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三步走“数”说北斗丨从起步到全球组网 北斗建设的“三步走”

从上世纪80年代提出设想 ， 到1994年北斗一号建设正式启动 ， 几代北斗人经过30多年的实践探索 ， 走过了北斗系统建设三步走的发展历程 。 数说北斗 ， 一起来了解一下北斗系统从无到有 ， 从有源定位到无源定位 ， 从服务中国到服务亚太 ， 再到全球组网的发展历程 。

北斗系统建设的三步走 ， 是结合我国在不同阶段技术、经济发展实际提出的发展路线 。
第一步 ， 建设北斗一号系统 ， 又叫北斗卫星导航试验系统 ， 实现卫星导航从无到有 。
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1994年 ， 北斗一号系统建设正式启动 。 2000年 ， 发射2颗地球静止轨道（GEO）卫星 ， 北斗一号系统建成并投入使用 。 2003年 ， 又发射了第3颗地球静止轨道（GEO）卫星 ， 进一步增强系统性能 。 北斗一号系统的建成 ， 迈出了探索性的第一步 ， 初步满足了中国及周边区域的定位、导航、授时需求 。 当时采用的是有源定位体制 ， 也就是说 ， 用户需要发射信号 ， 系统才能对其定位 ， 这个过程要依赖卫星转发器 ， 所以有时间延迟 ， 且容量有限 ， 满足不了高动态的需求 。 但北斗一号巧妙设计了双向短报文通信功能 ， 这种通信与导航一体化的设计是北斗的独创 。 北斗一号的建成 ， 使中国卫星导航系统实现了从无到有的跨越 ， 中国成为继美国、俄罗斯之后第三个拥有卫星导航系统的国家 。 2013年 ， 北斗一号卫星完成任务退役 。
第二步 ， 建设北斗二号系统 ， 从有源定位到无源定位 ， 区域导航服务亚太 。
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2004年 ， 北斗二号系统建设启动 。 北斗二号创新构建了中高轨混合星座架构 ， 到2012年 ， 完成了14颗卫星的发射组网 。 这14颗卫星中 ， 有5颗地球静止轨道（GEO）卫星、5颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和4颗中圆地球轨道（MEO）卫星 。 北斗二号系统在兼容北斗一号有源定位体制的基础上 ， 增加了无源定位体制 ， 也就是说 ， 用户不用自己发射信号 ， 仅靠接收信号就能定位 ， 解决了用户容量限制 ， 满足了高动态需求 。 北斗二号系统的建成 ， 不仅服务中国 ， 还可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 ， 架设星间链路 ， 实现全球组网 。
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2009年 ， 北斗三号系统建设启动 。 到2020年 ， 完成30颗卫星发射组网 ， 全面建成北斗三号系统 。 这30颗卫星中 ， 有3颗地球静止轨道（GEO）卫星、3颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星 ， 和24颗中圆地球轨道（MEO）卫星 。 这次发射的卫星 ， 是一颗地球静止轨道（GEO）卫星 ， 也是北斗全球卫星导航系统星座部署的收官卫星 。 北斗三号系统继承了有源定位和无源定位两种技术体制 ， 通过星间链路——也就是卫星与卫星之间的连接对话 ， 解决了全球组网需要全球布站的问题 。 北斗三号在北斗二号的基础上 ， 进一步提升性能、扩展功能 ， 为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务；同时在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务 。
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目前 ， 北斗的服务由北斗二号系统和北斗三号系统共同提供 ， 2020年后 ， 将平稳过渡到以北斗三号系统为主提供 。 下一步的计划是到2035年 ， 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体系 。


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