北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（CNSS），是继美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。截止2012年5月在轨卫星12颗，已经初步具备区域导航、定位和授时能力。北斗卫星导航系统将在2020年形成全球覆盖能力。目前其定位精度优于20m，授时精度优于100ns。
系统介绍
北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若
北斗卫星导航系统示意图
干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧洲“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十三颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。
北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。中国以后生产定位服务设备的产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。而北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。
2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。
系统服务
北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
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北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能； 全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS；向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
劣势
北斗一号系统属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端比较复杂。北斗一号系统属于区域定位系统，目前只能为中国以及周边地区提供定位服务，且与GPS完善成熟的运营相比，未来处于不断完善之中。
民用功能
个人位置服务
当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置到你要走的路线。
气象应用
介绍一种事物说明文 北斗导航卫星气象应用的开展，可以促进我国天气分析和数值天气预报奶粉排行榜10强、气候变化监测和预测，也可以提高空间天气预警业务水平，提升我国气象防灾减灾的能力。
除此之外，北斗导航卫星系统的气象应用对推动北斗导航卫星创新应用和产业拓展也具有重要的影响。
道路交通管理
卫星导航将有利于减缓交通阻塞，提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理。
铁路智能交通
卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如，在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效提高运输效率。未来，北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务，促进铁路交通的现代化，实现传统调度向智能交通管理的转型。
海运和水运
海运和水运是全世界最广泛的运输方式之一，也是卫星导航最早应用的领域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备，使海上和水路运输更为高效和安全。北斗卫星导航系统将在任何天气条件下，为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时，北斗卫星导航系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。
航空运输
漆黑的魅影 当飞机在机场跑道着陆时，最基本的要求是确保飞机相互间的安全距离。利用卫星导航精确定位与测速的优势，可实时确定飞机的瞬时位置，有效减小飞机之间的安全距离，甚至
在大雾天气情况下，可以实现自动盲降，极大提高飞行安全和机场运营效率。通过将北斗卫星导航系统与其他系统的有效结合，将为航空运输提供更多的安全保障。
应急救援
卫星导航已广泛用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援。在发生地震、洪灾等重大灾害时，救援成功的关键在于及时了解灾情并迅速到达救援地点。北斗卫星导航系统除导航定位外，还具备短报文通信功能，通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间，提高抢险救灾时效，大大减少人民生命财产损失。
终端配套
12月27日，国家正式宣布北斗卫星导航系统试运行启动，标志着我国自主卫星导航产业发展进入崭新的发展阶段。其中，卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器的方案，成为北斗卫星导航芯片一项重大突破。该处理器由我国本土IC设计公司研发，具有完全自主知识产权并已实现规模应用，一举打破了电子终端产品行业普遍采用国外处理器局面。
卫星导航终端中采用的导航基带及射频芯片，是技术含量及附加值最高的环节，直接影响
到整个产业的发展。在导航基带中，一般通过导航专用ASIC硬件电路结合应用处理器的方案来实现。此前的应用处理器多选用国外公司ARM处理器芯片核，需向国外支付IP核使用许可费用的同时，技术还受制于人，无法彻底解决产业安全及保密安全问题。
而通过设立重大专项应用推广与产业化项目等方式，北斗多模导航基带及射频芯片国产化现已实现，尤其值得一提的是，中国人自己的应用处理器也在北斗多模导航芯片中得到规模应用。
据悉，目前的BD/GPS多模基带芯片解决方案中，卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器打造出了一颗真正意义的“中国芯”。该应用处理器为国内完全自主开发的CPU/DSP核，包括指令集、编译器等软件工具链以及所有关键技术，均拥有100%的中国自主知识产权。其拥有国际领先水平的多线程处理器架构，可共享很多硬件资源，并在提供相当多核处理器处理能力的同时，节省芯片成本。
而基于该国产处理器卫星导航芯片方案的模块，是目前全球体积最小的BD/GPS双模模块，具有定位精度高、启动时间快及功耗低等特点。
说应用 无人采矿将成可能
南方日报：刚才谈到的“三步走”规划，可以说是让“北斗”“上得了天”，但如何“落得了地”呢？也就是说，“北斗”能够应用到日常生活的哪些领域？
孙家栋：目前，北斗系统正在逐渐被国内用户认可，在农业、渔业、电力、气象监测、水文监测、国家安全等多个领域都有广泛的应用。比如在汶川、玉树抗震救灾中，“北斗”就发挥了重要作用，由于“北斗”具有短报文（即短信）功能，震区的救灾人员使用“北斗”，不但可以导航定位，还可将当地消息发出去。这是“北斗”独有的功能，汶川地震电磁炉故障维修的第一条灾情报告就是“北斗”系统发回的。
“北斗”还可以授时。比如，可以应用到电力系统，电力系统的区域用电有峰值，如果在电力传输上不能统一时间精度错开各个区域用电高峰，就会因时间冲突导致电力网络瘫痪。再如金融系统，系统时间哪怕差一个毫秒，整个结算系统就会出现千万美元级的利息差别。应用“北斗”的授时功能，就能避免“差之毫厘，谬之千里”。
此外，还能应用到气象监测、空气探测中，因为不同大气湿度下折射率不同，通过信号传输就可以探测出空气湿度，从而提高灾害性天气预报的准确性。
一句话，“北斗”有着非常广泛的应用，未来结合通讯、互联网等产业，可以实现从交通、航空、农业等单一领域的应用到现代位置服务的跨越。如果将定位系统与矿山开发等技术结合，未来无人采矿也会成为可能。事实上，产业融合发展的效益将比单一应用大得多，“北斗”有希望走在前面。
讲市场 美俄向我们学技术
南方日报：由于美国GPS起步早，已经在中国市场占据了相当大的份额，“北斗”现在开始推广应用，会面临什么挑战？
孙家栋：首先是市场培育的问题。比如，对空间段的保证，不能说今天发六颗星，明天就坏三颗，那谁还买你这个终端机？一定要让用户觉得方便可靠。GPS在市场上有如此大的份额，你不可能把它都挤出去。我的想法是，加强和美国GPS的联系，尽量做到交互操作，同时不影响我们系统的独立自主。也就是做到兼容，让我们的用户机既可以接受GPS的信号，又能接受“北斗”的信号，两个信号可以同时综合使用，提高精度。当然“北斗”也可以“关闭”GPS，独立工作。
我们使用的所有终端设备，要特别强调国产化。假如到了2020年，“北斗”的产值是四五千个亿，而其中有三千个亿是买外国的零部件回来组装的，中国的附加值就一千个亿咱们千万别干这个事。在这个问题上，国家要下决心。
南方日报：要赢得市场，“北斗”跟GPS比有哪些优势呢？
孙家栋：“北斗”有其它卫星导航系统不具的优势。就像前面提到的短报文功能，其它卫星导航系统只能告诉你什么时间、在什么地方，“北斗”除了让你自己知道何时何地之外，还可以将你的位置信息发送出去，使你想告知的其他人获知你的情况。在这项技术上目前美国、俄罗斯等也在向我们学习。
中国十大顶尖大学排名 评试点 对广东充满信心
南方日报：此次首个国家级卫星导航应用示范系统工程落户珠三角，将在广东试点推广“北斗”系统，您认为广东在这一块儿有什么优势？
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