北斗导航系统

北斗导航系统的现状与未来

卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会和经济效 益。我国作

为发展中的大国， 拥有广阔的领土和海域， 高度重视卫星导航系统的 建设，一直在努力

探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。

一、 北斗导航系统简介

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统 （BDS）, 是继 美全球

定位系统（GPS和俄GLONAS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由 空间端、地面端和用

户端组成， 可在全球范围内全天候、 全天时为各类用户提供 高精度、高可靠定位、 导

航、授时服务， 并具短报文通信能力， 已经初步具备 区 域导航、定位和授时能力，定位

精度优于 20m授时精度优于100ns。2012年12 月 27 日，北斗系统空间信号接口控制文件

正式版正式公布，北斗导航业务正式 对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。 北斗卫

星导航系统由空间端、地 面端和用户端三部分组成。空间端包括 5颗静止轨道卫星和 30

颗非静止轨道卫 星。地面端包括主控站、 注入站和监测站等若干个地面站。 用户端由北

斗用户终 端以及与美国GPS俄罗斯拥挤的英文 “格洛纳斯” （GLONASS欧盟“伽利略” （GALILEO

等其他卫星导航系杜鹃啼血的故事 统兼容的终端组成。 该系统可在全球范围内全天候、全天时 为各类用户

提供高精度、 高可靠的定位、 导航、授时服务并兼具短报文通信能力。

中国以后生产定位服务设备的生产商，都将会提供对 GPS和北斗系统的支 持，会提

高定位的精确度。 而北斗系统特有的短报文服务功能将收费， 这个功能 的实用性还有待

观察。

二、 北斗导航系统的现状与主要制约因素

北斗卫星导航定位系统运营以来， 在军民用领域上发挥了重要作用， 迄今为 止，已

为用户提供定位服务超过亿次， 通信服务超过千万条， 在森林防火、水利 防 汛、交通运

输等民用、 军用领域产生了显著的社会效益。 所研制的黑龙江大兴 安 岭森林防火信有梦想真好作文600字 息系

统、 澜沧江上湄公河船舶调度管理系统和郑州铁路局铁路机车 到站报点系统等北斗系统应

用示范工程，已取得了明显的经济效益 。

但是，北斗系统作为我国自行研制的、 具有鲜明应用特点的卫星导航定位系 统，总

的来说，目前的实际应用并不理想庆的成语 。主要表现在 ：

(1)系统应用不充分，与世界上第三个投入实际应用的卫星导航定位系统 姨妈少怎么调理 的地位不相

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称

北斗系统工作容量可达百万户， 而目前注册在线的终端用户却不足千分之 一，卫

星资源闲置严重。 该系统的“快速定位、 双向报文通信和精密授时” 功能， 特别是双向

报文通信功能未得到充分应用， 该导航定位系统在许多民用领域中的 用途还未被认知。中

国工程院戚发韧院士经过对北斗系统进行详实的调研后提 出：中国研制成功的第一个拥有

自主知识产权的北斗卫星导航系统，目前在民 用 领域资源利用并不充分，几近闲置。他在

调研报告中明确写到：北斗系统本 应拥 有上百万用户的能力，目前却只有几千个用户，国

家投入几十亿元，但利 用很不 充分，造成了资源的严重浪费 。北斗卫星导航定位系统目

前在民用领域 应用不充分、未形成产业化的现状 ，与该系统作为世界上第三个投入实际应

用 的卫星导航定位系统的地位很不相称 。

(2)用户终端设备价格偏高，在市场上无法与GPS系统形成凿壁偷光 竞争 北斗系统 目前的有

源定位技术体制决定了其用户终端设备需能收能发， 在技术应用上有通 信功能，应用优势

明显，这是无可怀疑的。但这种体制也使用户终 端制造成本 增加，加上终端设备用户少，

所以目前市场价格偏高，多数用户难以接受。用户 终端设备价格昂贵的北斗系统在市场上

是无法与 GPS系统进行竞争的。

( 3)用户终端设备研制开发滞后， 跟不上应用需求 北斗系统用户终端设备 研制开

发严重滞后于系统建设。 究其原因， 一是用户终端设备研制起冰箱冷冻室不制冷 步较晚， 没 有做到与系统

建设同步研发； 二是用户终端研制难度大， 没有集中力量对其重点 进行攻关，各研制单

位各自为战，技术上不交流，形不成合力；三是国内器件、 部件生产基础差，而进口芯片

价格昂贵。在 2002年北斗系统开始试运行时，系 统民用终端设备尚不成熟。至今国内仍

有十几家单位 在投入资金研制北斗用户 终端，但提高性能价格比的成效并不大， 有的单

位甚至不得不退出研发。 目前能 生产北斗系统民用终端的厂见鬼1 商有五、六家，产品价格较

高，各有优缺点。北斗系 统民用终端设备生产厂商各自为战的研制生产方式， 在当前用户

量不大、 生产批 量上不去的情况下，成本下不来；而成本下不来，市场用户就上不去，形

成一个 恶性循环。用户终端设备生产方式存在的高成本是影响北斗系统推广应用的问题 之

一 。

（4）北斗民用市场的自由化和无序竞争，影响了北斗系统应用市场的健康 发展 由于

国家没有北斗系统民用开发规划和应用市场准入机制，市场完全是无 序的自由竞争， 一些

企业单位对北斗系统市场认识和估计过于乐观， 为早日抢到 市场，自发投入不少资金开发

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北斗民用终端。到目前为止，真正获得成功、设备 产品质量较好的厂家只有几个。 有一些

企业单位在产品技术质量还不成熟的情况 下，就急于推销自己的产品收回投资，采用低价

竞争方式抢占市场，结果是实 际 运行故障频发用户服务又跟不上，动摇了用户选用或继续

使用北斗系统的信 心，增加了对北斗系统应用的怀疑情绪，影响了北斗系统健康发展和推

广应用。

三、对北斗导航系统的展望

北斗系统主要有三大功能： 快速定位， 为服务区域内的用户提供全天候、 实 时定

位服务，定位精度与GPS相当；短报文通信，一次可传送多达120个汉字的 信息；精密授

时，精度达 20 纳秒。北斗应用有五大优势。一，它同时具备定位 与通讯功能，不需要其

他通讯系统支持。而 GPS只能定位。二，覆盖范围大，没 有通讯盲区。 北斗系统覆盖了

中国及周边国家和地区， 不仅可为中国、 也可为周 边国家服务。 三，特别适合于集团用

户大范围监控管理和数据采集用户数据传输 应用。四，融合北斗导航定位系统和卫星增强

系统两大资源，因此也可利用 GPS 使之应用更加丰富。五，自主系统，安全、可靠、稳

定，保密性强，适合关键部 门应用。

随着北斗 2 号的发射成功，中国自主研制的北斗卫星导航系统从 2009 年起 进入了

组网高峰期，预计在 2020年左右形成覆盖全球的卫星导航定位系统。 2009 年将有多颗卫

星发射升空， 3 年内完成系统组网，并具备基本的运行能力。在此 基础上将逐步发展到为

全球服务。 在建的北斗卫星导航系统空间段将由 5 颗静止 轨道卫星和 30 颗非静止轨道

卫星组成，提供即开放服务和授权服务。开放服 务 是在服务区免费提供定位、测速和授时

服务，定位精度为 10 米，军事定位达到 厘米级，授时精度为 50 纳秒，测速精度为 0.2

米/ 秒。授权服务是向授权用户 提 供更安全的定位、 测速、授时和通信服务以及系统完

好性信息。 随着“北斗一号” 卫星导航定位系统的推广应用，中国正在着力研究开发的下

一代卫星导航定位 系 统（ CNSS）。

中国将本着开放、 独立、兼容、渐进的原则， 发展自主的全球卫星导航系统， 其

“三步走”发展路线图为：第一步，从 2000年到 2003年，我国建成由 3颗卫 星组成的

北斗卫星导航试验系统， 成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国 家。第二步，建设

北斗卫星导航系统， 于 2012年前形成我国及周边地区的覆盖 能力。第三步，于 2020 年

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左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。 北斗 卫星导航系统将是一个由 30 余颗卫

星、地面段和各类用户终端构成的大型航天 系统，技术复杂、规模庞大，其建设应 用将实

现我国航天从单星研制向组批生 产、从保单星成功向组网成功、 从以卫星为核心向以系统

为核心、 从面向行业用 户向大众用户的历史性转型，开启我国航天事 业的新征程，并将

对维护我国国 家安全、推动经济社会科技文化全面发展提供重要保障。然而也面临一些挑

战。 部署进度的比拼。 四大全球系统部署的时间进度是个重大考验， 捷足先登是成功 的

第一步。GPS在这方面遥遥领先，GLONAS正在恢复建设中，Galileo遭遇资 金困境，北斗

系统若要抢占市场，在系统部署方面面临挑战。卫星性能的竞争。 导航卫星设计和研制水

平决定着系统的性能， 目前北斗卫星设计已经达到国外导 航卫星水平， 在未来发展中要

不断自主创新， 争取在国际导航卫星研制领域处于 领先地位。 系统发展的博弈。 未来卫

星导航系统需要持续的发展建设， 以满足用 户要求；需要国家持续的经费投入、人才培

养、产业推广，以确保我国北斗卫星 导航系统在未来发展与国际竞争中占据优势地位。

四、总结

中国自主卫星导航正在按照既定发展战略扎实稳健推进，系统建设捷报连 连，北斗导

航系统应用硕果累累。军地携手，加快科技成果转化，加快卫星导航 技术应用，不断总结

研究，探索创新，完善政策，规范服务，开拓市场，扩大产 业，为全社会提供更稳定、更

优质的服务，并做好走向国际市场、提供海外服务 的准备。可以预见， 在不久的将来，

北斗卫星导航将深刻影响中国军队的作战方 式、作战理念， 深刻影响人们的生产生活方

式， 成为全面建设小康社会的重要组 成部分。作为新时期的青年学生， 我们理应为国家

重大科技事业做出自己应有的 贡献，努力学习科学技术知识， 努力普及科普知识， 让北

斗导航系统的明天加入 一份我们的力量！

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