“數(shù)”說北斗丨從起步到全球組網(wǎng) 北斗建設的“三步走”

     從上世紀80年代提出設想，到1994年北斗一號建設正式啟動，幾代北斗人經(jīng)過30多年的實踐探索，走過了北斗系統(tǒng)建設“三步走”的發(fā)展歷程?！皵?shù)”說北斗，一起來了解一下北斗系統(tǒng)從無到有，從有源定位到無源定位，從服務中國到服務亞太，再到全球組網(wǎng)的發(fā)展歷程。 

　　北斗系統(tǒng)建設的“三步走”，是結合我國在不同階段技術、經(jīng)濟發(fā)展實際提出的發(fā)展路線。 

　　第一步，建設北斗一號系統(tǒng)，又叫北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)，實現(xiàn)衛(wèi)星導航從無到有。 

　　1994年，北斗一號系統(tǒng)建設正式啟動。2000年，發(fā)射2顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，北斗一號系統(tǒng)建成并投入使用。2003年，又發(fā)射了第3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，進一步增強系統(tǒng)性能。北斗一號系統(tǒng)的建成，邁出了探索性的第一步，初步滿足了中國及周邊區(qū)域的定位、導航、授時需求。當時采用的是有源定位體制，也就是說，用戶需要發(fā)射信號，系統(tǒng)才能對其定位，這個過程要依賴衛(wèi)星轉發(fā)器，所以有時間延遲，且容量有限，滿足不了高動態(tài)的需求。但北斗一號巧妙設計了雙向短報文通信功能，這種通信與導航一體化的設計是北斗的獨創(chuàng)。北斗一號的建成，使中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)了從無到有的跨越，中國成為繼美國、俄羅斯之后第三個擁有衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。 

　　第二步，建設北斗二號系統(tǒng)，從有源定位到無源定位，區(qū)域導航服務亞太。 

　　2004年，北斗二號系統(tǒng)建設啟動。北斗二號創(chuàng)新構建了中高軌混合星座架構，到2012年，完成了14顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)。這14顆衛(wèi)星中，有5顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星。北斗二號系統(tǒng)在兼容北斗一號有源定位體制的基礎上，增加了無源定位體制，也就是說，用戶不用自己發(fā)射信號，僅靠接收信號就能定位，解決了用戶容量限制，滿足了高動態(tài)需求。北斗二號系統(tǒng)的建成，不僅服務中國，還可為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務。 

　　第三步，建設北斗三號系統(tǒng)，實現(xiàn)全球組網(wǎng)。 

　　2009年，北斗三號系統(tǒng)建設啟動。到2020年，完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號系統(tǒng)。這30顆衛(wèi)星中，有3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星，和24顆中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星。這次發(fā)射的衛(wèi)星，是一顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，也是北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署的收官衛(wèi)星。北斗三號系統(tǒng)繼承了有源定位和無源定位兩種技術體制，通過“星間鏈路”——也就是衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的連接“對話”，解決了全球組網(wǎng)需要全球布站的問題。北斗三號在北斗二號的基礎上，進一步提升性能、擴展功能，為全球用戶提供定位導航授時、全球短報文通信和國際搜救等服務；同時在中國及周邊地區(qū)提供星基增強、地基增強、精密單點定位和區(qū)域短報文通信服務。 

　　目前，北斗的服務由北斗二號系統(tǒng)和北斗三號系統(tǒng)共同提供，2020年后，將平穩(wěn)過渡到以北斗三號系統(tǒng)為主提供。下一步的計劃是到2035年，建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合時空體系。