北斗衛(wèi)星系統(tǒng)

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并能向有更高要求的授權(quán)用戶提供進(jìn)一步服務(wù)。中國在2003年完成了具有區(qū)域?qū)Ш焦δ艿谋倍沸l(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，之后開始構(gòu)建服務(wù)全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于2012年起向亞太大部分地區(qū)正式提供服務(wù)，并計(jì)劃至2020年完成全球系統(tǒng)的構(gòu)建。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、美國全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)和歐盟伽利略定位系統(tǒng)為聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)認(rèn)定的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)四大核心供應(yīng)商。目 錄1 歷史與發(fā)展 1.1 早期研究 1.2 試驗(yàn)系統(tǒng) 1.3 中國加入歐盟伽利略計(jì)劃 1

2、.4 正式系統(tǒng) 1.5 東盟各國加入合作 2 試驗(yàn)系統(tǒng) 2.1 系統(tǒng)組成 2.2 性能 3 正式系統(tǒng) 3.1 亞太服務(wù) 3.2 全球服務(wù) 4 系統(tǒng)構(gòu)成 4.1 空間段 4.2 地面段 4.3 用戶段 5 原理 5.1 空間定位原理 5.2 有源與無源定位 5.3 精度 6 技術(shù) 6.1 衛(wèi)星平臺(tái) 6.2 衛(wèi)星制造與發(fā)射 6.3 時(shí)間系統(tǒng) 6.4 信號(hào)傳輸 7 應(yīng)用 7.1 開放服務(wù) 7.2 授權(quán)服務(wù) 7.3 應(yīng)用狀況 1、歷史與發(fā)展1.1早期研究1970年代，中國開始研究衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)和方案，但之后這項(xiàng)研究計(jì)劃被取消。1983年，中國航天專家陳芳允提出使用兩顆靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域性的導(dǎo)航功

3、能，1989年，中國使用通信衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證了其可行性，之后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)就是依據(jù)此方案進(jìn)行。1.2試驗(yàn)系統(tǒng)1994年，中國正式開始北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)（北斗一號(hào)）的研制，并在2000年發(fā)射了兩顆靜止軌道衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域性的導(dǎo)航功能。2003年又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的組建。1.3中國加入歐盟伽利略計(jì)劃2003年09月，中國打算加入歐盟的伽利略定位系統(tǒng)計(jì)劃，并在接下來的幾年中投入了2.3億歐元的資金。由此，人們相信中國的北斗系統(tǒng)只會(huì)用于自己的武裝力量。中國與歐盟在2004年10月09日正式簽署伽利略計(jì)劃技術(shù)合作協(xié)議。1.4、正式系統(tǒng)2004年，中國啟動(dòng)了具有全

4、球?qū)Ш侥芰Φ谋倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)（北斗二號(hào)），并在2007年發(fā)射一顆中地球軌道衛(wèi)星，進(jìn)行了大量試驗(yàn)。2009年起，后續(xù)衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射，并在2011年開始對(duì)中國和周邊地區(qū)提供測試服務(wù)， 2012年完成了對(duì)亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。中國為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)制定了“三步走”發(fā)展規(guī)劃，從1994年開始發(fā)展的試驗(yàn)系統(tǒng)（第一代系統(tǒng)）為第一步，2004年開始發(fā)展的正式系統(tǒng)（第二代系統(tǒng)）分為兩個(gè)階段，即第二步與第三步。至2012年，前兩步已經(jīng)完成。根據(jù)計(jì)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在2020年全面完成，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)全球的衛(wèi)星導(dǎo)航功能。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)三步走發(fā)展規(guī)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)200420122020實(shí)現(xiàn)目

5、標(biāo)區(qū)域有源定位區(qū)域無源定位全球無源定位1.5、東盟各國加入合作2013年積極實(shí)施“中國東盟科技伙伴計(jì)劃”，啟動(dòng)“中國-東盟聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”、“中國-東盟技術(shù)轉(zhuǎn)移中心”建設(shè)，在東盟各國合作建設(shè)北斗系統(tǒng)地面站網(wǎng)。2、試驗(yàn)系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，又稱為北斗一號(hào)，是中國的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)， 1994年正式立項(xiàng)，2000年發(fā)射2顆衛(wèi)星后即能夠工作，2003年又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，試驗(yàn)系統(tǒng)完成組建。該系統(tǒng)服務(wù)范圍為東經(jīng)70°140°，北緯5°55°。在衛(wèi)星的壽命到期后（設(shè)計(jì)值8年），系統(tǒng)已停止工作。2.1、試驗(yàn)系統(tǒng)組成 試驗(yàn)系統(tǒng)分為三個(gè)部分，分別為空間段、地面段、用

6、戶段：· 空間段：由3顆地球靜止軌道衛(wèi)星組成，兩顆工作衛(wèi)星定位于東經(jīng)80°和140°赤道上空，另有一顆位于東經(jīng)110.5°的備份衛(wèi)星，可在某工作衛(wèi)星失效時(shí)予以接替。 · 地面段：由中心控制系統(tǒng)和標(biāo)校系統(tǒng)組成。中心控制系統(tǒng)主要用于衛(wèi)星軌道的確定、電離層校正、用戶位置確定、用戶短報(bào)文信息交換等。標(biāo)校系統(tǒng)可提供距離觀測量和校正參數(shù)。 · 用戶段：用戶的終端。 2.2、性能北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)于2000年開始使用后，其定位精度100米，使用地面參照站校準(zhǔn)后為20米，與當(dāng)時(shí)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)民用碼相當(dāng)。系統(tǒng)用戶能實(shí)現(xiàn)自身的定位，也能向外界報(bào)告自

7、身位置和發(fā)送消息，授時(shí)精度20納秒，定位響應(yīng)時(shí)間為1秒。由于是采用少量衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的有源定位，該系統(tǒng)成本較低，但是系統(tǒng)在定位精度、用戶容量、定位的頻率次數(shù)、隱蔽性等方面均受到限制。另外該系統(tǒng)無測速功能，不能用于精確制導(dǎo)武器。3、正式系統(tǒng)正式的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，稱為北斗二號(hào)，是中國的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，英文簡稱BDS，曾用名COMPASS，“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”一般指第二代系統(tǒng)。此衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是對(duì)全球提供無源定位，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)相似。在計(jì)劃中，整個(gè)系統(tǒng)將由35顆衛(wèi)星組成，其中5顆是靜止軌道衛(wèi)星，以與使用靜止軌道衛(wèi)星的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)兼容。正式系統(tǒng)是軍民兩用的系統(tǒng)。截至2012年，中國

8、為試驗(yàn)系統(tǒng)和覆蓋亞太的正式系統(tǒng)共花費(fèi)了數(shù)百億人民幣，為了實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的目標(biāo)，還將投入四五百億以上。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在2012年的服務(wù)范圍3.1、亞太服務(wù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)于2004年啟動(dòng)，2011年開始對(duì)中國和周邊提供測試服務(wù)，2012年12月27日起正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，服務(wù)范圍涵蓋亞太大部分地區(qū)，南緯55度到北緯55度、東經(jīng)55度到東經(jīng)180度為一般服務(wù)范圍。該導(dǎo)航系統(tǒng)提供兩種服務(wù)方式，即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測速、授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，測速精度0.2米/秒，授時(shí)精度50納秒，在服務(wù)區(qū)的較邊緣地區(qū)精度稍差。授權(quán)服務(wù)則是向授權(quán)用戶提供更安全與更高精度的

9、定位、測速、授時(shí)、通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。正式系統(tǒng)繼承了試驗(yàn)系統(tǒng)的一些功能，能在亞太地區(qū)提供無源定位技術(shù)所不能完成的服務(wù)，如短報(bào)文通信。3.2、全球服務(wù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃在2020年完成對(duì)全球的覆蓋，為全球用戶提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，中國將發(fā)射大量的中地球軌道衛(wèi)星，同時(shí)因?yàn)楝F(xiàn)有系統(tǒng)的衛(wèi)星壽命也會(huì)到期，也將會(huì)在2020年前完成替換。中國將在2014年發(fā)射一顆試驗(yàn)星，以驗(yàn)證全球系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)。4、系統(tǒng)構(gòu)成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段、用戶段組成。4.1、空間段北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。5顆靜止軌

10、道衛(wèi)星定點(diǎn)位置為東經(jīng)58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球軌道衛(wèi)星運(yùn)行在3個(gè)軌道面上，軌道面之間為相隔120°均勻分布。至2012年底北斗亞太區(qū)域?qū)Ш秸介_通時(shí)，已為正式系統(tǒng)發(fā)射了16顆衛(wèi)星，其中14顆組網(wǎng)，并提供服務(wù)，分別為5顆靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（均在傾角55°的軌道面上），4顆中地球軌道衛(wèi)星（均在傾角55°的軌道面上）。序號(hào)衛(wèi)星發(fā)射日期發(fā)射地點(diǎn)火箭運(yùn)行軌道注 1使用狀況狀態(tài)注 21北斗-M12007年04月14日西昌長征三號(hào)甲中地球軌道，高度21559×21

11、518公里，傾角56.8°試驗(yàn)星未使用M12北斗-G22009年04月15日29西昌長征三號(hào)丙有誤差的地球靜止軌道，高度36027×35539公里，傾角2.2°失控未使用注 3G23北斗-G12010年01月17日32西昌長征三號(hào)丙地球靜止軌道140.0°E，高度35807×35782公里，傾角1.6°使用中G14北斗-G32010年06月02日33西昌長征三號(hào)丙地球靜止軌道110.6°E，高度35809×35777公里，傾角1.3°使用中G35北斗-IGSO12010年08月01日34西昌長征三號(hào)甲傾斜

12、地球同步軌道，高度35916×35669公里，傾角54.6°使用中IGSO16北斗-G42010年11月01日35西昌長征三號(hào)丙地球靜止軌道160.0°E，高度35815×35772公里，傾角0.6°使用中G47北斗-IGSO22010年12月18日西昌長征三號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度35883×35691公里， 傾角54.8°使用中IGSO28北斗-IGSO32011年04月10日西昌長征三號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度35911×35690公里， 傾角55.9°使用中IGSO39北斗-IGSO42011年

13、07月27日西昌長征三號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度35879×35709公里， 傾角54.9°使用中IGSO410北斗-IGSO52011年12月02日36西昌長征三號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度35880×35710公里， 傾角54.9°使用中IGSO511北斗-G52012年02月25日37西昌長征三號(hào)丙地球靜止軌道58.7°E，高度35801×35786公里，傾角1.4°使用中G512北斗-M32012年04月30日38西昌長征三號(hào)乙中地球軌道，高度21607×21463公里，傾角55.3°使用中M313

14、北斗-M42012年04月30日38西昌長征三號(hào)乙中地球軌道，高度21617×21453公里，傾角55.2°使用中M414北斗-M52012年09月19日39西昌長征三號(hào)乙中地球軌道 ，高度21597×21473公里，傾角55.0°使用中M515北斗-M62012年09月19日39西昌長征三號(hào)乙中地球軌道，高度21576×21494公里，傾角55.1°使用中M616北斗-G62012年10月25日西昌長征三號(hào)丙地球靜止軌道80.2°E，高度35803×35783公里，傾角1.7°使用中G6北斗-M5衛(wèi)星（

15、2012-050A）的地面軌跡圖，白點(diǎn)為其在某時(shí)之位置，而白線包圍的區(qū)域?yàn)槠湓谠撎幍姆?wù)范圍。4.2、地面段系統(tǒng)的地面段由主控站、注入站、監(jiān)測站組成。· 主控站用于系統(tǒng)運(yùn)行管理與控制等。主控站從監(jiān)測站接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，生成衛(wèi)星導(dǎo)航電文和差分完好性信息，而后交由注入站執(zhí)行信息的發(fā)送。 · 注入站用于向衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)，對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制管理，在接受主控站的調(diào)度后，將衛(wèi)星導(dǎo)航電文和差分完好性信息向衛(wèi)星發(fā)送。 · 監(jiān)測站用于接收衛(wèi)星的信號(hào)，并發(fā)送給主控站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的監(jiān)測，以確定衛(wèi)星軌道，并為時(shí)間同步提供觀測資料。 4.3、用戶段用戶段即用戶的終端，即可以是專用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)

16、航系統(tǒng)的信號(hào)接收機(jī)，也可以是同時(shí)兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)。接收機(jī)需要捕獲并跟蹤衛(wèi)星的信號(hào)，根據(jù)數(shù)據(jù)按一定的方式進(jìn)行定位計(jì)算，最終得到用戶的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。5、原理5.1、空間定位原理在空間中若已經(jīng)確定A、B、C三點(diǎn)的空間位置，且第四點(diǎn)D到上述三點(diǎn)的距離皆已知的情況下，即可以確定D的空間位置，原理如下：因?yàn)锳點(diǎn)位置和AD間距離已知，可以推算出D點(diǎn)一定位于以A為圓心、AD為半徑的圓球表面，按照此方法又可以得到以B、C為圓心的另兩個(gè)圓球，即D點(diǎn)一定在這三個(gè)圓球的交匯點(diǎn)上，即三球交匯定位。北斗的試驗(yàn)系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的定位都依靠此原理。5.2、有源與無源定位當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用有源時(shí)間測

17、距來定位時(shí)，用戶終端通過導(dǎo)航衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出一個(gè)申請(qǐng)定位的信號(hào)，之后地面控制中心發(fā)出測距信號(hào)，根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。除了這些信息外，地面控制中心還有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，為地球表面各點(diǎn)至地球球心的距離，當(dāng)認(rèn)定用戶也在此不均勻球面的表面時(shí)，三球交匯定位的條件已經(jīng)全部滿足，控制中心可以計(jì)算出用戶的位置，并將信息發(fā)送到用戶的終端。北斗的試驗(yàn)系統(tǒng)完全基于此技術(shù)，而之后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，除了使用新的技術(shù)外，也保留了這項(xiàng)技術(shù)。當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用無源時(shí)間測距技術(shù)時(shí)，用戶接收至少4顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)時(shí)間信息可獲得距離信息，根據(jù)三球交匯的原理，用戶終端自行可以自行計(jì)算其空間位置。這就

18、是GPS所使用的技術(shù)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也使用了此項(xiàng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全球的衛(wèi)星定位。5.3、精度參照三球交匯定位的原理，根據(jù)3顆衛(wèi)星到用戶終端的距離信息，根據(jù)三維的距離公式，就依靠列出3個(gè)方程得到用戶終端的位置信息，即理論上使用3顆衛(wèi)星就可達(dá)成無源定位，但由于衛(wèi)星時(shí)鐘和用戶終端使用的時(shí)鐘間一般會(huì)有誤差，而電磁波以光速傳播，微小的時(shí)間誤差將會(huì)使得距離信息出現(xiàn)巨大失真，實(shí)際上應(yīng)當(dāng)認(rèn)為時(shí)鐘差距不是0而是一個(gè)未知數(shù)t，如此方程中就有4個(gè)未知數(shù)，即客戶端的三位坐標(biāo)（X，Y，Z），以及時(shí)鐘差距t，故需要4顆衛(wèi)星來列出4個(gè)關(guān)于距離的方程式，最后才能求得答案，即用戶段所在的三維位置，根據(jù)此三維位置可以進(jìn)一步換算為經(jīng)緯

19、度和海拔高度。若空中有足夠的衛(wèi)星，用戶終端可以接收多于4顆衛(wèi)星的信息時(shí)，可以將衛(wèi)星每組4顆分為多個(gè)組，列出多組方程，通過一定的計(jì)算方法，挑選誤差最小的那組結(jié)果，能夠提高精度。電磁波以30萬千米/秒的光速傳播，在測量衛(wèi)星距離時(shí)，若衛(wèi)星鐘有一納秒（十億分之一秒）時(shí)間誤差，會(huì)產(chǎn)生三十厘米距離誤差。盡管衛(wèi)星采用的是非常精確的原子鐘，也會(huì)累積較大誤差，因此地面工作站會(huì)監(jiān)視衛(wèi)星時(shí)鐘，并將結(jié)果與地面上更大規(guī)模的更精確的原子鐘比較，得到誤差的修正信息，最終用戶通過接收機(jī)可以得到經(jīng)過修正后的更精確的信息。當(dāng)前有代表性的衛(wèi)星用原子鐘大約有數(shù)納秒的累積誤差，產(chǎn)生大約一米的距離誤差。為提高定位精度，還可使用差分技術(shù)。

20、在地面上建立基準(zhǔn)站，將其已知的精確坐標(biāo)與通過導(dǎo)航系統(tǒng)給出的坐標(biāo)相比較，可以得出修正數(shù)，對(duì)外發(fā)布，用戶終端依靠此修正數(shù)，可以將自己的導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行再次的修正，從而提高精度。例如，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)使用差分全球定位系統(tǒng)后，定位精度可達(dá)到5米左右。6、技術(shù)6.1、衛(wèi)星平臺(tái)在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，能使用無源時(shí)間測距技術(shù)為全球提供無線電衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)（RNSS），也同時(shí)也保留了試驗(yàn)系統(tǒng)中的有源時(shí)間測距技術(shù)，即提供無線電衛(wèi)星測定服務(wù)（RDSS），但僅在亞太地區(qū)實(shí)現(xiàn)。從衛(wèi)星所起到的功能來區(qū)分，可以分成下列兩類：· 非靜止軌道衛(wèi)星：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中地球軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星使用東方紅三號(hào)通

21、信衛(wèi)星平臺(tái)并略有改進(jìn)，其有效載荷都為RNSS載荷。· 靜止軌道衛(wèi)星：這類衛(wèi)星使用改進(jìn)型東方紅三號(hào)平臺(tái)，其五顆衛(wèi)星的定點(diǎn)位置為東經(jīng)58.75°到160°之間，每顆均有3種有效載荷，即用作有源定位的RDSS載荷、用作無源定位的RNSS載荷、用于客戶端間短報(bào)文服務(wù)的通信載荷。由于此類衛(wèi)星僅定點(diǎn)在亞太地區(qū)上空，故需要用到RDSS載荷的有源定位服務(wù)以及用到通訊載荷的短報(bào)文服務(wù)只能在亞太提供。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)使用靜止軌道與非靜止軌道衛(wèi)星，對(duì)于亞太范圍內(nèi)的區(qū)域?qū)Ш絹碚f，無需借助中地球軌道衛(wèi)星，只依靠北斗的地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星即可保證服務(wù)性能。而數(shù)量龐大的

22、中地球軌道衛(wèi)星，主要服務(wù)于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此外，如果傾斜地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)生故障，則中地球軌道衛(wèi)星可以調(diào)整軌道予以接替，即作為備份星。截至2012年發(fā)射的北斗系統(tǒng)的衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命都是8年，而后續(xù)又有數(shù)量眾多的中地球軌道衛(wèi)星需要發(fā)射，這些衛(wèi)星將采用專門的中地球軌道衛(wèi)星平臺(tái)，壽命將延長至12年或更多，還會(huì)往小型化發(fā)展。6.2、衛(wèi)星制造與發(fā)射因?yàn)樾枰欢〝?shù)量的衛(wèi)星才能提供質(zhì)量可靠的導(dǎo)航服務(wù)，從衛(wèi)星的壽命方面考慮，若發(fā)射間隔過久，則后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，可能早期的衛(wèi)星已近退役，所以北斗的衛(wèi)星需要在短時(shí)間發(fā)射，中國在3年的時(shí)間內(nèi)共發(fā)射了14顆北斗衛(wèi)星，到2020年時(shí)，在2010年前后發(fā)射的衛(wèi)星已經(jīng)退役，因此在

23、2012到2020年的8年時(shí)間里，中國需要為準(zhǔn)備覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)再生產(chǎn)出30多顆衛(wèi)星。中國在1981年就成功執(zhí)行過“一箭多星”，不過此技術(shù)一般用于發(fā)射一顆大衛(wèi)星附帶幾顆小衛(wèi)星，將衛(wèi)星送入不同的軌道。2012年使用“一箭雙星”發(fā)射北斗衛(wèi)星，是中國首次用一枚火箭發(fā)射兩顆相同的大質(zhì)量衛(wèi)星，火箭將兩顆衛(wèi)星送入了同一個(gè)軌道面上，其即衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡相同，其差別在于軌位。6.3、時(shí)間系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間叫做北斗時(shí)，屬于原子時(shí)，溯源到中國的協(xié)調(diào)世界時(shí)，與協(xié)調(diào)世界時(shí)的誤差在100納秒內(nèi)，起算時(shí)間是協(xié)調(diào)世界時(shí)2006年1月1日0時(shí)0分0秒。北斗試驗(yàn)系統(tǒng)的衛(wèi)星原子鐘是由瑞士進(jìn)口，北斗二號(hào)的星載原

24、子鐘逐漸開始使用中國航天科工二院203所提供的國產(chǎn)原子鐘。2012年北斗已經(jīng)開始全部使用國產(chǎn)原子鐘，其性能與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng)。6.4、信號(hào)傳輸北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用碼分多址技術(shù)，與全球定位系統(tǒng)和伽利略定位系統(tǒng)一致，而不同于格洛納斯系統(tǒng)的頻分多址技術(shù)。兩者相比，碼分多址有更高的頻譜利用率，在由L波段的頻譜資源非常有限的情況下，選擇碼分多址是更妥當(dāng)?shù)姆绞?。此外，碼分多址的抗干擾性能，以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容性能更佳。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在L波段和S波段發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)，在L波段的B1、B2、B3頻點(diǎn)上發(fā)送服務(wù)信號(hào)，包括開放的信號(hào)和需要授權(quán)的信號(hào)。· B1頻點(diǎn)：1559.052MHz1591.78

25、8MHz · B2頻點(diǎn)：1166.220MHz1217.370MHz · B3頻點(diǎn)：1250.618MHz1286.423MHz 2007年，在北斗-M1衛(wèi)星發(fā)射后，與伽利略定位系統(tǒng)使用或計(jì)劃使用的波段相重合。國際電信聯(lián)盟分配了E1（1590MHz）、E2（1561MHz）、E6（1269MHz）和E5B（1207MHz）四個(gè)波段給北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這與伽利略定位系統(tǒng)使用或計(jì)劃使用的波段存在重合。然而，根據(jù)國際電信聯(lián)盟的頻段先占先得政策，若北斗系統(tǒng)先行使用，即擁有使用相應(yīng)頻段的優(yōu)先權(quán)。2007年，中國發(fā)射了北斗-M1，之后在相應(yīng)波段上被檢測到信號(hào)：1561.098MHz±2.046MHz， 1589.742MHz， 1207.14MHz±12MHz， 1268.52MHz±12MHz，以上波段與伽利略定位系統(tǒng)計(jì)劃使用的波段重合，與全球衛(wèi)星定位