北斗卫星导航系统的发展近况

北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。与美国ＧＰＳ、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略一起，成为国际GNSS四大卫星导航系统。

我国的北斗系统按照“三步走”的发展战略，第一步，2000年建成了北斗卫星导航试验系统，使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步，区域性卫星导航系统建设，形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。2012年12月27日，北斗卫星导航系统开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。第三步，全球卫星导航系统建设，计划2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。

按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星（GEO）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道卫星（MEO）和3颗倾斜轨道同步卫星（IGSO)组成，共有三种运行轨道。截至目前，我国已成功发射２２颗北斗导航卫星。

北斗卫星导航系统优势

在全球卫星导航定位系统中，美国的GPS技术成熟，且免费对民用领域开放，因而得到了广泛应用。在这样的背景下，北斗系统的建设有哪些意义？与GPS系统相比，北斗卫星导航系统有哪些特点及优势？

安全性无疑是最主要的因素。卫星导航广泛应用于军事、国防领域以及交通、农林、渔业、等重要民用领域，自主可控应该是卫星导航系统的首要条件。

从技术上角度来说，北斗系统相较GPS有两个方面的主要优势：

（1）三频信号。北斗使用的是三频信号，而GPS使用的则是双频信号，这是两者的不同，也是北斗的重要优点之一。三频信号的作用是，可以更好的消除高阶电离层延迟影响，从而提高定位可靠性，增强数据预处理能力，提高模糊度的固定效率。

（2）有源定位。有源定位就是接收机自己需要发射信息与卫星通信，无源定位不需要。北斗二代使用的是无源定位，当能观测到的卫星质量很差时，且数量较少时(至少要4颗卫星)，仍然可以实现定位。北斗卫星导航的短报文通信服务，最重要的就是双向通信服务了，在重大紧急事件中重用非常之大。这是北斗所独有的功能，是北斗导航定位系统的著名且重要的优点。

北斗卫星导航芯片发展

近年来，随着国家对北斗导航的大力扶持，北斗卫星导航系统在民用领域得到了快速的发展。在地理勘测、海事、农业、交通等诸多领域得到了越来越多的应用。但是，在消费领域，北斗系统的应用任然与GPS有较大差距。究其原因，核心芯片及模组在价格上相较GPS系统的劣势是主要原因。近年来，越来越多的国内企业开始瞄准北斗芯片和板卡市场，在国家政策和专项的扶持下，企业的研发技术水平有了极大地提升，国产化程度日益提高。2015年5月，和芯星通发布全球首款全系统多核高精度GNSS导航定位芯片Nebulas II (UC4C0)。2015年8月，梦芯科技自主研发的北斗40 nm SoC定位芯片实现量产，它可同时支持美国GPS、中国北斗和俄罗斯GLONASS等卫星定位系统。2015年11月，中海达成功研制北斗高精度卫星导航板卡，可在高精度北斗卫星导航领域实现关键核心部件的进口替代，可支持中国自主建设的北斗系统独立定位和国际主流卫星导航系统GPS/GLONASS/北斗多系统联合定位。

多系统兼容芯片具有抗干扰、高输出率等特性，可以实现高精度GNSS测量仪器小型化，尤其适合对于对体积、功耗、性能和成本有着较高要求的无人机、GIS信息采集、车道级导航、农机自动驾驶等应用领域的多模多频高精度定位定向专业应用。2013至2015年，北斗兼容机芯片的销量分别达到135万套、527万套和1326万套，实现了数量级的增长。目前，与美国GPS或俄罗斯GLONASS兼容的北斗兼容机在汽车前装、智能手机、高精度应用、泛在位置服务和国际市场五方面实现了根本性突破。具有北斗定位功能的终端销量跨越了百万台、千万台和亿台三大台阶[1]。

北斗国际化进程

2015年3月，中国首颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射升空，顺利进入预定轨道，标志着北斗导航系统由亚太区域运行向全球拓展。北斗全球系统工程建设积极推进。预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网，实现全球区域覆盖。北斗系统将于2018年形成“一带一路”沿线国家全球初始服务的基本能力，到2020年形成全球的服务能力。

随着全球导航系统布局的逐步发展，北斗卫星导航系统应用的国际化进程也在不断提速。目前北斗主要通过三大途径参与国际合作。一是在双边层面持续与各卫星导航系统开展兼容与互操作协调，共同为用户提供更加优质的服务。二是在多边层面积极推动北斗导航系统进入国际海事、国际民航、移动通信等国际组织。《船载北斗接收机设备性能标准》2014年已通过国际海事组织批准，北斗系统正式成为国际海事组织认可的第三个全球卫星导航系统。　三是积极推动北斗系统服务国际社会。中国已与韩国、澳大利亚、印尼、巴基斯坦、新加坡、阿联酋、尼日利亚等开展合作，帮助东南亚、南亚地区一些国家进行卫星导航应用的方案设计，在当地推广普及北斗应用、建设地基增强系统。

目前，北斗系统已在东盟各国逐步打开局面，泰国、马来西亚、印度尼西亚等国都将逐步引入该系统。其中，泰国在2015年3月与光谷北斗签署《“中国-东盟北斗科技城”战略合作框架协议》，将建设面向东盟、以泰国为主的北斗应用和服务产业支撑平台，推进北斗在东盟地区通信、交通、农业、旅游、航运、金融、电力、急救、公共安全、物流、物联网等关键领域和重点行业的应用。

未来五年，北斗卫星导航与位置服务产业将实现跨越式发展，市场国际化和服务全球化将得以实现，应用深度和广度都将有大幅度提升，市场潜力将得到极大的释放，产业竞争能力将有质的提升。产业链结构将逐步趋于稳定成熟。
责任编辑 LK