道家鼻祖老子，騎牛有云
“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物”
北斗系統(tǒng)的發(fā)展中
也蘊(yùn)含很多與“三”有關(guān)的奧秘
發(fā)展戰(zhàn)略、系統(tǒng)架構(gòu)
星座配置、工作原理
信號(hào)體制、未來(lái)愿景
無(wú)一不與“三”淵源深厚
北斗系統(tǒng)“三個(gè)組成部分”
北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
NO.1 空間段：北斗三號(hào)系統(tǒng)空間段由3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO和24顆MEO衛(wèi)星等組成。
NO.2 地面段：北斗三號(hào)系統(tǒng)地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測(cè)站等若干地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。
NO.3 用戶段：北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗及兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。
北斗“三種軌道”混合星座
北斗系統(tǒng)是由GEO衛(wèi)星、IGSO衛(wèi)星和MEO衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成的混合導(dǎo)航星座。
NO.1 GEO衛(wèi)星：該衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，軌道高度35786km，軌道傾角為0度，單星覆蓋區(qū)域較大，3顆衛(wèi)星可覆蓋亞太大部分地區(qū)。
NO.2 IGSO衛(wèi)星：該衛(wèi)星軌道高度與GEO衛(wèi)星相同，軌道傾角為55度，星下點(diǎn)軌跡為“8”字。
NO.3 MEO衛(wèi)星：該衛(wèi)星軌道高度約21500km，軌道傾角為55度，繞地球旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，通過(guò)多顆衛(wèi)星組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，北斗MEO星座回歸特性為7天13圈。
北斗“三球交匯”原理
“三球交匯”原理是指導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星的位置信息。用戶接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收三顆以上衛(wèi)星信號(hào)，測(cè)量出用戶接收機(jī)至三顆衛(wèi)星的距離，通過(guò)星歷解算出的衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，利用距離交會(huì)法就解算出用戶接收機(jī)的位置。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：
1、地球上的北斗用戶接收機(jī)同時(shí)測(cè)量自身到至少三顆衛(wèi)星的距離;
2、各衛(wèi)星的位置通過(guò)導(dǎo)航電文播發(fā)給用戶;
3、以衛(wèi)星為球心，距離為半徑畫(huà)球面;
4、三個(gè)球面相交得兩個(gè)點(diǎn)，根據(jù)地理常識(shí)排除一個(gè)不合理點(diǎn)即得用戶位置。
北斗“三頻服務(wù)”信號(hào)體制
北斗系統(tǒng)是全球第一個(gè)提供三頻信號(hào)服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以說(shuō)這是北斗的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。全球其他幾大導(dǎo)航系統(tǒng)使用雙頻信號(hào)會(huì)減弱電離層延遲的影響，而使用三頻信號(hào)可以構(gòu)建更復(fù)雜模型消除電離層延遲的高階誤差。
同時(shí)，使用三頻信號(hào)可提高載波相位模糊度的解算效率，理論上還可以提高載波收斂速度。正因如此，GPS系統(tǒng)也在擴(kuò)展成三頻信號(hào)系統(tǒng)。
北斗二號(hào)在B1、B2和B3三個(gè)頻段提供B1I、B2I和B3I三個(gè)公開(kāi)服務(wù)信號(hào)。其中，B1頻段的中心頻率為1561.098MHz，B2為1207.14MHz，B3為1268.52MHz。
北斗三號(hào)在B1、B2和B3三個(gè)頻段提供B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五個(gè)公開(kāi)服務(wù)信號(hào)。其中B1頻段的中心頻率為1575.42MHz，B2為1176.45MHz，B3為1268.52MHz。
北斗定位測(cè)速授時(shí)服務(wù)的“PVT三要素”
北斗定位測(cè)速授時(shí)服務(wù)“PVT三要素”：位置信息(Position)、速度信息(Velocity)和時(shí)間信息(Time)。
位置信息：北斗系統(tǒng)可向全球提供優(yōu)于10米的定位服務(wù)，亞太地區(qū)定位精度達(dá)到5米。北斗系統(tǒng)提供的位置信息服務(wù)，輸出結(jié)果為“經(jīng)度、緯度、高程”或者“x，y，z”，不管哪種輸出形式，恰好都是“三個(gè)參量”，一個(gè)不多，一個(gè)不少。
速度信息：北斗系統(tǒng)提供的測(cè)速精度能力優(yōu)于0.2米/秒。
時(shí)間信息：北斗系統(tǒng)可為用戶提供優(yōu)于20ns的授時(shí)服務(wù)，在此基礎(chǔ)上利用差分授時(shí)、雙向比對(duì)等技術(shù)手段，可進(jìn)一步提升授時(shí)精度。
北斗系統(tǒng)“三步走”戰(zhàn)略
中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自啟動(dòng)以來(lái)就實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略。
第一步：北斗一號(hào)——解決有無(wú)
北斗一號(hào)，1994年啟動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)，直至2003年發(fā)射第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有，使中國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。北斗一號(hào)是探索性的第一步，初步滿足中國(guó)及周邊區(qū)域的定位導(dǎo)航授時(shí)需求。
第二步：北斗二號(hào)，區(qū)域無(wú)源
2004年，啟動(dòng)北斗二號(hào)系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng)，2012年完成北斗二號(hào)發(fā)射組網(wǎng)建設(shè)。北斗二號(hào)在兼容北斗一號(hào)技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加無(wú)源定位體制，為亞太地區(qū)提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。
北斗二號(hào)創(chuàng)新性構(gòu)建了的5GEO+5IGSO+4MEO的中高軌混合星座架構(gòu)，也為全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展提出了新的中國(guó)方案。
第三步：北斗三號(hào)，全球服務(wù)
2009年，啟動(dòng)北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)，直至2今年6月23全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。
北斗三號(hào)系統(tǒng)是由3GEO+3IGSO+24MEO構(gòu)成的混合導(dǎo)航星座，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)文通信和國(guó)際搜救服務(wù)，同時(shí)可為中國(guó)及周邊地區(qū)用戶提供區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)和精密單點(diǎn)定位等服務(wù)。
三生萬(wàn)物，萬(wàn)物互聯(lián)。在北斗系統(tǒng)的作用下，互聯(lián)互通會(huì)更加緊密、更加智能，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代將全面開(kāi)啟。中國(guó)夢(mèng)、北斗夢(mèng)也即將實(shí)現(xiàn)!
