纳闷中：北斗好在哪？

自己的孩子当然好!用着放心安全

那是一代的问题
二代就和GPS相同了
美国人不给你信号了
你就等着哭吧

二代就和GPS的原理差不多了，精度比GPS一代更高，发展总的有个过程吧。

何况一代再不济，也是自己的东东，不会受制于人。

我不能理解为何有源就是“致命的不足”，请科普

用脚指头想想都知道，GPS再好也不是自己的，用美国佬的楼主你能放心？

可能由于是军坛，所以似乎就应该是国产的好！不过我还没有见识过我们国产的民用终端啊！

呵呵！

一代的终端贵得离谱，不是普通老百姓能买得起的，当然没几个人见过。

二代才发射第一颗卫星，据说08年就能实现区域导航，到时候也许就能见到民用终端了。

:$ ;P 老婆是别人的好,孩子是自己的乖.就这么简单...:victory:

在军事方面，这玩意就和核潜艇一样，是国之重器，最好的当然是自己的。在民用方面，只能说这只是它的附带功能，不能作为评价指标。

北斗一代的终端太贵了。单是那个天线据说就五千（几年前国星的一个经理跟我说的，也不知道现在便宜了没有）。

这种东西，就像原子弹，即使再简陋，只要有，别的国家就不敢欺负你了。

关键是请分清北斗一代和北斗二代的差别.
LZ显然是说一代

没资本只能从自行车开始,总不能一步到位买飞机吧?(打比方)

一步步来嘛~~毕竟GPS不姓中~~

看来楼主要纳闷的事情很多，比如歼10好在哪？039好在哪？99式好在哪？

哪位给俺菜鸟科普一下，一代和二代的区别到底在哪里啊？

原帖由 松坡晓雷 于 2007-4-21 12:17 发表
哪位给俺菜鸟科普一下，一代和二代的区别到底在哪里啊？

“北斗”≠“ＧＰＳ”   
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  新华网 （ 2003-07-01 16:55:50 ） 稿件来源： 科学时报  
    日前，我国成功地将第三颗“北斗”一号导航定位卫星送上太空，它的准确入轨标志着我国已成功建立了自主的卫星导航系统——第一代北斗卫星导航定位系统。不少媒体在报道这一振奋人心的消息时称一代“北斗”是“中国的ＧＰＳ”，甚至有媒体称其优于美、俄卫星导航定位系统。在公众为此欢欣鼓舞之时，“北斗”一号总设计师、国家高轨道通讯卫星首席专家、中国空间技术研究院研究员范本尧等专家却指出：一代“北斗”是区域性有源导航定位系统，与ＧＰＳ等全球定位系统有较大区别；一代“北斗”不优于ＧＰＳ，但也有后者没有的长处。
　　双星定位不同于“多星”定位
　　“一代‘北斗’只用双星定位，比ＧＰＳ等投资小、建成快，”范本尧说这是我国国情决定的，也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求，“所以我们的定位系统具有自己的特点。”
　　美国的ＧＰＳ和俄罗斯的ＧＬＯＮＡＳＳ，都是使用２４颗卫星（ＧＰＳ还另有３颗备份卫星，ＧＬＯＮＡＳＳ则因经费问题损失了几颗卫星）组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。ＧＰＳ接收器利用ＧＰＳ卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少３～４颗卫星的相对位置后，ＧＰＳ接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个ＧＰＳ卫星都有４个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当ＧＰＳ接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。
　　“１９８３年，‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说，这一系统被称为“双星定位系统”。
　　一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想，正式立项是在１９９４年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等３部分构成。空间部分即“北斗”一号由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，近日发射的是备份卫星，两颗定位卫星分别发射于２０００年１０月３１日和１２月２１日。
　　用户利用一代“北斗”定位的办法是这样的，首先是用户向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”与ＧＰＳ系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。
　　有源无源是关键不同点
　　“一代‘北斗’采用的是有源定位，ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ等都是无源定位，”范本尧说，“这是它们质上的不同点。”
　　所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。我国采用有源定位是因为单靠双星定位只能确定用户所在的两维位置，不能同时得到用户所在地的海拔高度。而地面中心站在获得卫星返回的用户两维位置后，可以根据计算机里的数据对应确定用户所在地的海拔高度。ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ的主要功能都是定位和授时，应该说，从用户获得这两项服务的便利和精确程度来看，一代“北斗”还处劣势。但一代“北斗”也比这两种全球定位系统多了一项功能——通讯。这样的好处是用户不必另携带一套通信设备。范本尧说，登山者不仅仅需要了解自己所处的时间和位置，与大本营联系也很重要，通过“北斗”一号及地面中心站的传输，通讯就不必通过其他的通讯卫星了，一星多用符合我国国情。ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ没有设计通讯功能，主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。
　　区域性基于技术水平
　　一代“北斗”是区域卫星导航系统，只能全天候、全天时用于中国及其周边地区；而ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ都是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。“区域性是我国双星定位的技术特点、水平以及国家需求决定的，”范本尧说。
　　ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ的空间部分是高度在２万千米左右的卫星组成的网络。ＧＰＳ的卫星平均分布在６个轨道平面上，ＧＬＯＮＡＳＳ卫星平均分布在３个轨道平面上，不停地绕地球旋转。这样，在全球的任何位置、任何时间都可同时观测到４颗以上的卫星，通过它们就可以获得高精度的三维定位数据。
　　“北斗”一号是双星定位，轨道偏高，距离地面３万６千千米，是地球同步静止轨道卫星。之所以要在这么高的高度是因为我们只有两颗定位卫星，不能覆盖整个地球，如果在较低轨道上绕地运行，每天就要有一定时间不能监控我国所在区域。
　　二代“北斗”可称“中国的ＧＰＳ”
　　“我国发展二代‘北斗’不会采取一步到位的方式，也不会停掉一代，另外发展二代，”范本尧说，“我们会在一代的基础上不断补充卫星数，增加其功能，提高其整体水平。”这位将继续承担二代“北斗”设计工作的科学家说：“二代‘北斗’可以称为‘中国的ＧＰＳ’，不过它仍然会比ＧＰＳ多一个通讯的功能。”
　　目前，ＧＰＳ已发展到第三代，我国将从一代“北斗”的基础直接跨到ＧＰＳ第二代的水平，这也是二代“北斗”的目标。
　　发展二代“北斗”的工作比一代要复杂得多，卫星技术、地面站的完善、用户终端的开发、关于原子钟的各项基础研究和应用研究……这是一项长期的系统工程。
　　“北斗”一号第三颗卫星的准确入轨和成功定点，为发展我国二代“北斗”的关键技术提供了准备。范本尧举例说，此次定位的“北斗”一号备份卫星上新装载了用于卫星定位的激光反射器，能够参照其他星，把自身位置精确定格在几个厘米的尺度以内。这颗卫星已定位成功，表明这种技术是有效而可靠的。这样，当我们不断发射新的卫星构建二代“北斗”体系时，众多卫星就会找准自己的位置，构成符合标准的网络。此外，“北斗”一号的３颗星寿命都是８年，专家正不断研究，预计下一次发射的卫星寿命就能达到１０年左右了；而目前ＧＰＳ卫星的寿命都是１２年左右，ＧＬＯＮＡＳＳ卫星的寿命则是３到５年。
　　“２０世纪原子钟最辉煌的应用莫过于由它构成了全球定位系统的核心，”黄秉英说，导航星和地面站全离不开它。目前的原子钟主要有３种：铷钟、铯钟和氢钟。结构紧凑、可靠性高、寿命长的原子钟正是发展全球定位系统必需的。在结构方面，铷钟最小体积已达到６立方厘米；在频率稳定度方面，氢钟最好；而在长期频率稳定度和准确度方面，则以铯钟最佳。目前，设在中国计量科学研究院的国家授时中心使用的就是被称为“激光冷却－铯原子喷泉频率基准”的铯钟，我国的授时基准——ＵＴＣ（ＮＩＭ）都是由它提供并不断同国际基准校正的，而“北斗”一号的时间基准也是由此而来。该院负责深入开展相关基础研究的李天初研究员说，目前他们正在开展基准钟的研究，以进一步提高其准确度，为将来的导航系统提供基础服务。“‘北斗’一号的星载钟还不是我们自己制造的，”范本尧说，“但中国科学院、北京大学以及中国空间技术研究院等单位正在开展相关应用技术的攻关。”
　　“北斗”的用户终端——导航定位接收机也在进一步发展完善。“个人用的接收机大小同于‘大哥大’，车载接收机也不过书本大小，”范本尧说，“但是由于接收机的一些重要部件还需要依靠进口，目前的产量很小，价格也高过ＧＰＳ终端的许多倍。”现在国内的不少单位都在开展相关的研究。
　　范本尧说，２０１０年前，集无源和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。 (记者 马晓中)



“北斗一号”卫星定位系统工作原理
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“北斗一号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，径卫星转发器项服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，径卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。 对定位申请，中心控制系统测出两个时间延迟：即从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。
    “北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上打下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。

    　“北斗一号”卫星导航系统与GPS系统比较
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    　1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颖)。
    2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。
    3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
    4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。
    5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。
    6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。
    7、实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。
    　综上所述，北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途，可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差，只能二维主动式定位，且需提供用户高程数据，不能满足高动态和保密的军事用户要求，用户数量受一定限制。但最重要的是，“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统，它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位，解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外，该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反，在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级，可以更好的促进GPS在民间的利用。当然，我们也需要认识到，随着我军高技术武器的不断发展，对导航定位的信息支持要求越来越高。北斗导航系统仅是我国近期满足四化建设需要的自主简易导航系统，因此，我们必须在发展“北斗一号”的基础上，借鉴国外GPS、GLONASS的成功经验，开发我国二代卫星导航系统，我们有理由相信，在不久的将来，具备先进性、适用性、军民两用、抗干扰性、抗继毁性等特征的，适合我国的国情的“北斗二号”将会展现在大家面前，更加完善的我国卫星导航系统也必将建立。

原帖由 松坡晓雷 于 2007-4-21 12:17 发表
哪位给俺菜鸟科普一下，一代和二代的区别到底在哪里啊？

双星定位不同于“多星”定位
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　　“一代‘北斗’只用双星定位，比ＧＰＳ等投资小、建成快，”范本尧说这是我国国情决定的，也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求，“所以我们的定位系统具有自己的特点。”
　　美国的ＧＰＳ和俄罗斯的ＧＬＯＮＡＳＳ，都是使用２４颗卫星（ＧＰＳ还另有３颗备份卫星，ＧＬＯＮＡＳＳ则因经费问题损失了几颗卫星）组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。ＧＰＳ接收器利用ＧＰＳ卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少３～４颗卫星的相对位置后，ＧＰＳ接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个ＧＰＳ卫星都有４个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当ＧＰＳ接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。
　　“１９８３年，‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说，这一系统被称为“双星定位系统”。
　　一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想，正式立项是在１９９４年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等３部分构成。空间部分即“北斗”一号由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，近日发射的是备份卫星，两颗定位卫星分别发射于２０００年１０月３１日和１２月２１日。
　　用户利用一代“北斗”定位的办法是这样的，首先是用户向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”与ＧＰＳ系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。


　　有源无源是关键不同点
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　　“一代‘北斗’采用的是有源定位，ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ等都是无源定位，”范本尧说，“这是它们质上的不同点。”
　　所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。我国采用有源定位是因为单靠双星定位只能确定用户所在的两维位置，不能同时得到用户所在地的海拔高度。而地面中心站在获得卫星返回的用户两维位置后，可以根据计算机里的数据对应确定用户所在地的海拔高度。ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ的主要功能都是定位和授时，应该说，从用户获得这两项服务的便利和精确程度来看，一代“北斗”还处劣势。但一代“北斗”也比这两种全球定位系统多了一项功能---通讯。这样的好处是用户不必另携带一套通信设备。范本尧说，登山者不仅仅需要了解自己所处的时间和位置，与大本营联系也很重要，通过“北斗”一号及地面中心站的传输，通讯就不必通过其他的通讯卫星了，一星多用符合我国国情。ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ没有设计通讯功能，主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。


　　区域性基于技术水平
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　　一代“北斗”是区域卫星导航系统，只能全天候、全天时用于中国及其周边地区；而ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ都是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。“区域性是我国双星定位的技术特点、水平以及国家需求决定的，”范本尧说。
　　ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ的空间部分是高度在２万千米左右的卫星组成的网络。ＧＰＳ的卫星平均分布在６个轨道平面上，ＧＬＯＮＡＳＳ卫星平均分布在３个轨道平面上，不停地绕地球旋转。这样，在全球的任何位置、任何时间都可同时观测到４颗以上的卫星，通过它们就可以获得高精度的三维定位数据。
　　“北斗”一号是双星定位，轨道偏高，距离地面３万６千千米，是地球同步静止轨道卫星。之所以要在这么高的高度是因为我们只有两颗定位卫星，不能覆盖整个地球，如果在较低轨道上绕地运行，每天就要有一定时间不能监控我国所在区域。


　　二代“北斗”可称“中国的ＧＰＳ”
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　　“我国发展二代‘北斗’不会采取一步到位的方式，也不会停掉一代，另外发展二代，”范本尧说，“我们会在一代的基础上不断补充卫星数，增加其功能，提高其整体水平。”这位将继续承担二代“北斗”设计工作的科学家说：“二代‘北斗’可以称为‘中国的ＧＰＳ’，不过它仍然会比ＧＰＳ多一个通讯的功能。”
　　目前，ＧＰＳ已发展到第三代，我国将从一代“北斗”的基础直接跨到ＧＰＳ第二代的水平，这也是二代“北斗”的目标。
　　发展二代“北斗”的工作比一代要复杂得多，卫星技术、地面站的完善、用户终端的开发、关于原子钟的各项基础研究和应用研究……这是一项长期的系统工程。
　　“北斗”一号第三颗卫星的准确入轨和成功定点，为发展我国二代“北斗”的关键技术提供了准备。范本尧举例说，此次定位的“北斗”一号备份卫星上新装载了用于卫星定位的激光反射器，能够参照其他星，把自身位置精确定格在几个厘米的尺度以内。这颗卫星已定位成功，表明这种技术是有效而可靠的。这样，当我们不断发射新的卫星构建二代“北斗”体系时，众多卫星就会找准自己的位置，构成符合标准的网络。此外，“北斗”一号的３颗星寿命都是８年，专家正不断研究，预计下一次发射的卫星寿命就能达到１０年左右了；而目前ＧＰＳ卫星的寿命都是１２年左右，ＧＬＯＮＡＳＳ卫星的寿命则是３到５年。
　　“２０世纪原子钟最辉煌的应用莫过于由它构成了全球定位系统的核心，”黄秉英说，导航星和地面站全离不开它。目前的原子钟主要有３种：铷钟、铯钟和氢钟。结构紧凑、可靠性高、寿命长的原子钟正是发展全球定位系统必需的。在结构方面，铷钟最小体积已达到６立方厘米；在频率稳定度方面，氢钟最好；而在长期频率稳定度和准确度方面，则以铯钟最佳。目前，设在中国计量科学研究院的国家授时中心使用的就是被称为“激光冷却－铯原子喷泉频率基准”的铯钟，我国的授时基准---ＵＴＣ（ＮＩＭ）都是由它提供并不断同国际基准校正的，而“北斗”一号的时间基准也是由此而来。该院负责深入开展相关基础研究的李天初研究员说，目前他们正在开展基准钟的研究，以进一步提高其准确度，为将来的导航系统提供基础服务。“‘北斗’一号的星载钟还不是我们自己制造的，”范本尧说，“但中国科学院、北京大学以及中国空间技术研究院等单位正在开展相关应用技术的攻关。”
　　“北斗”的用户终端---导航定位接收机也在进一步发展完善。“个人用的接收机大小同于‘大哥大’，车载接收机也不过书本大小，”范本尧说，“但是由于接收机的一些重要部件还需要依靠进口，目前的产量很小，价格也高过ＧＰＳ终端的许多倍。”现在国内的不少单位都在开展相关的研究。
　　范本尧说，２０１０年前，集无源和有源定位于一体的我国导航定位系统---二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

北斗卫星导航系统
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　　2003年5月25日，我国在西昌卫星发射中心将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送上太空，标志着我国拥有了自己的第一代完善的卫星导航定位系统。北斗卫星导航定位系统是第一代全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统，它由两颗工作星和一颗备份星组成。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。
　　北斗卫星导航系统具有三大功能，一是快速定位：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；二是简短通信：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。三是精密授时：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等。
　　北斗卫星导航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。


北斗导航定位和GPS定位系统的区别
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　　北斗导航定位和GPS定位系统，首先都是导航定位系统，采用的定位技术不同，定位的范围也不相同。目前，北斗还不是全球定位。北斗是双星定位，而非三星定位。“北斗一号”卫星导航系统与GPS系统的主要区别是：
　　（1）覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°～140°，北纬5°～55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。
　　（2）卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。
　　（3）定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。
   　（4）定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。
　　（5）用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，GPS的用户设备容量是无限的。
　　（6）“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，其具备的短信通讯功能是GPS所不具备的。
　　综上所述，北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途，可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。最重要的是，“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统。

         2000年，北斗导航定位系统两颗卫星成功发射，标志着我国拥有了自己的第一代卫星导航定位系统，这对于满足我国国民经济、国防建设的需要，促进我国卫星导航定位事业的发展，具有重大的经济和社会意义。北斗导航定位系统由北斗导航定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。
          北斗导航定位系统服务区域为中国及周边国家和地区，它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信息，并提供双向短报文通信和精密授时服务。北斗系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业，以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位。



北斗系统三大功能
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快速定位：北斗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，定位精度20—100m；

短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息；

精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。

北斗应用五大优势

同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持；

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，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；

独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”和“你在哪”；

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。

北京清华大学一位参与该计划的教授透露，第二代北斗卫星系统包含4颗同步卫星、12颗中轨道卫星和9颗高轨道卫星，自去年夏天发射第一颗卫星，今年年底开始组网，4年内完成部署，形成一个覆盖全球的庞大卫星网。外界认为，二代北斗卫星的部分尖端技术可能取自欧盟的“伽利略”卫星计划，性能上接近GPS，一但部署完成，将撼动美国独霸全球卫星导航商用市场的局面，并大幅提高解放军的精准打击能力。

北斗卫星是中国自行研发的卫星定位通信系统（CNSS），是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后，第三个趋于成熟的卫星导航系统。


第一代北斗卫星共有3颗卫星，于2000年开始发射，其精度达数十公尺，但前2颗目前仅余2年寿命。第二代北斗卫星自去年夏天开始发射，预计在今年年底组成一个集4颗同步卫星、12颗中轨卫星和9颗高轨卫星的庞大网系，不但能覆盖全球，精确度也将大幅提高。

编者按：本文编译自英国《简氏情报评论》2003年10月号，作者杰弗里·费登(Geoffrey Forden)原为联合国监督、检验及核查委员会下属的的多学科分析中心主任，现为MIT安全研究项目的高级研究科学家。在本文中，他全面探讨了中国导航卫星系统的效能，并分析了该系统在增加中国战略导弹精度方面的潜在作用。本刊特编


　　随着2003年5月24日第三颗北斗-1号卫星的发射升空，中国宣称它已经建立了一个由三颗导航卫星组成的卫星体系。前两颗分别于2000年10月31日和12月21日发射升空。“北斗”卫星系统与美国的全球卫星定位系统(GPS/NAVSTAR)和俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS)以及欧洲计划中的“伽利略”系统有很大的区别。它是由三颗地球同步轨道卫星组成，覆盖范围只能以地区为基础，而不像其它系统具备了全球覆盖能力。



　　作者认为，近年来中国一直在采取渐进的步骤发展空间导航卫星系统。它所宣称的第一颗导航卫星，也就是北斗-1A号于2000年10月30日发射升空，卫星定位于东经140度的地球同步轨道，大约在新几内亚岛上空，这也是处于整个星座最东面的一颗工作星。两个月后的12月20日，中国又发射了第二颗地球同步导航卫星——北斗-1B号，它位于东经180度印度洋中部上空。在近两年半的时间里，它们构成了中国仅有的导航卫星，直到第三颗卫星的发射升空。北斗-1C号属于导航定位系统的备份星，它位于东经110.5度，处于前两颗工作星的中间，与前两颗一起组成了中国自己完整的卫星导航定位系统。在相隔两年半的时间里中国才发射第三颗卫星，看起来中国很可能利用了这段时间来测试卫星电子设备和熟悉系统的操作。



　　通常，导航卫星的位置对于确定用户和卫星的距离以及此后的位置非常重要。这三颗卫星众所周知处于地球同步轨道，它们位置的变化对于导航的影响是巨大的。在卫星工作的这段时间里，北斗卫星的经度偏差一直保持在加减0.1度，这也是国际电信联盟所提出的标准范围，在地球同步轨道的高度上，这个偏差与地球的对应值为150公里。每经过大约一个月，当负责保持卫星在轨位置的发动机点火期间，这种经度变化就会发生一次。因此，每日的变量相对要小，只有2至3公里。



　　然而，由于存在着卫星轨道赤道倾角以及卫星轨道并不是真正的圆形，所以地球同步卫星每天在轨道的位置也是有变化的。前两颗卫星的轨道赤道倾角为0.06度，对应每天南北方向50公里的差额，最新的第三颗卫星轨道赤道倾角大约0.014度。倾角的不同是由于太阳和月亮(以及地球不是一个真正的圆球形状这样一个事实)在过去两年半时间中对前两颗卫星的辐射压力所致，最后，地球同步卫星轨道并不是真正的圆形，每天会引起40公里的径向偏差。



　　所有这些偏差，在距离地面35000公里的轨道看起来微不足道，但在定位方面如果不对参数修正的话却能引发巨大失误。现有以卫星为基础的导航系统通过向用户播发当前轨道参数及授时信号解决这类问题，然后用户计算出精确卫星位置用于自己位置估算。看起来中国“北斗”系统很可能使用的是同样的工作原理。



　　◆ 系统精度的估算



　　卫星系统的用户可以测算出自己在地球上的位置，如果他知道自己与三颗卫星或更多卫星之间的距离的话。估算的精确度取决于一系列因素包括电子设备的精度、信号穿越大气层的影响以及已知的卫星位置到底有多精确和其几何排列的顺序。



　　使用更多的卫星可以增加位置估算的精度，然而如果卫星广泛地分布于用户的上空也可以增加定位精度。实际上四颗卫星就也可以取得理论上的最大定位精度，这就要求其中三颗要均匀地分布在水平面上。换句话说就是以120度为间隔，第四颗卫星位于用户的正上方。从这种最佳几何排列中移动任何一颗卫星都将降低用户定位的最佳精度。



　　由于“北斗”卫星导航系统总共只有三颗卫星在轨，因此就要求用户装有一台高精度原子钟。或者其它的必要条件也行，如用户处于海平面位置，这种条件使得该导航系统除了用于舰船导航之外在陆上几乎毫无用武之力。由于在这种情况下即使没有卫星导航也可以得到一个合理的定位精度，因此本文在此不予具体论述。我们将假设用户携带了一只作工粗糙的小型高精度时钟或是一台同步的价格不贵误差也不是很大的时钟。



　　近年来原子钟越来越普及，中国肯定已经将或是自己制定或是购自国外的高精度时钟安装在导航卫星上了。不管怎么样，虽然我们对中国的一个步兵排甚至是一辆坦克能否在野外成功地操作这一装置持怀疑态度，但是我们绝对有理由相信中国的飞机能够携带原子钟并做到时钟与卫星的同步化，以此来确保导弹发射后数分钟时间里所最必需的精度。



　　卫星的几何排列，就像用户所看到的，在决定系统的精确度方面起着非常重要的角色。中国位于地球同步轨道上的三颗卫星远远没有达到最佳化的几何排列。如果用户靠近赤道的位置，这三颗卫星看起来就像是从头顶穿过的一条直线。这种几何排列虽然能够很好地决定经度，但在测量纬度或高度方面却存在着很大的缺陷。实际上在赤道平面上，美国的GPS系统测量经度的精确度要比北斗卫星强一千倍，这个比较是建立在假设两个系统都存在着电子设备、大气失真及其它来源所引发的相同的误差基础之上的(另外，用户的原子钟不可避免也存在着误差，除非也像卫星上安装的原子钟一样经常进行数据更新，在此我们不予考虑)。因此，北斗星座的用户在赤道上测量纬度的误差范围至少是一个东西10米、南北3000米的大椭圆。同样，在高度的测量方面，美国的GPS系统精度也要超出中国10倍。

　当用户向北方移动时，纬度和高度的精确度实际上在某种程度上得到了改善，这是因为北斗星座的几何排列看起来更加合理一些。当用户越向北前进，卫星看起来越靠近水平线，也就是说星座越逼近它的最佳几何排列。台湾台北的一个用户使用该系统时，经度精确度大约10米，而纬度精度大概只能有100米左右了。虽然这比赤道附近的用户有了极大的改进，但要想靠这种精度制导航空炸弹却还远远不够。用户越往北，精度就会增加，直到北纬80度线，在那里“北斗一号”卫星系统的经度测量精确度可以与GPS系统相媲美。这个比较也是建立在两个系统存在着所有其它来源误差相同的假设基础之上的。更加有趣的是，如果用户所处的海拔高度增加上百公里，那么系统在北纬地区的精确度还会随之相应增加。



　　◆ 未来的改进？



　　中国国家航天局已经宣布，“北斗”卫星系统的精度并不能满足绝大多数的陆上用途，包括铁路和公路运输，而且肯定也不会为其所接受。然而，中国很有可能继续发射卫星以充实目前的星座数量，来获取可接受的精度。如果中国希望继续发展这一地区性导航系统，一个方法就是向所谓的“闪电”轨道再发射另外4颗卫星。“闪电”轨道指的是一种大椭圆轨道，范围从近地点高度的1000公里到远地点高度40000公里，卫星运行周期为12小时。入轨时卫星的轨道倾角大约63度，这样可以防止卫星向东或向西漂移出轨道。保持4颗这样的卫星将确保用于导航目的时至少有一颗卫星处于最佳位置。



　　如果这样一个附属星座加入到“北斗”系统，它仍然是一个区域性卫星导航系统，精度也只有GPS/NAVSTAR系统的二分之一或三分之一。然而这样用户却再也没有必要随身失事携带原子钟了，因为用户在任何时候它都可以接收到4颗卫星发射出的信号。尽管中国肯定已经具备了将这种卫星送入“闪电”轨道的能力，但它以前却没有这样做过。考虑到中国在发展武器系统方面一贯深思熟虑的作法，估计中国首先可能会入轨一颗单独的北斗卫星，然后经过一段时间对这颗卫星的多种功能进行测试，例如高度控制-保持卫星的一个表面始终朝向地球，而太阳电池板的表面则指向太阳，以及对卫星在这种大椭圆轨道上进行至少一年的位置保持和跟踪。只有当时机成熟时，中国才会将另外3颗卫星送入“闪电”轨道。



　　作者认为，对于中国来讲，高度控制和轨道位置保持这两个环节才是操纵“闪电”轨道卫星最困难的事情。就像上文所提到的，导航卫星的运行轨道必须非常精确，否则轨道测量的任何失误都将对用户定位产生直接而巨大的影响。



　　地面控制站可以利用多种方法测算出地球同步卫星更加精确的轨道位置。通过向卫星发射定时信号，然后接收应答信号，这样就能很容易地算出卫星的径向距离，另外采用“波瓣”技术-在两张坐标稍有不同的天线方向图上测量无线电相对往返的过程，也能够得出卫星的角位置。毫无疑问，中国在过去两年时间里一直在发展这两种技术，但是要测算“闪电”轨道卫星的位置，中国还须要做出更大的努力，采取新式不同的操作技巧。



　　◆ 战略武器的使用



　　作者认为，如果中国打算建立一个精度更加接近GPS系统的地区性卫星导航系统，那么在卫星的数量上至少翻上一番，而且还要将它们送入无任何经验可寻的“闪电”轨道。



　　精度不足以制导常规弹药的一个系统，却可以改进战略武器的精度，这看起来有点自相矛盾。然而，“北斗”系统就是如此。它可以使用两种方法将中国的战略弹道导弹(ICBM)的精度极大提到到1公里以内。一种方法是通过速度测量来决定主发动机的关闭点，这在后来证明是行不通的。第二种方法是对助推段后飞行器或总线实施制导，这种方法不但可以将导弹的精度提到到1公里以内，而且也使得中国得到了多弹头分导再入飞行器(MIRV)的技术。



　　美国和苏联的经验说明，导弹精度、核武器当量以及核态势这三个不可分割因素构成了核威慑的整体。因此，在探讨“北斗”导航系统如何能够在现有的3颗卫星几何排列的基础之上改进战略弹道导弹的精度之前，有必要考虑中国核态势的主要内容。



　　中国的核威慑依赖的是一支目标对准对手人口中心的小规模、生存能力较强的报复性力量。该国目前的核武库据估计包括大约20枚能够使用的战略弹道导弹，打击距离可达美国本土。这些导弹均为东风-5A(北约称为CSS-4)二级液体助推导弹，射程13000公里，每枚导弹据信携带有一枚热核弹头，威力为2-3百万吨TNT当量。尽管有报道称中国取消了几个多弹头再入飞行器技术的研究项目，但东风-5A导弹具有着很强的机动性和生存能力。这种导弹平时未加注燃料储存在坑道内，一旦需要它可以迅速转移出来进入发射平台，整个发射准备工作能在60分钟内完成。一些分析人士相信中国正在对其核力量实施现代化，最早可能在2005年，东风-5A型导弹将会被一种更先进的固体燃料弹道导弹所取代。

　　关于东风-5A导弹的精度有不同的报道，范围从500米的径向概率偏差(CEP)-表示来袭导弹将降落在这些半径范围以内，至3500米CEP不等。数百万吨级的核弹头无论击中此范围以内的任何一点都会毁坏整个城市(一枚300万吨级的核弹头可以夷平半径6.5公里以内的所有建筑，并引发大火和重大的人员伤亡)。然而，如果中国确实在其战略弹道导弹上安装了多弹头分导再入飞行器，那么它就需要生产和部署更小、更灵活的核装置，其核弹头的当量相应也会更小。这样一枚分弹头可能的当量也许只有150至350千吨TNT，如果是这样的话，仅仅一枚也会破坏半径2.5公里以内的所有建筑，同样也会引起火灾和严重的人员伤亡。当量越小，中国可能愈加感觉到有必要加强导弹的精度，然而即使导弹的径向概率偏差比较接近外电报道的500米最小估计值，如果中国打算使用这些低当量核武器对多个城市进行打击，它还需发展一种制导精度大致相同的总线技术。



　　◆ 定位与速度控制



　　对战略弹道导弹进行制导与控制是一项非常复杂而艰巨的工作。在发动机点火4分钟后，导弹燃尽时速度即主动段结束时的速度超过7000米/秒，经历7次重力速度后，导弹载荷的速度必须控制在原定速度加减6厘米/秒的速度隙缝范围以内。速度上的这种微小差别会对导弹的飞行弹道造成极大的影响。例如，将弹头燃尽时的速度增加6厘米/秒，弹头的最大飞行高度就会相应地增加100米，而且在飞行弹道的其它阶段，这种高度上的差别还会继续增加，造成了射程上的最终区别。



　　由于中国的东风-5A导弹并没有安装助推段后飞行器用于对第二级火箭燃尽后的弹头速度进行修正，因此导弹上的制导与控制系统必须将第二级火箭的推力终止在一个精确的水平上，这就是人们常说的发动机停车。控制弹头的射程就要控制燃尽时速度，如果指令要求精度在500米，那么燃尽时速度最好是在10000米/秒。与更现代化的固体燃料弹道导弹相比，液体燃料的东风-5A导弹做到这一点可能更为容易，因为液体发动机在飞行的最后几秒钟时间里会降低速度，因此也就减少了加速度，决定正确的发动机关闭时间也会更加容易。



　　如果中国为东风-5A导弹改装固体燃料助推器，作为对其实施现代化改进的一部分，那么在精确控制燃尽时速度方面难度可能会增大。想法做到发动机精确停车，中国可以采取美国民兵和海神弹道导弹曾经使用过的原理：在导弹发动机的上未端加装连接有爆破引信的发动机停车阀柱(塞)或气门，用于突然减少发动机内部的压力以及燃气和推力。当然导弹的制导和控制系统必须非常精确地决定发动机停车的正确时间，并且还要在当发动机处于最高加速度时，否则将会加剧弹道的速度偏差。



　　中国可能利用其卫星导航系统改善导弹精度的一个方法将包括测量卫星射向地球信号所产生的多普勒频移。卫星向地面实际发出的无线电频率与用户接收到的信号频率有差额，这个差额就称作多普勒频移。这种微小差额与导弹的速度是成正比的，当导弹达到理想的速度和方向时，就在这一精确时间点上做到发动机停车。另外，“北斗”星座内的3颗卫星也使中国具备了测量导弹速度所有3个要素的能力，这不仅包括弹道上任何一点的速度，而且还能测量横向距离偏差。

　　这种方法以前曾经被使用过。二战期间的德国在其V-2导弹上不但进行了使用多普勒频移技术来关闭发动机的试验，而且实际上也部署了一些具备这种能力的V-2导弹。中国的战略弹道导弹与德国短程V-2导弹的一大区别是两者要求的速度测量精度。像上文所提到的，如果中国打算使用多普勒频移来决定发动机关闭时间，就需要测量出每秒只有几公分的速度差别。然而，测量一个多普勒频移就只有短短的有限的时间，这个过程就像是在两条类似的电波上作比较，寻找出它们的差别所在。导弹上的测量装置必须要在半秒钟的时间里测量出导弹速度，而且精度不能低于6厘米/秒。假设“北斗”卫星是在6兆赫的波段上向外发送信号——我们知道这是中国卫星的工作频率，如果中国想使用更低的频率或是要求更高的的精度——比如对应地面50米的径向概率偏差，那么测量多普勒频移所要求的时间就会增加。



　　要想在这半秒钟时间里，测出所需精度的东风-5A导弹的速度，那么导弹的速度变化将会达到35米/秒，这就极大地超出了6厘米/秒的精度。而且要想测出主动段结束时所需精度的弹头速度甚至也会变得更加困难，因为在测量多普勒频移的同时，光是重力就会引起4.5米/秒的速度变化。这样，如果中国想在一定的时间里测出所需精度的弹头速度，它必须将其导航卫星的频率提高至少1000倍。从这里我们可以得出结论，目前中国的导航卫星还无法利用测量所需精度的弹头速度这种方法来提高其战略弹道导弹的精度。



　　◆ 测量位置，推力速度



　　中国能利用它的3颗卫星来改善其战略弹道导弹的精度，通过对助推段后飞行器的位置进行多次测量。速度稍有差别的弹头，它的弹道在空间的飞行路线也是不同的。这种方法就是充分利用了这样一个理论。在这种情况下，中国将会使用其生产或外购的标准加速仪来终止导弹的推力，最终速度精度可能只有1米/秒左右，与之相对应的目标精度几乎达到10公里。



　　如果中国的弹道导弹装备了助推段后飞行器，而且它所携载的弹头速度能够在一秒钟的时间内改变几米的话——这一数值是一台先进发动机及其相关燃料容积所必须要求的，那么中国还是可以承受弹道导弹速度上的不精确性的。在主助推器燃尽时，卫星总线将首先经过一段时间来确定导弹的位置，这一时间要足够卫星来区别出速度差只有每秒几公分区别的弹道轨迹。这一过程最多不能超过600秒，可能会更少。到那时，总线将解锁特别设计的加速仪，并将其设置在卫星导航系统所确定的环境中，或者只需要重新启动主惯性制导装置也行。任何一种方法都能避免导弹制导系统在主助推器动力飞行阶段可能产生的计算失误。新的制导装置届时将由卫星总线启动用于控制发动机以此来修正速度，另外它也能够多次改变总线速度。如果总线运用的是多弹头分导再入飞行器技术的话，那么每到一个新弹道，总线都会释放出一枚弹头。



　　弹头或助推段后飞行器在其飞行的27分钟时间里，都处于所有3颗卫星的监测之下。这就使得卫星总线可以长时间、多次对其位置进行测量，进而推断出精确度非常高的导弹速度。地基导航系统不可能有这么长的测量时间，因为导弹很快会消失在地球圆形表面之下。很明显，如果助推段后飞行器想要达到所需的精度的话，它就需要这段时间来决定本身的速度。卫星在主动段结束后的前几百秒估计的偏差与导弹的实际偏差大致相同。然而，由于系统每隔一秒或两秒时间测量一次总线的位置，因此它最终还是能够分别出速度上的差别。另外，系统还可将弹道高度差别纳入速度差别的分析当中。

◆ “北斗”系统对中国核作用的影响



　　作者认为，一个系统理论上的能力并不能决定其是否可以用于特殊场合。中国的北斗卫星导航系统尽管不适合常规及陆上用途，但却很适合战略弹道导弹的制导与控制。如果北斗卫星系统的目的就是用于改进中国弹道导弹精度，那么西方就有必要考虑中国的核态势。



　　在美国和苏联的核较量中，改善核弹头精度一直与第一次核打击能力联系在一起，打击的目标要么针对对方的核力量(在发射前毁坏对方导弹发射井)，要么是对方的指挥与控制设施。然而，如果中国打算获得第一次打击能力，它就不得不实施一项大规模采购项目，而不仅仅是现代化这么简单。对美国民兵战略弹道导弹进行第一次打击至少需要500枚核弹头：在《第二阶段消减核武器协议》的限制下实现“一对一”打击。即使中国为每枚战略弹道导弹安装3枚分导弹头，那么它的导弹数量至少还需要增加8倍，更不用提500枚核弹头了。当然，美国还有数量不斐的战略轰炸机及三叉戟弹道导弹核潜艇作为报复力量。即使中国想对美国的指挥及控制设施实施第一次核打击也成问题，因为美国为了抵抗苏联的第一次核打击相继兴建了许多预备指挥中心。



　　作者认为，中国致力于的一个选择性战略，可能是运用“北斗”卫星导航系统为安装有分导弹头的战略导弹提供制导，这也不需要对导弹精度作多大的改进。中国可能正在努力增加目标瞄准美国城市的导弹数量。“北斗”卫星这样一个用于战略弹道导弹的导航系统，也可以看作是中国对抗美国部署更加现代化的国家导弹防御系统而作出的一个反应。实际上由于启动该系统耗时较长，因此在美国的天基追踪系统确定了一个飞行弹道，第一枚拦截导弹就要击中目标之前，此时助推段后飞行器可能还正在作机动飞行。这样的机动飞行，再加上中国肯定已经掌握的廉价的弹头诱饵技术，对付美国地基拦截导弹无疑非常有效。

□ 赵国栋 编 译

国际展望杂志

北斗专家组成员公开北斗定位精度毫米级！

近日，北斗专家组某成员在被采访时声称北斗系统定位精度为毫米级到厘米级。
笔者认为出现差异是因为北斗组网尚未完成，公开报道称，高纬度定位精度要大于低纬度。按照该专家所言，应该是低纬度厘米级，高纬度毫米级。随着北斗组网的逐渐完成，我们也必将完成我们的全球毫米级导航。

武大校长刘经南：“北斗星”可与GPS抗衡


4月14日，北斗导航卫星北斗M1顺利升空，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。武大校长刘经南院士作为湖北惟一的专家组成员，参与该系统的立项论证、方案论证，并亲自承担了一些科研项目。昨日，刘经南接受了晨报记者独家专访。  
“我主张‘不争论’，先做起来”
作为北斗系统的专家组成员之一，刘经南经历了北斗一代、二代从论证到实施的全过程，他透露，当初北斗二代采用何种方案，还是有一定争论的。一种观点是“一步到位”，起步就建立全球卫星导航系统，一种观点是“分两步走”，先建立区域卫星导航系统，再逐步构建全球卫星导航系统。  
刘经南说，“一争论，时间就过去了，我主张先做起来，这更符合中国国情。”事实上，北斗二代系统的发展，采用的“两步走”的战略。

北斗二代精确度高  

刘经南介绍，一代北斗是“主动式定位”，即被导航物体要向卫星发射信号，接收机处理后再返回被导航物体，如此反复多次才能完成定位，这就带来了诸多不足，如延时多，无法在飞机上使用等，且精度只能达到二三十米。

而北斗二代系统是按照“被动式导航”设计的，即被导航物体不再需要发射信号，接收机只接收信号就能完成定位，且定位精度可以精确到厘米、毫米级。


刘经南说，与世界现有的三大卫星导航系统相比，北斗二代的技术原理相同。根据计划，北斗系列卫星全球性完整系统预计2020年全部建成，2008年可覆盖中国及周边地区，并在民用信号上，与上述三大系统进行资源共享，构建联合导航体系，进一步增强我国导航能力，逐步扩展为全球卫星导航系统。

   
北斗星可与美国GPS抗衡  

GPS全球卫星定位系统，是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统，由美国国防部运作。我国从上世纪80年代中期开始引进GPS技术。目前的绝大多数卫星导航应用都是建立在美国的GPS之上的，一旦美国关闭应用，后果不堪设想。长期以来，美国对其他用户提供的都是随时可能加上干扰的低精度信号。因此中国必须有自主的卫星导航系统。

另外，商业上，多年来美国靠出售信号接收设备赚取了巨额利润，年产值达到数百亿美元。

刘经南结合中国实际，率先提出建立广域差分GPS系统以对抗美国政府技术限制的思想，并制订出建设中国广域差分GPS系统的初步方案。他还研制出我国第一个GPS数据处理商品化软件，目前已占领了国内80％以上的市场。   

“拥有自主知识产权的全球卫星导航系统后，我国就能不受制于人了。”刘经南说。

.co人人都能享受北斗星服务

明日，我国铁路将进行第6次大提速，没有卫星导航提供每列火车在线运行的精确位置，提速将变得不可能。   

刘经南说，北斗卫星导航系统更重要的意义仍在民用。尽管北斗系统仍在建设中，但卫星导航精确定位的高科技成果，却早已植入我们的生活——在电子政务和电子商务、国土资源管理、城市规划与现状监控、应急系统的建立、灾害监测、交通、物流管理等方面都有广泛运用。  



通过对城市交通的精确定位与信息管理，不用修宽马路，就能减少堵车，降低运营成本。若发生SARS那样的大面积流行性疾病，也可快速获取疾病甚至病原分布位置，分析疾病传播规律，并制定疾病控制方案。

现在，一部具有定位功能的手机大约四五千元。刘经南说，北斗系统未来的发展方向是与多种移动通讯网络、互联网整合，为用户提供联网、漫游服务，如嵌入市民的电话、手提电脑、手表等大量的消费类电子产品，大大方便人们的日常生活，价格也将大大降低。

“北斗”导航定位卫星系列

2003年6月1日，中国自主研发的北斗系统正式开通，这标志着中国已经拥有了完全自主的卫星导航系统，北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段。“北斗一代”卫星定位系统工作原理“北斗一代”卫星定位系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70-140°，北纬5°-55°。

北斗三星只能提供三个联立方程，可以解出三个未知数，所以用于三维定位是可以的。但是因为卫星信号穿越电离层时速度不是恒定的，所以会产生时间误差。这样就产生了第四个未知数，方程组是无解的。如果将时间误差设定为恒定值，误差就会增大。据报道GPS只用三星定位，误差是50米以上（军码），所以必须要引入第四星，作为修正时间误差之用。按科学原理，静止轨道卫星两星经度差不能低于30度（目前的北斗一代的三星是E140，E110.5，E80），否则会造成接收机无法区分频率差，4星需要占用90度的赤道，这样可能造成无法在国内测控整个系统。

“北斗一代”发射的第三颗星，上面安装了激光反射镜，用于精确定位，这就是二代系统的基准星，也为中国二代北斗铺好的基础。所以一代的那颗备用星肯定是在二代系统里的；前两颗禁止星到时已经超年限了，大概需要发射新星替代。其实4静止星的主要作用是给东亚地区民航飞机进场出场提供精密导航服务，对于系统整体功能影响不大，我估计未来UAV也可以用到。

事实上，二代北斗导航的计划是4静止星＋12中轨星（20000KM）＋9高轨道星（36000KM）。原计划06年开始组网，但根据中国科学技术的快速发展，和现在的形势追求，在今年下半年将开始发射“北斗二代”系统的第一颗星。根据我国在国际电联申请的频率，和GPS一样也在L波段，应该已经考虑到接收机能收GPS信号的问题。至于伽利略，从目前双方合作的程度看，应该也可以兼容的。

覆盖区域，根据目前得到的消息，首先是发射9高轨道星，然后发射12中轨星；前者发射3-4星就可以首先覆盖东亚地区，满9颗后可以实现全球覆盖；后者可以进一步提高全球范围的导航精度和抗干扰能力。

●二代（COMPASS-）系统介绍

COMPASS-系统是继北斗一代系统后的中国新一代卫星导航系统，目前正处于研制阶段，预计2005年将开始发射卫星。

该系统由4颗静止卫星和两个移动卫星网络构成，具体参数是：

●工作区域：全球

●卫星网络：

中轨卫星网络，由9颗星组成，轨道高度是22000KM；

高轨卫星网络，由12颗星组成，轨道高度是36000KM；

静止卫星网络，由4颗星组成，其中轨位分别是：58.75E；80E；110.5E；140E。

●频带：

1164---1215MHz（下行）

1260---1300MHz（下行）

1300---1350MHz（上行）

●目前在国际电联的公布资料是：

COMPASS-H/M

58.75E

80E

110.5

140E

中国多年来的南北极地科学考察也是为建立卫星导航系统等确立大地测量基准点。采用4静止（利用已经发射的北斗）+9高轨+12中轨的设计，导航原理和GPS相同，导航精度相当于美国GPS增强型的水平，同时能满足民航飞机进场的导引要求。参加欧洲的系统我估计是获得一些技术经验，因为二代的构成和伽利略类似。

最后发射的那颗北斗一代备用星上面安装了激光反射镜，用于精确定位，这就是二代系统的基准星。卫星导航系统是大国间博擂的支柱科技。

中国将发射35颗星组建“北斗二代” 开放精度10米

      有关部门负责人日前接受新华网记者采访时说，中国已经开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统（Compass Navigation Satellite System）。
　　这位负责人介绍，卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，
努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。
　　2000年以来，中国已成功发射了3颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和ＧＰＳ广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
　　中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，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、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0．2米／秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
　　中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星，2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求，并进行系统组网和试验，逐步扩展为全球卫星导航系统。
　　这位负责人表示，为提高北斗卫星导航系统与其他全球卫星导航系统之前的兼容性和互操作性，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用，中国愿意与其他国家合作，共同发展卫星导航事业。

北斗系统的工作过程
    首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，径卫星转发器项服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，径卫星转发回中心控制系统。
    中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。
    对定位申请，中心控制系统测出两个时间延迟：即从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

北斗三星只能提供三个联立方程，可以解出三个未知数，所以用于三维定位是可以的。但是因为卫星信号穿越电离层时速度不是恒定的，所以会产生时间误差。这样就产生了第四个未知数，方程组是无解的。如果将时间误差设定为恒定值，误差就会增大。据报道GPS只用三星定位，误差是50米以上（军码），所以必须要引入第四星，作为修正时间误差之用。按科学原理，静止轨道卫星两星经度差不能低于30度（目前的北斗一代的三星是E140，E110.5，E80），否则会造成接收机无法区分频率差，4星需要占用90度的赤道，这样可能造成无法在国内测控整个系统。
“北斗一代”发射的第三颗星，上面安装了激光反射镜，用于精确定位，这就是二代系统的基准星，也为中国二代北斗铺好的基础。所以一代的那颗备用星肯定是在二代系统里的；前两颗禁止星到时已经超年限了，大概需要发射新星替代。其实4静止星的主要作用是给东亚地区民航飞机进场出场提供精密导航服务。事实上，二代北斗导航的计划是4静止星＋12中轨星（20000KM）＋9高轨道星（36000KM）。原计划06年开始组网，但根据中国科学技术的快速发展，和现在的形势追求，在今年下半年将开始发射“北斗二代”系统的第一颗星。根据我国在国际电联申请的频率，和GPS一样也在L波段，应该已经考虑到接收机能收GPS信号的问题。至于伽利略，从目前双方合作的程度看，应该也可以兼容的。
覆盖区域，根据目前得到的消息，首先是发射9高轨道星，然后发射12中轨星；前者发射3-4星就可以首先覆盖东亚地区，满9颗后可以实现全球覆盖；后者可以进一步提高全球范围的导航精度和抗干扰能力。

据我了解，中国的很多孩子与比尔.盖茨相比有很多致命的不足，如没有钱、还不会走路，不会说话，但为什么中国还要生这么多有缺点的孩子？:L :L

谢谢大大科普，先解决有没有的问题，再解决好不好的问题。

原帖由 横戈而立 于 2007-4-21 13:13 发表
据我了解，中国的很多孩子与比尔.盖茨相比有很多致命的不足，如没有钱、还不会走路，不会说话，但为什么中国还要生这么多有缺点的孩子？:L :L

:D :D :D

请问楼主，一般你是觉得你自己好还是觉得别人好？

自己的东西.

爹有娘有不如自己有。。。

关键时候GPS等国外的东西都不可信！谁知道有没有信号，就算有信号谁知道信号准不准

楼主是海归精英吧,说话如此可爱,或者不食人间烟火

自家的孩子 想怎么整就怎么整
别人家的孩子 靠不住

可爱的lz，要么真是无知者无罪，要么就是想出名了

有源的会暴露自己的方位

好在哪?再不好这玩意也是咱自己的吧!你还指望打仗的时候霉国一边给你提供信息资源一边和你打?

是自己的，这就是最好的

楼主混淆了民用产品和军用产品的根本区别。
民用产品可以不管其他东西，哪个性价比好就选哪个。
军用产品必须考虑一旦爆发战争，这个东西还能不能用？