檢視北斗衛星導航系統的原始碼

'''北斗衛星導航系統'''（簡稱'''北斗系統'''）是一个衛星導航系統，會當替全球用戶提供全天的、規工的時陣、懸精度的定位、導航佮授時服務。北斗系統發展共有三代，自第二代開始的北斗系統予正式號做「北斗衛星導航系統」。

'''北斗一號系統'''（第一代這个北斗系統）由三粒衛星提供區域定位服務。對二空空年開始，該系統主要佇中國境內提供導航服務。二空一二年十二月，寶斗一號的上尾一粒衛星壽命到期，北斗衛星導航試驗系統停止運作。

'''寶斗二號的系統'''（第二代這个北斗系統）是一个包含十六粒衛星的全球衛星導航系統，分別為六粒靜止軌道衛星、六粒敧落地球仝步軌道衛星、四粒中地球的軌道衛星。二空一二年十一月，第二代這个寶斗系統開始佇亞太地區為用戶提供區域定位服務。

'''北斗三號的系統'''（第三代北斗系統）由三種無仝軌道的衛星組成，包括二十四粒地球著圓軌道衛星（崁全球）， 三粒敧落去地球仝步軌道衛星（崁亞太大部份地區）佮三粒地球袂振動軌道衛星（崁中國）。 寶斗三號佇二空一八年進前開放了北斗系統的全球定位功能。北斗三號系統佇二空二空年七月三十一號完整開通。

北斗衛星導航系統（BDS）、 美國全球定位系統（GPS）、 俄羅斯全球導航衛星系統（GLONASS）佮歐盟伽利略定位系統（Galileo）為聯合國衛星導航委員會認定的全球衛星導航系統四大核心供應商。

==名稱含義==

「 北斗衛星導航系統」是這个系統的官方名稱，伊是以北斗七星號名的。「北斗」彼字面意思為「就是北方的斗」，這是中國古早天文學家予大熊座上光的七粒星的號名。歷史上，人利用這七粒星來揣著北極星以確定方向。所以，「 北斗」這个名稱隱含著這个衛星導航系統的目的。

==發展過程==

中國為北斗衛星導航系統制定矣「三步行」發展規劃，對一九九四年開始發展的試驗系統（第一代的系統）為第一步，二空空四年開始發展的正式系統（第二代的系統）為第二步。至二空一二年完成對亞太大部分地區的崁崁閣正式提供衛星導航服務，此戰略的前兩步已經完成。根據計劃，北斗衛星導航系統（第三代系統）第三步欲佇二空一八年「一帶一路」國家，二空二空年完成，到時陣將實現全球的衛星導航功能。

===古早研究===

二十世紀七空年代，中國開始研究衛星導航系統的技術佮方案，毋過了後這項名做「燈塔」的研究計劃去予取消。

一九八三年，中國的航太專家、「 八百六十三計畫」倡導者之一的陳芳允院士提出「雙星定位」建設方案，即：共地心看做一粒虛擬衛星，閣發射兩粒靜止軌道通訊衛星，配合地面懸度座標實現對區域內地面目標的快速定位。

一九八九年，中國使用通訊衛星先進行試驗，驗證矣其可行性，了後的寶斗衛星導航試驗系統就徛佇這个方案。

一九九空年海灣戰爭中，美國為首濟國部隊通過衛星準確定位，佮彈道飛彈的結合，全面擊潰伊拉克軍隊，中國開始認真考慮自組衛星系統的軍事價值。

一九九三年七月，中美發生河溪號事件衝突，有風聲認為美國局部關起這个船所佇印度洋海區內底的 GPS 服務系統，使「河溪號」無法度閣繼續行。是因為這種威脅的可能推動中國啟動北斗一號系統的建設。

===北斗一號系統（一九九四年至二空空七年）===

一九九四年，中國正式開始寶斗衛星導航試驗系統（北斗一號系統）的研製，並佇二空空年十月三十一佮十二月二一相連紲發射兩粒靜止軌道衛星，區域性的導航功能會當實現。

二空空三年閣發射了一粒備份衛星，完成矣寶斗衛星導航試驗系統的組建。

====加入歐盟伽利略計劃====

二空空三年九月，中國拍算欲加入歐盟的伽利略定位系統計劃，並且佇咧閣紲落來的幾冬當中投入二四點三億歐元的資金。中國佮歐盟佇二空空四年十月九號正式簽署伽利略計畫技術合作協議。二空空八年一月，香港南華早報佇「中國不當『伽利略計劃小朋友』」的報導中指出講：中國不滿其在伽利略計劃中的被排斥，較早的投資無得著任何的回報，欲推出北斗二代佮伽利略定位系統競爭。

====和歐盟共同爭取衛星導航頻段====

二十一世紀初，上適合衛星導航的黃金頻段已經予美國佮俄羅斯全部占用。中國佮歐盟同時希望建設衛星導航系統，自按呢推動國際電信聯盟對彼當陣的航空導航頻段中，上大限度地𤲍出一塊仔一塊仔頻率，供衛星導航共同使用。這一段頻率，干焦黃金頻段的四分之一，煞是建設一个全球衛星導航系統上基本的頻率需求，而且各國均會當平等申請。二空空空四月十七號，北斗系統佮伽利略系統同時成功申報。按照國際電聯規則，必須佇七年有效期內成功發射導航衛星。頭一粒北斗二號衛星二空空七年四月十四號四時十一分升空，價值咧講的是，三號後傳來衛星頭一个訊號的時陣，距離國際電聯規定的申請失效上尾期限干焦賰無到四點鐘。

===寶斗二號的系統（二空空四年至二空一二年）===

二空空四年，中國加速投入資金啟動了有全球導航能力的北斗衛星導航系統的建設（北斗二號）， 並且佇二空空七年發射一粒中地球軌道衛星，進行矣大量試驗。二空空九年起，後續衛星繼續發射，並佇二空一一年開始對中國和周邊地區提供測試的服務，

截止二空一一年十一月，北斗二代有包括十粒衛星，開始佇中國投入服務。

二空一二年尾起做由地球仝步軌道衛星、敧身同步軌道衛星和中圓軌道衛星共十四粒衛星構成的寶斗二號系統，實現規工的時陣全工亞太大部份地區提供定位導航授的時陣服務。

====設計方案====

做第二代這北斗系統計畫的一部份，中華人民共和國政府已經以 CHINASAT 和 COMPASS 為名向國際電信聯盟無線電委員會 ( ITU ) 申請無線電頻率分配。新計畫經歷了四種設計方案，如下表：

===北斗三號的系統（二空空九年到二空二空年）===

北斗三號系統的建設自二空空九年啟動。

* 二空一五年八月，兩粒全球系統試驗衛星頭一改建立起星間鏈路。
* 二空一五年九月三十號，第二十粒北斗導航衛星準確飛入地球趨趨仝步軌道。這粒北斗衛星會和兩個外月前發射的北斗雙星實現「空間對話」，測試導航訊號，而且進行中軌道佮高軌道間的星間鏈路試驗，這種異鐵道面間的試驗是北斗系列的頭擺。
* 二空一七年十一月初五，北斗三號全球組網雙星頭擺發射。
* 二空一八年進行高強度第三代北斗系統的發射任務，計共發射十七粒北斗三號衛星，並且全部成功。二空一八年十二月二七，北斗三號基本系統建成並開始提供全球服務。
* 二空一九年十二月十六，北斗三號全球系統核心星座部署完成，寶斗全球服務能力全面實現。
* 二空二空年六月二十三號，中國完成寶斗全球衛星導航系統星座部署，完整服務全球的目標指日可待。
* 二空二空年七月二九，寶斗三號上尾一粒組網衛星入網工作。
* 二空二空年七月三十一號，寶斗三號全球衛星導航系統建成佮開通儀式佇早起十點三十分佇人民大會堂舉行，中共中央總書記習近平、國務院總理李克強、國務院副總理韓正等出席建成佮開通儀式，宣佈這个系統正式開通。

照計畫，該系統會佇二空一八年「一帶一路」國家，二空二空年完成建設提供全球定位服務，二空三五年建成以北斗為核心的綜合定位、導航、授時體系（'''P'''ositioning ,'''N'''avigation , and'''T'''iming—'''PNT'''）。 北京時間二空一八年十二月二七，國務院新聞發布會宣佈，寶斗三號提前兩年正式提供全球服務。

====東協各國加入合作====

中國科學技術部部長萬鋼佇二空一三年一月十九號中國科技工作會議上透露，二空一三年就欲積極實施「中國東協科技朋友計畫」，啟動「中國-東協聯合實驗室」、「 中國-東協技術轉移中心」建設，佇東協各國合作建設北斗系統地面站網。

===北斗四號的系統（二空二空年到二空三五年）===

去目前中國當咧醞釀後一代衛星系統建設，向 PNT（導航定位授的時陣）方向發展，乎抑若二空三五年初步建成中國泛佇國家時空系統。

==意義佮特色==

===寶斗一號===

一 . 一九八三年，陳芳允院士提出「雙星定位」建設方案無仝款佇美國 GPS 的四星定位，會當上細的星座、上少的投入、上短的周期，實現中國衛星導航系統對無到有。
二 . 二空空空年發射了兩粒靜止軌道衛星，區域性的導航功能會當實現。到此，中國人正式有完全屬於家己衛星導航系統，中國成做世界上第三个獨立建成衛星導航系統的國家。
三 . 寶斗一號系統融合了部份通訊衛星的功能，會當提供「發簡訊」的短報文服務。

===北斗二號===

一 . 北斗試驗系統的衛星原子鐘是由瑞士進口，寶斗二的星載原子鐘漸漸開始使用中國的航太科工二院兩百空三所提供的國產原子鐘。北斗的衛星系統總設計師楊慧佇二空一二年表示，寶斗已經開始使用國產原子鐘，其性能佮進口的產品誠好。。 除科工二院兩百空三所外，國內猶閣有中國科學院上海天文台、中國科學院精密測量科學佮技術創新研究院等等濟間單位同時為寶斗衛星提供原子鐘。
二 . 北斗系統是全球唯一由三種鐵枝路衛星構成的導航系統。

===北斗三號===

一 . 按照傳統衛星管理手段，控制使用好踅飛地球的衛星，就愛有全球的地面站。難以全球布站的狀況之下，著愛建立衛星之間的星間鏈路，實現衛星管衛星。二空一五年八月，兩粒全球系統試驗衛星頭一改建立起星間鏈路，標誌對中國掌握了這國際領先的核心技術。
二 . 寶斗三號的短報文通訊能力顯明提升，資訊發送的能力對一改百二十个漢字提升到一改千二百个漢字，閣會當發送圖片等等的資訊。
三 . 為著欲提高衛星佇軌服務的可靠性，寶斗三號衛星採取幾若項可靠性措施，使衛星的設計壽命達到一二年，達到國際導航衛星的先進水平。
四 . 率先提出國際上頭一个高中軌道星間鏈路混合型新體制，成做有自主智慧財產權的星間鏈路網路協議、自主定鐵枝、時間仝步等系統方案。
五 . 建立了器部件國產化對研製、驗證著應用一體化體系。寶斗導航衛星單機佮關鍵元器件國產化率達到百分之一百。

==應用==

寶斗衛星導航系統提供定位、導航、授時服務，分做開放服務佮授權服務兩種方式。

===開放服務===

任何用戶可免費提著此服務，佇精度衰減因為 PDOP≤ 六條件下跤，全球大部分的區域可用性是優於百分之九十九九尺尺。佇全球的區域實測定位精度攏值：

* 定位精度平面二公尺、懸程三公尺
* 測速精度空抹零空五公尺 / 秒
* 授時精度空七九八奈秒

===授權服務===

除了面向全球的免費開放服務外，閣有需要得著授權方可使用的服務，授權閣分做無仝的等級，區分軍用佮民用：

* 懸精度：寶斗衛星導航系統會當提供比開放服務閣較好的精確度，需要得著授權，其具體性能指標無知。
* 廣域差分：佇亞太地區藉助類似是闊域擴增系統的廣域差分技術（廣域增強）， 根據授權用戶的無仝等級，提供閣較懸的定位精度，上懸的為一公尺。
* 資訊收發：區域短報文通訊服務，通過三粒 GEO 衛星，服務中國佮周邊地區的所在，容量提升十倍，單改報文長度一千个漢字，用戶機發射功率降到三 W。全球短報文通訊服務，系統通過十四粒 MEO 衛星，為全球用戶提供試用服務，單擺通訊能力四十个漢字。

===應用狀況===

二空一八年中國國內衛星導航產業產值已經超過人民幣三千億，支持寶斗三號新訊號的，二十八 nm 工藝射頻基帶一體化 SoC 晶片，已經佇物聯網佮消費電子領域得著廣泛應用。上新的二十二 nm 工藝雙頻定位晶片已經有備市場化應用條件，全頻一體化高精度晶片當咧研發，寶斗晶片性能將閣頂一个坎站。據統計，國產北斗導航型晶片模組累計銷量已突破八千萬片，高精度板卡佮天線銷量已經占照國內百分之三十佮百分之九十的市場份額，並且輸出到一百外个國家佮地區。北斗系統這陣廣泛應用佇交通運輸、公共安全、農林漁業、水文監測、氣象預報、通訊時統、電力調度、救災減災等等領域， 融入去國家核心基礎設施，已經產生顯出的經濟效益和社會效益。

二空一九年中國衛星導航和位置服務產業總體產值達三千四百五十億。北斗和網際網路、大數據、人工智慧等等新技術的融合發展，當佇咧構建以北斗時空資訊做主要內容的新興產業生態鍊，當咧成做寶斗產業快速發展的新 ia̋n-jín 佮捒入去，推動著生產生活方式變革佮商業模式的不斷創新。據中國日報報導，北斗系統頭一粒衛星發射一五年後，伊每年為幾間大型企業產生的營業額有三千一百五十萬美金，其中就有中國的航太科工集團，高德軟體有限公司佮中國兵器工業集團公司。

寶斗對其試驗系統開始就有其軍事目的，尾仔漸漸民用化，其正式系統嘛確定是一个軍民兩用的系統，也將會當提供中國企業大量的機會。

====農林漁業====

截到二空一二年底，中國有約四萬隻漁船安裝囉寶斗衛星導航系統的尾溜，終端向手機發送簡訊為三角人民幣，高峰的時陣每個月發送七十萬條。同時，中國有十萬台車已經安裝寶斗的導航設備。

截到二空二空年內底，是北斗的農機作業監管平台實現農機遠逝管理佮精準作業，服務農機設備超過五萬台，幼路農業產量提懸百分之五，農機油了節百分之十。

====交通運輸====

二空一五年二月，央視報導電子公車站牌仔已經接入北斗定位，上海倚四千台公車已經完成配備，車牌仔使用太陽能供電。

北斗系統廣泛應用於重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度實時定位調度等等領域。

截至二空一九年四月，中國超過六百二十萬台營運車輛、三萬台郵政佮快遞車輛，三十六个城市的約八萬台公交車、三千兩百外座內河導航設施、兩千九百外座海上導航設施共應用北斗系統，建成全球上大的營運車輛動態監管系統，有效提升了管理效率佮道路運輸安全水平。

截到二空一九年底，中國超過六百五十萬台營運車輛、三萬台郵政佮快遞車輛，三十六个中心城市約八萬台公交車、三千兩百外座內河導航設施、兩千九百余座海上導航設施共應用北斗系統。

====減災救災====

目前已經起成部、省、市（縣）三級平台，實現六級業務應用，推廣北斗終端超過四陽五萬台。受災地區利用寶斗短報文功能，及時報災害位置、突發災害資訊佮災區救助資訊等等。各級民黨政部門通過北斗終端進行救災物資的查詢管理佮監控，大幅提升全國救災物資管理佮調運水平。

====晶片====

經過多年發展，寶斗已經形成完整的產業鏈，北斗基礎產品已經實現自主可控，國產北斗晶片、模組遮的關鍵技術全面突破，性能指標佮國際同類產品真相當。多款北斗晶片實現規模化應用，工藝水平達到二十二奈米。截到二空一九年底，國產北斗導航型晶片、模組頂基礎產品銷量已突破一億片，國產高精度板卡佮天線銷量分別占中國市場百分之三十佮百分之九十彼个份額。中國航太科工集團所屬航太系統公司依託有自主智識產權的高精度衛星定位授時技術佮自主研製的高精度多模衛星導航晶片，為電信設備製造商、基礎設施管理部門、銀行佮金融企業等等提供高精度定位授時技術產品佮服務解決方案。該公司累計開發北斗多模導航晶片六代十外款，成做高精度授的時陣、差分定位佮組合導航等等多樣化產品型譜，已經應用佇交通、物流、司法、公安等眾多領域，年出貨量超兩百萬片。

制約北斗導航民用的上大罐頷頸是晶片價數，相對的是 GPS 系統，北斗終端的設備的晶片成本較懸，若會當廣泛生產佮使用會當降低價數。

國內外主流晶片廠商攏推出兼容北斗系統的通導一體化晶片。據統計，二空一九年第一季度，佇咧中國市場申請入去網的手機仔有一百十六款有定位功能，其中支持北斗定位的有八十二款，寶斗定位支持率達到百分之七十。支持北斗系統的手錶仔、手環等等的智能穿戴設備，佮學生仔卡、老年卡等特殊關愛產品一直衝現，得著廣泛應用。此外，北斗系統猶閣廣泛應用到印度尼西亞土地確權、科威特建築施工、烏干達國土測試、緬甸精準農業、馬爾地夫海上釘杙仔、泰國倉儲物流、𢼌技師趁機場授的時以及俄羅斯電力巡檢等濟國無仝領域。

====國防安全====

二空一四年十二月，央視咧探討東風-四十一洲際彈道飛彈的節目中由評論員表示，寶斗衛星的軍用訊號基本已經全球崁 ( 可能是繼續式抑是機動式崁的 )，並且會使解放軍的多彈頭洲際飛彈接收訊號，對集束式行向分導式加彈頭，分裂了的每一个銃子頭攏有導向能力通變鐵枝飛向目標。

==寶斗一號==

寶斗衛星導航試驗系統閣叫北斗一號，是中國第一代衛星導航系統，即有源區域衛星定位系統，一九九四年正式立項，二空空空年發射二粒衛星了後就會當做工課，二空空三年閣發射了一粒備份衛星，試驗系統完成組建，該系統服務的範圍為東經七十 °－一百四十 °，北緯五 °－五十五 °。佇衛星的壽命到期了後（二空一二年十二月）， 系統已經停止工課。

===系統組成===

系統分做三个部分，分別為空間段、地面段、用戶段：

* 空間段：由三粒地球靜止軌道衛星組成，兩粒工作衛星定位東經八十 ° 佮一百四十 ° 赤道頂空，另外有一粒佇咧東經一百十五葩 ° 彼个備份衛星，會當佇咧某工作衛星失效的時予以接替。
* 地面段：由中心控制系統佮標校系統組成。中心控制系統主要用佇咧衛星軌道的確定、電離層校正、用戶位確定、用戶短報文資訊交換等。標校系統會當提供距離觀測量佮校正參數。
* 用戶段：用戶的終端。

===性能===

寶斗衛星導航試驗系統佇二空空年會當使用後，其定位精度一百公尺，使用地面參照站校準了為二十公尺，佮彼當時全球衛星定位系統民用碼不止仔好。系統用戶能實現家己的定位，嘛會當向外界報告家己位置佮發送消息，授時精度二十奈秒，定位響應時間為一秒。

因為是採用少量衛星實現的有源定位，伊這个系統成本較低，毋過系統伊佇定位的精度、用戶容量、定位的頻率次數、隱遮的原因等方面攏受著限制。另外該系統無測速功能，袂當用佇精確導引武器。因為可能佮這个衝突中間，使用正式系統乃是必要的，袂當共作備用。

==北斗二號和北斗三號==

服務佇亞太的寶斗衛星導航系統嘛予人號做寶斗二號，是中國第二代衛星導航系統，「 北斗衛星導航系統」英文簡稱 BDS，捌用名 COMPASS 一詞。衛星導航系統的發展目標是對全球提供無源定位，佮全球定位系統相𫝛。佇計畫內底，規个系統共由十六粒衛星組成，其中六粒是咧靜止軌道衛星，以與使用靜止軌道衛星的北斗衛星導航試驗系統兼容。其總設計師孫家棟。計畫的主要參與者為中國人民解放軍總參謀部、中國人民解放軍總裝備部、國家國防科技工業局、中國科學院、中國航太科技集團公司、中國電子科技集團公司、國防科技大學。節甲二空一二年，中國為著試驗系統佮崁亞太的正式系統共開數百億的人民票，為著實現攏有起全球的目標，閣將投入四五百億以上。

寶斗三號是佮二代寶斗而存的衛星導航系統，其實是漸漸升級對全球的崁，按算佇二空二空年前完成，為全球用戶提供定位、導航、授時服務，中國將發射大量的中地球軌道衛星，同時因為這馬系統的衛星壽命嘛會到期，嘛將會佇二空二空年前完成一部份的替換。中國原計畫佇二空一四年發射一粒試驗星，以驗證全球系統建設中的關鍵技術。但實際到二空一五年才開始發射新一代衛星。二空二空年六月二十三號，寶斗三號上尾一粒組網衛星發射成功。二空二空年七月三十一號，北斗三號全球衛星導航系統建成開通。

====亞太服務====

北斗衛星導航系統的建設佇二空空四年啟動，二空一一年開始對中國和周邊提供測試服務，二空一二年十二月二七這个起正式提供衛星導航服務，服務範圍涵蓋亞太大部份地區，南緯五十五度到北緯五十五度、東經五十五度到東經一百八十度為一般服務範圍。該𤆬航系統提供兩種服務方式，即開放服務佮授權服務。開放服務是佇服務區免費提供定位、測速、授時服務，定位的精度做二十五公尺，測速精度空石二公尺 / 秒，授時精度五十奈秒，佇咧服務區較邊仔的精差會較䆀。授權服務是向授權用戶提供更加安全佮更加懸的定位、測速、授時、通訊服務猶閣有系統完好性資訊，這類用戶為中國軍隊和政府等。因為這个正式的系統繼承試驗系統的一寡功能，會當佇亞太地區提供無源定位技術所袂當完成的服務，親像短報文通訊。

===系統組成===

寶斗衛星導航系統由空間段、地面段、用戶段組成。

====空間段====

北斗衛星第三代導航系統空間段計畫由三十粒衛星組成，包括三粒靜止軌道衛星、二十四粒中地球軌道衛星、三粒敧身仝步軌道衛星。三粒靜止軌道衛星定點位置為東經八十 °、一百十二五 °、一百四十 °，中地球軌道衛星運行佇三个軌道平面上，軌道平面之間為相隔一百二十 ° 分佈齊勻。

到二空一二年底北斗亞太區域導航正式開通時，已為正式第二代北斗衛星導航系統發射十六粒衛星，其中十四粒組網並提供服務，分別為五粒靜止軌道衛星、餓粒敧落地球仝步軌道衛星（攏佇咧傾角五十五 ° 的鐵枝路面頂懸）、 四粒中地球的軌道衛星（攏佇咧傾角五十五 ° 的鐵枝路面頂懸）。

====地面段====

系統的地面段由主控站、注入站、監測站組成。

* 主控站用佇系統運行管理佮控制等等。主控站對監測站接收數據閣進行處理，生成衛星導航電文佮差分完好性資訊，若後交予注入站執行資訊的發送。
* 注入站用佇向衛星發送訊號，著衛星進行控制管理，佇接受主控站的調度了後，將衛星導航電文佮差分完好性資訊向衛星發送。
* 監測站用佇接收衛星的訊號，發送予主控站，會當實現對衛星的監測，以確定衛星的軌道，並為時間同步提供觀測資料。

====用戶段====

用戶段即用戶的終端，即時會當是專用佇寶斗衛星導航系統的訊號接收機，嘛會當是同時兼顧其他的衛星導航系統的接收機。接收機需要掠著並且跟蹤衛星的訊號，根據數據按一定的方式來進行定位計算，終其尾得著用戶的經緯度、懸度、速度、時間等等的資訊。

==原理==

===空間定位原理===

佇空間內底若已經確定講 A、B、C 三點的空間位置，而且第四點 D 到三點的距離攏已經知的情形下，即會當確定 D 的空間位置，原理如下：因為乎 A 點位置佮 AD 距離已知影，會當推算講出 D 點一定位佇咧 A 為圓心、AD 為半徑的圓球表面，照這个方法閣會當得著以 B、C 為圓心的另外兩个圓球，即 D 一定佇咧這三个圓球的交匯點頂懸，即三球交匯定位。寶斗的試驗系統佮正式系統的定位攏靠此原理。

===有源佮無源定位===

做衛星導航系統使用有源時間測距來定位時，用戶終端通過導航衛星向地面控制中心發出一个申請定位的訊號，了後地面控制中心發出測距訊號，根據訊號傳輸的時間得著用戶佮兩粒衛星的距離。除了遮的資訊以外，地面控制中心閣有一个資料庫，為地球表面各點至地球心的距離，當認定用戶嘛佇遮無齊勻球面的表面的時陣，三球交匯定位的條件已經全部滿足，控制中心會當計算出用戶的位置，閣將的資訊發送到用戶的終端。寶斗的試驗系統完全基於此技術，若了後的北斗衛星導航系統除了使用新的技術外，嘛保留這項技術。

做衛星導航系統使用無源時間測距技術時，用戶接收至少四粒導航衛星發出的訊號，根據時間的資訊會當得著離資訊，根據三球交匯的原理，用戶終端家己會使家己來算其他的空間位置。此即為 GPS 所使用的技術，寶斗衛星導航系統嘛使用此技術來實現全球的衛星定位。

===精度===

參照三球交匯定位的原理，根據三粒衛星到用戶終端的距離資訊，根據三維的距離公式，就倚靠列出三个方程得著用戶終端的位置資訊，即理論上使用三粒衛星就會當達成無源定位，毋過因為衛星時鐘佮用戶終使用的時鐘間一般會有精差，抑若電磁波以光速傳播，微細的時間精差會當致使距離資訊出現真大失真，實際上應當認為時鐘差距毋是零是一个未知數 t，遮爾方面就有四个未知數，即客戶捀的三位坐標（X，Y，Z）， 以及時鐘差距 t，故需要四粒衛星來列出四个關於距離的方程式，上尾仔才有法度求著答案，準講用戶端所在的三維位置，根據這三維位置會當進一步換算是經緯度佮海拔懸度。

如果空中有夠額的衛星，用戶總是會當接收偌濟衛星的資訊時，會當將衛星每一組四粒分做濟个組，列出多組方程，後通過定著的算法揀精差上細的彼組結果，會當提懸精度。

電磁波用三十萬 khí-looh / 秒的光速傳播，咧測量衛星距離的時，若衛星鐘有一奈秒（十億分之一秒）時間是精差，會產生三十公分距離差。就算衛星採用的是非常精確的原子鐘，嘛會累積較大的精差，所以地面工作站會監視衛星時鐘，而且結果和地面上閣較大規模的閣較精確的原子鐘較，得著差的修正資訊，落尾用戶通過接收機會當得著經過修正了後的閣較精確的資訊。當前有代表性的衛星用原子鐘大約有數奈秒的累積誤差，產生大約一米的距離無差。

為著提高定位的精度，猶閣會使用差分技術。佇地面上建立的基準站，共遮的精確坐標佮通過導航系統予出的坐標比較起來，會當著修正數，嘿外發布，用戶尾溜倚靠這修正數，會當共家己的導航系統計算結果進行再一遍的修正，自按呢提懸精度。比如講，全球定位系統使用差分全球定位系統了後，定位精度會當達到五公尺左右。

==技術==

===北斗二代衛星平台===

佇咧北斗衛星導航系統內底，會當使用無源時間離開技術做全球提供無線電衛星導航服務（RNSS）， 也仝時陣也保留試驗系統當中的有源時間測距技術，即提供無線電衛星測定服務（RDSS）， 但是只干焦佇亞太地區實現。對衛星所起到的功能來區分，會當分做下列兩類：

* 非靜止軌道衛星：二代北斗衛星導航系統中地球軌道衛星佮趨趨地球仝步軌道衛星使用東方紅衫號通訊衛星平台閣有改進，其酬載攏為 RNSS 載錢。後續中地球的鐵枝道衛星將採用專門的小型化中地球的鐵枝路衛星平台。
* 靜止軌道衛星：這類衛星使用改進型東方紅三號平台，其五粒衛星的定點位置為東經五十八孵七五 ° 到百六十 ° 之間，逐粒有三種酬載，即用作有源定位的 RDSS 載錢、用做無源定位的 RNSS 載錢、用佇客戶捀間短報文服務的通訊載荷。因為這類衛星干焦定點佇亞太地區上空，故需要用著 RDSS 載荷的有源定位服務猶閣有用著通訊載荷的短報文服務干焦會當佇亞太提供。

寶斗衛星導航系統同時使用靜止軌道佮非靜止軌道衛星，對亞太範圍內底的區域導航來講，無需要藉助中地球軌道衛星，干焦靠北斗的地球袂囥佇鐵枝道衛星佮趨趨地球仝步軌道衛星就有保證服務性能。若數量傷過大的中地球軌道衛星，主要服務佇全球衛星導航系統。此外，若準敧落去地球仝步軌道衛星發生故障，則中地球的軌道衛星會當調整軌道予以接替，即作為備份星。

截志二空一二年發射的北斗系統的衛星設計壽命攏是八年，紲後閣有數量濟濟的中地球軌道衛星需要發射，遮的衛星將採用專門的中地球軌道衛星平台，活命欲延長到一兩冬抑是閣較濟，猶閣會往小型化發展。

===衛星製造佮發射===

因為需要一定數量的衛星才會當提供質量可靠的導航服務，對衛星的壽命方面考慮，若發射閬過久，後壁衛星發射的時陣，可能較早的衛星已近退役，所以寶斗的衛星需要佇短時間發射，中國佇三年的時間內共發射十四粒北斗衛星，這是中國第一遍使用「一改設計，組批生產」的方式對衛星快速批量生產。到二空二空年的時陣，佇二空一空年前後發射的衛星已經退役，所以佇兩千空一十二到二空二空年的八年時間內底，中國需要為準備崁全球的寶斗衛星導航系統再生產出三十外粒衛星。

中國佇一九八一年就成功執行過「一箭外星」，毋過此技術一般用佇咧發射一粒大衛星佮幾粒小衛星，將衛星送入無仝款的軌道。二空一二年使用「一箭雙星」發射北斗衛星，是中國頭擺用一枚火箭發射兩粒仝款的大質量衛星，火箭共兩粒衛星送入去仝一个軌道面頂懸，其中衛星的運行軌跡仝款，其實差別佇鐵枝路。

===時間系統===

北斗衛星導航系統的系統時間叫做北斗時，屬於原子時，溯源到中國的協調世界的時陣，佮協調世界的誤差佇一百奈秒內，起算時間是協調世界時二空空六年一月一號空時零分空秒。

===訊號傳輸===

北斗衛星導航系統使用分碼偌重進接技術，佮全球定位系統佮伽利略定位系統一致，啊若無仝格洛納斯系統分真濟重進接技術。兩者相比，分碼偌重進接有閣較懸的頻譜利用率，佇由 L 波段的頻譜資源非常有限的情況下，選擇分碼偌重進接是閣較妥當的方式。此外，分碼偌重進接的抗干擾性能，佮其他衛星導航系統的兼容性會當閣較好。

北斗衛星導航系統的官方宣佈，佇咧 L 波段和 S 波段發送導航訊號，佇咧 L 波段的 B 一、B 二、B 三頻點上發送服務訊號，包括開放的訊號佮需要授權的訊號。

* B 一頻點：一千五百五十九石頭空五二 MHz－一千五百九十一孵七八八 MHz
* B 二頻點：一千一百六十六刣二二空 MHz－一千兩百一十七刣三七空 MHz
* B 三頻點：一千兩百五十配六一八 MHz－一千兩百八十六捧四二三 MHz

國際電信聯盟分配矣 E 一（一千五百九十 MHz）、 E 二（一千五百六十一 MHz）、 E 六（千二百六十九 MHz）和 E 五 B（一千兩百空七 MHz）四个波段予北斗衛星導航系統，這佮伽利略定位系統使用抑是計劃使用的波段存在重合。毋過，根據國際電信聯盟的頻段先占先得政策，若北斗系統先走使用，即擁有使用相應頻段的優先權。二空空七年，中國發射矣寶斗-M 一，了後佇相應波段頂懸去予檢測著訊號：一千五百六十一孵空九八 MHz± 二孵空四六 MHz，一千五百八十九九九七四二 MHz，一千二百空七爿一四 MHz± 十二 MHz，一千兩百六十八孵五二 MHz± 十二 MHz，以上波段佮伽利略定位系統計劃使用的波段重合，佮全球衛星定位系統的 L 波段嘛有小部份重合。

北斗-M 一是一个實驗性的衛星，用佇發射訊號的測試佮驗證，並且會當先占的原則確定對相應頻率的使用權。北斗-M 一衛星佇咧 E 二、E 五 B、E 六頻段進行訊號傳輸，傳輸的訊號分做二類，分別予人稱做「I」和「Q」。「I」的訊號具較短的編碼，可能予人用來做開放服務（民用）， 而且「Q」部份的編碼閣較長，閣較強抗干擾性，可能會予人用做需要授權的服務（軍用）。 佇寶斗-M 一發射了後，法國、美國等工程師即展開了對訊號的研究，研究者包括佇咧中國引起熱議的高杏欣，伊佮團隊分析出了寶斗-M 一衛星的民用碼頻道編碼方式閣予以公開，但其研究內容佮軍用碼的安全問題無關係，事實上全球衛星定位系統佮伽利略定位系統的民用碼也早就予人破解。

==爭議事件==

二空二一年四月，河北滄州一卡車司機佇路過唐山市豐潤區超限站時，被用車載北斗終端落線做為由處以扣車佮兩千箍罰款，愛司機表示講無法度知影講終端是毋是落線，而且因為無法度接受處罰，此後服用農藥自殺身亡，事件引發社會的關注。《人民日報》等媒體報導事件的時陣解說強調，事件非北斗衛星故障，需要堅決阻制商家以北斗系統之名炒作自家導航工具，無愛予北斗衛星做「北斗產品」故障背鼎，閣需要加強定位裝置和平台的質量管控，完善相關處罰的行政複議機制、數據會當視化，以及關愛貨車司機的心理健康狀況。

==注釋==

==參考文獻==

==參與==

==外部連結==

* 北斗衛星導航系統網站
* 寶斗衛星導航對比美國 GPS 導航

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