BeiDou

北斗衛星導航定位系統的基本定位是由27顆MEO衛星完成的，通過三個55°傾角的軌道平面各部署9顆衛星，定位精度可以達到10米以內，理論上可以達到水平和垂直方向7.5米精度，北斗系統儘管是GPS系統的仿製品，但根據2007年MEO-1衛星發射後國外技術人員對信號的測定，北斗衛星導航定位系統在B1頻段比GPS高7個dB，充分體現了後發優勢，在新的GPS III系統部署前，北斗衛星導航定位系統的性能要優秀得多。

基本介紹

• 中文名：BeiDou
• 中文：北斗衛星導航系統
• 英文：BeiDouNavigationSateliteSystem
• 衛星數：27顆

系統簡介

概述

北斗衛星導航系統﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。系統建設目標是：建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的北斗衛星導航系統，促進衛星導航產業鏈形成，形成完善的國家衛星導航套用產業支撐、推廣和保障體系，推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛套用。北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。

發展歷程

衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施。中國高度重視衛星導航系統的建設，一直在努力探索和發展擁有自主智慧財產權的衛星導航系統。2000年，首先建成北斗導航試驗系統，使我國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。該系統已成功套用於測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域，產生顯著的經濟效益和社會效益。特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。為更好地服務於國家建設與發展，滿足全球套用需求，我國啟動實施了北斗衛星導航系統建設。

建設原則

北斗衛星導航系統的建設與發展，以套用推廣和產業發展為根本目標，不僅要建成系統，更要用好系統，強調質量、安全、套用、效益，遵循以下建設原則：

1、開放性。北斗衛星導航系統的建設、發展和套用將對全世界開放，為全球用戶提供高質量的免費服務，積極與世界各國開展廣泛而深入的交流與合作，促進各衛星導航系統間的兼容與互操作，推動衛星導航技術與產業的發展。

2、自主性。中國將自主建設和運行北斗衛星導航系統，北斗衛星導航系統可獨立為全球用戶提供服務。

3、兼容性。在全球衛星導航系統國際委員會（ICG）和國際電聯（ITU）框架下，使北斗衛星導航系統與世界各衛星導航系統實現兼容與互操作，使所有用戶都能享受到衛星導航發展的成果。

4、漸進性。中國將積極穩妥地推進北斗衛星導航系統的建設與發展，不斷完善服務質量，並實現各階段的無縫銜接。

發展計畫

我國正在實施北斗衛星導航系統建設。根據系統建設總體規劃，2012年左右，系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。

服務

北斗衛星導航系統致力於向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務，包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶，提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。

為使北斗衛星導航系統更好地為全球服務，加強北斗衛星導航系統與其它衛星導航系統之間的兼容與互操作，促進衛星定位、導航、授時服務的全面套用，中國願意與其它國家合作，共同發展衛星導航事業。

工作原理

1、覆蓋範圍：北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。覆蓋範圍東經約70°一140°，北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。

2、衛星數量和軌道特性：北斗導航系統是在地球赤道平面上設定2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設定24顆衛星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛星為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。

3、定位原理：北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。"北斗一號"的這種工作原理帶來兩個方面的問題，一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性，這在軍事上相當不利，另一方面由於設備必須包含發射機，因此在體積、重量上、價格和功耗方面處於不利的地位。

4、定位精度：北斗導航系統三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼現己由16m提高到6m，C/A碼現己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns。

5、用戶容量：北斗導航系統由於是主動雙向測距的詢問--應答系統，用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號，還要求用戶設備向同步衛星發射應答信號，這樣，系統的用戶容量取決於用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的回響頻率。因此，北斗導航系統的用戶設備容量是有限的。GPS　是單向測距系統，用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設備容量是無限的。

6、生存能力：和所有導航定位衛星系統一樣，"北斗一號"基於中心控制系統和衛星的工作，但是"北斗一號"對中心控制系統的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那裡而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性，GPS正在發展星際橫向數據鏈技術，使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而"北斗一號"　系統從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統受損，系統就不能繼續工作了。

7、實時性："北斗一號"用戶的定位申請要送回中心控制系統，中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶，其間要經過地球靜止衛星走一個來回，再加上衛星轉發，中心控制系統的處理，時間延遲就更長了，因此對於高速運動體，就加大了定位的誤差。

系統特點

1.　"北斗"具有定位和通信雙重作用,具備的簡訊通訊功能就是GPS所不具備的。

2.　"北斗"定位精度一點二米。

3.　"北斗"終端價格兩萬元左右。

4. 採用接收終端不需鋪設地面基站。

5. 災難中心的船隻一秒鐘就可以發出信息。

發射歷程

【第1顆】

2007年4月14日，中國成功發射了第1顆北斗導航衛星。

【第2顆】

2009年4月15日零時16分，中國在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第2顆北斗導航衛星送入預定軌道。

中國衛星導航工程中心負責人介紹，這次發射的北斗導航衛星（COMPASS－G2），是中國北斗衛星導航系統（COMPASS，中文音譯名稱BeiDou）建設計畫中的第二顆組網衛星，是地球同步靜止軌道衛星。這顆衛星的成功發射，對於北斗衛星導航系統建設具有十分重要的意義。

衛星導航系統是重要的空間基礎設施，可提供高精度的定位、測速和授時服務，能帶來巨大的社會和經濟效益。我國高度重視衛星導航系統的建設，一直努力探索和發展擁有自主智慧財產權的衛星導航系統。中國已建成的北斗導航試驗系統，在測繪、電信、水利、交通運輸、漁業、勘探、森林防火和國家安全等諸多領域發揮著重要作用。現正在實施建設北斗衛星導航系統。

這次發射的衛星和運載火箭分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院研製。這是長征系列運載火箭的第116次飛行。

【第3顆】

2010年1月17日0時12分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第三顆北斗導航衛星送入預定軌道，這標誌著北斗衛星導航系統工程建設又邁出重要一步，衛星組網正按計畫穩步推進。

據中國衛星導航工程中心負責人介紹，我國正在實施北斗衛星導航系統（COMPASS，中文音譯名稱為BeiDou）建設工作，規劃相繼發射5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。此前，已成功發射了兩顆北斗導航衛星，這一顆衛星為靜止軌道衛星。按照建設規劃，2012年左右，北斗衛星導航系統將首先提供覆蓋亞太地區的導航、授時和短報文通信服務能力。2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。

對比GPS

雖然GPS已廣泛套用，但也絕非完美無缺。

1.　其規模太大、造價太高，其他國家很難效仿，俄羅斯和歐洲的空間局就是典型的例子。

2.　GPS只能用作導航卻無法實現通信功能，因而不能滿足日益增長的用戶需求。如果僅依賴GPS，則容易受別人的控制。"??性衛星定位系統，這方面的套用業務剛剛開始，在這之前民用的一些試驗試點工作已經開展一年多了。

"北斗一號"和GPS的區別主要在於兩個方面，一方面是技術體制的區別，GPS是一個接收型的定位系統，只轉播信號，用戶接收就可以做定位了，不受容量的限制。"北斗一號"是雙向的，既有定位又有通信的系統，但是有容量的限制，GPS是美國軍方控制的軍民共用的系統，對世界開放。我們中國人所說的使用的GPS是可以免費接收它的信號，但美國人並不承諾保證你的使用，暫時不收費，但沒有承諾永遠不收費。

美國的GPS在當年剛剛被使用時要比"北斗一號"貴得多，早期在上世紀80年代末90年代初人們在用GPS系統時最便宜的GPS接收機就要幾萬美元，貴的要幾十萬美元，一套兩個。北斗的用戶終端的價格是比GPS低端的價格要貴，現GPS價格一般導航系統在幾千元人民幣，高精度GPS幾萬到十幾萬元人民幣不等。北斗的用戶終端在兩萬元左右。

另一個問題就是它的用途和特點是不一樣的，GPS解決了一個我在哪裡的定位問題，比如在沙漠裡，在海洋上。而北斗不僅僅解決了我在哪裡，它還解決你在這裡他在哪裡的問題，北斗的用戶終端實際是具有收發功能，而GPS只具有接收功能，它通過接收才知道位置，而北斗是具有收發功能，它的定位需要發射然後再得到位置，同時它的位置可能傳給你也可以傳給關心你的人，實際上北斗是具有一個定位和通信雙重功能的設備，在用戶群上是不一樣的，接收的場合是不一樣的。

北斗當年論證的時候，國家地震局地震研究所的一位研究員出了一份論證報告就是談這個問題的，北斗系統將成為一個生命線工程，就是和人類生存活動相關的一些工程，比如說大地震，地震後我們所有的有線系統都可能失去功能，而北斗系統作為一個衛星監視系統既可以有及時的位置報告，又可以通信，比如說海嘯，實際上是由地震引起的，北斗去做救援是非常有用的，它可以及時地傳送位置和與位置有關的相關信息，我們可以把信息傳送給有關部門。價格問題，實際上價格和用戶的數量有關係，一千個用戶與一萬個、十萬個用戶來比，用戶終端的成本會有很大不同，主要的成本就在用戶終端里，北斗用戶終端剛才說了是有發有收的，隨著用戶業務的開展，成本一定會降下來。　所以說"北斗"是平民化的　。

北斗一號"的潛力所在，主要在定位通信綜合領域上，對這種綜合功能有需求的領域都會得到充分的套用，現僅有定位需要的客戶，對北斗的需要不迫切。但是對於既需要位置又需要把位置傳遞出去的用戶，北斗衛星導航定位系統是非常有用的。

北斗定位精度與GPS相當，一般都在1.2米左右。按照規定，北斗導航系統在國內是開放使用的。

北斗地圖

中文名稱：北斗地圖

英文名稱：map for BDS（Beidou Navigation Satellite System ）

定義：中國自主研發的全球衛星定位系統中使用的電子地圖

運用於北斗系統的電子導航地圖在北斗民用化發展中的具有開拓性意義。各類民用車載、導航終端上的北斗地圖，配合專用北斗晶片進行定位、導航，在大眾化套用上展現了巨大潛力。深圳市凱立德科技股份有限公司於2012年2月份第八屆廣州汽車用品展上便展出了民用車載的北斗導航儀以及北斗+GPS雙模定位專用地圖。

2012年3月8日，凱立德推出的2012年春季系列C-Car V3.0（版本號2C21J0D）的地圖產品種就包含的北斗+GPS的雙衛星系統定位兼容及切換功能，支持北斗衛星導航系統。於此同時，凱立德向國內其他領先車載導航生成廠商、品牌提供北斗地圖版本，推動北斗系統的民用化進程。

2013年10月15日，凱立德與天貓合作，推出國內第一款攜帶型北斗+GPS兼容智慧型導航儀，型號K320-BDT，於2013月11月期間在電商平台預售。