20世紀(jì)后，我國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的過程中，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：

第一步：2000年年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；

第二步：2012年年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；

第三步：2020年，建成北斗三號系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量

北斗一號到到北斗三號

從北斗一號到到北斗三號，從中國到全球，中國正是這樣一步一步地實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航的自主權(quán)：

“北斗一號”共發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航從無到有。2000年，“北斗一號”第一顆和第二顆衛(wèi)星分別于10月31日和12月21日成功發(fā)射升空。2003年5月25日，第三顆“北斗一號”衛(wèi)星也成功進(jìn)入太空。第三顆北斗衛(wèi)星的發(fā)射升空，標(biāo)志著我國成為繼美國（GPS）和前蘇聯(lián)(俄羅斯)（GLONASS）后，在世界上第三個建立了完善衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。這三顆“北斗一號”衛(wèi)星組成了完整的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，“北斗一號”的成功是我國邁出的探索性的一步，為后續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“北斗二號”共發(fā)射了20顆衛(wèi)星（14顆組網(wǎng)衛(wèi)星+6顆備份星），實(shí)現(xiàn)了從有源定位到無源定位。其中，2012年4月30日我國用“長征三號乙”運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第12顆和第13顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這次發(fā)射意義重大，因?yàn)檫@是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次采用“一箭雙星”方式發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星，也是我國首次采用“一箭雙星”方式發(fā)射兩顆地球中高軌道衛(wèi)星。在北斗一號有源定位的基礎(chǔ)上，北斗二號增加了無源定位體制，即用戶無需發(fā)射信號，僅靠接受信號就能夠?qū)崿F(xiàn)定位。

“北斗三號”共發(fā)射了35顆衛(wèi)星（30顆組網(wǎng)衛(wèi)星+5顆試驗(yàn)衛(wèi)星），實(shí)現(xiàn)了全球組網(wǎng)。2017年11月5日，中國用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第一和第二顆北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星，這是北斗三號衛(wèi)星的首次發(fā)射，標(biāo)志著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)步入全球組網(wǎng)新時代。2020年6月23日，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)收官之星發(fā)射成功。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成，具備向全球開通導(dǎo)航服務(wù)的能力。

北斗的獨(dú)門秘籍

目前，世界上正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要有四個全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)：它們分別是中國的北斗，美國的GPS，俄羅斯的格洛納斯以及歐盟的伽利略。日本和印度現(xiàn)在擁有的都是區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

對國家來說，導(dǎo)航系統(tǒng)就像是眼睛。這四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，其中美國的gps和俄羅斯的格洛納斯發(fā)展得要早一些，它們占據(jù)了80%的黃金導(dǎo)航頻段，這給后來我國發(fā)展北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)造成了巨大的困難。

后來者居上的北斗，正閃耀著熠熠的光芒，其實(shí)北斗在技術(shù)上并沒有被其他國家卡脖子，核心器部件做到了100%自主可控，徹底擺脫了關(guān)鍵器部件被卡脖子的局面。同時在許多領(lǐng)域，我國北斗的技術(shù)是領(lǐng)先的。

天上好用，地上用好。北斗系統(tǒng)具備的導(dǎo)航定位授時和通信數(shù)傳等強(qiáng)大功能，可向全球用戶提供定位導(dǎo)航授時、全球短報文通信、區(qū)域短報文通信、國際搜救、星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)，廣泛應(yīng)用于海內(nèi)外各行各業(yè)。

其實(shí)，授時功能屬于導(dǎo)航的制高點(diǎn)技術(shù)，這是需要依靠原子鐘來實(shí)現(xiàn)的。也就是說，這方面的技術(shù)核心其實(shí)就是原子鐘。以前領(lǐng)先的是歐美的銣原子鐘，我國當(dāng)時不僅被卡脖子，很少有企業(yè)愿意賣給我們產(chǎn)品。即便是有一些企業(yè)愿意賣，價格也出得非常高，我們付了錢，他們也無法保證交貨時間，這非常不利于我們北斗項(xiàng)目的進(jìn)度。

因此，研究人員自主研發(fā)了銣原子鐘，且精度比歐美的還要好。不僅如此，后來研究人員更是發(fā)明了全世界第一臺雙頻氫原子鐘，這使得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在這個制高點(diǎn)技術(shù)上領(lǐng)先于其他三個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

就Ka相控陣星間鏈路技術(shù)來說：由于我國在建設(shè)北斗時，并不具備全球部站的條件，如果沿用以前的技術(shù)，無法做到實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的目標(biāo)。為了解決這個問題，我國的科研人員首創(chuàng)了“Ka相控陣星間鏈路”技術(shù)。

這項(xiàng)技術(shù)說白了就是把多個衛(wèi)星聯(lián)合起來形成一個巨大的網(wǎng)，衛(wèi)星和衛(wèi)星之間可以互相通話，衛(wèi)星和地面可以互相通話，這樣就可以實(shí)現(xiàn)“一星通，星星通”，也就實(shí)現(xiàn)了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的目標(biāo)。

也因?yàn)槭褂昧诉@個技術(shù)，使得北斗系統(tǒng)的精度達(dá)到了厘米級，超越其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)近一個數(shù)量級。

“北斗全球短文報文”也是北斗的獨(dú)門秘籍，這是其他全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不具有的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使得北斗可以具有通信服務(wù)能力，可以長期應(yīng)用于防災(zāi)救災(zāi)、體育賽事、電網(wǎng)監(jiān)管等多個領(lǐng)域。

其實(shí)早在建設(shè)北斗一號時期，就已經(jīng)有“區(qū)域短報文”。在2008年汶川特大地震發(fā)生后，當(dāng)?shù)氐耐ㄐ旁O(shè)施基本都被地震損毀了，當(dāng)時關(guān)于汶川的信息無法用傳統(tǒng)的設(shè)備傳輸出來。

但是北斗是個例外，北斗的短報文在救援中派上了大用場，它是當(dāng)時唯一可以幫助汶川與外界通信的方式。當(dāng)時的救援指揮部就是依靠著北斗一號衛(wèi)星來獲取詳細(xì)且精確的救援信息。

除了以上三項(xiàng)技術(shù)之外，其實(shí)還有很多獨(dú)門技術(shù)，比如：氮化鎵高效固放技術(shù)。研究人員還從無到有，研發(fā)出了長壽命的陀螺儀、星敏、芯片等等?？梢哉f，北斗是我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅不會被掐脖子，技術(shù)還僅有的4個全球?qū)Ш较到y(tǒng)中都算是領(lǐng)先的梯隊(duì)。

而我國的北斗三號衛(wèi)星一共有30顆，其中，24顆地球中圓軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和3顆地球靜止軌道衛(wèi)星。

中圓軌道衛(wèi)星一般位于2,000千米~35,786千米，利用武器擊落中圓軌道衛(wèi)星其實(shí)技術(shù)上是幾乎實(shí)現(xiàn)不了的。

不僅如此，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初也把這些因素都考量進(jìn)去了。即便是真的實(shí)現(xiàn)了，由于“Ka相控陣星間鏈路”技術(shù)的存在，我們依然還可以繼續(xù)使用北斗，而不會因?yàn)槟骋活w衛(wèi)星損毀而不具備導(dǎo)航能力。

因?yàn)?，不管在全球的何地，你的頭頂上都至少有8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。而為你導(dǎo)航其實(shí)只需要4顆衛(wèi)星就足夠了，有著充足的冗余設(shè)計(jì)。

這意味著如果真的要完全摧毀北斗，需要同時把這些衛(wèi)星都打下來，而打下一顆都不容易，何況是20多顆。所以，自己的系統(tǒng)自己建設(shè)，自己的衛(wèi)星自己布局，關(guān)鍵性的技術(shù)完全是掌握在自己的手中，我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)，也證明了中國航天實(shí)力的發(fā)展。

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