北斗一号二号三号区别在哪(北斗一号二号三号区别图片)

来源:人民日报海外版

或许是机缘巧合，北斗卫星导航系统与“三”有着不解之缘，蕴含着一系列与“三”相关的奥秘。值此北斗三号全球系统建设“收官之战”之际，让我们一起探索“北斗三号”的奥秘。

经过梳理，笔者总结出与“北斗”和“三”相关的9个方面，涵盖其发展战略、系统架构、星座配置、工作原理、信号体制、服务规划、未来愿景等。这些充分展示了北斗卫星导航系统作为重要国际基础设施的建设历程、鲜明特色、独特价值和突出贡献。

①“三步走”战略

北斗卫星导航系统的“三步走”发展战略为大众所熟知。其实，即使不熟悉相关信息，也不知道北斗卫星导航系统“三步走”战略的具体内涵。人们还可以从“北斗一号”、“北斗二号”、“北斗三号”的名称中解读“步步为营”的含义。

第一步是建造北斗一号，卫星导航系统将从零开始为自己服务。1994年，北斗一号开工建设；2000年发射两颗地球静止轨道(GEO)卫星，建成并投入使用，采用有源定位系统为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务。2003年，发射了第三颗地球静止轨道卫星，以进一步提高系统性能。北斗一号的建成使中国成为继美国和俄罗斯之后第三个拥有卫星导航系统的国家。

第二步，建设北斗二号，服务亚太地区。2004年，北斗二号开工建设；2012年，建成了14个卫星发射网络。北斗二号增加无源定位系统，创新采用中高轨道混合星座架构，服务覆盖亚太地区。

第三步:目标是建设北斗三号，提供全球服务。2009年，北斗三号开工建设；计划2020年完成30颗卫星的发射组网，全面建成北斗三号系统。北斗三号继承了主动服务和被动服务两大技术体系，为全球用户提供基础导航、全球短报文通信和国际搜救服务。同时可为中国及周边地区用户提供区域短报文通信、星基增强和精确单点定位服务。

②“三个部分”

北斗卫星导航系统是一个复杂而完整的软硬件系统，包括“空段、地面段和用户段”三部分。

空段子:“北斗”给人印象最深的无疑是运行九天以上的卫星。它们是“北斗”的空段。近年来，北斗卫星密集发射[/k0/]，形成了中国壮观的航天景象。北斗三号空段由30颗卫星组成。截至目前，已成功发射29颗卫星，发射的最后一战即将来临。

地面段:北斗卫星不能单独向终端发射信号，而是通过地面设施完成数据接收、整理和传输。这是北斗的地面段。该部分包括参考站、主控站、时间同步/注入站和监控站。此外，用于管理导航卫星之间的星间链路操作的设施也是地面部分的一部分。

用户细分:用户细分包括北斗等基础产品和兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线，以及终端设备、应用系统和应用服务。很多都是消费者直接购买使用的终端产品，为人们所熟知。

③“三轨”混合

北斗卫星导航系统是由静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和地心圆轨道卫星组成的混合导航星座。

地球静止轨道卫星:顾名思义，这颗卫星相对静止，轨道高度约为36000公里，其轨道平面与地球赤道平面的夹角为0度。单颗卫星覆盖面积大，三颗卫星可以覆盖亚太大部分地区。

地球同步轨道卫星:轨道高度与地球静止轨道卫星相同。其轨道平面与地球赤道平面夹角为55度，子卫星轨道为“8”，始终聚焦亚太地区。

绕地卫星:轨道高度约21500公里，其轨道平面与地球赤道平面的夹角为55度。它围绕地球旋转，通过多颗卫星组网可以实现全球覆盖。北斗绕地卫星星座的回归特征是7天13圈。

北斗独创的三轨混合星座设计，不仅可以实现全球覆盖和全球服务，还可以为亚太大部分地区的用户提供更高性能的定位和导航授时服务。在亚太大部分地区，每小时大约可以看到12到16颗卫星，在世界其他地区每小时可以看到4到6颗卫星。卫星的能见度和几何构型都很好。

④“三球相交”定位

提供位置信息是导航卫星的主要服务之一。北斗是如何实现精确定位的？

导航卫星发射测距信号和导航电文，其中包含卫星的位置信息。接收机在某一时刻同时接收到三个以上的卫星信号，测量用户接收机与三颗卫星之间的距离，通过星历计算出卫星的坐标空，然后利用距离交会法计算出用户接收机的位置。整个过程是“三球交会”定位原理在卫星导航领域的体现。

北斗卫星导航系统和美国的GPS、俄国的GLONASS、欧洲的伽利略一样，也是采用“三球交会”的定位原理进行定位。具体过程是北斗用户接收机同时测量自身到至少三颗卫星的距离；每个卫星的位置通过导航信息广播给用户；以卫星为球心，距离为半径，画一个球体；三个球面相交得到两个点，根据地理知识排除一个不合理的点得到用户的位置。

⑤“三要素”服务

或者说定位和提供位置信息是北斗卫星导航系统的主要服务之一。此外，它还有两大服务，即提供速度信息和时间信息，这构成了北斗信息服务的“三要素”。

位置:北斗卫星导航系统提供的位置信息服务输出结果为“经度、纬度、高程”或“x、y、z”。无论哪种输出形式，恰好都是“三参数”。关于北斗提供的位置信息的精度，一般来说，北斗可以向全球提供优于10米的定位服务，部分地区如亚太地区的定位精度更高，达到5米。同时，通过精密单点定位、星基增强、地基增强等手段，北斗的定位精度可以提高到米级、分米级甚至厘米级。

速度:北斗卫星导航系统提供的测速精度优于0.2m/s。

时间:北斗卫星导航系统可为用户提供优于20纳秒的时间服务。在此基础上，利用差分授时、双向比对等技术手段，可以进一步提高授时精度。

⑥“东三B”平台

北斗卫星导航系统的优异性能很大程度上得益于卫星开发平台东方红三号B平台，简称“东三B”平台。北斗三号导航卫星的静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星是基于“东三板”平台研制的。这是我国自主研发的新一代高轨道导航卫星平台。它采用了集成电子、高效能源和热控制、锂离子电池、FDIR(故障检测、隔离和系统重构)等先进技术。，并为有效载荷提供更大的空空间。“东三B”平台帮助卫星减重延寿，进一步减轻导航卫星重量，设计寿命12年。搭载多种载荷，提供包括卫星无线电导航系统、区域短报文通信、星基增强、精确单点定位等多种服务。，功能更强大，集成度更高。

“东三B”平台由中国航天科技集团五院通信卫星事业部研制。2013年3月，平台电推进分系统实际点火试验顺利完成，标志着其研制取得突破性进展。2017年4月，“东三B”平台全面搭载首颗发射星，于13日[/k0/]发射升空，突破了制约我国航天技术跨越式发展的电推进、Ka通信载荷、高轨激光通信等一系列关键技术，实现了“东三B”平台在轨功能和性能指标考核。

⑦“长征三号”专列

人们注意到，在中国长征火箭家族中，长征三号系列火箭每次都是出动完成北斗卫星发射任务，这也为其赢得了北斗卫星飞天“专属列车”的绰号。

长征三号是在长征二号的基础上发展起来的三级火箭。具有轨道精度高、轨道选择多、适应性强的特点。12年来，长征三号系列火箭承担了近40次北斗卫星发射任务，成功将50多颗北斗导航卫星送入预定轨道。

北斗三号最后一颗组网卫星——第55颗北斗卫星的发射任务，仍由长征三号系列中的B型火箭完成。近日，火箭在点火发射前临近测试阶段时发现技术问题，导致原定发射计划无法如期进行，下一次具体发射时间将在测试研究后确定。这次事故令人遗憾，但也只是推迟了北斗三号空最终的星升。我们相信，一直保持着较高发射成功率的长征三号，一定能够经受住考验，迅速解决技术问题，带着北斗三号的最后一颗星上天。

⑧“三性”鲜明。

中国北斗是国际卫星导航系统家族中的一员，与美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧洲伽利略导航系统相比，具有鲜明的“三性”。

第一空段使用三种轨道卫星组成混合星座。与其他卫星导航系统相比，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其是在低纬度地区。

二是提供多频点的导航信号，通过多频信号的组合可以提高服务精度。

三是创新集成导航和通信功能，具备基础导航、短信通信、国际搜救、星基增强、精确单点定位等多项服务能力。系统功能高度集成，集约高效。

“北斗”以其服务优势为特色，表明它是世界一流的Tai 空基础设施，能够向国际社会提供高质量的全球公共服务产品。因此，“北斗”受到了世界各国人民的热烈欢迎和青睐，搭载北斗服务的各类终端畅销全球。极具特色的中文词汇“北斗”逐渐成为世界流行词。

⑨“三多”愿景

人类的知识在不断进步，科技的发展是无止境的。北斗三号全球系统建设接近尾声，但对于中国北斗来说，只是一个新的更高的发展阶段，一个新的征程。

2000年，北斗一号系统首颗卫星成功首飞。20年内，“北斗”完成了从“北斗一号双星定位，聚焦中国”到“北斗三号三轨融合，服务全球”的历史性跨越。未来将努力建设和完善以“三班倒”为特征的北斗综合时间空系统。

加油北斗！