“北斗”卫星导航系统：中国版gps发展历程揭密

1、“北斗”卫星导航系统：中国版GPS发展历程揭密“北斗”定位系统示意图。“北斗”卫卫星导航航系统是是中国正正在实施施的自主主发展、独独立运行行的全球球卫星导导航系统统，包括括“北斗”卫星导导航试验验系统（“北斗一号”）和“北斗”卫星导航定位系统（“北斗二号”）。继2007年4月和2009年4月第一、二颗“北斗二号”卫星成功发射后，今年年初，在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭将第三颗“北斗二号”卫星成功送入太空预定轨道，这标志着四大全球卫星导航系统之一的中国“北斗”卫星导航系统工程建设又迈出重要一步。“北斗二号”卫星发射时间间隔越来越短，预示着“北斗”卫星导航系统组网正按计划稳步推进。我国

2、卫星导导航系统统的发展展历程导航定位是是人类社社会所必必需的。从从古至今今，人类类在生产产和生活活实践中中发明了了多种导导航方法法。例如如，天文文导航是是通过观观测天体体的位置置来确定定自身的的位置和和航向，此此法设备备简单，但但受到气气象条件件的限制制；无线线电导航航是接收收海岸电电台发出出的无线线电波来来确定舰舰船自身身的位置置，它虽虽不受气气象条件件的影响响，但由由于无线线电波的的传播距距离有限限，故用用于远航航时有困困难。其其他导航航方法也也不尽如如人意。从从目前的的技术水水平和可可以预见见的将来来看，卫卫星导航航技术是是一种比比较理想想的导航航工具。卫卫星导航航技术是是指利用用一组导

3、导航卫星星，对地地面、海海洋和空空间用全全户进行行精确的的定位。它它具有全全时空、全全天候、高高精度、连连续事实实地提供供导航、定定位和授授时的地地点，已已成为应应用广泛泛的导航航定位技技术。卫卫星导航航定位系系统是重重要的空空间基础础设施，可可提供高高精度的的定位、测测速和授授时服务务，能带带来巨大大的社会会和经济济效益。我我国高度度重视卫卫星导航航系统的的建设，一一直努力力探索和和发展拥拥有自主主知识产产权的卫卫星导航航系统。早在上世纪纪60年年代末，我我国就开开展了卫卫星导航航系统的的研制工工作，但但由于诸诸多原因因而夭折折。自220世纪纪70年年代后期期以来，国国内开展展了探讨讨适合国

4、国情的卫卫星导航航系统的的体制研研究，先先后提出出过单星星、双星星、三星星和3-5星的的区域性性系统方方案，以以及多星星的全球球系统的的设想，并并考虑到到导航定定位与通通信等综综合运用用问题，但但是由于于种种原原因，这这些方案案和设想想都没能能得以实实现。在在20世世纪800年代到到90年年代，我我国就结结合国情情，科学学、合理理地提出出并制订订自主研研制实施施“北斗”卫星导导航系统统建设的的“三步走走”规划：第一步步是试验验阶段，即即用少量量卫星利利用地球球同步静静止轨道道来完成成试验任任务，为为“北斗”卫星导导航系统统建设积积累技术术经验、培培养人才才，研制制一些地地面应用用基础设设施设备

5、备等；第第二步是是到20012年年，计划划发射110多颗颗卫星，建建成覆盖盖亚太区区域的“北斗”卫星导导航定位位系统（即即“北斗二二号”区域系系统）；第三步步是到220200年，建建成由55颗静止止轨道和和30颗颗非静止止轨道卫卫星组网网而成的的全球卫卫星导航航系统。2000年年，中国国“北斗”导航系系统建成成运行，成成为继美美国、俄俄罗斯之之后世界界上第三三个拥有有自主卫卫星导航航系统的的国家。该该系统已已成功应应用于测测绘、电电信、水水利、渔渔业、交交通运输输、森林林防火、减减灾救灾灾和国家家安全等等诸多领领域，经经济效益益和社会会效益显显著，特特别是在在20008年中中国南方方冰冻灾灾害

6、、汶汶川特大大地震抗抗震救灾灾和 HYPERLINK http:/ 北京京奥运会会中发挥挥出非常常重要的的作用。“北斗”卫卫星导航航试验系系统（“北斗一一号”）“北斗”卫卫星导航航试验系系统（也也称“双星定定位导航航系统”）为我我国“九五”列项，其其工程代代号取名名为“北斗一一号”，其方方案于119833年提出出。20003年年5月225日零零时344分，我我国在西西昌卫星星发射中中心用“长征三三号甲”运载火火箭，成成功地将将第三颗颗“北斗一一号”卫星送送入太空空。前两两颗卫星星分别于于20000年110月331日和和12月月21日日发射升升空，运运行至今今导航定定位系统统工作稳稳定，状状态良

7、好好。这次次发射的的是导航航定位系系统的备备份星，它它与前两两颗“北斗一一号”工作星星组成了了完整的的卫星导导航定位位系统，确确保全天天候、全全天时提提供卫星星导航信信息。这这标志着着我国成成为继美美国GPPS和俄俄罗斯的的GLOONASSS后，在在世界上上第三个个建立了了完善的的卫星导导航系统统的国家家，该系系统的建建立对我我国国民民国防和和经济建建设将起起到积极极作用。220077年2月月3日，“北斗一号”第四颗卫星发射成功，该卫星不仅作为早期三颗卫星的备份，同时还将进行“北斗”卫星导航定位系统的相关试验。目前，“北斗一号”已有四颗卫星在太空遨游，组成了完整的卫星导航定位系统，确保全天候、

8、全天时提供卫星导航资讯。“北斗一号号”是利用用地球同同步卫星星为用户户提供快快速定位位、简短短数字报报文通信信和授时时服务的的一种全全天候、区区域性的的卫星定定位系统统。系统统由两颗颗地球静静止卫星星(8000E和和14000E)、一颗颗在轨备备份卫星星(1110.550E)、中心心控制系系统、标标校系统统和各类类用户机机等部分分组成。其其覆盖范范围是北北纬5 -555 ，东东经700 -1140 之间的的心脏地地区，上上大下小小，最宽宽处在北北纬355 左右右。定位位精度为为水平精精度1000米(1 )，设立立标校站站之后为为20米米(类似似差分状状态)，工工作频率率为24491.75MMH

9、z，系系统能容容纳的用用户数为为每小时时54000000户。“北斗一一号”具有卫卫星数量量少、投投资小、用用户设备备简单价价廉、能能实现一一定区域域的导航航定位、通通讯等多多用途，可可满足当当前我国国陆、海海、空运运输导航航定位的的需求。“北斗一号号”就性能能来说，和和美国GGPS相相比差距距甚大。第第一，覆覆盖范围围也不过过是初步步具备了了我国周周边地区区的定位位能力，与与GPSS的全球球定位相相差甚远远。第二二，定位位精度低低，定位位精度最最高200米，而而GPSS可以到到10米米以内。第第三，由由于采用用卫星无无线电测测定体制制，用户户终端机机工作时时要发送送无线电电信号，会会被敌方方无

10、线电电侦测设设备发现现，不适适合军用用。第四四，无法法在高速速移动平平台上使使用，这这限制了了它在航航空和陆陆地运输输上的应应用。但但最重要要的是，“北斗一号”是我国独立自主建立的卫星导航系统，它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位，解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外，该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。以“北斗”导航试验系统为基础，我国开始逐步实施“北斗”卫星导航系统的建设，首先满足中国及其周边地区的导航定位需求，并进行系统的组网和测试，逐步扩展为全球卫星导航定位系统。“北斗”卫卫星导航航定位系系统（“北斗二二号

11、”）20066年中国国航天白白皮书宣宣布将在在未来55年启动动五大航航太工程程，其中中具有军军事用途途的第二二代“北斗”卫星导导航系统统将在44年内完完成部署署。有专专家表示示，二代代“北斗”卫星系系统部署署完成后后，中国国将能对对小目标标发动精精准攻击击，而美美国也有有媒体认认为中国国用北斗斗计划来来压制美美国卫星星的军事事优势。随随着我国国综合国国力的提提升和卫卫星导航航定位系系统全面面渗透普普通人的的生活，还还有 HYPERLINK /special/00012IMC/kosovo2.html 科索索沃战争争和第二二次海湾湾战争美美国GPPS制导导高精度度打击武武器的诱诱惑，构构建一个个

12、类似GGPS的的全球卫卫星导航航定位系系统开始始提上日日程，从从20007年开开始正式式建设“北斗”卫星导导航定位位系统（“北斗二号”）。“北斗”卫卫星导航航定位系系统需要要发射335颗卫卫星，足足足要比比GPSS多出111颗。按按照规划划，“北斗”卫星导导航定位位系统将将有5颗颗静止轨轨道卫星星和300颗非静静止轨道道卫星组组成，采采用“东方红红”-3号号卫星平平台。330颗非非静止轨轨道卫星星又细分分为277颗中轨轨道(MMEO)卫星和和3颗倾倾斜同步步(IGGSO)卫星组组成，227颗MMEO卫卫星平均均分布在在倾角555度的的三个平平面上，轨轨道高度度215500公公里。“北斗“卫星导

13、导航定位位系统将将提供开开放服务务和授权权服务。开开放服务务在服务务区免费费提供定定位，测测速和授授时服务务，定位位精度为为10米米，授时时精度为为50纳纳秒，测测速精度度为0.2米/秒。授授权服务务则是军军事用途途的马甲甲，将向向授权用用户提供供更安全全与更高高精度的的定位，测测速，授授时服务务，外加加继承自自北斗试试验系统统的通信信服务功功能。2010年年1月117日凌凌晨，我我国“北斗二二号”卫星导导航系统统的第三三颗卫星星成功发发射。此此前，第第一第、二二颗“北斗二二号”卫星分分别于220077年4月月和20009年年4月发发射。卫卫星发射射时间间间隔越来来越短，预预示着“北斗二二号”

14、正在加加速组网网。“北斗”卫卫星导航航系统立立原则，求求合作“北斗”卫卫星导航航系统的的建设与与发展遵遵循开放放性、自自主性、兼兼容性、渐渐进性四四项原则则，中国国愿意与与其他国国家合作作，共同同发展卫卫星导航航事业。四四项原则则包括：开放性性，“北斗”卫星导导航系统统的建设设、发展展和应用用将对全全世界开开放，为为全球用用户提供供高质量量的免费费服务，积积极与世世界各国国开展广广泛而深深入的交交流与合合作，促促进各卫卫星导航航系统间间的兼容容与互操操作，推推动卫星星导航技技术与产产业的发发展。自自主性，中中国将自自主建设设和运行行“北斗”卫星导导航系统统，“北斗”卫星导导航系统统可独立立为全

15、球球用户提提供服务务。兼容容性，在在全球卫卫星导航航系统国国际委员员会（IICG）和和国际电电信联盟盟（ITTU）框框架下，使使“北斗”卫星导导航系统统与世界界各卫星星导航系系统实现现兼容与与互操作作，使所所有用户户都能享享受到卫卫星导航航发展的的成果。渐渐进性，中中国将积积极稳妥妥地推进进“北斗”卫星导导航系统统的建设设与发展展，不断断完善服服务质量量，并实实现各阶阶段的无无缝衔接接。为使“北斗斗”卫星导导航系统统更好地地为全球球服务，加加强“北斗”卫星导导航系统统与其他他卫星导导航系统统之间的的兼容与与互操作作，促进进卫星定定位、导导航、授授时服务务的全面面应用，中中国愿意意与其他他国家合合作，共共同发展展卫星导导航事业业。同时时，中国国在频率率协调、兼兼容与互互操作、卫卫星导航航标准等等方面积积极开展展国际交交流与合合作，以以推动世世界卫星星导航领领域技术术和应用用的发展展。目前，中国国正在开开展与美美国GPPS、俄俄罗斯GGLONNASSS和欧洲洲GALLILEEO等卫卫星导航航系统的的频率协协调，并并参与IITU工工作组、研研究组和和世界无无线电通通信大会会的各项项活动。“北斗”卫星导航系统作为ICG的重要成员，参加了ICG历届大会和供应商论坛，与有关国家、区