北斗三号（北斗三号系统建设完成）

今天给大家介绍一下北斗三号以及相应的北斗三号系统建设知识点。希望对你有帮助。别忘了收藏这个网站。

北斗三号首批组网卫星(2颗)以“一箭双星”发射模式成功升空，标志着我国北斗全球卫星导航系统正式建设。采用最新的原子钟和星间链路技术。

原子钟——导航系统的心脏

众所周知，时间的定义就是选择一个公认的时间起点，以固定的时间间隔进行累加。但问题是，这个“固定区间”里的“固定”，在不同时期对它的要求是不一样的。

1960年以前，人们以地球自转的间隔作为时间形成的依据，这就是世界时，它满足了当时的需要。后来发现地球就像一个喜怒无常的孩子，自转速度时快时慢。最后，一些科学家不得不抛弃这种不“固定”的“固定区间”，因为它只能达到10-7次方的精度，这对科学研究和进步来说已经是很大的误差了。

这给科学家们提出了一个难题。既然无法“固定”，怎么办？最后，他们想出了一个折中的办法。

由于对时间的要求因人而异，我们应该创造一种兼具两种优势的时间尺度，于是一种新的时间尺度——协调世界时(UTC)出现了。

协调世界时的生成要注意两个方面:原子时和世界时。这样，UTC的秒长就忠实地反映了原子时的秒长，但规定UTC和UTC的时差要保持在0.9秒以内。如果时差超过0.9秒，则在UTC上加减1秒(即所谓的“闰秒”)，以缩小两者之间的差距。

导航卫星的原子钟被称为卫星的“心脏”，原因很简单。导航的目的是定位，定位需要距离，距离需要电磁波的传播时间乘以传播速度。

时间传递精度越高，定位精度越高。每颗卫星持续发射数字无线电信号，包括精确到十亿分之一秒的位置和时间。卫星导航系统的接收器接收四颗卫星的信号，然后计算出在地球上的位置，误差只有大约100m m..接收设备将接收时间与卫星发射时间进行比较，通过两者之差计算出与卫星的距离(真空光速定义值:c0=299792458m/s，若卫星发射时间比接收时间晚千分之一秒，则接收设备到卫星的距离为299337.984m)。

通过将这个时间与其他三颗位置已知的卫星的时间进行比较，接收设备可以确定纬度、经度和高度。因此，提高其原子钟的精度对卫星导航的质量起着不可或缺的作用。

北斗三号已经配备了中国更先进的铷原子钟。北斗卫星导航系统总设计师杨长风说，新一代铷原子钟的稳定度达到10-14量级，“相当于300万年只有1秒误差”。

而且原子钟需要在保证精度的同时兼顾稳定性。就好像说老板说我们五点半下班。虽然他每次都看着你加班，但他总是盯着六点，所以他很准，不会去洗手间叫外卖。另一个部门的经理有时候只盯着五点，有时候盯着六点半，不可取。

与之前的铯原子钟相比，北斗三号携带的原子钟的稳定性和漂移率都有了很大的提高。虽然功耗增加了，但保证了更高的精度，付出的努力是值得的。

星间链路——可靠性和稳定性的突破

卫星导航系统的建设离不开地面基站。地面部分的功能是观测在轨卫星，向导航卫星发送指令，修正卫星的姿态。通过建立基站，我们可以更好地实时监控地面上的卫星。一旦卫星出现故障，更多的基站意味着我们可以反应更快，及时处理。在这里，我们把导航系统的完整性称为卫星导航系统在无法用于导航定位服务时向用户发出警告的能力。

一般来说，在其他类似条件下，地面基站建得越多，高轨卫星就建得越多，完整性就越大。由于起步较早，GPS已经在世界各地建立了相当数量的基站。相比较而言，北斗的基站数量要少得多。因此，为了加强北斗三号的完整性，我们采用了星间链路的方案。

星间链路的概念并不新鲜，GPS也采用了这种技术，称之为交联。这项技术的总体原理是通过卫星之间的相互通信，实时监控和调整卫星的运行状态。这就减少了对地面基站的依赖，增强了其完整性。有了这项技术，GPS星座在没有地面支持的情况下，仍然可以正常运行一段时间。

而GPS的交联使用的是宽波束角的UHF(超高频)频段。理论上，两颗卫星通信时，波束角越宽，发送的信息范围越大。卫星发送信息时，有较大机会向非目标卫星发送信息，容易导致信息泄露。北斗采用Ka星间链路(Ka频段是电磁频谱微波频段的一部分，Ka频段频率范围为26.5-40GHz。Ka代表K-或以上，Ka频段大致频率范围为30/20GHz。Ka频段具有可用带宽、干扰少、设备体积小的特点。常用于卫星通信)，Ka频率高，波束角比较小，意味着这个卫星发出的信号只能被想接收信号的卫星接收，不会发送到其他卫星，保密性加强。同时，更高的频率也意味着星间通信的效率可以更高。因此，北斗三号的未来发展值得世界期待。

目前，中国北斗全球时代已经到来，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，也迎来了北斗产业链的全方位发展。在北斗导航之前，我们需要使用美国的GPS卫星导航系统。使用GPS，每年要向美国支付高额服务费，定位导航安全系数不高。一些媒体甚至披露，美国军方仍在使用GPS监控其他国家军队的情报。现在中国有了自己的北斗卫星系统，使用北斗卫星系统导航时不再受制于人，这将大大提高我国人民的安全系数。

那么北斗三号全球卫星系统导航的具体优势是什么？

目前，我国北斗三号系统服务区域已扩展至全球，性能指标和功能大幅提升。北斗三号全球卫星导航系统在四个方面具有特定优势。之一个方面是北斗三号系统建成后，全球定位精度是10米，亚太地区的精度从6米提高到了5米，这足以说明我们的精度更高了。

第二个方面是北斗三号卫星采用了性能更高的铷原子钟和氢脉泽。铷原子钟稳定度10~14，氢脉泽稳定度14 ~ 15，也说明北斗三号卫星的原子钟更强。第三个方面，北斗三号卫星更新了新技术，在空之间的信息精度优于0。

第四个方面，北斗三号卫星增加了更好的互操作信号，B1C将全球系统中的B2I模式升级为B2a信号，使得北斗三号卫星的信号更好。

北斗三号卫星现已巩固其在亚太地区的全球服务。目前还提升了全球服务业绩，具备全球服务能力。

北斗三号全球卫星导航系统具有实时导航、快速定位和精确授时三大功能。实时导航的功能主要是用来精确估计具体空节点之间的距离，起到很好的引导作用。快速定位的作用主要体现在这个系统可以快速报告自己的位置。北斗三号全球卫星导航系统还具有精确授时的功能，可以更精确地定位时间。

北斗三号全球卫星导航系统(简称北斗三号系统)由中地球轨道24颗卫星、地球静止轨道3颗卫星和倾斜地球同步轨道3颗卫星组成，共30颗卫星。

导航功能是北斗卫星系统的王牌功能，也是最基本的功能。比如在农业生产中，机械化设备是由北斗卫星导航系统完成的。在北斗的导航定位下，我们的农机作业已经达到了厘米级的作业效果。

借助2000多个地基加固站，北斗系统可以为用户提供分米级甚至厘米级的高精度定位。换句话说，在北斗的帮助下，未来的导航软件可以准确判断你的车是在中间车道还是左侧车道。

在依赖高精度时间同步的行业中，准确的定时信息起着至关重要的作用。例如，在电力行业，为了将产生的电力输送到电网，发电厂、变电站和调度中心需要高精度的同步时钟系统。如果时间不同步，可能导致变电站工作数据丢失，系统瘫痪，甚至非正常跳闸。

严肃，具体来说:

中国北斗和美国GPS将实现信号兼容。

服务区域覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家。

向全球提供相关服务。

请介绍一下北斗三号的之一颗卫星M1。

从地区性到全球性

大家好，我是北斗三号卫星，我的双星已经发射到Tai 空作为北斗全球导航的之一个使者。它不同于你所知道的其他卫星家族，比如实用卫星家族。一般来说，Utility就是一颗卫星，但是因为我的北斗家族太大了，可以进一步分为北斗一号、二号、三号家族。

这是因为根据北斗系统的“三步走”发展战略，中国在2000年首先建成北斗一号系统。第二步是建设北斗二号系统，由14颗组网卫星和32个地面站运行。第三步，2020年左右建成北斗三号系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。当地球上的人看着卫星在静止的轨道上运行时，似乎可以随时观察天空中的同一位置空，会发现卫星还在天上空 空。该轨道上的卫星覆盖面积大(一颗卫星几乎可以覆盖整个半球)，相对地面静止，因此在通信、导航、预警、气象等民用和军事领域发挥着越来越重要的作用。根据我们的全球 *** ，我们可以提供全球导航，这是我们比北斗二代家族的区域导航进一步拓展使命的地方。

不仅如此，科学家们还在我们的有效载荷、星间链路和激光通信中配备了更具创新性的“利器”。比如我携带的星载氢原子钟，精度会比北斗二号上的铷原子钟高一个数量级。比如增加了卫星搜救功能和全球位置报告功能。这些关键技术和98%的关键器件都是国产的。

如何实现全球导航？

一般来说，出门在外，首先要明确自己的位置，然后找准方向，选择更佳路线，这样才能进入通往目的地的“康庄大道”。以美国的GPS系统为例。在Tai 空漫游的导航卫星都是“广播”卫星，它们不断通过无线电波发送自己的位置和时间。需要在地面导航的用户只需使用GPS接收机就可以接收到这些来自星星的广播信号。

知道三点的平面坐标和三点到一个未知点的水平距离，就可以求解出未知点的位置。当三个已知点移入Tai 空成为三颗卫星，然后同时测量未知点与三颗卫星的距离，就可以求解出未知点的位置。这就是常用的“距离后方交会”法。

当我们需要知道自己的位置信息时，相当于知道三个位置和一个时间，需要同时接收四个以上的卫星信号才能定位，这也是为什么所有的全球卫星导航系统都需要建立全球卫星星座的原因。现有的全球卫星导航系统一般在中高轨道部署导航星座，不仅成本低，而且只需20至30颗卫星就能实现全球广播信号覆盖。

为一带一路建设服务。

让我告诉你一个小秘密。我们家不仅能提供定位、导航、定时等基本功能，还能提供短信通讯。在定位的同时，我们还可以把用户的位置信息发出去，让别人知道用户的情况，解决谁、什么、在哪里的问题。短信与导航相结合是北斗卫星导航系统的一大特色。一个终端可以同时具有导航和通信功能。

举个例子，如果有一天你漂流到了一个孤岛上，如果你选择了GPS，你只能知道自己在哪里，却无法通知别人前来救援，那么你就只能在一个荒岛上生存。如果用北斗卫星导航系统，情况就完全不一样了。不仅可以知道自己的位置，还可以把自己的位置发送给几十里、几百里甚至上千里之外的方圆人，让你早日和救助船上有GPS的朋友说再见！

从诞生之日起，我们就一直在践行“中国北斗，世界北斗”的理念，要兼容其他卫星导航系统，共同发展，造福全球“一家亲”。在这一原则的指导下，大师们为我们设计了兼容的互操作技术，为用户在终端接收多种信号提供了基础。由此带来的便利将保证全球用户利益的更大化。用户可以安全地在多个导航系统之间切换，包括GPS和北斗，为用户提供了多种选择。现在，我们谦卑地等待世界的接受。

北斗三号的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。有关北斗三号系统和北斗三号的更多信息，别忘了在这个网站上查找。