasendsBeidounavigationsatellitetoorbit.SPACEFLIGHTNOW.[2013-01-01].23.023.1建造北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)還需攻克哪些難題？.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2012-12-26[2012-12-31].24.024.1我國為什么要選擇北斗導航衛(wèi)星來嘗試組批生產方式？.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2012-12-26[2012-12-31].孫自法,申冉.中國2015年前發(fā)射新一代北斗衛(wèi)星推進全球組網.中國新聞網.2014-05-21[2014-11-04]（中文）.王敏,劉斐.北斗閃耀星空照亮國人之路——訪中國航天科技集團公司總經理馬興瑞.新華網.2012-12-28[2014-11-04]（中文）.27.027.1余建斌.我國成功發(fā)射新一代導航衛(wèi)星北斗邁向全球通.人民日報.2015-04-01[2015-04-01]（中文）.28.028.1白禹.韓建平,編.我國成功發(fā)射首顆新一代北斗導航衛(wèi)星.新華網.2015-03-31[2015-04-01]（中文）.張建松.北斗系統(tǒng)試驗衛(wèi)星2015年發(fā)射.新華每日電訊(新華通訊社).2014-11-04[2014-11-04]（中文）.30.030.430.530.6北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng).北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.2010-08-20[2012-12-31].31.031.1后續(xù)北斗中圓軌道衛(wèi)星會有改動嗎？.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)專項管理辦公室.[2012-12-31].北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)網站.發(fā)射記錄.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.北斗導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務已完全覆蓋亞太地區(qū).新浪.[2013-01-01].中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星狀態(tài).中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2014-09-27[2014-10-24]（中文）.CompassdueNextYear.Magazinearticle.AsianSurveyingandMapping.2009-05-04[2009-05-05].（原始內容存檔于19May2009）.BeidouSatelliteDriftsfromGeostationaryOrbitalSlot.GPSWorld.[2012-12-30].SatellitemotionchartsforBEIDOUG2..[2013-01-02].余建斌.我國第三顆北斗導航衛(wèi)星成功發(fā)射.人民網.2010年1月17日.ChinasendsBeidounavigationsatellitetoorbit.SpaceflightNow.2010-06-02[2010-06-04].（原始內容存檔于5June2010）.唐振宇,李清華.我國成功發(fā)射第五顆北斗衛(wèi)星.新華網.2010-08-01.田兆運,唐振宇.我國成功發(fā)射第六顆北斗導航衛(wèi)星.新華網.2010-11-01.李清華,燕雁.我國成功發(fā)射第十顆北斗導航衛(wèi)星.人民網.2011-12-02[2015-07-26]（中文）.張利文,孫自法.中國成功發(fā)射第十一顆北斗導航衛(wèi)星.中國新聞網.2012-02-25[2015-07-26]（中文）.44.044.1李清華,陶明.北斗二號“一箭雙星”發(fā)射成功.新華網.2012-04-30[2015-07-26]（中文）.45.045.1孫自法,張利文.中國“一箭雙星”成功發(fā)射第14、15顆北斗導航衛(wèi)星.中國新聞網.2012-09-19.46.046.1我國采用“一箭雙星”方式成功發(fā)射兩顆新一代北斗導航衛(wèi)星.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2015-07-26[2015-07-26]（中文）.我國成功發(fā)射第四顆新一代北斗導航衛(wèi)星.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2015-09-30[2015-09-30]（中文）.李響.我國成功發(fā)射第4顆新一代北斗導航衛(wèi)星.新華網.2015-09-30[2015-09-30]（中文）.我國成功發(fā)射第五顆新一代北斗導航衛(wèi)星.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室.2016-02-01[2016-02-03]（中文）.王琳琳,黃益方.新一代北斗導航“關鍵衛(wèi)星”成功發(fā)射.新華網.2016-02-01[2016-02-03]（中文）.李國利,楊欣.張偉,編.我國成功發(fā)射第22顆北斗導航衛(wèi)星.新華網.2016-03-30[2016-03-30]（中文）.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的組成.北斗衛(wèi)星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