北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全天时、全天候提供卫星导航定位信息的导航定位系统。导航定位原理和GPS相同。其目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。其发展战略分为三个阶段:第一阶段,2000年,初步建成北斗卫星导航试验系统;第二阶段,2012年,北斗卫星导航(区域)系统将为中国及周边地区提供服务(发射14颗组网卫星);第三阶段,2020年,全面建成北斗卫星导航系统。各阶段性能参数见表1-1。
表1-1 北斗各阶段性能参数
数据来源:CSNO(China Satellite Navigation Office),2012b
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站,用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。BDS将发射4个频率的信号:1561MHz、1589MHz、1268MHz及1207MHz(E5b)。已经发射的3频信号为:B1(1561.098MHz)、B2(1207.14MHz)和B3(1268.52MHz)。此外,还将发射中心频点分别为1575.42MHz和1191.795MHz,码速率分别为1.023cps、10.23cps两种公开服务信号。
2000年10月31日、12月21日和2003年5月25日,我国先后在西昌卫星发射中心成功发射了3颗北斗导航试验卫星,建立了具有区域性卫星导航系统。其中北斗1号卫星及北斗2号卫星分别在140°E和80°E轨位上定点运行,北斗3号卫星作为备份星在110.5°E轨位上服役。
2006年,中国政府宣布,在北斗卫星导航试验系统的基础上,开始建设拥有自主知识产权的全球导航卫星系统——北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统以应用推广和产业发展为目标,其建设原则:开放性、自主性、兼容性、渐进性。(www.xing528.com)
正在建设的北斗二代卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10m,测速精度0.2m/s,授时精度10ns。授权服务是向有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。中国从2007年初至2012年末累计已成功发射多颗北斗导航卫星,现已按计划转入正常工作模式,并已开通导航信号。
2011年12月27日,北斗卫星导航系统向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务;2012年12月27日,北斗卫星导航系统正式为亚太地区提供导航定位服务。截至2016年12月,北斗卫星导航系统已有23颗在轨卫星(其发射记录见表1-2),初步具备区域导航定位能力。今后随着北斗卫星系统的不断建设,将会有更多的卫星发射运行。2014—2020年间,北斗卫星导航系统在区域导航系统14颗卫星基础上,继续增加卫星并将服务由区域拓展至全球(30颗非GEO,5颗GEO),其设计性能与俄罗斯的GLONASS及第三代GPS性能相当(杨元喜,2010)。
表1-2 北斗卫星发射记录
续表
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