中文GPS版本: 北斗卫星导航定位系统

第三颗北斗导航卫星的发射日期来回推算，最后于17日发射.

2010年1月17日上午12:04，中国西昌卫星发射中心使用长征3C运载火箭成功发射了COMPASS-G1卫星. 这是中国于2010年首次发射，也是北斗卫星导航系统. 第三颗卫星.

在1991年第一次海湾战争期间，中国观众通过电视屏幕体验了现代战争的高科技特征. 在关注爱国者战争飞毛腿的同时，GPS这个词也开始首次进入公众视野.

几年后，GPS系统进入了我们的生活. 其高精度的定位功能和便利性使熟悉传统定位方法的人们感到惊讶. 同时，还有一个问题: 我们的GPS在哪里？

在美国，早期卫星定位花费的时间太长，只能用于核潜艇定位.

美国海军子午线卫星导航系统

在生成GPS时，军事需求是一个不可回避的话题. 洲际弹道导弹的发射需要对发射点进行高精度定位，以确保洲际导弹的准确性. 早期的导弹纯惯性导航对此有更高的要求，与真正的差异相去甚远. 陆基部署，特别是筒仓部署，可以实现传统的定位，而广阔海洋中的核潜艇则无法提供这种便利.

因此，美国海军开发了过境卫星导航系统，也称为海军卫星导航系统. 从1960年4月到最后一次发射，使用多普勒原理定位共发射了30多颗子午卫星. 但是，子午线导航系统具有固有的缺陷. 如果无法进行连续的实时导航，则只能给出纬度和经度的二维坐标. 用户必须等待卫星飞过头顶才能找到它. 单个定位需要5到6分钟. 对于海军核潜艇而言，这不是问题，但它们对其他服务构成了极大的障碍.

GPS全球卫星定位系统由24颗卫星组成，具有快速定位和全面覆盖的功能.

GPS和GLONASS（格拉纳斯）

几经周折，美国第二代卫星导航系统全球定位系统（GPS）应运而生. GPS系统于1973年获得美国国防部的批准，并于1994年正式完成. GPS使用RNSS伪距定位原理. 导航频率为L波段. 24颗卫星分布在6个轨道平面上. 轨道高度为20330公里. 平民定位精度为10至100米.

使用时，用户通过终端从附近的4颗GPS卫星接收定时信号，可以计算出它们与4颗卫星之间的距离，从而计算出经纬度坐标和高度.

美国冷战的对手苏联也建立了基于多普勒原理的Saint-Cada系统和基于伪距定位原理的GLONASS系统. “ Glonas”卫星导航系统计划始于1970年代. 该系统至少需要18颗卫星才能在整个提供卫星定位和导航服务. 如果要提供全球服务，则需要24颗卫星在轨道上工作. 完成该系统所有卫星的部署后，其卫星导航范围可以覆盖地球的整个表面和近地空间，定位精度将达到1.5米. 但是，由于的经济困难，所有卫星都没有部署到位，从而导致较大的定位精度误差.

北斗发电定位需要终端主动发送定位信号.

“双星定位”的原则

作为一个大国，中国也有高精度的定位要求，但中国薄弱的经济和技术实力不足，早期很难为卫星定位和导航系统投入大量资金那还不是很有用. 1983年，我国的陈方云院士和普林斯顿大学的Gerard K. Oneil博士提出了“双星定位”的原理. 与GPS系统相比，基于双星定位的导航系统可以实现2颗卫星的导航能力. 所需的卫星数量比GPS少得多. 尽管就性能而言，它无法与GPS星座相提并论，但中国却无法做出巨额投资. 是个不错的选择.

北斗一代已经投入使用

1989年，“双星定位”原理的演示性实验成功. 工程研究和建设始于1994年，1995年8月，国际电联发布了ChinaSat 31、32和33数据. 2000年10月31日和2000年12月21日，北斗一代的前两颗导航定位卫星被发射“子午仪”导航卫星系统，北斗一代的导航定位系统正式开始运行. 中国成为第三个拥有卫星导航和定位系统的国家. 2003年5月25日，北斗第三代导航定位卫星成功发射.

配备了一些北斗手机（上图）. 与可以从手机接收信号的GPS（如下）相比，两者之间的差距非常大.

北斗一代的缺陷

在性能方面，北斗一代导航定位系统远远落后于美国GPS和GLONASS.

1. 覆盖区域最初仅具备中国周边地区的定位功能，与GPS的全球定位相距甚远.

2. 定位精度低，定位精度可达20米，GPS可以在10米以内.

3. 由于使用了卫星测量系统（RDSS），用户终端在运行时必须发送信号，这会被敌方检测设备发现，不适合军事用途.

4. 它不能在高速移动平台上使用，这限制了它在航空和陆地运输中的应用.

当然，北斗一代还具有GPS所没有的一些优势. 例如，它具有短消息通信功能，并且具有双向数字消息通信功能. 一次最多可以传送60个汉字. 另外，原则上，北斗一代导航定位系统不会由于多径效应的存在而影响定位精度，也不明显受地形影响. 在GPS森林中不会有没有信号的尴尬. 但是，由于导航系统在基本定位和定时性能方面的差距，北斗一代作为导航和定位系统无法在市场上与GPS竞争.

北京从2007年开始正式建设北斗卫星导航定位系统.

GPS中文版的开始

随着中国综合国力的提高以及卫星导航和定位系统对普通百姓生活的全面渗透，以及在科索沃战争和世界大战中美国GPS制导的高精度战斗武器的诱惑在第二次海湾战争中，建造了类似GPS的全球卫星导航系统. 定位系统开始提上日程，并开始被称为北斗第二代导航定位系统.

2007年2月3日，北斗第一代第四颗卫星成功发射，但此时，北斗第一代已更名为北斗导航测试系统，而最初的北斗第二代被称为北斗卫星导航和定位系统. 英文名称是Compass Navigation Satellite System. 北斗第四颗导航试验卫星不仅将作为前三颗卫星的后备，还将对北斗卫星导航和定位系统进行相关测试. 中国在北斗导航测试系统的基础上“子午仪”导航卫星系统，开始逐步实施北斗卫星导航系统的建设，首先是为了满足中国及其周边地区的导航定位需求，并进行系统联网和测试，并逐步扩展到全球卫星导航和定位系统.

北斗II所需的卫星数比GPS多11颗.

北斗二号需要发射35颗卫星

根据计划，北斗卫星导航定位系统将使用东方红3号卫星平台，由5颗对地静止卫星和30颗非对地静止卫星组成. 这30颗非对地静止卫星被细分为27颗中轨道（MEO）卫星和3颗倾斜同步（IGSO）卫星. 27颗MEO卫星均匀分布在三个平面上，倾斜度为55度，轨道高度为21,500公里.

北斗卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务. 公开服务在服务区内免费提供定位，速度和计时服务. 定位精度为10米，计时精度为50纳秒，速度测量精度为每秒0.2米. 授权服务是军用背心，它将为授权用户提供更安全，更准确的定位，速度测量和计时服务，以及从北斗测试系统继承的通信服务功能.

2009年第二颗北斗导航卫星发射升空后，它多次失灵并最终失控.

北斗二号卫星多次失败

2007年4月13日，北斗首颗官方卫星导航定位系统卫星成功发射. 这颗卫星是MEO轨道卫星，编号为北斗中1号轨道卫星，其英文名称为Compass-M1. 同样，北斗卫星导航和定位系统的5个GEO卫星分别命名为GEO-1至GEO-5.

2009年4月14日，北斗同步轨道2号卫星成功发射，但不幸的是，经过改进的东方红3号A平台发生故障，导致该卫星很快失控，在救援和营救后再次失控. 复活. 2009年，北斗卫星平台出现问题. 这场灾难并不孤单. 用于发射北斗的长征3月3日火箭在8月底失败，当时它发射了印度尼西亚的Palapd-D卫星，导致原始北斗卫星的密集发射. 2010年1月16日，北斗同步轨道1号卫星成功发射，并重新获得动力.

也许有些读者可能会怀疑为什么北斗同步轨道2号卫星于2009年发射，而1号则于2010年发射. 这是因为北斗卫星导航和定位系统的GEO卫星在赤道上的分布为58.75° E，80°E，110.5°E，140°E和160°E，根据经度命名，从G1到G5，无论传输顺序如何.

CCTV暴露了北斗卫星上的激光发射器，其技术已达到世界先进水平.

卫星信号比现有的GPS强大

北斗卫星导航定位系统的基本定位由27颗MEO卫星完成. 9颗卫星通过三个55°倾斜轨道平面部署. 定位精度可以达到10米以内，理论上可以达到水平和垂直方向. 方向精度为7.5米. 尽管北斗系统是GPS系统的模仿，但是根据外国技术人员在2007年发射MEO-1卫星后对信号的测量，北斗卫星导航和定位系统比B1中的GPS高7 dB. 频段，这是充分体现的. 鉴于后来者的优势，在部署新的GPS III系统之前，北斗卫星导航和定位系统的性能要好得多.

提高了中国及周边地区的导航精度

5个对地静止卫星不仅提供RNSS服务，而且还继承了测试系统的RDSS信号链路，并且仍然保留了短消息通信功能. 为了提高定位精度以满足航空I类精度方法（CAT-1）的要求，中国采用了GEO卫星进行精度增强. 五颗GEO卫星可以完全满足中国及其周边地区CAT-1的精度要求，并实现垂直定位. 4.4〜7.7米的性能可以满足在高密度可见星区无基站水平的1米实时定位精度的要求. 如果在北斗卫星导航系统完成后实现这些性能，北斗的性能将超过现有的GPSII. 该系统甚至会超过某些GPS区域增强系统的增强性能.

国产Thunderstone 6滑翔由GPS引导，迫切需要北斗进行更换.

在高纬度地区提高了导航精度

为了满足高纬度地区信号增强工作的需求，增加了三颗IGSO轨道卫星. IGSO卫星的高度与对地静止卫星的高度相同，但倾斜角不为0. 因此，轨道的中心位于赤道设定的经度上，并且副卫星的南北运动卫星点在地面上绘制了一个明显的8形轨迹. IGSO轨道卫星解决了高纬度地区GEO卫星仰角过低的问题，并可以有效地增强高纬度地区的信号. 这三个IGSO卫星轨道的最大北纬为55°，可以有效地提高我们领土的精度.

卫星导航的第一个目的是为军事甚至GPS服务. 考虑到094核潜艇的战斗力的形成，中国一直在证明5IGSO甚至7IGSO卫星将大大扩大向北推进的范围，以满足中国战略系统的定位需求. 增强北推范围的另一个想法类似于日本的准天顶卫星系统GPS增强系统. 轨道高度不在同步轨道上，并且数字八度形变大大推向北，以减少卫星的需求. 信号定位可提高性能.

通过设计，北斗系统的性能非常好，不仅比的GLONASS系统强得多，而且可以与欧洲的伽利略系统媲美. 尽管美国在未来几年内无法完全与GPS III系统相提并论，但作为一个基础薄弱的国家，在卫星导航的高科技领域取得这样的成果并不容易. 现在的问题是，中国的航空航天业是否有能力按时执行计划，以确保北斗卫星的质量，寿命和发射成功率.

北斗卫星导航定位系统（北斗II）一旦建成并稳定运行，将摆脱对GPS的依赖. 届时，肯定会使用卫星导航装备大量精确制导武器，其常规打击能力将提高几倍甚至几十倍. 另外，在民用市场，GPS定位设备也必将面临北斗的巨大冲击.

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