中国北斗导航定位系统发展迅速
思瀚产业研究院    2024-10-23

根据《新时代的中国北斗》白皮书，北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。我国发展北斗实施“三步走”发展战略。

1994 年，中国开始研制发展独立自主的卫星导航系统，至 2000 年底建成北斗一号系统，采用有源定位体制服务中国，成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家。2012 年，建成北斗二号系统，面向亚太地区提供无源定位服务。

2020 年，北斗三号系统正式建成开通，面向全球提供卫星导航服务，标志着北斗系统“三步走”发展战略圆满完成。我国北斗系统向全球时代加速迈进。2012 年 12 月，北斗二号系统建成并提供服务，这是北斗系统发展的新起点。2015 年 3 月，首颗北斗三号系统试验卫星发射。

2017年 11月，完成北斗三号系统首批 2 颗中圆地球轨道卫星在轨部署，北斗系统全球组网按下快进键。2018 年 12 月，完成 19颗卫星基本星座部署。2020 年 6 月，由 24 颗中圆地球轨道卫星、3 颗地球静止轨道卫星和 3 颗倾斜地球同步轨道卫星组成的完整星座完成部署。2020 年 7 月，北斗三号系统正式开通全球服务，“中国的北斗”真正成为“世界的北斗”。

核心技术自主研发

根据《新时代的中国北斗》白皮书，中国从自身实际出发，因应世界卫星导航发展趋势，从星座构型、技术体制、服务功能等方面创新系统设计，攻克混合星座、星间链路、信号体制设计等多项核心关键技术，在全球范围实现一流能力。

创新星座构型。首创中高轨混合异构星座，高轨卫星单星覆盖区域大、抗遮挡能力强，中轨卫星星座全球运行、全球覆盖，是实现全球服务的核心，各轨道卫星优势互补，既能实现全球覆盖，又能加强区域能力。

构建星间链路。首次通过星间链路实现卫星与卫星之间、卫星与地面之间一体化组网运行，实现星间高精度测量和数据传输，基于国内布站条件提供全球运行服务。优化信号体制。突破调制方式、多路复用、信道编码等关键技术，率先实现全星座三频服务，实现导航定位功能与通信数传功能、基本导航信息与差分增强信息的融合设计，信号测距精度、抗干扰和抗多径等性能达到世界一流水平，实现与其他卫星导航系统的兼容共用并支持多样化特色服务。

系统组成创新引领

根据《新时代的中国北斗》白皮书，北斗系统由空间段、地面段和用户段组成。其中，空间段由中圆地球轨道、地球静止轨道、倾斜地球同步轨道等三种轨道共 30颗卫星组成；地面段由运控系统、测控系统、星间链路运行管理系统，以及国际搜救、短报文通信、星基增强和地基增强等多种服务平台组成；用户段由兼容其他卫星导航系统的各类终端及应用系统组成。

北斗系统星间星地一体组网，是中国首个实现全球组网运行的航天系统，显著提升了中国航天科研生产能力，有力推动中国宇航技术跨越式发展。

组批生产能力卓越。创新星地产品研制和星箭制造，研制运载火箭上面级、导航卫星专用平台，实现星箭批量生产、密集发射、快速组网，以两年半时间 18 箭 30 星的中国速度完成全球星座部署，创造世界导航卫星组网新纪录。关键器件自主可控。实现宇航级存储器、星载处理器、大功率微波开关、行波管放大器、固态放大器等器部件国产化研制，北斗系统核心器部件 100%自主可控，为北斗系统广泛应用奠定了坚实基础。

系统服务优质多样

根据《新时代的中国北斗》白皮书，北斗系统服务性能优异、功能强大，可提供多种服务，满足用户多样化需求。其中，向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信等三种全球服务；向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强等四种区域服务。定位导航授时服务。通过 30 颗卫星，免费向全球用户提供服务，全球范围水平定位精度优于 9 米、垂直定位精度优于 10 米，测速精度优于 0.2米/秒、授时精度优于 20 纳秒。

国际搜救服务。通过 6 颗中圆地球轨道卫星，旨在向全球用户提供符合国际标准的遇险报警公益服务。创新设计返向链路，为求救者提供遇险搜救请求确认服务。全球短报文通信服务。北斗系统是世界上首个具备全球短报文通信服务能力的卫星导航系统，通过 14颗中圆地球轨道卫星，为特定用户提供全球随遇接入服务，最大单次报文长度 560 比特（40 个汉字）。

区域短报文通信服务。北斗系统是世界上首个面向授权用户提供区域短报文通信服务的卫星导航系统，通过 3 颗地球静止轨道卫星，为中国及周边地区用户提供数据传输服务，最大单次报文长度 14000 比特（1000 个汉字），具备文字、图片、语音等传输能力。星基增强服务。创新集成设计星基增强服务，通过 3 颗地球静止轨道卫星，旨在向中国及周边地区用户提供符合国际标准的Ⅰ类精密进近服务，支持单频及双频多星座两种增强服务模式，可为交通运输领域提供安全保障。

精密单点定位服务。创新集成设计精密单点定位服务，通过 3 颗地球静止轨道卫星，免费向中国及周边地区用户提供定位精度水平优于 30 厘米、高程优于 60 厘米，收敛时间优于 30 分钟的高精度定位增强服务。

地基增强服务。建成地面站全国一张网，向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级高精度定位增强服务。

政策支持北斗发展

据自然资源部测绘标准化研究所微信公众号报道，“十四五”开局以来，国家各部委发布的北斗相关规划和政策措施超过 80 项，大力推动北斗在能源、通信、金融、民航、铁路、水运、卫生与健康等重点行业的广泛应用和深度融合，促进北斗在大众领域的应用拓展，推动北斗应用服务的规模化、市场化发展。据火石创造消息，全国各省市地方政府相继出台了支持北斗产业发展的相关文件，加快北斗领域技术创新、鼓励北斗技术推广应用、培育壮大卫星导航市场主体、推进产业集群化发展。

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