带你全面了解北斗！

今天，西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭发射我国北斗卫星导航系统（北斗三号GEO-3卫星，即北斗三号最后一颗组网卫星）！你在震撼之余也一定有好多问题，对不对？今天小编总结了几大问题，包括北斗是什么、发展北斗的意义、北斗建设之路、北斗的”技能“等多个方面，帮大家全面了解中国北斗卫星导航系统。

一、北斗是什么？

除了行业内一直和北斗打交道的人，国内可能还有很多人不知道国之重器北斗卫星导航系统是什么，今天小编带大家从头到尾梳理一下。中国北斗卫星导航系统，是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的重要国家空间基础设施，也是全球第三个成熟的全球卫星导航系统，可以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。我们说的北斗一号、二号、三号，都是多个卫星组成的定位系统。目前，中国北斗卫星导航系统（BDS），美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）、欧洲的伽利略（GALILEO）是联合国卫星导航委员会认定的四大供应商。
借用北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风委员的话说：北斗系统是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、性能要求最高的巨型复杂航天系统。经过几代北斗人的不懈努力，探索出一条符合中国国情的“三步走”发展道路，为世界卫星导航发展贡献了“中国方案”。北斗系统攻坚克难，用20多年走完其他全球卫星导航系统40多年的发展之路，充分彰显了“中国智慧”。北斗系统集定位导航授时、星基增强、精密定位、地基增强等多种功能于一体，实现实时米级、分米级、厘米级的导航定位增强服务能力，提供了“中国精度”。

二、建设北斗的意义是什么？

有人好奇都有了GPS可以使用，为什么中国还有发展自己的北斗系统，其实中国之所以那么坚定地组建自己的定位系统，源自1996年的深刻教训。那一年台海危机，解放军在东海军事演习，第一枚导弹准确命中目标，紧接着发射的第二枚和第三枚导弹突然无法追踪，最终导致大大偏离了原定的落点范围。事后的军事分析表明，这两次发射失败可能是由GPS信号突然中断造成的，导致我们的导弹失去了准星，自那以后，我们就知道了，这样的核心技术握在他国人手里，哪里有什么国家安全可言！更早之前的“银河”号事件也很能说明问题。1993年7月23日，美国无中生有地指控中国“银河”号货轮将制造化学武器的原料运往伊朗，制造了震惊世界的“银河号”事件。当时，“银河”号正在印度洋上正常航行，突然，船停了下来。事后大家才知道，这是因为当时美国局部关闭了该船所在海区的GPS导航服务，使得这条船变成了无头苍蝇，不知道该向哪个方向行驶。而且，美国强硬要求必须停船接受检查，在中国船只不听命的情况下，关闭GPS导航服务就会使其自然停止航行。后来，发生的许多次与GPS有关的同类事件，都为中国发展独立自主的北斗卫星导航系统埋下了伏笔。不仅如此，随着北斗的正式组网，我们将彻底告别对美国GPS的依赖，国家安全将得到更好地保障，而且每年省下来的费用就高达数百亿美元。更可况，美国靠着GPS形成竞争性垄断，每年从全世界用户手中收取巨额利润，说得直白点，只要核心技术还掌握在人家手中，美国在全球通讯领域的霸主地位就不可动摇。总的来说，北斗卫星导航系统能满足公家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供持续连续、稳定、可靠服务；还能发展卫星导航产业，服务经济社会发展和民生改善；再往大讲，能深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。

三、北斗是如何建起来的？

阶段一：1994年，启动北斗一号系统工程建设；2000年，发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务；2003年，发射第3颗地球静止轨道卫星进一步增强系统性能。北斗一号系统可提供区域导航定位、授时、广域差分和短报文通讯服务。但采用有源定位体制，定位精准存在不足，服务范围限于国内，且使用时设备需要具备卫星发射信号功能。阶段二：2004年，启动北斗二号系统工程建设；2012年，完成14颗卫星（5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中国地球轨道卫星）发射组网，北斗二号系统建成，向亚太地区提供服务。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上，增加无源定位体制，可提供定位、测速、授时和短报文通信服务，但系统主要覆盖亚太地区，并不具备全球使用条件。阶段三：2009年，启动北斗三号系统建设；2018年，完成19颗卫星发射组网，完成基本系统建设，向全球提供服务；2019年，北斗系统作为新中国成立七十年取得的辉煌成就之一，迎来了全球组网的攻坚冲刺，完成7箭10星发射，建成北斗三号系统核心星座。北斗规模化、产业化和国际化应用再上新台阶。“北斗＋”“＋北斗”的产业生态体系进一步丰富完善，新信号催生新产品，融合应用拓展新领域，传统应用增添新活力。2020年，完成卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。

四、北斗系统的“技能“是？

定位、导航、授时①为全球用户提供服务，空间信号精度优于0.5米；
②全球定位精度优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒，服务可用性优于95%；③亚太地区定位精度优于5米，测速精度优于0.1米/秒，授时精度优于10纳秒。短报文通信（“发短信”）①区域短报文通信服务，服务容量提高到1000万次/小时，接收机发射功率降低到1-3瓦，单次通信能力100汉字。
②全球短报文通信服务，单次通信能力40汉字。星基增强服务按照国际民航组织标准，服务中国及周边地区用户，支持单频及双频星座两种增强服务模式，满足国际民航组织相关性要求。地基增强服务利用移动通信网络或互联网络，向北斗基准站网覆盖区内的用户提供米级、分米级、厘米级、毫米级高精度定位服务。精密单点定位服务服务中国及周边地区用户，提供动态分米级、静态厘米级的紧密定位服务。国际搜救服务按照国际搜救卫星系统组织相关标准，与其他卫星导航共同组成全球中轨搜救系统，服务全球用户，同时通过返向链路，极大提升搜救效率和服务能力。

五、北斗三号的特别之处是？

这一次发射的是最后一颗北斗三号组网卫星，所以这个北斗三号究竟有什么特别之处？由于北斗二号只能够服务亚太地区，中国于2009年启动了北斗三号建设。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制，能够为全球用户提供基本导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。就拿上面提到的短报文来说，GPS等系统对于用户来说，只能接收卫星发出的信号，但无法向卫星发信息。而北斗的短报文功能可以实现双向通信，以类似于手机短信的形式，只要在服务范围，就能够将“短信”发到卫星上，是国外其他卫星导航系统均不具备的，堪称北斗特色。2017年11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式首次发射北斗三号组网卫星。2020年3月9日，第54颗北斗三号卫星，在西昌卫星发射中心成功发射。

      今天，中国最后一颗北斗组网卫星发射，完成30颗卫星组网，全面建成北斗三号系统。

六、北斗系统与西昌发射中心有什么渊源？

有些人可能听说过，北斗对西昌卫星发射中心“情有独钟”，它们之间究竟有什么渊源，下面跟着小编一起来了解下。首先我们得了解，中国卫星发射中心一共有4个，分别是这次发射卫星的西昌卫星发射中心，酒泉卫星发射中心和太原卫星发射中心，以及文昌卫星发射中心。西昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星和深空探测器应急发射任务。发射中心位于四川省境内，总部设在四川省西昌市北约60公里处的秀山丽水间，卫星发射场位于西昌市西北65公里处的大凉山峡谷腹地，地质结构坚实，有利于发射场的总体布局，在地面发射、跟踪测量、通信布网等方面具有天然优势。该地区属亚热带气候，全年平均气温为16℃，全年地面风力柔和适度。这里每年10月至次年5月是最佳发射季节，自1984年首次执行发射任务至今，西昌共组织实施了100多次航天发射任务。北斗卫星导航星座由中圆轨道卫星、倾斜地球轨道卫星和地球静止轨道卫星组成，这些轨道都属于太空中高轨道。中高轨道卫星一般由长征三号甲系列火箭发射，而长征三号甲系列火箭一般也只在西昌卫星发射场实施发射。要把卫星送到太空中高轨道上面，除了运载火箭的推力要满足要求以外，发射场的地理位置也很重要。由于西昌发射场纬度低，高轨道的卫星，纬度低了，有利于发挥运载火箭的运载能力，如果纬度高了就会损失一些运载能力，所以这相对来说效费比更高一些。西昌发射场全年的温度范围相对比较好。从历史的发射记录来看，这里全年都可以发射，这对“北斗”组网发射来说是非常有利。因此经过近年来的建设，西昌发射场已经成为北斗卫星工程的专用发射场。

除了西昌卫星发射中心，我们不能对中国的卫星发射中心一知半解，下面顺带为大家简单普及下中国的其他三个卫星发射中心。

酒泉卫星发射中心

位于中国西北部内蒙古阿拉善旗与甘肃省酒泉市之间，海拔1000米，始建于1958年10月，占地面积约2800平方公里。

该地区地势平坦，人烟稀少，属内陆及沙漠性气候，年平均气温8．7摄氏度，相对湿度为35%－55%，常年干燥少雨，春秋两季较短，冬夏两季较长，一年四季多晴天，云量小，日照时间长，生活环境艰苦，但可为航天发射提供良好的自然环境条件。

每年约有300天可进行发射试验。

太原卫星发射中心位于山西省太原市西北的高原地区，地处温带，海拔1500米左右，与芦芽山风景区毗邻，是中国试验卫星、应用卫星和运载火箭发射试验基地之一。发射中心拥有火箭和卫星测试厂房、设备处理间、发射操作设施、飞行跟踪及安全控制设施。太原卫星发射中心具备了多射向、多轨道、远射程和高精度测量的能力，担负太阳同步轨道气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务。发射中心始建于1967年。这里冬长无夏，春秋相连，无霜期只有90天，全年平均气温5℃。文昌卫星发射中心位于海南省海南文昌市龙楼镇星光村的一片西瓜地，纬度约为19°30”，毗邻大海，不仅具有良好的海上运输条件，而且火箭航区和残骸落区安全性好。建设新发射场，是为了适应我国航天事业可持续发展战略，满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射任务需求。新发射场建成后，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。

七、北斗现在发展如何？

5月18日上午10点，中国卫星导航定位协会宣布《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书(2020)》正式发布，发布会介绍了北斗产业最新的发展状况统计数据。截至2019年，我国卫星导航与位置服务产业总产值达到3450亿元人民币，较2018年增长14.4%。其中：芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的核心产值为1166亿元人民币，在总产值中占比为33.8%，北斗对核心产值的贡献率超过80%。由卫星导航衍生带动形成的关联产值达到2284亿元，同比增长17.3%。2019年，北斗应用产业化与国际化合作发展均取得了新的成就。在交通运输、农林牧鱼、电力能源等传统领域，北斗融合应用不断深化，规模持续扩大，成就显著。并正在向铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输及交通基础设施等方面纵深发展。在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域，自动驾驶、自动泊车、自动物流等北斗融合创新应用发展较快，经济效益明显。北斗芯片性能再上新台阶，支持北斗三号系统信号的28纳米芯片已在物联网和消费电子领域得到批量应用，22纳米双频定位芯片已具备市场化应用条件，全频一体化高精度芯片也进入投产阶段。此外，国外主流厂商也纷纷推出支持北斗三号新信号体制的基础产品。发布会还介绍了北斗在国内主要区域和市场的发展情况，截至2019年底，珠三角、京津冀、长三角、华中、西部等五大区域实现综合产值2.671亿元，在全国总产值中占比77.4%。2019年国内卫星导航与位置服务市场需求总量基本保持稳定。国产芯片、模块等关键技术进一步取得全面突破，性能指标与国际同类产品相当，并已形成一定价格优势。国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片，季度出货量突破1000万片。国内卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台。截至2019年底，国内超过650万辆运营车辆、4万辆邮政和快递车辆、36个城市的约8万辆公交车，3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。国内北斗农机自动驾驶系统部署超过2万台/套。全国7万余艘渔船和执法船安装北斗终端系统，救助1万余人。民政系统已建成部、省、市（县）3级平台，实现6级业务应用，推广北斗终端超过4.5万台。中国企业产品已广销海外，仅在“一带一路”沿线的30多个国家和地区，国产北斗高精度产品的市场年营收已超过亿元。北斗产业链发展情况介绍部分提到，由于芯片和终端价格仍然保持在较低水平，市场营收趋于稳定，产业链上游和中游的产值占比分别为9.92%和45.85%，仍呈下降趋势，而下游运维服务环节成长迅速，产业链下游各环节中效益涨幅最快，其产值占比已增长到44.23%。

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来源：i自然全媒体
审核：王增宁
编辑：陈骏

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