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刚刚，收官之星成功发射，北斗三号到底牛在哪儿？

2020/06/24

导读

2020年新年伊始，国家主席习近平向全国人民发布新年贺词，贺词中点赞北斗系统：“北斗导航全球组网进入冲刺期”。今日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。北斗三号卫星导航系统，到底牛在哪儿？

北斗系统为陆地、航空、航海用户提供服务

（来源：）

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2020年新年伊始，国家主席习近平向全国人民发布新年贺词，贺词中点赞北斗系统：“北斗导航全球组网进入冲刺期”。今日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。

北斗三号卫星导航系统，到底牛在哪儿？

北斗系统是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。2003年，北斗一号建设完成，开始向亚太地区提供区域有源服务，填补了我国卫星导航领域的空白。2012年，北斗二号建设完成，开始向亚太地区提供区域无源服务。2018年底，北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球无源服务，2019年又实施7箭10星高密度发射，完成了所有中圆地球轨道（meo）卫星组网，标志着北斗三号系统核心星座部署完成。2020年6月，北斗三号计划完成所有30颗卫星的发射任务，建成完整系统，成为与美国gps、欧盟galileo和俄罗斯glonass并列的全球卫星导航系统之一。

那么，北斗三号相比于北斗二号做了哪些升级？在高手林立，竞争日益激烈的卫星导航领域，北斗三号如何才能获得属于自已的一席之地？

北斗三号卫星导航系统混合星座

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相比于北斗二号，北斗三号不仅仅在系统复杂程度、卫星数量、服务范围有了大幅提升，更采用了诸多新技术、新体制，使系统功能更加丰富，性能也产生了质的飞跃。

一系列新技术确保北斗三号服务的高精度、高性能。北斗三号采用星间链路技术，实现了所有导航卫星之间的通信和测量，可突破北斗只能在境内布设监测站的限制，有效地提高了中国境外服务的精度；也可通过境内星地连接，境外星间接力的方式，监视控制境外弧段的北斗三号卫星，实现“一星通，全网通”。

除此之外，北斗三号还更新了星座构型，搭载了更高稳定度的全国产原子钟；提出了更高精度、更稳定运行的地面处理架构和算法；发布了更适用于全球的电离层时延改正模型；在保留部分北斗二号信号的同时，播发新体制的导航信号，以实现更高的测距精度，更好的抗干扰、抗多径能力。

七大服务满足用户多样化需求。北斗三号不仅可以像其他全球卫星导航系统一样，为全球用户提供定位导航授时（rnss）服务，还有独具特色的六大服务：全球短报文通信（gsmc）、国际搜救（sar）、星基增强（sbas）、地基增强（gas）、精密单点定位（ppp）和区域短报文通信（rsmc）。其中，北斗系统的国际搜救服务不同于一般意义上的国际搜救，还带有反向链路确认功能，在系统确认求救信号后，会告诉求救者，系统已收到求救信号，正在组织力量赶去营救。此外，北斗系统特有的短报文通信服务，特别是区域短报文通信服务，系统容量提升10倍，用户功率降至3 w；精密单点定位服务可提供动态分米级、静态厘米级的高精度服务……

与其他系统兼容，共同为用户提供更优质的服务。兼容，是指独立或联合使用多个卫星导航系统，不给单个系统的导航服务带来不可接受的影响（有害干扰）；互操作，是指通过使用多个全球和区域卫星导航/增强系统及其开放服务，能在用户层面比单独依赖单个系统的开放信号获得更好的能力。从单系统服务到多系统兼容互操作是卫星导航领域的一大趋势，北斗系统正在推动与其他系统的合作，实现不同系统之间的星座互补、时间互操作、坐标相互转换，为用户提供更优质的服务。

北京卫星导航中心陈金平高工团队和中国科学院上海天文台胡小工研究员团队对北斗三号的18颗在轨中圆轨道卫星构成的基本系统星座进行了性能评估，详细分析了北斗三号基本系统的观测数据质量、广播星历及钟差精度、电离层模型精度以及定位精度。研究论文发表在《中国科学：物理学力学天文学》英文版2020年第6期。该研究成果表明，北斗三号的导航信号较北斗二号信号的多径等误差影响显著变小，星间链路使北斗系统在监测站布站受限的条件下实现了全球布站的服务性能。北斗三号播发的电离层时延模型为单频用户提供了更优质的改正效果，实现全球用户好于10 m（95%，置信度水平）的高精度定位。

注：本文转载自中国科学杂志社。

北斗三号卫星导航

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