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1、北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统（BDS）是中国正在实施的自主发展、独立运 行的全球卫星导航系统，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航、 授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务。中国在 2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统，之后开 始构建服务全球的北斗卫星导航系统，于2012年起向亚太大部分地 区正式提供服务，并计划至2020年完成全球系统的构建。北斗卫星导航系统、美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统和 欧盟伽利略定位系统为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航 系统四大核心供应商。目录1历史与发展1.1早期研究1.2试验系统1.3中国加入欧盟伽利略计划1.4正
2、式系统1.5东盟各国加入合作2 试验系统2.1系统组成 2.2性能3正式系统3.1亚太服务3.2全球服务4系统构成4.1空间段4.2地面段4.3用户段5原理5.1空间定位原理5.2有源与无源定位5.3精度6技术6.2卫星制造与发射 6.3时间系统6.4信号传输7应用7.1开放服务7.2授权服务7.3应用状况1、历史与发展1.1早期研究1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后 这项研究计划被取消。1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区 域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其 可行性，之后的北斗卫星导航试验系统就是依据此方案进行。1.
3、2试验系统1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的 研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，实现了区域性的导航 功能。2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系 统的组建。1.3中国加入欧盟伽利略计划2003年09月，中国打算加入欧盟的伽利略定位系统计划，并在 接下来的几年中投入了 2.3亿欧元的资金。由此，人们相信中国的北 斗系统只会用于自己的武装力量。中国与欧盟在2004年10月09日 正式签署伽利略计划技术合作协议。1.4、正式系统2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的 建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了
4、 大量试验。2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国 和周边地区提供测试服务，2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖 并正式提供卫星导航服务。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994 年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展 的正式系统（第二代系统）分为两个阶段，即第二步与第三步。至 2012年，前两步已经完成。根据计划，北斗卫星导航系统将在2020 年全面完成，届时将实现全球的卫星导航功能。北斗卫星导航系统三步走发展规划时间节点200420122020实现目标区域有源定位区域无源定位全球无源定位1.5、东盟各国加入合作2013年积极实施
5、“中国东盟科技伙伴计划”，启动“中国-东盟 联合实验室”、“中国-东盟技术转移中心”建设，在东盟各国合作 建设北斗系统地面站网。2、试验系统北斗卫星导航试验系统，又称为北斗一号，是中国的第一代卫星 导航系统，1994年正式立项，2000年发射2颗卫星后即能够工作， 2003年又发射了一颗备份卫星，试验系统完成组建。该系统服务范 围为东经70140，北纬555。在卫星的寿命到期后（设 计值8年），系统已停止工作。2.1、试验系统组成试验系统分为三个部分，分别为空间段、地面段、用户段：空间段：由3颗地球静止轨道卫星组成，两颗工作卫星定位于 东经80和140赤道上空，另有一颗位于东经110.5。的备
6、 份卫星，可在某工作卫星失效时予以接替。地面段：由中心控制系统和标校系统组成。中心控制系统主要 用于卫星轨道的确定、电离层校正、用户位置确定、用户短报 文信息交换等。标校系统可提供距离观测量和校正参数。用户段：用户的终端。2.2、性能北斗卫星导航试验系统于2000年开始使用后，其定位精度100 米，使用地面参照站校准后为20米，与当时的全球卫星定位系统民 用码相当。系统用户能实现自身的定位，也能向外界报告自身位置和 发送消息，授时精度20纳秒，定位响应时间为1秒。由于是采用少量卫星实现的有源定位，该系统成本较低，但是系 统在定位精度、用户容量、定位的频率次数、隐蔽性等方面均受到限 制。另外该系
7、统无测速功能，不能用于精确制导武器。3、正式系统正式的北斗卫星导航系统，称为北斗二号，是中国的第二代卫星 导航系统，英文简称BDS，曾用名COMPASS，北斗卫星导航系统” 一般指第二代系统。此卫星导航系统的发展目标是对全球提供无源定 位，与全球卫星定位系统相似。在计划中，整个系统将由35颗卫星 组成，其中5颗是静止轨道卫星，以与使用静止轨道卫星的北斗卫星 导航试验系统兼容。正式系统是军民两用的系统。截至2012年，中国为试验系统和 覆盖亚太的正式系统共花费了数百亿人民币，为了实现覆盖全球的日 标，还将投入四五百亿以上。北斗卫星导航系统在2012年的服务范围3.1、亚太服务北斗卫星导航系统的建
8、设于2004年启动，2011年开始对中国和 周边提供测试服务，2012年12月27日起正式提供卫星导航服务， 服务范围涵盖亚太大部分地区，南纬55度到北纬55度、东经55度到东经180度为一般服务范围。该导航系统提供两种服务方式，即开 放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速、授时 服务，定位精度为10米，测速精度0.2米/秒，授时精度50纳秒， 在服务区的较边缘地区精度稍差。授权服务则是向授权用户提供更安 全与更高精度的定位、测速、授时、通信服务以及系统完好性信息。 正式系统继承了试验系统的一些功能，能在亚太地区提供无源定位技 术所不能完成的服务，如短报文通信。3.2、全球服务
9、北斗卫星导航系统计划在2020年完成对全球的覆盖，为全球用 户提供定位、导航、授时服务，中国将发射大量的中地球轨道卫星， 同时因为现有系统的卫星寿命也会到期，也将会在2020年前完成替 换。中国将在2014年发射一颗试验星，以验证全球系统建设中的关 键技术。4、系统构成北斗卫星导航系统由空间段、地面段、用户段组成。4.1、空间段北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止 轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止 中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间为相隔120均匀 分布。轨道卫星定点位置为东经58.75、80、110.5、140、160至2012年
10、底北斗亚太区域导航正式开通时，已为正式系统发射 了 16颗卫星，其中14颗组网，并提供服务，分别为5颗静止轨道卫 星、5颗倾斜地球同步轨道卫星（均在倾角55。的轨道面上），4颗 中地球轨道卫星（均在倾角55的轨道面上）。发序发射日射火使用状态卫星运行轨道5号期地箭状况g点2007 年征中地球轨道，高度试验北斗西104 月 14三21559X21518公里，倾角星未M1-M1吕日号56.8使用甲2009 年长有误差的地球静止轨道，失控北斗西204 月 15征高度36027X35539公里，未使G2-G2吕日由三倾角2.2用*北斗-G1北斗-G3北斗-IGSO1北斗-G42010 年01 月 17
11、日322010 年06 月 02日332010 年08 月 01日342010 年11 月 01日35地球静止轨道140.0E,高度35807X35782公里倾角1.6使用G1地球静止轨道110.6E,高度35809X35777公里倾角1.3倾斜地球同步轨道，35916X35669 公里54.6使用高度使用倾角中地球静止轨道160.0E,使用高度35815X35772公里，中倾角0.6G3IGSO1G4长2010 年征倾斜地球同步轨道，高度北斗西使用712 月 18三35883X35691 公里，倾IGSO2-IGSO2吕中日号角 54.8甲长2011 年征倾斜地球同步轨道，高度北斗西使用80
12、4 月 10三35911X35690 公里，倾IGSO3-IGSO3吕中日号角 55.9甲长2011 年征倾斜地球同步轨道，高度北斗西使用907 月 27三35879X35709 公里，倾IGSO4-IGSO4吕中日号角 54.9甲长2011 年征倾斜地球同步轨道，高度北斗西使用1012 月 02三35880X35710 公里，倾IGSO5-IGSO5吕中日即号角 54.9甲长北斗2012 年西征地球静止轨道58.7E,使用1102 月 25三高度35801X35786公里，G5-G5日瑚吕号倾角1.4中 2012 年征中地球轨道，高度北斗西使用1204 月 30三21607X21463 公里，倾角M3-M3吕中 一日M号55.3乙长2012 年征中地球轨道，高度北斗西使用1304 月 30三21617X21453 公里，倾角M4-M4吕中 一日m号55.2乙长2012 年征中地球轨道，高度北斗西使用1409 月 19三21597X21473 公里，倾角M5-M5吕中 -日成号55.0乙15北斗2012 年西长中地球轨道，高度使用M6-M609 月 1921576X21494公里，倾角 中日3955.12012 年北斗16-G610 月 25地球静止轨道80.2E,使用高度 35803X35783 公里， G6中 -倾角1.
