北斗卫星导航系统
一、北斗系统简介
北京时间2003年5月25日零时34分，我国在西昌卫星发射中心用"长征三号甲"运载火箭，成功地将我国自行研制的第三颗"北斗一号"导航定位卫星送入太空。这标志着我国已建立了完善的自主卫星导航系统，对我国国民经济建设将起到积极作用。
北斗卫星导航系统是我国自主建立的卫星导航系统，覆盖中国全境及周边国家地区。它由两颗工作星和一颗备份星组成。此次发射的第三颗"北斗一号"卫星是备份卫星，前两颗"北斗一号"卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，该系统已经于2001年底开通运行。目前世界上只有少数国家具备了自主建设卫星导航系统的能力。第三颗"北斗一号"卫星成功进入预定轨道，标志着我国自主建设的北斗卫星导航系统全面建立。
北斗导航系统在国际电信联盟登记的频段为卫星无线电定位业务频段，上行为L频段（频率1610～1626．5MHz），下行为S频段（频率2483．5～2500MHz）；登记的卫星位置为赤道面东经80度、140度和110．5度（最后一个为备份星星位）。
与国外的导航定位系统相比，北斗卫星导航系统是我国自行开发研制，具有自主知识产权、自主控制的区域性卫星导航定位系统。它将定位导航与卫星通信集成一体，能够全天候、全天时提供卫星导航和通信服务。北斗系统具有快速定位、短报文通信、精密授时三大功能，可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时位置服务，定位精度与GPS相当；用户终端具有双向数字报文通信能力，用户可以一次传送多达120个汉字的短报文信息；具有精密授时功能，可向用户提供20ns时间同步精度。
目前北斗系统工作稳定，状态良好，在西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶的监控救援，水利、气象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、电力网络的精确授时，公安保卫、边防巡逻、海岸缉私和交通管理的导航通信等方面有广泛的应用，市场前景看好。
二、常见问题解答
1、北斗卫星导航系统两颗星如何定位？
北斗系统由2颗地球静止卫星（GEO）对用户双向测距，由1个配有电子高程图库的地面中心站进行位置解算。定位由用户终端向中心站发出请求，中心站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。 它的定位基于三球交会原理，即以2颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成2个球面，用户机必然位于这2个球面交线的圆弧上。中心站电子高程地图库提供的是一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。求解圆弧线与地球表面交点，并已知目标在赤道平面北侧，即可获得用户的二维位置。
2、北斗卫星导航系统有哪三大功能？
快速定位：北斗导航系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务。
简短通信：北斗系统用户终端具有双向数字报文通信能力，可以一次传送超过100个汉字的信息。
精密授时：北斗导航系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求,利用授时终端,完成与北斗导航系统之间的时间和频率同步,可提供数十纳秒级的时间同步精度。
3、北斗卫星导航系统适用于哪些应用领域？
北斗卫星导航系统可以在服务区域内任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理经纬度，并提供双向通信服务。系统可以为船舶运输、公路交通、铁路运输、野外作业、水文测报、森林防火、渔业生产、勘察设计、环境监测等众多行业以及其他有特殊调度指挥要求的单位提供定位、通信和授时等综合服务。例如在西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶的监控救援，水利、气象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、电力、铁路网络的精确授时，公安保卫、边防巡逻、海岸缉私和交通管理的导航通信等。
4、利用北斗系统导航定位有何优势？
北斗应用五大优势：
同时具备定位与通讯功能，无需其他通讯系统支持
覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区
特别适合集团用户大范围监控与管理和数据采集用户数据传输应用
融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源，提供更丰富的增值服务
自主系统、高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用
5、北斗系统与GPS相比有何特点？
北斗导航系统同时具备定位与双向通信能力，可以独立完成移动目标的定位与调度功能；GPS系统本身不具备通信能力，需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。
北斗导航系统是区域性导航系统，GPS系统是全球性导航系统。
北斗导航系统由我国自主控制，而GPS系统则是由美国军方控制。
依据北斗用户机的应用环境和功能的不同，可以将北斗用户机分为五类：
基本型：适合于一般车辆\船舶及便携等用户的导航定位应用,可接收和发送定位及通信信息,与中心站及其他用户终端双向通信。
通信型：适合于野外作业、水文测报、环境监测等各类数据采集和数据传输用户，可接收和发送短信息、报文，与中心站和其他用户终端进行双向或单向通信。
授时型：适合于授时、 校时、时间同步等用户，可提供数十纳秒级的时间同步精度。
指挥型用户机：适合于小型指挥中心指挥调度、监控管理等应用，具有鉴别、指挥下属其他北斗用户机的功能。可与下属北斗用户机及中心站进行通信，接收下属用户的报文，并向下属用户发播指令。
多模型用户机：既能接收北斗卫星定位和通信信息，又可利用GPS系统或GPS增强系统导航定位。适合于对位置信息要求比较高的用户。
7、北斗导航系统有哪几种具体应用模式？
北斗导航系统依据用户的实际应用环境可以有以下应用模式：
小型集团监控应用 —— 移动目标配置基本型北斗用户机，集团监控中心配置指挥型用户机和相应的计算机设备及监控软件，快速构建实用的监控管理应用系统。
大型集团监控应用 ——移动目标配置基本型北斗用户机，集团监控中心配置北斗天玑指挥所设备，通过地面网络接入北斗运营服务中心，完成大规模、跨区域的移动目标监控管理和指挥调度。
自主导航应用 —— 利用北斗基本型用户机、多模型用户机进行车辆、船舶等的自主导航。
通信应用 —— 利用北斗通信终端，实现点对点、点对多点的通信。这种应用模式适合于各类数据采集和数据传输用户，如水文观测、环境监测等。
授时应用 —— 利用北斗授时终端，进行通信、电力、铁路等网络的精确授时、校时、时间同步等应用。
北斗运营服务系统的信息咨询和受托研究应用 —— 北斗运营服务系统积聚了大量"北斗卫星导航系统"和GPS系统的导航定位信息，此外，还将积聚了大量运输和物流信息。通过这些数据和相应的模型可以为用户提供信息咨询和受托研究服务。
8、北斗能否成为全球性系统
北斗卫星导航系统由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，可以全天候全天时提供区域卫星导航信息，在任何时间任何地点确定中国用户地理位置，实现无缝覆盖。该系统已经于2001年底开通运行，并为中国经济发展服务。
据中国运载火箭型号总指挥黄春平介绍，中国的北斗卫星导航系统服务范围包括中国大陆及东南海域所有地域，属区域性系统。目前该系统发射三颗星的投资较少，适合中国当前经济能力和有关方面的需求。根据经济发展的实际情况，可以考虑发展成为准全球性系统。另据了解，全球性卫星定位系统卫星数量在24颗左右，准全球性系统的卫星数量在6颗左右。
9、第一代北斗系统的缺点在哪里
北斗导航系统的研制成功解决了中国自主卫星导航定位系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初级起步系统。此外，该系统的建设并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反，在该系统的基础上，还将建立中国的GPS广域差分系统，可使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米量级修正至数米级，可以更好地促进GPS在民间的利用。
但是，北斗导航系统需要中心站提供数字高程图数据和用户机发上行信号，从而使系统用户容量、导航定位维数、隐蔽性等方面受到限制，在体制上不能与国际上的GPS、GLONASS及将来的伽利略兼容。因此，中国还需要在第一代导航卫星系统成就的基础上发展第二代导航卫星系统，以满足今后国家对卫星导航应用和长远经济发展的需求。
10、北斗的定位精度如何？
在网络上军迷们争论最多的就是北斗系统的定位精度问题。由于北斗系统更多的细节尚没有正式公布，因此我们无法断定其精度到底如何？只能从部分公开的资料来进行分析。 在北斗星通公司的网站上，我发现了这样一段话：……北斗系统具有快速定位、短报文通信、精密授时三大功能，可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时位置服务，定位精度与GPS相当……（
众所周知GPS对民用的定位精度是百米级，军用是米级。从北斗的定位原理来看，目前要达到米级是不太现实的，因此基于北斗星通公司的资料，我们可以初步确定，第一代北斗卫星导航系统的定位精度至少应该可以达到百米级。