《中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)》白皮書

前言

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎(chǔ)設施。

20世紀后期，中國開始探索適合國情的衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：2000年年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務；2012年年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務；計劃在2020年前后，建成北斗全球系統(tǒng)，向全球提供服務。

隨著北斗系統(tǒng)建設和服務能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災減災、應急搜救等領(lǐng)域，逐步滲透到人類社會生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟和社會發(fā)展注入新的活力。

衛(wèi)星導航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗”的發(fā)展理念，服務“一帶一路”建設發(fā)展，積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)攜手，與各個國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務全球、造福人類。

一、發(fā)展目標與原則

中國高度重視北斗系統(tǒng)建設，將北斗系統(tǒng)列為國家科技重大專項，支撐國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略。

（一）發(fā)展目標

建設世界一流的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，滿足國家安全與經(jīng)濟社會發(fā)展需求，為全球用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的服務；發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)，服務經(jīng)濟社會發(fā)展和民生改善；深化國際合作，共享衛(wèi)星導航發(fā)展成果，提高全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的綜合應用效益。

（二）發(fā)展原則

中國堅持“自主、開放、兼容、漸進”的原則建設和發(fā)展北斗系統(tǒng)。

——自主。堅持自主建設、發(fā)展和運行北斗系統(tǒng)，具備向全球用戶獨立提供衛(wèi)星導航服務的能力。

——開放。免費提供公開的衛(wèi)星導航服務，鼓勵開展全方位、多層次、高水平的國際合作與交流。

——兼容。提倡與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)開展兼容與互操作，鼓勵國際合作與交流，致力于為用戶提供更好的服務。

——漸進。分步驟推進北斗系統(tǒng)建設發(fā)展，持續(xù)提升北斗系統(tǒng)服務性能，不斷推動衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

二、持續(xù)建設和發(fā)展北斗系統(tǒng)

中國始終立足于國情國力，堅持自主創(chuàng)新、分步建設、不斷完善北斗系統(tǒng)。

（一）實施“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略

——第一步，建設北斗一號系統(tǒng)（也稱北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)）。1994年，啟動北斗一號系統(tǒng)工程建設；2000年，發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星，建成系統(tǒng)并投入使用，采用有源定位體制，為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務；2003年，發(fā)射第三顆地球靜止軌道衛(wèi)星，進一步增強系統(tǒng)性能。

——第二步，建設北斗二號系統(tǒng)。2004年，啟動北斗二號系統(tǒng)工程建設；2012年年底，完成14顆衛(wèi)星（5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星）發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號系統(tǒng)在兼容北斗一號技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加無源定位體制，為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時、廣域差分和短報文通信服務。

——第三步，建設北斗全球系統(tǒng)。2009年，啟動北斗全球系統(tǒng)建設，繼承北斗有源服務和無源服務兩種技術(shù)體制；計劃2018年，面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務；2020年前后，完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，為全球用戶提供服務。

（二）北斗系統(tǒng)的基本組成

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。

——空間段。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成混合導航星座。

——地面段。北斗系統(tǒng)地面段包括主控站、時間同步／ 注入站和監(jiān)測站等若干地面站。

——用戶段。北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應用系統(tǒng)與應用服務等。

（三）北斗系統(tǒng)的發(fā)展特色

北斗系統(tǒng)的建設實踐，實現(xiàn)了在區(qū)域快速形成服務能力、逐步擴展為全球服務的發(fā)展路徑，豐富了世界衛(wèi)星導航事業(yè)的發(fā)展模式。

北斗系統(tǒng)具有以下特點：一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強，尤其低緯度地區(qū)性能特點更為明顯。二是北斗系統(tǒng)提供多個頻點的導航信號，能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導航與通信能力，具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。

（四）持續(xù)提升北斗系統(tǒng)性能

為滿足日益增長的用戶需求，北斗系統(tǒng)將加強衛(wèi)星、原子鐘、信號體制等方面的技術(shù)研發(fā)，探索發(fā)展新一代導航定位授時技術(shù)，持續(xù)提升服務性能。

——提供全球服務。發(fā)射新一代導航衛(wèi)星，研制更高性能的星載原子鐘，進一步提高衛(wèi)星性能與壽命，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的星間鏈路；增發(fā)更多的導航信號，加強與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容與互操作，為全球用戶提供更好的服務。

——增強服務能力。大力建設地面試驗驗證系統(tǒng)，實現(xiàn)星地設備全覆蓋測試驗證；持續(xù)建設完善星基和地基增強系統(tǒng)，大幅提高系統(tǒng)服務精度和可靠性；優(yōu)化位置報告及短報文通信技術(shù)體制，擴大用戶容量，拓展服務區(qū)域。

——保持時空基準。北斗系統(tǒng)時間基準（北斗時），溯源于協(xié)調(diào)世界時，時差信息在導航電文中發(fā)播；推動與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)開展時差監(jiān)測，提高兼容與互操作。發(fā)展基于北斗系統(tǒng)的全球位置標識體系，推動北斗系統(tǒng)坐標框架與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的互操作，并不斷精化參考框架。

三、提供可靠安全的衛(wèi)星導航服務

中國承諾采取多項措施保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，為用戶免費提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的公開服務。

（一）保障北斗系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行

——完善運行管理機制。完善北斗系統(tǒng)空間段、地面段、用戶段的多方聯(lián)動的常態(tài)化機制，不斷提高大型星座系統(tǒng)的運行管理保障能力。

——建立監(jiān)測評估網(wǎng)絡。建設全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)，積極開展國際合作，廣泛利用國際資源，對北斗系統(tǒng)星座狀態(tài)、信號精度、信號質(zhì)量和系統(tǒng)服務性能等進行全方位的監(jiān)測和評估，為用戶應用提供參考。

——采取冗余備份手段。采用衛(wèi)星在軌、地面?zhèn)浞莶呗?，避免和降低衛(wèi)星突發(fā)在軌故障對系統(tǒng)服務性能的影響；采用地面設施的冗余備份設計，著力消除薄弱環(huán)節(jié)，增強系統(tǒng)可靠性。

（二）提供免費的公開服務

目前，正在運行的北斗二號系統(tǒng)發(fā)播B1I和B2I公開服務信號，免費向亞太地區(qū)提供公開服務。服務區(qū)為南北緯55度、東經(jīng)55度到180度區(qū)域，定位精度優(yōu)于10米，測速精度優(yōu)于0.2米／ 秒，授時精度優(yōu)于50納秒。

（三）及時發(fā)布系統(tǒng)信息

——發(fā)布北斗系統(tǒng)公開服務信號文件，為全球研發(fā)北斗應用產(chǎn)品提供輸入。目前，已發(fā)布B1I、B2I信號接口控制文件，定義了北斗二號系統(tǒng)衛(wèi)星與用戶終端之間的接口關(guān)系，規(guī)范了信號結(jié)構(gòu)、基本特性、測距碼、導航電文等內(nèi)容；已發(fā)布公開服務性能規(guī)范，定義了北斗二號系統(tǒng)服務覆蓋范圍、精度、連續(xù)性、可用性等性能指標。后續(xù)，將結(jié)合北斗系統(tǒng)建設發(fā)展持續(xù)更新和發(fā)布。

——建立多渠道信息發(fā)布機制。適時召開新聞發(fā)布會，權(quán)威發(fā)布北斗系統(tǒng)發(fā)展重要信息；通過北斗官方網(wǎng)站，及時更新系統(tǒng)建設、運行、應用、國際合作等方面最新動態(tài)；在采取可能影響用戶服務的計劃之前，向國際社會提前發(fā)布通告。

（四）保護衛(wèi)星導航頻譜使用

——依法保護衛(wèi)星導航頻譜。根據(jù)國家無線電頻譜保護法律法規(guī)，保護北斗系統(tǒng)頻譜使用，保障北斗系統(tǒng)運行和用戶使用安全。

——堅決抵制有害干擾。嚴禁生產(chǎn)、銷售或使用衛(wèi)星導航非法干擾設備，依法查處任何影響系統(tǒng)運行和服務的惡意干擾行為。

四、推動北斗系統(tǒng)應用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

中國積極培育北斗系統(tǒng)的應用開發(fā)，打造由基礎(chǔ)產(chǎn)品、應用終端、應用系統(tǒng)和運營服務構(gòu)成的北斗產(chǎn)業(yè)鏈，持續(xù)加強北斗產(chǎn)業(yè)保障、推進和創(chuàng)新體系，不斷改善產(chǎn)業(yè)環(huán)境，擴大應用規(guī)模，實現(xiàn)融合發(fā)展，提升衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟和社會效益。

（一）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)保障體系

——出臺有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。中國已制定了衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，對衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展進行了總體部署，鼓勵國家部門與地方政府出臺支持北斗應用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有關(guān)政策。

——營造公平的市場環(huán)境。努力建立競爭有序的導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，提高資源配置效益和效率；鼓勵并支持國內(nèi)外科研機構(gòu)、企業(yè)、高等院校和社會團體等組織，積極開展北斗應用開發(fā)，充分釋放市場活力。

——加強標準化建設。2014年，成立了全國北斗衛(wèi)星導航標準化技術(shù)委員會，建立并完善北斗衛(wèi)星導航標準體系，推動標準驗證與實施，著力推進基礎(chǔ)、共性、急需標準的制（修）訂，全面提升衛(wèi)星導航標準化發(fā)展的整體質(zhì)量效益。

——構(gòu)建產(chǎn)品質(zhì)量體系。著力建立健全衛(wèi)星導航產(chǎn)品質(zhì)量保障公共服務平臺，積極推進涉及安全領(lǐng)域的北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品及重點領(lǐng)域應用產(chǎn)品的第三方質(zhì)量檢測、定型及認證，規(guī)范衛(wèi)星導航應用服務和運營，培育北斗品牌。逐步建立衛(wèi)星導航產(chǎn)品檢測和認證機構(gòu)，強化產(chǎn)品采信力度，促進北斗導航產(chǎn)品核心競爭力的全面提升，推動北斗導航應用與國際接軌。

——建設位置數(shù)據(jù)綜合服務體系。基于北斗增強系統(tǒng)，鼓勵采取商業(yè)模式，形成門類齊全、互聯(lián)互通的位置服務基礎(chǔ)平臺，為地區(qū)、行業(yè)和大眾共享應用提供支撐服務。

（二）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)應用推進體系

——推行國家關(guān)鍵領(lǐng)域應用。在涉及國家安全和國民經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，著力推進北斗系統(tǒng)及兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的技術(shù)與產(chǎn)品的應用，為國民經(jīng)濟穩(wěn)定安全運行提供重要保障。

——推進行業(yè)／區(qū)域應用。推動衛(wèi)星導航與國民經(jīng)濟各行業(yè)的深度融合，開展北斗行業(yè)示范，形成行業(yè)綜合應用解決方案，促進交通運輸、國土資源、防災減災、農(nóng)林水利、測繪勘探、應急救援等行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。鼓勵結(jié)合“京津冀協(xié)同發(fā)展”“長江經(jīng)濟帶”以及智慧城市發(fā)展等國家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求，開展北斗區(qū)域示范，推進北斗系統(tǒng)市場化、規(guī)?；瘧?，促進北斗產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。

——引導大眾應用。面向智能手機、車載終端、穿戴式設備等大眾市場，實現(xiàn)北斗產(chǎn)品小型化、低功耗、高集成，重點推動北斗兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位功能成為車載導航、智能導航的標準配置，促進在社會服務、旅游出行、弱勢群體關(guān)愛、智慧城市等方面的多元化應用。

（三）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系

——加強基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)。突破核心關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)北斗兼容其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，培育自主的北斗產(chǎn)業(yè)鏈。

——鼓勵創(chuàng)新體系建設。鼓勵支持衛(wèi)星導航應用技術(shù)重點實驗室、工程（技術(shù)）研究中心、企業(yè)技術(shù)中心等創(chuàng)新載體的建設和發(fā)展，加強工程實驗平臺和成果轉(zhuǎn)化平臺能力建設，扶持企業(yè)發(fā)展，加大知識產(chǎn)權(quán)保護力度，形成以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研用相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。

——促進產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。鼓勵北斗與互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、云計算等融合發(fā)展，支持衛(wèi)星導航與移動通信、無線局域網(wǎng)、偽衛(wèi)星、超寬帶、自組織網(wǎng)絡等信號的融合定位及創(chuàng)新應用，推進衛(wèi)星導航與物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、衛(wèi)星遙感／通信、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，推動大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，大力提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。

五、積極促進國際合作與交流

中國將持續(xù)推動北斗系統(tǒng)國際化發(fā)展，積極務實開展國際合作與交流，服務“一帶一路”建設，促進全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務全球、造福人類。

（一）加強與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容共用

積極推動北斗系統(tǒng)與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)在系統(tǒng)建設、應用等各領(lǐng)域開展全方位合作與交流，加強兼容與互操作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補、技術(shù)進步，共同提高衛(wèi)星導航系統(tǒng)服務水平，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)多樣、安全可靠的服務。

（二）按照國際規(guī)則合法使用頻率軌位資源

頻率軌位資源是有限的、寶貴的自然資源，是衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。中國按照國際電信聯(lián)盟規(guī)則，通過友好協(xié)商開展北斗系統(tǒng)頻率軌位協(xié)調(diào)，積極參與國際電信聯(lián)盟規(guī)則的研究制定及有關(guān)活動，并與有關(guān)國家合作拓展衛(wèi)星導航頻率資源。2000年以來，先后與20余個國家、地區(qū)和國際組織，300余個衛(wèi)星網(wǎng)絡進行了有效協(xié)調(diào)。

（三）持續(xù)推動北斗系統(tǒng)進入國際標準

進入國際標準是北斗系統(tǒng)融入國際體系的重要標志。中國高度重視并持續(xù)推動北斗系統(tǒng)進入國際標準化組織、行業(yè)和專業(yè)應用等國際組織。目前，積極推動北斗系統(tǒng)進入國際民用航空組織、國際海事組織、移動通信國際標準組織等，并鼓勵企業(yè)、科研院所和高校參與衛(wèi)星導航終端和應用標準的制定。2014年11月，北斗系統(tǒng)獲得國際海事組織認可。

（四）積極參與國際衛(wèi)星導航領(lǐng)域多邊事務

北斗系統(tǒng)作為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)核心系統(tǒng)之一，中國積極參與衛(wèi)星導航國際事務，參加聯(lián)合國全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會（ICG）以及有關(guān)國際組織活動，促進學術(shù)交流與合作，貢獻北斗力量，推動衛(wèi)星導航應用。中國高度重視并積極參加聯(lián)合國工作，2012年成功主辦ICG 第七屆大會，發(fā)起國際監(jiān)測與評估、應用演示與用戶體驗活動等倡議，促成各衛(wèi)星導航系統(tǒng)聯(lián)合發(fā)布服務世界的共同宣言；每年舉辦中國衛(wèi)星導航學術(shù)年會，為世界衛(wèi)星導航技術(shù)與應用發(fā)展發(fā)揮積極作用。

（五）大力推動衛(wèi)星導航國際化應用

——加強宣傳普及。持續(xù)開展“北斗行”系列宣傳推廣活動，推動建立北斗中心，讓用戶更好地了解北斗、感知北斗，已與多個國家合作建立北斗中心。成立北斗國際交流培訓中心，搭建衛(wèi)星導航教育培訓演示平臺，持續(xù)開展學歷教育、暑期學校、短期培訓班和研討會等國際教育培訓活動。

——推動實施國際化工程。鼓勵開展國際衛(wèi)星導航應用的政策、市場、法律、金融等領(lǐng)域的研究和咨詢服務，提升國際化綜合服務能力。服務“一帶一路”建設，與全球有意愿的國家一起，共同建設衛(wèi)星導航增強系統(tǒng)，提供高精度衛(wèi)星導航、定位、授時服務，提升北斗系統(tǒng)海外服務性能，促進導航技術(shù)的國際化應用。通過構(gòu)建高精度衛(wèi)星導航、定位、授時服務運營服務平臺，開展交通運輸、大眾旅游、海上應用、減災救災、精密農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應用示范，帶動大規(guī)模應用推廣。

結(jié)束語

衛(wèi)星導航系統(tǒng)是人類發(fā)展的共同財富，是提供全天候精確時空信息的空間基礎(chǔ)設施，推動了知識技術(shù)密集、成長潛力大、綜合效益好的新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，成為國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐，日益改變著人類生產(chǎn)生活方式。

中國將堅定不移地實施北斗系統(tǒng)建設，不斷提升系統(tǒng)性能，履行服務承諾。堅持開放合作，加強推廣普及，著力促進衛(wèi)星導航在全球的廣泛應用，讓衛(wèi)星導航更好地惠及民生福祉、服務人類發(fā)展進步。