中國北斗衛星導航系統是中國自行研製的全球衛星導航系統,也是繼GPS、格洛納斯之後,第三個成熟的衛星導航系統。可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,並具備短報文通信能力,已經初步具備全球導航、定位和授時能力。
我國的北斗導航衛星系統已經經歷了三代,第一代採用雙星定位體制,也就是說地面的用戶向北斗導航衛星發出請求,北斗導航衛星通過應答,通過雙星這種定位方式,為用戶提供定位服務。這種方式的缺點是用戶需要向衛星主動發送信息,整個的過程用戶的數量是有限的。它的好處是我們只需要兩顆衛星,就能夠提供這樣的導航服務。從我國的北斗二代開始,它就採用了與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯以及歐洲的伽利略系統相似的導航方式,採用完全被動的體質,也就是說用戶的接收機他並不主動地發出無線電信號,而是只是由天上的衛星發出自己的導航星曆,也就是這個星曆包括衛星本身的精確的位置以及時間信息,那麼用戶接收機通過接收四顆以上導航衛星的信號,來最後解算出自己精確的位置和時間。採用這種方式,它的優點是可以理論上為無窮多的用戶來提供導航服務,用戶只需要接收就可以了。它的缺點是需要天上至少有四顆導航衛星,來為用戶提供導航信號。
隨着北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用於交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。
北斗三代在這個基礎上,從一個區域性的導航系統擴展成為一個能夠覆蓋全球,為全球的用戶來提供導航服務的系統。與一代二代不同的是,北斗三代除了採用了位於地球靜止軌道的導航衛星和位於傾斜同步軌道的導航衛星之外,還採用了半同步軌道,也就是大約高度是在兩萬公里左右的衛星星座。它不但能夠為全球的用戶來提供導航服務,而且在亞太地區能夠使信號得到增強,那麼它的精度呢也可以做得更高。同一代和二代一樣,北斗三代導航衛星系統也保留了短報文的功能,這個是非常有用的,我們知道在發生一些自然災害的時候,地面的通信網絡和基礎設施可能遭到了完全的破壞,這個時候搶險隊如果擁有北斗導航終端的話,就可以提供短報文通信,這個對於救援隊發出信息是非常有用的。
除此之外,北斗三代導航衛星還提供了星間鏈路的功能,因為我們剛才已經介紹了。從北斗二代開始,能夠提供精確的時間。精確的時間,對於星和星之間的時間同步就非常重要,如果星和星之間它的時間出現差異,那麼就會極大地影響導航的精度。那麼通過在衛星和衛星之間增加通信鏈路,可以使它們進行相互之間的對時,它對地面站的依賴就可以極大的減輕,也極大地提高了整個系統的可靠性。
北斗三代導航衛星還擁有更精確的氫原子鐘,那麼它比過去使用的銣原子鐘或者銫原子鐘的精度要高很多。未來,也許我們還會發展更高精度的這種超冷原子鐘,它的精度可以比氫原子鐘還要高,未來可以提供更便捷的導航服務。同國外成熟的導航衛星系統相比,我們的北斗系統未來還有很大的發展空間,應該能夠未來更大程度上為國民經濟來服務。
衛星導航系統是全球性公共資源,多系統兼容與互操作已成為發展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗,世界的北斗”的發展理念,服務“一帶一路”建設發展,積極推進北斗系統國際合作。與其他衛星導航系統攜手,與各個國家、地區和國際組織一起,共同推動全球衛星導航事業發展,讓北斗系統更好地服務全球、造福人類。