北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并且具備短報(bào)文通信能力，對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展具有重要意義。北斗系統(tǒng)建設(shè)彰顯了中國(guó)智慧、中國(guó)速度和中國(guó)精度，為世界衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)方案。其中，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)乃是重中之重。

北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用“3GEO＋3IGSO＋24MEO”衛(wèi)星組成的混合星座。

北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供全球范圍內(nèi)的RNSS、位置報(bào)告／短報(bào)文通信業(yè)務(wù)；在我國(guó)及周邊地區(qū)提供RDSS、星基增強(qiáng)等業(yè)務(wù)；衛(wèi)星具備自主運(yùn)行與業(yè)務(wù)能力；星上具備導(dǎo)航信號(hào)完好性監(jiān)測(cè)與報(bào)警能力；系統(tǒng)業(yè)務(wù)定位精度將實(shí)現(xiàn)水平優(yōu)于4米，高程優(yōu)于6米。

相對(duì)于北斗二號(hào)系統(tǒng)，北斗三號(hào)系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了從中國(guó)及亞太地區(qū)向全球覆蓋的跨越，同時(shí)，在用戶導(dǎo)航定位的服務(wù)精度、信號(hào)連續(xù)性、系統(tǒng)可用性等方面也實(shí)現(xiàn)了大幅提升。作為北斗三號(hào)系統(tǒng)的空間段組成部分，其創(chuàng)新和技術(shù)特點(diǎn)是整個(gè)工程系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，主要包括以下幾方面。

相對(duì)于北斗二號(hào)系統(tǒng)，北斗三號(hào)系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了從中國(guó)及亞太地區(qū)向全球覆蓋的跨越

第一，采用了導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺(tái)。北斗三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)化設(shè)計(jì)在保證衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)架構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可為系統(tǒng)后續(xù)功能和需求拓展提供更大的適應(yīng)能力。

第二，采用了新型導(dǎo)航信號(hào)體制。衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)是衛(wèi)星傳播位置和時(shí)間信息的載體，又是測(cè)量位置和時(shí)間的標(biāo)尺，是衛(wèi)星系統(tǒng)提供定位、導(dǎo)航與授時(shí)服務(wù)的關(guān)鍵，其質(zhì)量是衡量導(dǎo)航衛(wèi)星水平和工程系統(tǒng)服務(wù)性能的重要標(biāo)志。

為了進(jìn)一步改善北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的性能，提高信號(hào)利用效率和兼容性、互操作性。在北斗三號(hào)系統(tǒng)全球服務(wù)范圍內(nèi)，系統(tǒng)在繼承和保留北斗二號(hào)衛(wèi)星B1I、B3I信號(hào)的基礎(chǔ)上，新增了B1C公開信號(hào)，并對(duì)B2信號(hào)進(jìn)行了升級(jí)，采用新設(shè)計(jì)的B2a信號(hào)替代原B2I信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)性能的提升，同時(shí)充分考慮了與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容與互操作。

第三，采用了更高精度的原子鐘。作為導(dǎo)航衛(wèi)星核心部件，星載原子鐘的性能指標(biāo)，特別是穩(wěn)定度和漂移率是衛(wèi)星的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)性能有直接影響；同時(shí)，作為星載設(shè)備，對(duì)原子鐘的小型化和集成度方面也提出了越來(lái)越高的要求。

北斗三號(hào)衛(wèi)星上采用了我國(guó)自主研發(fā)的更高穩(wěn)定度、更小漂移率的新型高精度銣原子鐘和氫原子鐘，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星時(shí)頻基準(zhǔn)性能指標(biāo)的大幅提高。

2020年6月23日，北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空

同時(shí)，北斗三號(hào)星載時(shí)頻系統(tǒng)增加了衛(wèi)星鐘完好性監(jiān)測(cè)與衛(wèi)星鐘自主平穩(wěn)切換等功能，多個(gè)原子鐘保持同步，當(dāng)主工作原子鐘在軌出現(xiàn)故障后，衛(wèi)星能夠自主診斷并平穩(wěn)切換，保證衛(wèi)星時(shí)頻信號(hào)的連續(xù)性，極大提高了導(dǎo)航信號(hào)與服務(wù)的可靠性和完好性。

第四，采用了星間鏈路。北斗三號(hào)配置了Ka頻段星間鏈路，采用相控陣天線等星間鏈路設(shè)備，實(shí)現(xiàn)星間雙向精密測(cè)距和通信。

第五，星載產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化和自主可控。為了保證北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)安全、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，連續(xù)可靠自主運(yùn)行，擺脫受制于人的被動(dòng)局面，北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)堅(jiān)持國(guó)產(chǎn)化與自主可控的原則，從關(guān)鍵元器件和部件產(chǎn)品兩方面重點(diǎn)開展國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)，加強(qiáng)試驗(yàn)和使用驗(yàn)證，從根本上解決制約工程建設(shè)的瓶頸問題。衛(wèi)星上一些長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的關(guān)鍵部件產(chǎn)品，如電源控制器、測(cè)量敏感器等，均通過(guò)多家研制單位的努力，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化和自主可控。

第六，具有拓展其他功能試驗(yàn)的能力。北斗三號(hào)中圓地球軌道衛(wèi)星作為新型的導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺(tái)，在支持時(shí)頻系統(tǒng)、基本衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)、星間鏈路等載荷的基礎(chǔ)上，在平臺(tái)承載能力、設(shè)備產(chǎn)品安裝、布局面積、功率余量、熱控及散熱面、遙控?cái)?shù)據(jù)傳輸接口等方面，均有一定的擴(kuò)展余量，可用于支持開展其他與時(shí)空基準(zhǔn)相關(guān)的功能拓展技術(shù)試驗(yàn)的能力，支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)下一步的持續(xù)升級(jí)。

北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面

北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自2021年3月正式開通以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定、持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)能力步入世界一流行列。北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，并為“一帶一路”沿線國(guó)家提供導(dǎo)航、定位服務(wù)，等北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)全面建成后，將能為全球用戶提供基本導(dǎo)航（定位、測(cè)速、授時(shí)）、全球短報(bào)文通信、國(guó)際搜救服務(wù)，中國(guó)及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)，應(yīng)用前景廣闊。

審核編輯 黃宇