二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展歷程

（一）標(biāo)識

北斗系統(tǒng)的標(biāo)識是由幾個部分來組成的：一是北斗星；二是太極陰陽魚，二者共同代表著中國的傳統(tǒng)文化、古代用來辨識方位的依據(jù)；三是網(wǎng)格化的地球；四是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的中英文標(biāo)識，表示著北斗系統(tǒng)是一個全球的開放兼容的系統(tǒng)。其中，標(biāo)識的顏色有：代表著太空的藍(lán)色與代表著我們的航天事業(yè)的淺藍(lán)色。總圖形是圓形，代表了中國傳統(tǒng)文化的“圓滿”意思。

（二）三步走發(fā)展戰(zhàn)略

北斗系統(tǒng)目前正在經(jīng)歷三步走發(fā)展戰(zhàn)略，這一戰(zhàn)略是根據(jù)我國國情而提出的。北斗一號，解決了我們國家有無衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的問題，是一種區(qū)域的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、一種有源的導(dǎo)航系統(tǒng)。所謂有源，就是用戶在定位時必須要朝衛(wèi)星發(fā)送請求定位信號，衛(wèi)星接收到請求信號之后通過地面處理再把定位信息反送給用戶，這樣一是不利于保密，二是地面控制部分需要接收每個用戶發(fā)送的請求，存在著用戶數(shù)量的限制。為了解決上述問題，我們開發(fā)了北斗二號。北斗二號最重要的就是從有源系統(tǒng)變成了無源系統(tǒng)，也就是用戶不再需要朝衛(wèi)星發(fā)送請求信號，也就沒有了用戶數(shù)量的限制。但是，北斗二號仍然是區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，只能在我國與周邊國家內(nèi)服務(wù)。目前，我們正在建設(shè)的北斗三號是從區(qū)域變成了全球的無源導(dǎo)航系統(tǒng)。這就是三步走發(fā)展戰(zhàn)略，其中北斗二號仍然在使用，北斗三號正在組網(wǎng)部署，預(yù)計2020年底完成。截至2019年9月，我們總共發(fā)射了48顆衛(wèi)星，包括北斗一、北斗二和北斗三。2017年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)榮獲國家科技進(jìn)步特等獎——“實現(xiàn)了國際衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和我國航天領(lǐng)域的多個首創(chuàng)，走出了一條符合我國國情、獨具特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路”。

1.北斗一號區(qū)域系統(tǒng)

1994年，我們啟動了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航實驗系統(tǒng)的建設(shè)；2003年，北斗一號具備了區(qū)域、有源的服務(wù)能力。北斗一號的衛(wèi)星空間部分，是由兩顆GEO衛(wèi)星加上一顆在軌的備份衛(wèi)星構(gòu)成，可以實現(xiàn)20米的定位精度和100納秒的授時精度，服務(wù)范圍是中國全境及其周邊部分地區(qū)。

2.北斗二號區(qū)域系統(tǒng)

北斗二號是2004年啟動建設(shè)，2012年朝全世界公開，具有了區(qū)域無源服務(wù)能力。相對于北斗一號，北斗二號的定位精度和授時精度都有了很大的提高，其中定位精度達(dá)到了10米，授時精度提高到了20納秒。此外，除了北斗一號的定位、通信、授時功能，北斗二號還增加了差分增強功能，可以通過該功能實現(xiàn)1米的定位精度。北斗二號的空間星座由5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星共14顆衛(wèi)星組成，是世界上第一個公開服務(wù)的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是第一次將定位、授時、短信、差分增強等業(yè)務(wù)融為一體。通過5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星，我們可以實現(xiàn)位置的共享、管控、報告，其中北斗系統(tǒng)的定位性能和GPS系統(tǒng)相比只有很小差異，優(yōu)于GLONASS。

4.北斗三號全球系統(tǒng)

2020年，我們將會擁有具備全球無源服務(wù)能力的北斗三號。北斗三號具備的功能又得到了進(jìn)一步擴大，包括導(dǎo)航定位、區(qū)域的和全球的短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位，共6項服務(wù)。北斗三號的星座由3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO衛(wèi)星和24顆MEO衛(wèi)星組成，可以實現(xiàn)5到10米的定位精度、10至20納秒的授時精度、亞太0.1m/s全球0.2m/s的測速精度。

北斗三號的建設(shè)分成了三個階段：2016年建成試驗系統(tǒng)，發(fā)射了2顆IGSO衛(wèi)星和3顆MEO衛(wèi)星，進(jìn)行了在軌驗證；2018年發(fā)射19顆衛(wèi)星，形成了北斗三號的基本系統(tǒng)，可以向“一帶一路”有關(guān)國家和地區(qū)提供服務(wù)；2020年形成3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO衛(wèi)星和24顆MEO衛(wèi)星的完整系統(tǒng)。

（1）導(dǎo)航定位服務(wù)

2019年，我們進(jìn)行了一次導(dǎo)航定位服務(wù)的測試。從測試結(jié)果上看，北斗三號的定位精度在水平上是3到5米、在高程上是6到8米。

（2）短報文通信服務(wù)

短報文通信是我們國家一個重大的特色。北斗三號提供的區(qū)域的短報文通信服務(wù)，容量由先前的120個漢字增加到1000個漢字；全球短報文通訊服務(wù)通過14顆MEO衛(wèi)星實現(xiàn)，報文長度為40個漢字。

（3）星基增強服務(wù)

星基增強服務(wù)（SBAS）的定位精度是1米左右，服務(wù)區(qū)域是東經(jīng)75度到135度、北緯10度到55度的中國及周邊地區(qū)。

（4）國際搜救服務(wù)

國際搜救服務(wù)是通過6顆MEO衛(wèi)星實現(xiàn)的全球的搜救服務(wù)。

（5）精密單點定位服務(wù)

精密單點定位是通過3顆GEO衛(wèi)星實現(xiàn)的亞太區(qū)域的定位系統(tǒng)，靜態(tài)可以達(dá)到厘米級的定位，動態(tài)可以達(dá)到分米級的定位，所以北斗三號在定位精度上又得到了進(jìn)一步增強。

上述內(nèi)容就是北斗系統(tǒng)提供的6類服務(wù)。我們服務(wù)的特色就是服務(wù)全球、突出重點，即：在全球有導(dǎo)航定位、全球短報文通信和國際搜救；在亞太特別是在中國區(qū)域有星基增強、精密定位和區(qū)域短報文通信。相較于GPS、GLONASS和伽利略系統(tǒng)，短報文通訊服務(wù)是北斗三號的一個非常重要的亮點，此外我們具備獨特的星基增強服務(wù)。