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    我國北斗系統(tǒng)的建設(shè)遵從開放、自主、兼容、漸進(jìn)四個(gè)原則，本著先區(qū)域、后全球，先有源、后無源的指導(dǎo)思想先解決區(qū)域有無再惠及全球。分三步走來開展系統(tǒng)建設(shè)。
    第一步：1994年啟動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，2000年形成區(qū)域有源服務(wù)能力；
    第二步：2004年啟動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，2012年形成區(qū)域無源服務(wù)能力；
    第三步：2020年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球無源服務(wù)能力。
    依據(jù)無縫銜接的原則，區(qū)域無源定位系統(tǒng)與全球無源定位系統(tǒng)在信號(hào)體制和工作原理上不會(huì)有太大變化，區(qū)域無源能力的具備將啟動(dòng)區(qū)域應(yīng)用市場的推廣。
    依據(jù)自主性的原則，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的用戶段將更強(qiáng)調(diào)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的比重。

圖表  北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃

    1、 “北斗一代”：解決有無，投資少，見效快
    北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)確切的說為RDSS系統(tǒng)，采用陳芳允院士提出的“雙星定位”原理，在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，兩顆衛(wèi)星的赤道角距約60°。采用主動(dòng)式雙向測(cè)距完成二維定位。地面中心控制系統(tǒng)結(jié)合高程數(shù)據(jù)庫完成解算，為用戶提供三維定位數(shù)據(jù)。

    北斗一代系統(tǒng)是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡短數(shù)字報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。是我國獨(dú)立自主建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它的研制成功標(biāo)志著我國打破了美、俄在此領(lǐng)域的壟斷地位，解決了中國自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的有無問題。該導(dǎo)航系統(tǒng)完全獨(dú)立，不依賴其他國家的衛(wèi)星資源，安全、可靠、穩(wěn)定，保密性強(qiáng)，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用。

    但就性能來說，北斗一代和美國GPS相比差距甚大。第一，覆蓋范圍不過是初步具備了我國周邊地區(qū)的定位能力，與GPS的全球定位相差甚遠(yuǎn)。第二，定位精度低，定位精度最高20米，而GPS可以到10米以內(nèi)。第三，由于采用衛(wèi)星無線電測(cè)定體制，用戶終端機(jī)工作時(shí)要發(fā)送無線電信號(hào)，會(huì)被敵方無線電偵測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)，不利于電磁隱蔽。第四，無法在高速移動(dòng)平臺(tái)上使用，這限制了它在航空和陸地運(yùn)輸上的應(yīng)用。另一方面由于設(shè)備必須包含發(fā)射機(jī)，因此在體積、重量、價(jià)格和功耗方面處于不利的地位。三維定位精度約幾十米，授時(shí)精度約100ns，GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時(shí)精度約20ns。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問--應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號(hào)，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號(hào)，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于中心站的處理速度、用戶允許的信道阻塞率、詢問信號(hào)速率、用戶的響應(yīng)頻率。

圖表  北斗一代與GPS性能比較

    北斗一號(hào)設(shè)備已經(jīng)成功應(yīng)用于軍事、電力、漁業(yè)、安防監(jiān)控、搶險(xiǎn)救災(zāi)、水文監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，現(xiàn)已有終端用戶將近10萬。

圖表   北斗一代典型應(yīng)用

    2、 “北斗二代”：全球覆蓋，大投入、大產(chǎn)業(yè)
    北斗二代不是“北斗一代”功能的簡單延伸，它采用衛(wèi)星無線電測(cè)定（RDSS）與衛(wèi)星無線電導(dǎo)航（RNSS）集成體制，既能像GPS、GLONASS、GALILEO系統(tǒng)一樣，為用戶提供衛(wèi)星無線電導(dǎo)航服務(wù)，又具有位置報(bào)告以及短報(bào)文通信功能，可完全替代GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)并部分取代海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)。通過測(cè)量衛(wèi)星至用戶的信號(hào)傳播延遲，利用測(cè)距原理實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位。通過4顆衛(wèi)星測(cè)距，確定三維位置和時(shí)間。還延續(xù)了北斗一代的RDSS功能，短消息通信功能和對(duì)GPS、Galileo等其它系統(tǒng)的增強(qiáng)功能。

    北斗二代系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段組成。空間段由5顆GEO衛(wèi)星，3顆IGSO衛(wèi)星和27顆MEO衛(wèi)星共35顆衛(wèi)星組成導(dǎo)航星座。地面段由主控站、上行注入站和監(jiān)測(cè)站組成。主控站主要任務(wù)是收集各個(gè)監(jiān)測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成衛(wèi)星導(dǎo)航電文和差分完好性信息，完成任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行管理與控制等。注入站主要任務(wù)是在主控站的統(tǒng)一調(diào)度下，完成衛(wèi)星導(dǎo)航電文、差分完好性信息注入和有效載荷段控制管理。監(jiān)測(cè)站接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，發(fā)送給主控站，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星段跟蹤、監(jiān)測(cè)，為衛(wèi)星軌道確定和時(shí)間同步提供觀測(cè)資料。用戶段包括北斗系統(tǒng)用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。
    北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃了三個(gè)頻點(diǎn)，即B1，B2，B3。為用戶提供兩種服務(wù)方式，即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。在B1和B2頻點(diǎn)上播發(fā)普通測(cè)距碼（等效GPS的民用C/A碼），為民用導(dǎo)航用戶提供定位精度在10米，測(cè)速精度在0.2m/s，授時(shí)精度在20ns的24小時(shí)不間斷服務(wù)；同時(shí)，在各個(gè)頻點(diǎn)上還播發(fā)精密測(cè)距碼（等效GPS的軍用P/Y碼），為授權(quán)用戶提供更為精確和安全的定位、測(cè)速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。
    自2007年4月14日成功發(fā)射第一顆北斗二代衛(wèi)星北斗-M1，四年時(shí)間內(nèi)發(fā)射了9顆衛(wèi)星，形成了區(qū)域覆蓋能力。2011年、2012年分別計(jì)劃發(fā)射四顆星，從2011年開始進(jìn)入密集組網(wǎng)期。按照計(jì)劃今年10月將在我國開放民用用戶試用。2011年還將發(fā)射2顆衛(wèi)星（2011年共4顆），2012年將發(fā)射5顆衛(wèi)星，到2012年將實(shí)現(xiàn)12（工作星）+2（試驗(yàn)星）顆衛(wèi)星在軌的亞太地區(qū)無源定位能力。
    在定位、測(cè)速、授時(shí)精度上，北斗二代與目前的GPS系統(tǒng)不分上下。且因北斗二代兼具三維定位、測(cè)速、授時(shí)和通信四大功能，有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：導(dǎo)航與通信的集成增強(qiáng)了導(dǎo)航能力和搜索救援能力，可不依賴于其它的通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)用戶信息共享和信息交換；可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)兼容服務(wù)，可以通過GEO衛(wèi)星提供GPS、Galileo、GLONASS等系統(tǒng)的區(qū)域增強(qiáng)信號(hào)和偏差修正信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與GPS、Galileo、GLONASS等公開服務(wù)系統(tǒng)的相互兼容；提供區(qū)域雙向授時(shí)授權(quán)服務(wù)，以雙向偽距時(shí)間同步方法擺脫無源衛(wèi)星時(shí)間同步與精密軌道之間的依賴關(guān)系。

圖表  北斗二代與GPS性能比較