【摘要】：北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國首個面向大眾服務(wù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施,衛(wèi)星系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵組成部分,研究和總結(jié)其關(guān)鍵技術(shù)成果對于我國后續(xù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)具有重要意義。文章概述了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)歷程和主要貢獻(xiàn),論述了北斗二號工程特點(diǎn)和衛(wèi)星系統(tǒng)的創(chuàng)新成果,重點(diǎn)介紹了以混合衛(wèi)星星座、衛(wèi)星平臺技術(shù)、多頻段多業(yè)務(wù)載荷兼容、星載核心產(chǎn)品設(shè)計為代表的一批技術(shù)成果,總結(jié)了北斗二號衛(wèi)星開展的可靠性專項工作,簡要說明了組批生產(chǎn)和高密度測試的經(jīng)驗(yàn)。最后展望了下一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展,將全面提升系統(tǒng)的服務(wù)性能和自主運(yùn)行能力,積極拓展特色服務(wù),以成為國家綜合定位、導(dǎo)航與授時(PNT)系統(tǒng)的核心組成部分。
【圖文】：

星有源、區(qū)域無源、全球無源”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施［５－７］（圖１）。北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)１９９４年啟動工程建設(shè)，２０００年１０月—１２月，連續(xù)發(fā)射了２顆衛(wèi)星，建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，并投入使用，使中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)能夠提供基本的定位、授時和短報文通信服務(wù)。北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在國際上首先實(shí)現(xiàn)了利用ＧＥＯ衛(wèi)星和衛(wèi)星無線電定位（ＲＤＳＳ）原理，完成定位授時服務(wù)，是我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的第一個里程碑。圖１北斗導(dǎo)航系統(tǒng)星座Ｆｉｇ．１ＳｋｅｔｃｈｍａｐｏｆＢｅｉｄｏｕｓａｔｅｌｌｉｔｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)２００４年啟動工程建設(shè)，２００７年４月１４日成功發(fā)射第一顆北斗二號衛(wèi)星，２０１０—２０１２年，連續(xù)發(fā)射了１４顆北斗二號衛(wèi)星，組成了包括５顆地球靜止軌道（ＧＥＯ）衛(wèi)星、５顆傾斜地球同步軌道（ＩＧＳＯ）衛(wèi)星和４顆中圓地球軌道（ＭＥＯ）衛(wèi)星的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。２０１２年１２月２７日，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式宣布開始為亞太地區(qū)的用戶提供定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)。北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于２００９年啟動，２０１５—２０１６年完成了５顆試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)，對２航天器工程２６卷

的特點(diǎn)按照中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范》（１．０版），北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開的服務(wù)區(qū)為５５°Ｓ～５５°Ｎ，７０°Ｅ～１５０°Ｅ，服務(wù)區(qū)內(nèi)具備定位精度水平１０ｍ、高程１０ｍ；測速精度０．２ｍ／ｓ；雙向授時精度１０ｎｓ；短報文５４萬次每小時的服務(wù)能力。此外，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還具有國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所不具備的位置報告、三頻導(dǎo)航、雙向授時等功能。北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與世界其他主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本導(dǎo)航性能對比見圖２。從圖中可以看出北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶測距誤差（ＵＲＥ）在服務(wù)區(qū)內(nèi)僅次于ＧＰＳ系統(tǒng)，優(yōu)于ＧＬＯＮＡＳＳ系統(tǒng)和當(dāng)前的Ｇａｌｉｌｅｏ系統(tǒng)。各個監(jiān)測站測得的定位精度（ＰＥ）數(shù)據(jù)反映出北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在服務(wù)區(qū)內(nèi)的定位精度與ＧＰＳ系統(tǒng)和ＧＬＯＮＡＳＳ系統(tǒng)相當(dāng)。圖２國內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基本性能對比圖Ｆｉｇ．２Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以“獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠”為建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了國際衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和我國航天領(lǐng)域的多個首次，取得了豐碩的自主創(chuàng)新成果。它是我國第一個復(fù)雜星座組網(wǎng)的航天系統(tǒng)，第一個面向大眾和全世界用戶承諾服務(wù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施，，也是國際上第一個多功能融為一體的導(dǎo)航系統(tǒng)。工程的主要創(chuàng)新成果包括：（１）將導(dǎo)航定位、短報文通信、差分增強(qiáng)三種服務(wù)融為一體，開創(chuàng)了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展新方向，為世界衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展開辟了新道路。（２）在國際上首次采用ＧＥＯ／ＩＧＳＯ／ＭＥＯ混

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4 劉天e

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