北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)常見問題解答

關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自建成以來，在廣大軍迷中引起強(qiáng)烈反響。但是由于種種原因，部分網(wǎng)友對北斗系統(tǒng)還不是很了解，因此也產(chǎn)生了一些誤會(huì)。這里對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，并對一些常見問題進(jìn)行解答，希望對大家有所幫助。

一、北斗系統(tǒng)簡介

北京時(shí)間2003年5月25日零時(shí)34分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用"長征三號甲"運(yùn)載火箭，成功地將我國自行研制的第三顆"北斗一號"導(dǎo)航定位衛(wèi)星送入太空。這標(biāo)志著我國已建立了完善的自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，對我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)將起到積極作用。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，覆蓋中國全境及周邊國家地區(qū)。它由兩顆工作星和一顆備份星組成。此次發(fā)射的第三顆"北斗一號"衛(wèi)星是備份衛(wèi)星，前兩顆"北斗一號"衛(wèi)星分別于2000年10月31日和12月21日發(fā)射升空，該系統(tǒng)已經(jīng)于2001年底開通運(yùn)行。目前世界上只有少數(shù)國家具備了自主建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的能力。第三顆"北斗一號"衛(wèi)星成功進(jìn)入預(yù)定軌道，標(biāo)志著我國自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建立。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在國際電信聯(lián)盟登記的頻段為衛(wèi)星無線電定位業(yè)務(wù)頻段，上行為L頻段（頻率1610～1626．5MHz），下行為S頻段（頻率2483．5～2500MHz）；登記的衛(wèi)星位置為赤道面東經(jīng)80度、140度和110．5度（最后一個(gè)為備份星星位）。

與國外的導(dǎo)航定位系統(tǒng)相比，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行開發(fā)研制，具有自主知識產(chǎn)權(quán)、自主控制的區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它將定位導(dǎo)航與衛(wèi)星通信集成一體，能夠全天候、全天時(shí)提供衛(wèi)星導(dǎo)航和通信服務(wù)。北斗系統(tǒng)具有快速定位、短報(bào)文通信、精密授時(shí)三大功能，可為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)位置服務(wù)，定位精度與GPS相當(dāng)；用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信能力，用戶可以一次傳送多達(dá)120個(gè)漢字的短報(bào)文信息；具有精密授時(shí)功能，可向用戶提供20ns時(shí)間同步精度。

目前北斗系統(tǒng)工作穩(wěn)定，狀態(tài)良好，在西部和跨省區(qū)運(yùn)營車輛、沿海和內(nèi)河船舶的監(jiān)控救援，水利、氣象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、電力網(wǎng)絡(luò)的精確授時(shí)，公安保衛(wèi)、邊防巡邏、海岸緝私和交通管理的導(dǎo)航通信等方面有廣泛的應(yīng)用，市場前景看好。

二、常見問題解答

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆星如何定位？

北斗系統(tǒng)由2顆地球靜止衛(wèi)星（GEO）對用戶雙向測距，由1個(gè)配有電子高程圖庫的地面中心站進(jìn)行位置解算。定位由用戶終端向中心站發(fā)出請求，中心站對其進(jìn)行位置解算后將定位信息發(fā)送給該用戶。它的定位基于三球交會(huì)原理，即以2顆衛(wèi)星的已知坐標(biāo)為圓心，各以測定的本星至用戶機(jī)距離為半徑，形成2個(gè)球面，用戶機(jī)必然位于這2個(gè)球面交線的圓弧上。中心站電子高程地圖庫提供的是一個(gè)以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。求解圓弧線與地球表面交點(diǎn)，并已知目標(biāo)在赤道平面北側(cè)，即可獲得用戶的二維位置。

2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有哪三大功能？

快速定位：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)定位服務(wù)。簡短通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信能力，可以一次傳送超過100個(gè)漢字的信息。精密授時(shí)：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具有單向和雙向兩種授時(shí)功能。根據(jù)不同的精度要求,利用授時(shí)終端,完成與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)之間的時(shí)間和頻率同步,可提供數(shù)十納秒級的時(shí)間同步精度。

3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)適用于哪些應(yīng)用領(lǐng)域？

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以在服務(wù)區(qū)域內(nèi)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，為用戶確定其所在的地理經(jīng)緯度，并提供雙向通信服務(wù)。系統(tǒng)可以為船舶運(yùn)輸、公路交通、鐵路運(yùn)輸、野外作業(yè)、水文測報(bào)、森林防火、漁業(yè)生產(chǎn)、勘察設(shè)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測等眾多行業(yè)以及其他有特殊調(diào)度指揮要求的單位提供定位、通信和授時(shí)等綜合服務(wù)。例如在西部和跨省區(qū)運(yùn)營車輛、沿海和內(nèi)河船舶的監(jiān)控救援，水利、氣象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、電力、鐵路網(wǎng)絡(luò)的精確授時(shí)，公安保衛(wèi)、邊防巡邏、海岸緝私和交通管理的導(dǎo)航通信等。

4、利用北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位有何優(yōu)勢？

北斗應(yīng)用五大優(yōu)勢：同時(shí)具備定位與通訊功能，無需其他通訊系統(tǒng)支持覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，24小時(shí)全天候服務(wù)，無通信盲區(qū)特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理和數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用融合北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)和衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)兩大資源，提供更豐富的增值服務(wù)自主系統(tǒng)、高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用

5、北斗系統(tǒng)與GPS相比有何特點(diǎn)？

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)具備定位與雙向通信能力，可以獨(dú)立完成移動(dòng)目標(biāo)的定位與調(diào)度功能；GPS系統(tǒng)本身不具備通信能力，需要和其他通訊系統(tǒng)結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的遠(yuǎn)程定位與監(jiān)控功能。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS系統(tǒng)是全球性導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由我國自主控制，而GPS系統(tǒng)則是由美國軍方控制。6、北斗用戶機(jī)有哪些類型？

依據(jù)北斗用戶機(jī)的應(yīng)用環(huán)境和功能的不同，可以將北斗用戶機(jī)分為五類：

基本型：適合于一般車輛\船舶及便攜等用戶的導(dǎo)航定位應(yīng)用,可接收和發(fā)送定位及通信信息,與中心站及其他用戶終端雙向通信。

通信型：適合于野外作業(yè)、水文測報(bào)、環(huán)境監(jiān)測等各類數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸用戶，可接收和發(fā)送短信息、報(bào)文，與中心站和其他用戶終端進(jìn)行雙向或單向通信。

授時(shí)型：適合于授時(shí)、校時(shí)、時(shí)間同步等用戶，可提供數(shù)十納秒級的時(shí)間同步精度。

指揮型用戶機(jī)：適合于小型指揮中心指揮調(diào)度、監(jiān)控管理等應(yīng)用，具有鑒別、指揮下屬其他北斗用戶機(jī)的功能?？膳c下屬北斗用戶機(jī)及中心站進(jìn)行通信，接收下屬用戶的報(bào)文，并向下屬用戶發(fā)播指令。

多模型用戶機(jī)：既能接收北斗衛(wèi)星定位和通信信息，又可利用GPS系統(tǒng)或GPS增強(qiáng)系統(tǒng)導(dǎo)航定位。適合于對位置信息要求比較高的用戶。

7、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)有哪幾種具體應(yīng)用模式？

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)依據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境可以有以下應(yīng)用模式：

小型集團(tuán)監(jiān)控應(yīng)用——移動(dòng)目標(biāo)配置基本型北斗用戶機(jī)，集團(tuán)監(jiān)控中心配置指揮型用戶機(jī)和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備及監(jiān)控軟件，快速構(gòu)建實(shí)用的監(jiān)控管理應(yīng)用系統(tǒng)。

大型集團(tuán)監(jiān)控應(yīng)用——移動(dòng)目標(biāo)配置基本型北斗用戶機(jī)，集團(tuán)監(jiān)控中心配置北斗天璣指揮所設(shè)備，通過地面網(wǎng)絡(luò)接入北斗運(yùn)營服務(wù)中心，完成大規(guī)模、跨區(qū)域的移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控管理和指揮調(diào)度。

自主導(dǎo)航應(yīng)用——利用北斗基本型用戶機(jī)、多模型用戶機(jī)進(jìn)行車輛、船舶等的自主導(dǎo)航。

通信應(yīng)用——利用北斗通信終端，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的通信。這種應(yīng)用模式適合于各類數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸用戶，如水文觀測、環(huán)境監(jiān)測等。

授時(shí)應(yīng)用——利用北斗授時(shí)終端，進(jìn)行通信、電力、鐵路等網(wǎng)絡(luò)的精確授時(shí)、校時(shí)、時(shí)間同步等應(yīng)用。

北斗運(yùn)營服務(wù)系統(tǒng)的信息咨詢和受托研究應(yīng)用——北斗運(yùn)營服務(wù)系統(tǒng)積聚了大量"北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)"和GPS系統(tǒng)的導(dǎo)航定位信息，此外，還將積聚了大量運(yùn)輸和物流信息。通過這些數(shù)據(jù)和相應(yīng)的模型可以為用戶提供信息咨詢和受托研究服務(wù)。

8、北斗能否成為全球性系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由兩顆工作衛(wèi)星和一顆備份衛(wèi)星組成，可以全天候全天時(shí)提供區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航信息，在任何時(shí)間任何地點(diǎn)確定中國用戶地理位置，實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋。該系統(tǒng)已經(jīng)于2001年底開通運(yùn)行，并為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

據(jù)中國運(yùn)載火箭型號總指揮黃春平介紹，中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)范圍包括中國大陸及東南海域所有地域，屬區(qū)域性系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)發(fā)射三顆星的投資較少，適合中國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)能力和有關(guān)方面的需求。根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，可以考慮發(fā)展成為準(zhǔn)全球性系統(tǒng)。另據(jù)了解，全球性衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量在24顆左右，準(zhǔn)全球性系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量在6顆左右。

9、第一代北斗系統(tǒng)的缺點(diǎn)在哪里

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研制成功解決了中國自主衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的有無問題。它是一個(gè)成功的、實(shí)用的、投資很少的初級起步系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)的建設(shè)并不排斥國內(nèi)民用市場對GPS的廣泛使用。相反，在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還將建立中國的GPS廣域差分系統(tǒng)，可使受SA干擾的GPS民用碼接收機(jī)的定位精度由百米量級修正至數(shù)米級，可以更好地促進(jìn)GPS在民間的利用。

但是，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)需要中心站提供數(shù)字高程圖數(shù)據(jù)和用戶機(jī)發(fā)上行信號，從而使系統(tǒng)用戶容量、導(dǎo)航定位維數(shù)、隱蔽性等方面受到限制，在體制上不能與國際上的GPS、GLONASS及將來的伽利略兼容。因此，中國還需要在第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)成就的基礎(chǔ)上發(fā)展第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，以滿足今后國家對衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用和長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

10、北斗的定位精度如何？

在網(wǎng)絡(luò)上軍迷們爭論最多的就是北斗系統(tǒng)的定位精度問題。由于北斗系統(tǒng)更多的細(xì)節(jié)尚沒有正式公布，因此我們無法斷定其精度到底如何？只能從部分公開的資料來進(jìn)行分析。在北斗星通公司的網(wǎng)站上，我發(fā)現(xiàn)了這樣一段話：……北斗系統(tǒng)具有快速定位、短報(bào)文通信、精密授時(shí)三大功能，可為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)位置服務(wù)，定位精度與GPS相當(dāng)……（/news/beidou1.asp）

眾所周知GPS對民用的定位精度是百米級，軍用是米級。從北斗的定位原理來看，目前要達(dá)到米級是不太現(xiàn)實(shí)的，因此基于北斗星通公司的資料，我們可以初步確定，第一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度至少應(yīng)該可以達(dá)到百米級。

三、如何發(fā)展中國第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)

1．第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的體制

第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是：第二代用戶機(jī)可免發(fā)上行信號，不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信息，而是直接接收衛(wèi)星單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受限制，并可提高用戶位置隱蔽性。其代價(jià)是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機(jī)使用穩(wěn)定度較低的石英鐘，其時(shí)鐘誤差作為未知數(shù)和用戶的三維未知位置參數(shù)一起由4個(gè)以上的衛(wèi)星測距方程來求解。這就要求用戶在每一時(shí)刻至少可見4顆以上幾何位置合適的衛(wèi)星進(jìn)行測距，從而使得星座所需衛(wèi)星數(shù)量大大增多，系統(tǒng)投資將顯著增加。建立高精度衛(wèi)星軌道基準(zhǔn)和衛(wèi)星時(shí)間基準(zhǔn)是新衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)的核心，需要開展深入的研究工作。為了獲取對中國未來的導(dǎo)航頻率的國際保護(hù)，需要加快向國際電聯(lián)申請和協(xié)調(diào)。

中國第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)復(fù)雜，全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制和運(yùn)行管理尚缺少經(jīng)驗(yàn)，但中國對衛(wèi)星的測控技術(shù)已有一定基礎(chǔ)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和廣域差分系統(tǒng)的研發(fā)直接為中國第二代導(dǎo)航系統(tǒng)的研制和運(yùn)行鍛煉了技術(shù)隊(duì)伍和積累了經(jīng)驗(yàn)，各地面臺(tái)、站設(shè)施等可在第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)已有設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，衛(wèi)星平臺(tái)、運(yùn)載火箭、雙向數(shù)據(jù)移動(dòng)通信等均可以繼承或采用成熟技術(shù)。國內(nèi)GPS的廣泛應(yīng)用為中國未來的衛(wèi)星導(dǎo)航提供了應(yīng)用基礎(chǔ)和廣闊的市場。發(fā)展新一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)不僅是必要的，而且在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上也是可行的。

2．第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展途徑

（1）充分保證民用導(dǎo)航精度

提供雙頻信號以消除電離層引起的誤差，不實(shí)施SA干擾降低導(dǎo)航精度，C／A碼公眾自由使用并與國際格式兼容，不收費(fèi)用；對授權(quán)用戶提供雙頻和廣域差分信息，以進(jìn)一步提高導(dǎo)航精度和提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)完好性信息。GPS廣泛開發(fā)民間應(yīng)用，形成重要產(chǎn)業(yè)，其軍民用之比已達(dá)1∶20。由于民用接收機(jī)的普及、批量生產(chǎn)和商業(yè)競爭，民用產(chǎn)品的數(shù)字化、小型化和性能大大提高，價(jià)格顯著下降，反過來又促進(jìn)了GPS的軍事應(yīng)用，更大程度地滿足了需求。相反，俄羅斯沒有開發(fā)民用市場，軍用接收機(jī)只生產(chǎn)了2000部，價(jià)格昂貴，性能不高。因此，中國在建立第二代導(dǎo)航系統(tǒng)的同時(shí)，應(yīng)發(fā)揮中國導(dǎo)航C／A碼精度高、含有亞洲區(qū)域加強(qiáng)系統(tǒng)的優(yōu)勢，首先開發(fā)國內(nèi)民用市場，開發(fā)出批量生產(chǎn)的廉價(jià)國產(chǎn)導(dǎo)航接收機(jī)，普及國內(nèi)民間應(yīng)用，逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品，形成產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而開發(fā)中外導(dǎo)航信號雙模式兼容、并可接受區(qū)域加強(qiáng)的高精度高可用性接收機(jī)，進(jìn)一步拓寬需高安全性的中外用戶在亞洲的應(yīng)用市場，逐步建立中國導(dǎo)航系統(tǒng)今后持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，為將來發(fā)展全球性的國際市場做好準(zhǔn)備。建議中國指定相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)部門加強(qiáng)民用衛(wèi)星導(dǎo)航的開發(fā)和應(yīng)用工作的管理。

（2）以建立全球?qū)Ш较到y(tǒng)為長遠(yuǎn)目標(biāo)，分步實(shí)施

中國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)究竟應(yīng)該是區(qū)域的還是全球的，這是中國導(dǎo)航界專家廣泛關(guān)注的一個(gè)重要問題。當(dāng)前為了首先確保在國內(nèi)及附近海域的需求（少數(shù)國際民航飛機(jī)和航海船只除外），并力求減少初期一次性投資額度，在近期內(nèi)仍以建成北半球約120度經(jīng)度范圍內(nèi)的區(qū)域系統(tǒng)為宜。但從長遠(yuǎn)發(fā)展打算，中國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開衛(wèi)星導(dǎo)航，低軌飛行器的定軌也要求有全球?qū)Ш较到y(tǒng)支撐，要認(rèn)真考慮中國區(qū)域系統(tǒng)今后順利發(fā)展成為全球系統(tǒng)的可能性。這也有利于和俄羅斯、歐洲一起打破美國GPS獨(dú)霸世界的局面，有利于民用方面今后開發(fā)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的國際市場，滿足國際航空、航海和航天器全球?qū)Ш降男枰Ｒ虼?，從前瞻性考慮，建議以建立全球?qū)Ш较到y(tǒng)為長遠(yuǎn)目標(biāo)，按技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件采取先區(qū)域后全球的兩步實(shí)施方針。實(shí)現(xiàn)這一方針的可行性在于當(dāng)前區(qū)域系統(tǒng)必須和未來全球系統(tǒng)在體制上兼容，區(qū)域星座可以擴(kuò)展為全球星座，今后可根據(jù)中國國力和實(shí)際需要，隨著后續(xù)衛(wèi)星的發(fā)射，以最小的代價(jià)平穩(wěn)地發(fā)展成全球系統(tǒng)。這一技術(shù)途徑的可行性在于尋找到合適的衛(wèi)星星座，下面為可考慮的幾種區(qū)域星座軌道類型。

1、地球靜止軌道（GEO）：衛(wèi)星星座可一天24小時(shí)靜止在規(guī)定的赤道位置上空，提供本區(qū)域?qū)Ш椒?wù)，衛(wèi)星利用率高。這就是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)采用的星座，而且地球靜止衛(wèi)星也廣泛應(yīng)用于全球?qū)Ш较到y(tǒng)的區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng)。由于地球靜止軌道衛(wèi)星都處于赤道面內(nèi)，受導(dǎo)航定位所需幾何構(gòu)形的限制，每個(gè)用戶只能最多利用2顆相間隔30度以上經(jīng)度的衛(wèi)星。全區(qū)域究竟布設(shè)幾顆地球靜止軌道衛(wèi)星則取決于導(dǎo)航服務(wù)區(qū)域大小，但單用地球靜止軌道衛(wèi)星是不夠的，還必須有相對于地球移動(dòng)的高緯度衛(wèi)星參與導(dǎo)航星座。

2、大橢圓軌道衛(wèi)星星座：最典型的是俄羅斯用于高緯度地區(qū)廣播衛(wèi)星的“閃電”12小時(shí)衛(wèi)星軌道。這是一種大偏心率（通常取0．7左右）軌道，軌道傾角63．43度，其遠(yuǎn)地點(diǎn)在北半球本國高緯度上空，星下點(diǎn)軌跡移動(dòng)緩慢，5日內(nèi)可保持近10小時(shí)有效運(yùn)行。一個(gè)軌道面內(nèi)均勻分布3顆星，即可保持一個(gè)高緯度星位的連續(xù)存在。其近地點(diǎn)在南半球，停留時(shí)間很短，衛(wèi)星高度很低，用戶可見區(qū)域范圍小，對用戶的導(dǎo)航貢獻(xiàn)小。另有一個(gè)遠(yuǎn)地點(diǎn)在地球背面，經(jīng)度上遠(yuǎn)離服務(wù)區(qū)，本區(qū)域系統(tǒng)不能加以利用。另外，這種軌道的衛(wèi)星高度變化劇烈，對信道設(shè)計(jì)很不利。因此，對大橢圓軌道不予考慮。

3、傾斜地球同步軌道（IGSO）：衛(wèi)星星座的軌道傾角為55～63．43度的24小時(shí)地球同步軌道，即所謂的大“8”

4、中高度圓軌道（MEO）衛(wèi)星星座：這是一種周期為12小時(shí)，傾角為55～63．43度的軌道，是經(jīng)過GPS和GLONASS系統(tǒng)成功運(yùn)行證明性能優(yōu)良的全球星座軌道。分析計(jì)算證明，24顆傾角為55度的MEO衛(wèi)星分布在3個(gè)軌道面內(nèi)，可滿足全球?qū)Ш骄龋?個(gè)傾角為54．74度的軌道面通過地心相互正交，衛(wèi)星在全球分布最均勻，明顯優(yōu)于GPS的6個(gè)軌道面）。這種單一由MEO衛(wèi)星組成的星座必須布滿全部24顆衛(wèi)星才能有效地投入運(yùn)行，如要滿足民航可用性要求和精密近進(jìn)，則必須增加地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）進(jìn)行區(qū)域加強(qiáng)，或大量增加MEO衛(wèi)星。由于每一MEO衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡歷經(jīng)全球，其優(yōu)點(diǎn)是可立足于本國國土內(nèi)測控所有衛(wèi)星。中國服務(wù)區(qū)地處北緯55度以南（實(shí)際上南半球地區(qū)同樣可以服務(wù)），東西經(jīng)度范圍很大，占全球1／3，平均每顆星約有2／3的時(shí)間可為本區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)的用戶服務(wù)。采用其12顆星的子星座與4顆地球靜止軌道衛(wèi)星相結(jié)合（12MEO＋4GEO），可滿足區(qū)域系統(tǒng)的導(dǎo)航要求。如果后續(xù)布滿24顆衛(wèi)星，則發(fā)展成為高精度區(qū)域加強(qiáng)的全球系統(tǒng)，可達(dá)到民航精密近進(jìn)導(dǎo)航要求。下表為各類軌道星座HDOP與VDOP值的比較，其中HDOP為水平幾何放大因子，VDOP為垂直幾何放大因子，它們和測距精度相乘可分別獲得水平與垂直定位精度。比較數(shù)據(jù)表明所建議的軌道和GLONASS型軌道都可滿足要求。前者，全球星座的精度更好；后者，所有中高度圓軌道衛(wèi)星都?xì)v經(jīng)同一星下點(diǎn)軌跡，有利于消除地球重力異常對星座內(nèi)各衛(wèi)星影響的差異，同一地面站可以分時(shí)監(jiān)控到所有軌道面的衛(wèi)星。

四、北斗用戶機(jī)的類型及其功能

北斗用戶機(jī)是北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的用戶終端設(shè)備，根據(jù)執(zhí)行任務(wù)的不同，北斗用戶機(jī)可分為定位通信型（基本型用戶機(jī)）、通信型、授時(shí)型和管理型（指揮型用戶機(jī)）；按照裝載方式的不同，北斗用戶機(jī)可分為手持式、車載式、船載式、機(jī)載式等類型。（看上去好像并沒有傳說中的那樣大，呵呵）北斗用戶機(jī)主要功能

定位功能：可以進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)和緊急定位設(shè)定，向中心站發(fā)出定位請求，并接收中心站發(fā)出的定位結(jié)果。在顯示屏上顯示經(jīng)度、緯度、高程、時(shí)間及定位精度等信息。

通信功能：可以接收中心站發(fā)出的短報(bào)文信息，顯示報(bào)文內(nèi)容并將接收到的信息存儲(chǔ)，以便查詢?？删庉嫲l(fā)送電文及編輯發(fā)送固定電文。

導(dǎo)航功能：可以設(shè)定、預(yù)置、存儲(chǔ)航路點(diǎn)、航線，可自動(dòng)計(jì)算偏航距離，偏航后還可以自動(dòng)報(bào)警。

設(shè)置功能：可以對定位方式、通信頻度、高程基準(zhǔn)、坐標(biāo)形式（大地、高斯、麥卡托）、顯示信息方式等多種參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)。

加密功能：可對信息進(jìn)行加密/解密處理，以保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。

五、北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)圖示

北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)由北斗導(dǎo)航定位衛(wèi)星、地面控制中心站為主的地面部分、北斗用戶終端三部分組成。其結(jié)構(gòu)和原理如下圖所示：北斗集團(tuán)用戶信息服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目于2001年通過立項(xiàng)評審，2002年底完成了系統(tǒng)研制并順利通過驗(yàn)收評審。北斗星通公司成為國內(nèi)首家獲得授權(quán)的北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)運(yùn)營服務(wù)商，并于2002年在北京航天城建成北斗運(yùn)營服務(wù)中心。該中心是北斗集團(tuán)用戶信息服務(wù)系統(tǒng)門戶的第一個(gè)出口，為用戶提供的北斗信息由北斗集團(tuán)用戶信息服務(wù)系統(tǒng)經(jīng)專用光纖被推送至中心，再由中心分送至各集團(tuán)用戶中心，從而實(shí)現(xiàn)了對各類集團(tuán)用戶的信息服務(wù)：為集團(tuán)用戶提供入網(wǎng)和計(jì)費(fèi)服務(wù)為集團(tuán)用戶提供多種方式的接入服務(wù)：PSTN(公眾電話網(wǎng))、FR(幀中繼)、DDN(專用數(shù)字網(wǎng))、VSAT(衛(wèi)星接入)