北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成?？臻g端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站。用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)、歐盟“伽利略”(GALILEO)等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端組成。
 

　　中國此前已成功發(fā)射四顆北斗導航試驗衛(wèi)星和十六顆北斗導航衛(wèi)星(其中，北斗-1A已經(jīng)結(jié)束任務)，將在系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗基礎上，逐步擴展為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
 

　　北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設目標是建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠覆蓋全球的導航系統(tǒng)。

　　北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，促進衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國家衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動衛(wèi)星導航在國民經(jīng)濟社會各行業(yè)的廣泛應用。
 

　　該系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務并兼具短報文通信能力。[3]中國以后生產(chǎn)定位服務設備的產(chǎn)商，都將會提供對GPS和北斗系統(tǒng)的支持，會提高定位的精確度。而北斗系統(tǒng)特有的短報文服務功能將收費，這個功能的實用性還有待觀察。
 

 

▲“北斗”導航衛(wèi)星守護下的海洋漁船

　　北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的定位，導航和授時服務，包括開放服務和授權(quán)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(quán)服務是為有高精度、高可靠衛(wèi)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(tǒng)完好性信息。

　　北斗導航終端與GPS、“伽利略”和“格洛納斯”相比，優(yōu)勢在于短信服務和導航結(jié)合，增加了通訊功能；全天候快速定位，極少的通信盲區(qū)，精度與GPS相當。向全世界提供的服務都是免費的，在提供無源定位導航和授時等服務時，用戶數(shù)量沒有限制，且與GPS兼容；特別適合集團用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及無依托地區(qū)數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應用；獨特的中心節(jié)點式定位處理和指揮型用戶機設計，可同時解決“我在哪？”和“你在哪？”；自主系統(tǒng)，高強度加密設計，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關鍵部門應用。

　　中國計劃2012年左右，“北斗”系統(tǒng)將覆蓋亞太地區(qū)，2020年左右覆蓋全球。我國正在實施北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設，已成功發(fā)射十六顆北斗導航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)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(wèi)星導航系統(tǒng)。
 

　　軍用功能

　　“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的軍事功能與GPS類似，如：飛機、導彈、水面艦艇和潛艇的定位導航；彈道導彈機動發(fā)射車、自行火炮與多管火箭發(fā)射車等武器載具發(fā)射位置的快速定位，以縮短反應時間；人員搜救、水上排雷定位等。

這項功能用在軍事上，意味著可主動進行各級部隊的定位，也就是說大陸各級部隊一旦配備“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，除了可供自身定位導航外，高層指揮部也可隨時通過“北斗”系統(tǒng)掌握部隊位置，并傳遞相關命令，對任務的執(zhí)行有相當大的助益。換言之，大陸可利用“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊指揮與管制及戰(zhàn)場管理。
 

　　民用功能

　　當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導航裝置找到你要走的路線。
 

　　氣象應用

　　北斗導航衛(wèi)星氣象應用的開展，可以促進我國天氣分析和數(shù)值天氣預報、氣候變化監(jiān)測和預測，也可以提高空間天氣預警業(yè)務水平，提升我國氣象防災減災的能力。
 

　　除此之外，北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應用對推動北斗導航衛(wèi)星創(chuàng)新應用和產(chǎn)業(yè)拓展也具有重要的影響。
 

　　道路交通管理

　　衛(wèi)星導航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛(wèi)星導航接收機和數(shù)據(jù)發(fā)射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。
 

　　鐵路智能交通

　　衛(wèi)星導航將促進傳統(tǒng)運輸方式實現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，在鐵路運輸領域，通過安裝衛(wèi)星導航終端設備，可極大縮短列車行駛間隔時間，降低運輸成本，有效提高運輸效率。未來，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務，促進鐵路交通的現(xiàn)代化，實現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)度向智能交通管理的轉(zhuǎn)型。
 

　　海運和水運

　　海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導航最早應用的領域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導航終端設備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發(fā)。
 

　　當飛機在機場跑道著陸時，最基本的要求是確保飛機相互間的安全距離。利用衛(wèi)星導航精確定位與測速的優(yōu)勢，可實時確定飛機的瞬時位置，有效減小飛機之間的安全距離，甚至在大霧天氣情況下，可以實現(xiàn)自動盲降，極大提高飛行安全和機場運營效率。通過將北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結(jié)合，將為航空運輸提供更多的安全保障。
 

　　衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災等重大災害時，救援成功的關鍵在于及時了解災情并迅速到達救援地點。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除導航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛(wèi)星導航終端設備可及時報告所處位置和受災情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災時效，大大減少人民生命財產(chǎn)損失。
 

　　工作過程

　　首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時發(fā)送詢問信號，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應其中一顆衛(wèi)星的詢問信號，并同時向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應信號，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來的信號，然后根據(jù)用戶的申請服務內(nèi)容進行相應的數(shù)據(jù)處理。對定位申請，中心控制系統(tǒng)測出兩個時間延遲：即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問信號，經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達用戶，用戶發(fā)出定位響應信號，經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲；和從中心控制發(fā)出詢問信號，經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達用戶，用戶發(fā)出響應信號，經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的，因此由上面兩個延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和，從而知道用戶處于一個以第一顆衛(wèi)星為球心的一個球面，和以兩顆衛(wèi)星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲在計算機內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處于某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計算出用戶所在點的三維坐標，這個坐標經(jīng)加密由出站信號發(fā)送給用戶。
 

　　四大功能

　　短報文通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息。

　　可以達到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。

　　精密授時：北斗系統(tǒng)具有精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。

　　定位精度：水平精度100米(1σ)，設立標校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。