北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主建設(shè)、獨立運行，并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并且具備短報文通信能力，對經(jīng)濟、社會發(fā)展具有重要意義。北斗系統(tǒng)建設(shè)彰顯了中國智慧、中國速度和中國精度，為世界衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展貢獻(xiàn)了中國方案。其中，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)乃是重中之重。

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用“3GEO＋3IGSO＋24MEO”衛(wèi)星組成的混合星座。

北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供全球范圍內(nèi)的RNSS、位置報告／短報文通信業(yè)務(wù)；在我國及周邊地區(qū)提供RDSS、星基增強等業(yè)務(wù)；衛(wèi)星具備自主運行與業(yè)務(wù)能力；星上具備導(dǎo)航信號完好性監(jiān)測與報警能力；系統(tǒng)業(yè)務(wù)定位精度將實現(xiàn)水平優(yōu)于4米，高程優(yōu)于6米。

相對于北斗二號系統(tǒng)，北斗三號系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了從中國及亞太地區(qū)向全球覆蓋的跨越，同時，在用戶導(dǎo)航定位的服務(wù)精度、信號連續(xù)性、系統(tǒng)可用性等方面也實現(xiàn)了大幅提升。作為北斗三號系統(tǒng)的空間段組成部分，其創(chuàng)新和技術(shù)特點是整個工程系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，主要包括以下幾方面。

相對于北斗二號系統(tǒng)，北斗三號系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了從中國及亞太地區(qū)向全球覆蓋的跨越

第一，采用了導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺。北斗三號衛(wèi)星平臺化設(shè)計在保證衛(wèi)星總體設(shè)計架構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可為系統(tǒng)后續(xù)功能和需求拓展提供更大的適應(yīng)能力。

第二，采用了新型導(dǎo)航信號體制。衛(wèi)星導(dǎo)航信號是衛(wèi)星傳播位置和時間信息的載體，又是測量位置和時間的標(biāo)尺，是衛(wèi)星系統(tǒng)提供定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)的關(guān)鍵，其質(zhì)量是衡量導(dǎo)航衛(wèi)星水平和工程系統(tǒng)服務(wù)性能的重要標(biāo)志。

為了進(jìn)一步改善北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號的性能，提高信號利用效率和兼容性、互操作性。在北斗三號系統(tǒng)全球服務(wù)范圍內(nèi)，系統(tǒng)在繼承和保留北斗二號衛(wèi)星B1I、B3I信號的基礎(chǔ)上，新增了B1C公開信號，并對B2信號進(jìn)行了升級，采用新設(shè)計的B2a信號替代原B2I信號，實現(xiàn)了信號性能的提升，同時充分考慮了與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容與互操作。

第三，采用了更高精度的原子鐘。作為導(dǎo)航衛(wèi)星核心部件，星載原子鐘的性能指標(biāo)，特別是穩(wěn)定度和漂移率是衛(wèi)星的關(guān)鍵指標(biāo)，對整個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)性能有直接影響；同時，作為星載設(shè)備，對原子鐘的小型化和集成度方面也提出了越來越高的要求。

北斗三號衛(wèi)星上采用了我國自主研發(fā)的更高穩(wěn)定度、更小漂移率的新型高精度銣原子鐘和氫原子鐘，實現(xiàn)了衛(wèi)星時頻基準(zhǔn)性能指標(biāo)的大幅提高。

2020年6月23日，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空

同時，北斗三號星載時頻系統(tǒng)增加了衛(wèi)星鐘完好性監(jiān)測與衛(wèi)星鐘自主平穩(wěn)切換等功能，多個原子鐘保持同步，當(dāng)主工作原子鐘在軌出現(xiàn)故障后，衛(wèi)星能夠自主診斷并平穩(wěn)切換，保證衛(wèi)星時頻信號的連續(xù)性，極大提高了導(dǎo)航信號與服務(wù)的可靠性和完好性。

第四，采用了星間鏈路。北斗三號配置了Ka頻段星間鏈路，采用相控陣天線等星間鏈路設(shè)備，實現(xiàn)星間雙向精密測距和通信。

第五，星載產(chǎn)品實現(xiàn)了國產(chǎn)化和自主可控。為了保證北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)安全、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，連續(xù)可靠自主運行，擺脫受制于人的被動局面，北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)堅持國產(chǎn)化與自主可控的原則，從關(guān)鍵元器件和部件產(chǎn)品兩方面重點開展國產(chǎn)化攻關(guān)，加強試驗和使用驗證，從根本上解決制約工程建設(shè)的瓶頸問題。衛(wèi)星上一些長期依賴進(jìn)口的關(guān)鍵部件產(chǎn)品，如電源控制器、測量敏感器等，均通過多家研制單位的努力，實現(xiàn)了國產(chǎn)化和自主可控。

第六，具有拓展其他功能試驗的能力。北斗三號中圓地球軌道衛(wèi)星作為新型的導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺，在支持時頻系統(tǒng)、基本衛(wèi)星無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)、星間鏈路等載荷的基礎(chǔ)上，在平臺承載能力、設(shè)備產(chǎn)品安裝、布局面積、功率余量、熱控及散熱面、遙控數(shù)據(jù)傳輸接口等方面，均有一定的擴展余量，可用于支持開展其他與時空基準(zhǔn)相關(guān)的功能拓展技術(shù)試驗的能力，支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)下一步的持續(xù)升級。

北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個方面

北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自2021年3月正式開通以來，運行穩(wěn)定、持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)能力步入世界一流行列。北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個方面，并為“一帶一路”沿線國家提供導(dǎo)航、定位服務(wù)，等北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)全面建成后，將能為全球用戶提供基本導(dǎo)航（定位、測速、授時）、全球短報文通信、國際搜救服務(wù)，中國及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報文通信、星基增強、精密單點定位等服務(wù)，應(yīng)用前景廣闊。

審核編輯 黃宇