北斗卫星导航系统发展报告

©中国卫星导航系统管理办公室2018—1—北斗卫星导航系统发展报告（3.0版）中国卫星导航系统管理办公室二〇一八年十二月©中国卫星导航系统管理办公室2018—I—目录引言························································································1一、系统概述············································································3（一）发展目标····································································3（二）发展原则····································································3（三）基本组成····································································3（四）发展步骤····································································4（五）发展特色····································································4二、建设进展············································································6（一）工程建设····································································6（二）系统运行····································································6（三）服务性能····································································7（四）后续发展····································································8三、应用与产业化·····································································10（一）基础产品及设施··························································10（二）行业及区域应用··························································10（三）大众应用···································································11（四）政策保障与产业发展····················································12四、国际交流与合作··································································13（一）系统间协调与合作·······················································13（二）卫星导航多边合作·······················································13（三）北斗国际标准推进·······················································14（四）北斗国际应用推广·······················································15结束语····················································································16©中国卫星导航系统管理办公室2018—II—附录·······················································································17北斗导航卫星发射列表··························································17北斗卫星导航系统发布文件清单··············································19©中国卫星导航系统管理办公室2018—1—引言北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。中国高度重视北斗系统建设发展，自20世纪80年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，形成了“三步走”发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；计划2020年前后，建成北斗三号系统，向全球提供服务。2035年前，将以北斗系统为核心，建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时（PNT）体系。北斗系统的建设、运行和应用管理工作由中国多个部门共同参与。有关部门联合成立了中国卫星导航系统委员会及中国卫星导航系统管理办公室，归口管理北斗系统建设、应用推广与产业化、国际合作等有关工作。同时，成立专家委员会和专家组，充分发挥专家作用，实施科学、民主决策，稳步建设北斗系统，促进卫星导航全球化应用，广泛开展国际交流与合作。北斗系统秉承“中国的北斗、世界的北斗”的发展理念，践行“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神，为经济社会发展提供重要时空信息保障，是中国实施改革开放40年来取得的重要成就之一，是中国贡献给世界的全球性公共资源。中国愿与世界各国共享北斗系统建设成果，促进全球卫星导航事业蓬勃发展，为更好地服务全球、造福人类贡献中国智慧和力量。©中国卫星导航系统管理办公室2018—3—一、系统概述中国始终立足于国情国力，坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则，稳步推进北斗系统建设发展。（一）发展目标建设世界一流的卫星导航系统，满足国家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供连续、稳定、可靠服务；发展卫星导航产业，服务经济社会发展和民生改善；深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。（二）发展原则——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统，具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。——开放。免费提供公开的卫星导航服务，鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际交流与合作。——兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作，鼓励国际交流与合作，致力于为用户提供更好的服务。——渐进。分步骤推进北斗系统建设，持续提升北斗系统服务性能，不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展。（三）基本组成北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。——空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。——地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。©中国卫星导航系统管理办公室2018—4———用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。（四）发展步骤——第一步，建设北斗一号系统。1994年，启动北斗一号系统工程建设；2000年，发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，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，发射第3颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。——第二步，建设北斗二号系统。2004年，启动北斗二号系统工程建设；2012年年底，完成14颗卫星（5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星）发射组网。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上，增加无源定位体制，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。——第三步，建设北斗三号系统。2009年，启动北斗三号系统建设；2018年年底，完成19颗卫星发射组网，完成基本系统建设，向全球提供服务；计划2020年年底前，完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制，能够为全球用户提供基本导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。（五）发展特色北斗系统的建设实践，实现了在区域快速形成服务能力、逐步扩展为全球服务的发展路径，丰富了世界卫星导航事业的发展模式。北斗系统具有以下特点：一是空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其在低纬©中国卫星导航系统管理办公室2018—5—度地区性能优势更为明显。二是提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。三是创新融合了导航与通信能力，具备基本导航、短报文通信、星基增强、国际搜救、精密单点定位等多种服务能力。©中国卫星导航系统管理办公室2018—6—二、建设进展2018年年底，北斗三号基本系统建成并提供全球服务，包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地均可享受到北斗系统服务。（一）工程建设——空间段实现全球组网。当前，北斗一号系统已退役；北斗二号系统15颗卫星连续稳定运行；北斗三号系统正式组网前，发射了5颗北斗三号试验卫星，开展在轨试验验证，研制了更高性能的星载铷原子钟（天稳定度达到10-14量级）和氢原子钟（天稳定度达到10-15量级），进一步提高了卫星性能与寿命；成功发射了19颗组网卫星（其中，18颗中圆地球轨道卫星已提供服务，1颗地球静止轨道卫星处于在轨测试状态），构建了稳定可靠的星间链路，基本系统星座部署圆满完成。——地面段实施了升级改造。北斗三号系统建立了高精度时间和空间基准，增加了星间链路运行管理设施，实现了基于星地和星间链路联合观测的卫星轨道和钟差测定业务处理，具备定位、测速、授时等全球基本导航服务能力；同时，开展了短报文通信、星基增强、国际搜救、精密单点定位等服务的地面设施建设。（二）系统运行——健全稳定运行责任体系。完善北斗系统空间段、地面段、用户段多方联动的常态化机制，完善卫星自主健康管理和故障处置能力，不断提高大型星座系统的运行管理保障能力，推动系统稳定运行工作向智能化发展。——实现系统服务平稳接续。北斗三号系统向前兼容北斗二号系统，能够向用户提供连续、稳定、可靠服务。©中国卫星导航系统管理办公室2018—7———创新风险防控管理措施。采用卫星在轨、地面备份策略，避免和降低卫星突发在轨故障对系统服务性能的影响；采用地面设施的冗余设计，着力消除薄弱环节，增强系统可靠性。——保持高精度时空基准，推动与其他卫星导航系统时间坐标框架的互操作。北斗系统时间基准（北斗时），溯源于协调世界时，采用国际单位制（SI）秒为基本单位连续累计，不闰秒，起始历元为2006年1月1日协调世界时（UTC）00时00分00秒。北斗时通过中国科学院国家授时中心保持的UTC，即UTC（NTSC）与国际UTC建立联系，与UTC的偏差保持在50纳秒以内（模1秒），北斗时与UTC之间的跳秒信息在导航电文中发播。北斗系统采用北斗坐标系（BDCS），坐标系定义符合国际地球自转服务组织（IERS）规范，采用2000中国大地坐标系（CGCS2000）的参考椭球参数，对准于最新的国