1、北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统发展之路发展之路（一）竞相发展的全球卫星导航系统（一）竞相发展的全球卫星导航系统一、世界卫星导航发展中的北斗一、世界卫星导航发展中的北斗（二）北斗对中国的贡献（二）北斗对中国的贡献（三）北斗对世界的贡献（三）北斗对世界的贡献美国美国GPS欧盟伽利略欧盟伽利略俄罗斯俄罗斯GLONASS中国北斗中国北斗（一）竞相发展的全球卫星导航系统（一）竞相发展的全球卫星导航系统19751980198519901995200020052010201505101520253035GALILEOGALILEOGLONASSGLONASS在轨运行在轨运行卫星数量卫星数量GPSGPS北斗
2、系统北斗系统1、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况 20202020年年GPSGPS3636颗颗GLONASSGLONASS3030颗颗北斗北斗3535颗颗GALILEOGALILEO3030颗颗2 2、服务性能：、服务性能：GPSGPS导航信号发展情况导航信号发展情况ARNS Band RNSS Band ARNS Band 1575.421227.6Frequency (MHz)1176.45-250-240-230-220Power Spectrum (dBW/Hz)1575.421227.6Frequency (MHz)1176.45-250
3、-240-230-220Power Spectrum (dBW/Hz)1575.421227.6-250-240-230-220Power Spectrum (dBW/Hz)Frequency (MHz)P(Y)C/AL5ML2CL1CL1L2L5Block IIA, 1990Block III, 2013Block IIR-M, 2005Block IIF, 2010 2005年年12月月(artists concept)新信号新信号原信号原信号本页图片摘自本页图片摘自ICG-3会议会议1575.421227.6-250-240-230-220Power Spectrum (dBW/Hz)F
4、requency (MHz)服务性能：服务性能：GNSSGNSS导航信号发展情况导航信号发展情况服务性能：空间信号精度提升情况服务性能：空间信号精度提升情况GPS本页图片摘自本页图片摘自ICG-4会议会议GLONASS陆地应用陆地应用海洋应用海洋应用航空应用航空应用航天应用航天应用大众消费大众消费3、应用：卫星导航应用增长情况、应用：卫星导航应用增长情况 （二）北斗对中国的贡献（二）北斗对中国的贡献（二）北斗对中国的贡献（二）北斗对中国的贡献（一）竞相发展的全球卫星导航系统（一）竞相发展的全球卫星导航系统一、世界卫星导航发展中的北斗一、世界卫星导航发展中的北斗（三）北斗对世界的贡献（三）北斗对
5、世界的贡献1、建成试验系统，实现从无到有、建成试验系统，实现从无到有2000年年10月月31日日东经东经140度度2000年年12月月21日日东经东经80度度2003年年5月月25日日东经东经110.5度度2 2、星箭组批生产，启动组网发射、星箭组批生产，启动组网发射2007年年4月月14日日MEO卫星卫星2009年年4月月15日日GEO卫星卫星2010年年1月月17日日GEO卫星卫星3、关键技术攻关，致力持续发展、关键技术攻关，致力持续发展4、发挥系统特色，应用初见成效、发挥系统特色，应用初见成效5、培育人才队伍，奠定发展基础、培育人才队伍，奠定发展基础（二）北斗对中国的贡献（二）北斗对中国
6、的贡献（一）竞相发展的全球卫星导航系统（一）竞相发展的全球卫星导航系统一、世界卫星导航发展中的北斗一、世界卫星导航发展中的北斗（三）北斗对世界的贡献（三）北斗对世界的贡献（三）北斗对世界的贡献（三）北斗对世界的贡献1164MHz1300MHz1215MHz 1260MHz1559MHz 1610MHz卫星导航卫星导航L频段频段 1、新增导航频率资源，开辟新的发展空间、新增导航频率资源，开辟新的发展空间1164MHz1300MHz1215MHz 1260MHz1559MHz 1610MHz新增新增新增新增2000年世界无线电通信大会年世界无线电通信大会GPSGLONASS伽利略伽利略2、促进全球
7、竞争合作，推动系统共同发展、促进全球竞争合作，推动系统共同发展竞争合作竞争合作共同发展共同发展二、世界卫星导航竞争中的北斗二、世界卫星导航竞争中的北斗建设高性能的北斗卫星导航系统，核心是拥有一套富有特色的、拥有自主知识产权的新体制、新方案，包含多项关键技术。例如： 先进的导航信号体制先进的导航信号体制 星间链路和自主运行星间链路和自主运行 高精度星载原子钟技术高精度星载原子钟技术 先进的导航信号方案 星间链路和自主运行 高精度星载原子钟技术 二、世界卫星导航竞争中的北斗二、世界卫星导航竞争中的北斗 建设高可靠的北斗卫星导航系统，核心是实现与世界其他全球卫星导航系统同等甚至更优的可用性、连续性、
8、完好性的系统指标，这将是我国航天史上一项系统极为复杂、规模庞大的可靠性工程。例如： 系统可靠性设计系统可靠性设计 星箭批产和高密度发射星箭批产和高密度发射 大型复杂星座运行控制与管理大型复杂星座运行控制与管理 系统可靠性设计 观念观念体制体制方法方法系统系统目标目标:高可靠高可靠可靠性设计可靠性设计总数 50颗2010年年2020年年 星箭批产和高密度发射 大型复杂星座控制与管理二、世界卫星导航竞争中的北斗二、世界卫星导航竞争中的北斗发展高效益的北斗卫星导航系统，核心是在国外系统竞争的情况下，在较短时间内完成北斗在国家经济安全领域的推广应用和在大众市场的迅速扩展。主要挑战有： 核心自主知识产权
9、的接收机芯片 有竞争力的应用解决方案和规模推广策略 核心自主知识产权的接收机芯片芯片芯片自主创新自主创新目目 标标 有竞争力的应用解决方案和规模推广策略 把握机遇，迎接挑战，实现“质量、安全、应用、效益”的目标，需要创新组织管理模式，建立科学的竞争、激励、监督、评价机制，关注政策、标准、人才、合作、文化、知识产权等。（二）服务国家的北斗（二）服务国家的北斗（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗（三）面向世界的北斗（三）面向世界的北斗（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗2020年前，建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的全球卫星
10、导航系统，达到国际一流水准，并具有中国特色。（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗首先实现我国及周边地区覆盖，然后逐首先实现我国及周边地区覆盖，然后逐步扩展覆盖全球步扩展覆盖全球面向全球提供服务，我国及周边地区可面向全球提供服务，我国及周边地区可获得更高精度服务获得更高精度服务1、发展策略：突出区域、面向全球、发展策略：突出区域、面向全球（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗在全球范围内，提供授权服务和免费的在全球范围内，提供授权服务和免费的开放服务开放服务在我国及周边地区，还提供短报文和差在我国及周边地区，还提供短报文和差分完好性服务分完好性服务（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗2
11、、系统服务、系统服务发挥中国特色社会主义的制度优势发挥中国特色社会主义的制度优势发挥市场在资源配置中的基础性作用发挥市场在资源配置中的基础性作用（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗3、组织实施：充分发挥新形势下的举国体、组织实施：充分发挥新形势下的举国体制作用制作用 （二）服务国家的北斗（二）服务国家的北斗（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗（三）走向世界的北斗（三）走向世界的北斗（二）服务国家的北斗（二）服务国家的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗卫星导航应用，只有想不到的，没有做不到的。未来，北斗将为我国提供统一的时空基准服务，在我国国家安全和国民经济社会
12、各领域得到广泛应用，保障国家经济社会安全，转变国民经济发展方式，成为战略性新兴产业，促进信息化建设的跨跃式发展。（二）服务国家的北斗（二）服务国家的北斗充分发挥卫星导航产业关联度高、渗透性强的特点，不断衍生出新应用、新产品、新市场，进一步拓展卫星导航服务领域和应用规模，实现卫星导航无处不在。1、推动应用领域创新，提升应用规模、推动应用领域创新，提升应用规模“创新应用，方法先行”。发挥卫星导航应用只受想象力限制的特点，持续创新应用方法，深度挖掘应用潜力，大幅提升应用质量。2、推动应用方式创新，提升应用质量、推动应用方式创新，提升应用质量充分发挥卫星导航与其他信息产业间互补、融合、增值的特点，创新
13、应用价值，提升应用效果，成为我国经济社会增收增效的“新引擎”。3、推动应用价值创新，提升应用效用、推动应用价值创新，提升应用效用（二）服务国家的北斗（二）服务国家的北斗（一）中国特色的北斗（一）中国特色的北斗（三）面向世界的北斗（三）面向世界的北斗（三）面向世界的北斗（三）面向世界的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗三、世界卫星导航愿景中的北斗 1、作为全球卫星导航系统核心供应商之一，将致力 于推动全球卫星导航系统建设和产业发展。 2、通过国际交流合作，将致力于实现与世界其他卫星导航系统的兼容互操作，为用户提供更好的服务。 3、融入国际民航、海事等标准体系，使北斗拥有其他全球卫星导航系统全球应用
14、的同等质量和同等地位。（三）面向世界的北斗（三）面向世界的北斗系统概述系统概述1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论52内容内容1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论内容内容53 中国自上世纪80年代决策建设独立自主的卫星导航系统。2003年，北斗卫星导航试验系统建成，并在多个领域进行了很好的应用。目前，北斗卫星导航系统正在建设当中。 54开放性开放性自主性自主性兼容性兼容性渐进性
15、渐进性 基本原则基本原则55 基本原则基本原则56u开放性开放性 北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系统。 中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和产业的发展。 基本原则基本原则57u自主性自主性 中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。 北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将为亚太地区提供更高质量的服务。 基本原则基本原则58u兼容性兼容性 北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的兼容和互操作。 基本原则基本原则59u渐进性渐进性 北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式
16、建设。 北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论内容内容60系统描述系统描述61系统组成系统组成信号特征信号特征时间系统时间系统坐标系统坐标系统服务和性能服务和性能系统组成系统组成星座星座GEO 卫星卫星MEO 卫星卫星u空间段空间段5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星62 地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。系统组成系统组成u地面段地面段63 用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。 北
17、斗系统的用户终端北斗系统的用户终端u用户段用户段系统组成系统组成64u用户段用户段系统组成系统组成65 用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。 北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。信号特征信号特征u频段频段 B1: 1559.0521591.788MHz B2: 1166.221217.37MHz B3: 1250.6181286.423MHz66截至截至星座星座信号（实际发射）信号（实际发射）2012年年5GEO+5IGSO+4MEO（区域服务区域服务）主要是北斗系统第二阶段信号主要是
18、北斗系统第二阶段信号2020年年5GEO+3IGSO+27MEO（全球服务全球服务）主要是北斗系统第三阶段信号主要是北斗系统第三阶段信号u北斗系统第二阶段信号北斗系统第二阶段信号信号特征信号特征67信号信号中心频点中心频点(MHz)码速率码速率(cps)带宽带宽(MHz)调制方式调制方式服务类型服务类型B1(I)1561.0982.0464.092QPSK开放开放B1(Q)2.046授权授权B2(I)1207.142.04624QPSK开放开放B2(Q)10.23授权授权B31268.5210.2324QPSK授权授权68u北斗系统第三阶段信号北斗系统第三阶段信号信号信号中心频点中心频点(MH
19、z)码速率码速率(cps)数据数据/符号速率符号速率 (bps/sps) 调制方式调制方式服务类型服务类型B1-CD1575.421.02350/100MBOC(6,1,1/11) 开放开放B1-CPNoB1-A2.04650/100BOC（14，2）授权授权NoB2aD1191.79510.2325/50AltBOC(15,10 )开放开放B2aPNoB2bD50/100B2bPNoB31268.5210.23500bpsQPSK(10) 授权授权B3-AD2.557550/100BOC(15,2.5) 授权授权B3-APNo时间系统时间系统69u北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NT
20、SC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。uBDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。u北斗系统采用中国2000大地坐标系统 （CGS2000）。uCGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000 和 ITRF 的坐标转换。坐标系统坐标系统70服务和性能服务和性能u两种全球服务 u开放服务：免费、开放 定位精度: 10 m 授时精度: 20 ns 测速精度: 0.2 m/su授权服务:
21、 确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。71服务和性能服务和性能u两种区域服务u广域差分服务 定位精度: 1 mu短报文通信服务72内容内容1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论73部署步骤部署步骤u第一步第一步北斗卫星导航试验系统北斗卫星导航试验系统 北斗第一阶段北斗第一阶段74 2000年以来，成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和短报文通信服务。2000年年10月月31日日140E2000年年12月月21日日80E2003年年5月月25日日
22、110.5E 作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。 北斗系统第二阶段北斗系统第二阶段 北斗系统第三阶段北斗系统第三阶段2012年左右年左右 2020年前年前部署步骤部署步骤u第二步第二步全球系统全球系统75 2007年4月，北斗卫星导航系统的首颗MEO（COMPASS-M1）卫星成功发射，确保了ITU频率资料，并完成了大量技术试验。COMPASS-M1发射发射76COMPASS-G2发射发射 2009年4月15日，北斗卫星导航系统的首颗GEO卫星（COMPASS-G2 ）在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，验证了GEO导航卫星
23、相关技术。 77新的新的GEO卫星发射卫星发射 2010年1月17日，北斗卫星导航系统的第三颗组网卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，该卫星也是系统的第二颗GEO卫星。78u2010年1月22日，卫星定点于东经160度并开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨测试。u截至2012年底，将由长征系列运载火箭陆续发射10余颗卫星。80内容内容1. .基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论81应用应用82u北斗卫星导航试验系统已在多个领域发挥了非常重要的作用，包括：- 测绘- 通信- 水利
24、- 减灾- 海事- 交通- 勘探- 森林防火等等内容内容1. 基本原则基本原则2.系统基本描述系统基本描述3. 系统部署系统部署 4. 应用应用5. 兼容与互操作兼容与互操作6. 结论结论83对兼容与互操作的理解有关双边活动兼容与互操作兼容与互操作84u 兼容：单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各自服务或信号的使用产生有害干扰。u ITU为射频兼容问题的讨论提供了框架。85兼容兼容频谱重叠：u 导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实存在频谱重叠。u 对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是有益的。86兼容兼容授权信号频谱分离:u 授权信号与开放信号频谱分离是有益的。u 信号设
25、计应综合考虑多种因素。u 由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十分困难。u 现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源需求也将难以得到满足。87兼容兼容u互操作: 共同使用多个卫星导航系统的开放服务，能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。88互操作互操作u获得的效益大于付出的代价u在用户级提供更好的能力u易于互操作接收机的研发u相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息u相近的最大接收功率对互操作是有益的u共同的频谱是重要的u频率多样性对提高抗干扰能力是有益的u 互操作信号 B1-C ：1575.42MHz B2a：1176.45MHz B
26、2b：1207.14MHz89互操作互操作内容内容901.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论北斗卫星导航系统建设与发展北斗卫星导航系统建设与发展u北斗卫星导航系统政府网站2010年1月15日开通运行；931.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论94内容内容1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作
27、6.6.结论结论内容内容95 中国自上世纪80年代决策建设独立自主的卫星导航系统。2003年，北斗卫星导航试验系统建成，并在多个领域进行了很好的应用。目前，北斗卫星导航系统正在建设当中。 96开放性开放性自主性自主性兼容性兼容性渐进性渐进性 基本原则基本原则97 基本原则基本原则98u开放性开放性 北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系统。 中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和产业的发展。 基本原则基本原则99u自主性自主性 中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。 北斗系统能够独立为全球用户提供服务，
28、尤其是将为亚太地区提供更高质量的服务。 基本原则基本原则100u兼容性兼容性 北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的兼容和互操作。 基本原则基本原则101u渐进性渐进性 北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式建设。 北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论内容内容102系统描述系统描述103系统组成系统组成信号特征信号特征时间系统时间系统坐标系统坐标系统服务和性能服务和性能系统组成
29、系统组成星座星座GEO 卫星卫星MEO 卫星卫星u空间段空间段5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星104 地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。系统组成系统组成u地面段地面段105 用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。 北斗系统的用户终端北斗系统的用户终端u用户段用户段系统组成系统组成106u用户段用户段系统组成系统组成107 用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。 北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。信号特征信号特征u频段频段 B1: 1559.0521591.
30、788MHz B2: 1166.221217.37MHz B3: 1250.6181286.423MHz108截至截至星座星座信号（实际发射）信号（实际发射）2012年年5GEO+5IGSO+4MEO（区域服务区域服务）主要是北斗系统第二阶段信号主要是北斗系统第二阶段信号2020年年5GEO+3IGSO+27MEO（全球服务全球服务）主要是北斗系统第三阶段信号主要是北斗系统第三阶段信号u北斗系统第二阶段信号北斗系统第二阶段信号信号特征信号特征109信号信号中心频点中心频点(MHz)码速率码速率(cps)带宽带宽(MHz)调制方式调制方式服务类型服务类型B1(I)1561.0982.0464.0
31、92QPSK开放开放B1(Q)2.046授权授权B2(I)1207.142.04624QPSK开放开放B2(Q)10.23授权授权B31268.5210.2324QPSK授权授权110u北斗系统第三阶段信号北斗系统第三阶段信号信号信号中心频点中心频点(MHz)码速率码速率(cps)数据数据/符号速率符号速率 (bps/sps) 调制方式调制方式服务类型服务类型B1-CD1575.421.02350/100MBOC(6,1,1/11) 开放开放B1-CPNoB1-A2.04650/100BOC（14，2）授权授权NoB2aD1191.79510.2325/50AltBOC(15,10 )开放开放
32、B2aPNoB2bD50/100B2bPNoB31268.5210.23500bpsQPSK(10) 授权授权B3-AD2.557550/100BOC(15,2.5) 授权授权B3-APNo时间系统时间系统111u北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。uBDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。u北斗系统采用中国2000大地坐标系统 （CGS2000）。uCGS2000与国际地球参考框架ITRF
33、的一致性约为5个厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000 和 ITRF 的坐标转换。坐标系统坐标系统112服务和性能服务和性能u两种全球服务 u开放服务：免费、开放 定位精度: 10 m 授时精度: 20 ns 测速精度: 0.2 m/su授权服务: 确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。113服务和性能服务和性能u两种区域服务u广域差分服务 定位精度: 1 mu短报文通信服务114内容内容1.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论115部署步骤部署步骤u第一步第一步北斗卫星导航试
34、验系统北斗卫星导航试验系统 北斗第一阶段北斗第一阶段116 2000年以来，成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和短报文通信服务。2000年年10月月31日日140E2000年年12月月21日日80E2003年年5月月25日日110.5E 作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。 北斗系统第二阶段北斗系统第二阶段 北斗系统第三阶段北斗系统第三阶段2012年左右年左右 2020年前年前部署步骤部署步骤u第二步第二步全球系统全球系统117 2007年4月，北斗卫星导航系统的首颗MEO（COMPASS-M1
35、）卫星成功发射，确保了ITU频率资料，并完成了大量技术试验。COMPASS-M1发射发射118COMPASS-G2发射发射 2009年4月15日，北斗卫星导航系统的首颗GEO卫星（COMPASS-G2 ）在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，验证了GEO导航卫星相关技术。 119新的新的GEO卫星发射卫星发射 2010年1月17日，北斗卫星导航系统的第三颗组网卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，该卫星也是系统的第二颗GEO卫星。120u2010年1月22日，卫星定点于东经160度并开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨测试。u截至2012年底，将由长征系列运载火箭陆续发
36、射10余颗卫星。122内容内容1. .基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论123应用应用124u北斗卫星导航试验系统已在多个领域发挥了非常重要的作用，包括：- 测绘- 通信- 水利- 减灾- 海事- 交通- 勘探- 森林防火等等内容内容1. 基本原则基本原则2.系统基本描述系统基本描述3. 系统部署系统部署 4. 应用应用5. 兼容与互操作兼容与互操作6. 结论结论125对兼容与互操作的理解有关双边活动兼容与互操作兼容与互操作126u 兼容：单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各自服务或信号
37、的使用产生有害干扰。u ITU为射频兼容问题的讨论提供了框架。127兼容兼容频谱重叠：u 导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实存在频谱重叠。u 对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是有益的。128兼容兼容授权信号频谱分离:u 授权信号与开放信号频谱分离是有益的。u 信号设计应综合考虑多种因素。u 由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十分困难。u 现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源需求也将难以得到满足。129兼容兼容u互操作: 共同使用多个卫星导航系统的开放服务，能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。130互操作互
38、操作u获得的效益大于付出的代价u在用户级提供更好的能力u易于互操作接收机的研发u相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息u相近的最大接收功率对互操作是有益的u共同的频谱是重要的u频率多样性对提高抗干扰能力是有益的u 互操作信号 B1-C ：1575.42MHz B2a：1176.45MHz B2b：1207.14MHz131互操作互操作有关双边活动有关双边活动u第一次会议于第一次会议于2007年年6月在日内瓦召开月在日内瓦召开u第二次会议于第二次会议于2008年年5月在西安召开月在西安召开u第三次会议于第三次会议于2008年年10月在日内瓦召开月在日内瓦召开u第四次会议于第四次会议于2009年
39、年12月在三亚召开月在三亚召开4次频率兼容协调会议：次频率兼容协调会议：132u第一次频率兼容会议于第一次频率兼容会议于2007年年5月在北京召开。月在北京召开。u第一次兼容与互操作技术工作组会议于第一次兼容与互操作技术工作组会议于2008年年9月在北京召开。月在北京召开。u第二次技术工作组会议于第二次技术工作组会议于2008年年12月在北京召开。月在北京召开。u第三次工作组会议于第三次工作组会议于2009年年6月在布鲁塞尔召开。月在布鲁塞尔召开。u第二次频率兼容会议于第二次频率兼容会议于2010年年1月在北京召开。月在北京召开。u第四次工作组会议于第四次工作组会议于2010年年1月在北京召开
40、。月在北京召开。有关双边活动有关双边活动133u频率兼容协调会议于频率兼容协调会议于2007年年1月在莫斯科召开。月在莫斯科召开。有关双边活动有关双边活动134内容内容1351.1.基本原则基本原则2.2.系统基本描述系统基本描述3.3.系统部署系统部署 4.4.应用应用5.5.兼容与互操作兼容与互操作6.6.结论结论u目前，北斗系统建设正在顺利进行。u作为重要的GNSS系统之一，北斗系统愿意与其它卫星导航系统积极开展合作，共同促进卫星导航系统和产业的发展。结论结论136谢谢 谢谢!137主要内容u 北斗卫星导航系统发展蓝图u 北斗卫星导航系统发展状况u 北斗卫星导航系统发展形势u 北斗卫星导
41、航系统发展举措北斗卫星导航系统发展蓝图北斗卫星导航系统发展蓝图5组织实施组织实施4任务任务3目标目标2使命使命1发展路线图发展路线图1 1、发展路线图、发展路线图 北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施：第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源服务能力；第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域无源服务能力；第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。1 1、发展路线图、发展路线图2 2、使命、使命 按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，建设北斗卫星导航系统，满足国家对卫星导航的战略需求，实现卫星导航产业的经济效益，促进国家
42、信息化建设和经济发展方式转变。2 2、使命、使命我们理解，主要包括三点:为保证国防、经济、社会发展安全使用，所建成的北斗卫星导航系统必须是高质量的；为最大限度地满足国防、经济、社会发展的需求，所建成的北斗卫星导航系统必须是技术一流的；为使国家获取更大的经济利益，所建成的北斗卫星导航系统，必须在核心技术领域掌握自主知识产权。3 3、目标、目标 建设高性能、高可靠、高效益的北斗卫星导航系统。4 4、任务、任务北斗卫星导航系统建设三大任务:关键技术攻关与试验工程建设应用推广与产业化4 4、任务、任务关键技术攻关与试验主要任务： 满足工程建设与应用产业化需求；深化基础研究与满足工程建设与应用产业化需求
43、；深化基础研究与前沿技术研究，带动相关原材料、元器件等基础工业前沿技术研究，带动相关原材料、元器件等基础工业生产能力的整体提高，推动航空、通信、电子、测绘、生产能力的整体提高，推动航空、通信、电子、测绘、地质、水文、天文等科技领域的持续发展。地质、水文、天文等科技领域的持续发展。4 4、任务、任务关键技术攻关与试验主要内容： 探索卫星导航领域前沿理论、方法和体制，突破星座设计、探索卫星导航领域前沿理论、方法和体制，突破星座设计、信号体制、精密定轨与时间同步、时间频率体系、系统安全、信号体制、精密定轨与时间同步、时间频率体系、系统安全、差分与系统完好性、星间链路与自主导航、系统过渡与替换、差分与
44、系统完好性、星间链路与自主导航、系统过渡与替换、长寿命与高可靠、星地一体系统控制与管理、导航卫星专用平长寿命与高可靠、星地一体系统控制与管理、导航卫星专用平台、一箭多星发射组网、关键元器件部件国产化等多项关键技台、一箭多星发射组网、关键元器件部件国产化等多项关键技术，开展地面和星地综合试验，全面突破核心关键技术。术，开展地面和星地综合试验，全面突破核心关键技术。4 4、任务、任务工程建设工程建设主要任务： 研制生产研制生产5颗颗GEO卫星和卫星和30颗颗Non-GEO卫星，在卫星，在西昌卫星发射中心用西昌卫星发射中心用CZ-3A系列运载火箭发射共系列运载火箭发射共35颗颗卫星，西安卫星测控中心
45、提供卫星发射组网与运行测卫星，西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测控支持。控支持。 2012年形成区域无源服务能力年形成区域无源服务能力 2020年形成全球无源服务能力年形成全球无源服务能力4 4、任务、任务工程建设工程建设系统组成：系统组成： 空间段：空间段：由由5颗颗GEO卫星和卫星和30颗颗Non-GEO卫星组卫星组成成Non-GEO 卫星卫星GEO 卫星卫星星座系统组成：系统组成： 地面段：地面段：由主控站、上行注入站和监测站组成4 4、任务、任务工程建设工程建设北斗系统地面段北斗系统地面段系统组成：系统组成： 用户段：用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端组成4 4、
46、任务、任务工程建设工程建设北斗系统的用户终端北斗系统的用户终端 信号特征信号特征 工作频段工作频段 B1: 1559.0521591.788MHz B2: 1166.221217.37MHz B3: 1250.6181286.423MHz时间星座 信号（实际发射）2012年5GEO+5IGSO+4MEO区域服务2020年5GEO+3IGSO+27MEO全球服务4 4、任务、任务工程建设工程建设信号特征信号特征 服务信号：服务信号：区域区域服务信号服务信号信号中心频点(MHz)码速率(cps)带宽(MHz)调制方式服务类型B1(I)1561.0982.0464.092QPSK开放B1(Q)2.0
47、46授权B2(I)1207.142.04624QPSK开放B2(Q)10.23授权B31268.5210.2324QPSK授权4 4、任务、任务工程建设工程建设信号中心频点(MHz)码速率(cps)数据/符号速率 (bps/sps) 调制方式服务类型B1-CD1575.421.02350/100MBOC(6,1,1/11) 开放B1-CPNoB1-A2.04650/100BOC（14，2）授权NoB2aD1191.79510.2325/50AltBOC(15,10 )开放B2aPNoB2bD50/100B2bPNoB31268.5210.23500bpsQPSK(10) 授权B3-AD2.55
48、7550/100BOC(15,2.5) 授权B3-APNo信号特征信号特征 服务信号：服务信号：全球全球服务信号服务信号4 4、任务、任务工程建设工程建设时间系统：时间系统：北斗时（北斗时（BDT）溯源到协调世界时）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与），与UTC的时间偏差小于的时间偏差小于100纳秒纳秒。BDT的起算历元时间是的起算历元时间是2006年年1月月1日零时零分零秒（日零时零分零秒（UTC）。）。BDT与与GPS时和时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，时已经考虑，BDT 与与GPS时和时和Galileo时的时差将会被监时的时差将会
49、被监测和发播。测和发播。4 4、任务、任务工程建设工程建设坐标系统：坐标系统： 北斗系统采用中国北斗系统采用中国2000大地坐标系大地坐标系（CGS2000）。）。 CGS2000与国际地球参考框架与国际地球参考框架ITRF的一的一致性约为致性约为5个厘米个厘米 。4 4、任务、任务工程建设工程建设4 4、任务、任务工程建设工程建设服务和性能：服务和性能： 全球服务全球服务 开放服务：开放服务： 定位精度定位精度: 10 m 测速精度测速精度: 0.2 m/s 授时精度授时精度: 20 ns 授权服务授权服务 区域服务区域服务 广域差分服务广域差分服务 定位精度定位精度: 1 m 短报文通信服
50、务短报文通信服务4 4、任务、任务应用推广与产业化应用推广与产业化主要任务： 通过在不同领域的试用，验证系统精度、可用通过在不同领域的试用，验证系统精度、可用性、连续性、完好性等指标，为工程研制建设提供性、连续性、完好性等指标，为工程研制建设提供依据。依据。 在不同领域、不同行业、不同地区进行示范应在不同领域、不同行业、不同地区进行示范应用，为北斗应用推广打好基础。用，为北斗应用推广打好基础。4 4、任务、任务应用推广与产业化应用推广与产业化主要任务： 促进应用开发和北斗产业化，为实现北斗卫星促进应用开发和北斗产业化，为实现北斗卫星导航产业发展提供支撑。导航产业发展提供支撑。 20202020
