北斗导航卫星系统的主要特点

北斗导航卫星系统作为一项重大的航天工程，除了具有一般航天工程的特点外，还具有本系统自身的许多特点。对于北斗导航卫星系统的特点，概括起来讲，主要有高精度、高可靠、高稳定、持续性、多用途、快捷性、安全性和商业化等。北斗系统的这些特点使得北斗导航卫星系统工程对于整体性、关联性、协调性等方面的目标要求更高。因此，北斗导航卫星系统工程的主要特点有：

（1）整体性

整体性是卫星导航系统工程最基本的特点，卫星导航系统把所研究的对象看成一个整体系统或体系。这个整体系统是由空间段、地面控制段和用户段三大部分以及卫星系统、运载火箭系统、地面运控系统、应用系统、测控系统、发射场系统六大系统有机结合而成的。空间段主要是指由导航卫星构成的导航星座的20多颗卫星构成，多星组网运行。地面控制段主要由主控站、监测站、测控/注入站以及站间通信信道等组成。用户段主要包括各类用户接收机以及为满足用户特殊需求而建立的各种增强服务设施。要边建边用，建用并举，探索北斗系统建设特色之路，实践“以系统为核心，面向应用、面向服务”的系统工程组织管理模式。因此，在系统建设和应用过程中，总是要从整体性出发，从大总体和各个大系统之间的相互依赖、相互制约关系中去研究系统的特点和规律，从整体效能和效益出发去实现整体系统各组成部分的有效运转。

（2）关联性

卫星导航系统工程在分析和处理问题时，不仅要考虑整体与部分之间、部分与部分之间的相互关系，还要优化处理好各大系统的关系。从卫星导航系统基本工作原理就可以了解到各组成部分的接口关系和信息流程十分复杂：地面监测站与测控/注入站对卫星下行的导航以及时间比对信号进行接收、处理，并收集相关的气象等观测信息，并通过站间通信信道送到主控站，主控站根据这些信息处理生成导航电文，并通过测控、注入站上行注入卫星；卫星接收、存储导航电文，适当处理后按星上时间进行扩频、调制生成导航信号，向用户发播；用户机接收导航卫星发播的无线电信号和广播信息并进行处理，就可以确定用户的位置、速度、当前时间以及其他导航参数。因此，系统各部分之间、各部分与整体之间的相互关系和作用直接影响到整体系统的性能，优化处理好它们的接口关系便可提高整体系统的性能。

（3）协调性(www.xing528.com)

北斗卫星导航系统建设和应用涉及的行业、部门很多，为此，成立了由总参谋部、总装备部、国家发改委、科技部、财政部、工业和信息化部、交通运输部、国家国防科技工业局、航天科技集团公司、电子科技集团公司等国务院和军队有关部委、研制部门组成的北斗卫星工程领导小组，实施跨部门高层决策，确保系统建设、应用、服务等重大问题决策的科学性和有效性。在工程建设方面，工程领导小组下设的工程管理办公室负责工程研制建设的组织管理和大总体工作，对工程研制建设的重大技术和计划问题进行协调确定。工程管理办公室的技术管理部门在办公室和工程总师领导下，负责工程大总体方案设计、系统接口关系协调确定、专题研究、大型试验与集成、测试评估、国际合作、技术基础以及工程大总体协调的技术支撑工作。航天科技集团公司中国空间技术研究院负责北斗卫星的研制生产。航天科技集团公司一院负责研制生产运载火箭。中国卫星导航应用管理中心主要负责地面运行控制和应用系统研制，卫星、火箭监造以及阵地建设，合同管理，频率协调和系统使用管理等任务。总装工程设计研究所负责承担发射场系统总体技术工作。西昌卫星发射中心负责发射场的适应性改造，具体组织卫星和运载火箭的发射任务。总装备部测量通信总体研究所负责承担测控系统总体工作，会同总装某基地、西安卫星测控中心、西昌卫星发射中心共同完成测控系统的适应性改造，完成运载火箭主动段和卫星发射早期轨道段、长期运行段的测控任务。因此，卫星导航系统建设涉及的部门多、单位多，关联因素很复杂，学科领域也较为广泛，要开展工程总体方案设计、系统间指标分配与协调、编制系统间接口控制文件，进行系统间大型试验和大系统性能指标评估，建设工程总体仿真验证与测试评估系统，开展工程设计改进和卫星导航新技术研究，掌握各大系统的研制建设进度、技术状态及更改等，需要一个良好的协调机制。因此，卫星导航系统工程必须综合研究各种因素，综合运用各门学科和技术领域的知识，按照系统工程过程管理的要求，在传统的工程两条指挥线的基础上，加强工程大总体综合协调能力，使各部门、各建设单位相互配合，协调一致，以确保工程的顺利进行。

（4）最优化

鉴于卫星导航系统庞大、技术复杂，建设投资大、周期长，存在一定的风险，因此，系统整体性能的最优化是卫星导航系统工程所追求并要达到的目标，系统工程是实现系统最优化的组织管理技术。在充分利用系统成熟技术和借鉴国外卫星导航系统建设的成功经验基础上，通过各种渠道积极开展国际合作，按国际电联规则积极开展国际协调工作，引进关键设备，学习管理经验，充分吸取国外卫星导航系统建设和使用的经验教训，提高卫星导航系统的研制起点，降低系统建设风险，加快建设步伐。一方面要协调处理好各大系统的关系，另一方面要军民融合，协调发展，积极开发国内外民用市场，协调处理好各大部门和用户的关系。因此，系统工程并不追求构成系统的个别部分最优，而是通过协调各部门、各大系统的关系，使整体系统目标达到最优。

整体性是北斗卫星导航系统工程遵循的基本点，各大系统的关联性和各部门的协调性是北斗卫星导航系统工程实践的着力点，最优化是北斗卫星导航系统工程追求的最终目标。

系统工程产生于20世纪40年代，基本科学体系形成于60年代。很多学者从一开始就把系统工程定义为是一门新兴的综合性的边缘（交叉）科学，是传统工程技术和系统科学交叉结合的产物，系统工程与各门传统工程科学交叉结合就形成了各门系统工程。北斗卫星导航系统工程就是以系统科学为理论基础，从用户需求出发，在技术、费用、进度和风险要求的约束下，组织管理系统的规划设计、任务分解、接口协调、状态控制、综合集成、试验验证、效能评估、测试验收、使用维护、退役更新等全寿命过程活动，构建了一个满足用户需求、整体目标优化的北斗导航卫星系统。