北斗三號衛星

北斗三號全球衛星導航系統

北斗三號衛星導航系統由24顆中圓地球軌道衛星、3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星,共30顆衛星組成。

北斗三號衛星導航系統提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區中免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為10米,授時精度為50納秒,測速精度0.2米/秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。

2018年11月19日2時7分,中國在西昌衛星發射中心長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發射第四十二、四十三顆北斗導航衛星。12月27日,北斗三號基本系統已完成建設,開始提供全球服務。

2020年6月23日,北斗三號最後一顆全球組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。

2020年7月31日上午10時30分,北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在人民大會堂舉行。

2020年9月15日,中科院微小衛星創新研究所的“北斗三號中科院導航衛星”獲得CIIF特別大獎。

建設目標


北斗三號衛星
北斗三號衛星
“北斗三號”衛星導航系統其建設目標是為中國及周邊地區的我軍民用戶提供陸、海、空導航定位服務,促進衛星定位、導航、授時服務功能的應用,為航天用戶提供定位和軌道測定手段,滿足武器制導的需要,滿足導航定位信息交換的需要。

北斗衛星


北斗三號
北斗三號
2010年01月17日凌晨0時12分,中國成功將第三顆北斗導航衛星送入預定軌道。中國官方同時宣布:北斗衛星被正確送入軌道,此舉將加快北斗系統的組網進程,一年內將陸續將發射10顆以上的北斗衛星,並在2020年之前完成全球北斗系統的組網,大概需要三十多顆衛星。為民用用戶免費提供10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務、誤差不超過10納秒的時間服務,並且將為付費用戶提供更高精度等級的服務。這也揭示,中國力量在和諧世界中又邁出了堅實的一步。考慮到席捲全球的經濟危機及歐盟方面決策和預算編製效率的低下,中國“北斗”衛星導航系統可能會先於“伽利略”衛星導航系統運行。而且,中國“北斗”的精度或許能夠與美國NASA相媲美,而“伽利略”則很難達到這一水平。

發展歷程


我國“一箭雙星”成功發射北斗三號衛星
我國“一箭雙星”成功發射北斗三號衛星
2009年,北斗三號工程正式啟動建設。中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其曾表示,北斗三號全球組網衛星的首次發射,將穩步推動北斗三號系統建設,加快北斗系統儘早服務全球,造福全人類。
據介紹,與北斗二號相比,北斗三號衛星將增加性能更優、與世界其他衛星導航系統兼容性更好的信號B1C;按照國際標準提供星基增強服務(SBAS)及搜索救援服務(SAR)。同時,還將採用更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘,銣原子鐘天穩定度為E-14量級,氫原子鐘天穩定度為E-15量級。
“新技術使北斗三號的性能得到大幅提升,空間信號精度(SIS)優於0.5m。”楊長風說,北斗三號的定位精度將達到2.5-5米的水平,並在保留短報文功能的前提下提升相關性能。
楊長風還表示,新時代北斗發展藍圖是構建國家綜合PNT體系建設,就是以北斗衛星導航系統為核心,建成天地一體、覆蓋無縫、安全可信、高效便捷的國家綜合PNT體系,顯著提升國家時空信息服務能力,滿足國民經濟和國家安全需求,為全球用戶提供更為優質的服務。
長征三號乙運載火箭
長征三號乙運載火箭
“未來,通過一箭雙星或者多星的模式發射北斗三號衛星將是常態。”航天科技集團一院長征三號甲系列火箭副總設計師葉成敏說。
用於發射的長征三號乙屬於長征三號甲系列運載火箭。長征三號甲系列運載火箭是中國現役發射次數最多的高軌中型運載火箭,自1994年首飛成功到當前共完成了81次發射。
西昌衛星發射中心人力資源部主任林玉南表示:“截至當前,所有的北斗衛星均從這裡飛向太空,成功率達到100%。”
組建於1970年12月的西昌衛星發射中心,是中國發射衛星最多的航天發射場,發射活動已突破百次。
這次發射的北斗導航衛星和配套運載火箭由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院分別研製。
這是長征系列運載火箭的第253次飛行。
2017年11月5日19時45分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射兩顆北斗三號全球組網衛星。這是北斗三號衛星的首次發射,也是黨的十九大勝利召開后實施的首次航天發射,標誌著中國北斗衛星導航系統步入全球組網新時代。根據計劃,2018年年底前後將發射18顆北斗三號衛星,覆蓋“一帶一路”沿線國家;到2020年左右,完成30多顆組網衛星發射,實現全球服務能力。
2018年1月12日7時18分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第26、27顆北斗導航衛星。這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是我國北斗三號工程第三、四顆組網衛星
2018年2月12日13時03分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第28、29顆北斗導航衛星。這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是中國北斗三號工程第五、六顆組網衛星。
2018年3月30日1時56分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第30、31顆北斗導航衛星。這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是中國北斗三號第七、八顆組網衛星。
2018年7月29日9時48分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第33、34顆北斗導航衛星。
2018年25日7時52分 成功發射
2018年25日7時52分 成功發射
2018年8月25日7時52分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級)以“一箭雙星”方式成功發射第35、36顆北斗導航衛星,兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,也是我國北斗三號全球系統第11、12顆組網衛星。
2018年9月19日22時07分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第37、38顆北斗導航衛星,兩顆衛星均屬於中圓地球軌道衛星,是我國北斗三號系統第13、14顆組網衛星。
2018年10月15日12時23分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭以“一箭雙星”方式成功發射第39、40顆北斗導航衛星。這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是我國北斗三號系統第15、16顆組網衛星。
2018年11月1日23時57分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射第17顆北斗三號全球組網衛星。這顆衛星屬於地球靜止軌道衛星,是第41顆北斗導航衛星,也是北斗三號系統首顆地球靜止軌道衛星。
2018年11月19日2時7分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第42、43顆北斗導航衛星,這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是我國北斗三號系統第18、19顆組網衛星。至此,我國北斗三號全球組網基本系統空間星座部署任務圓滿完成。後續,將開展系統聯調和性能指標評估,計劃2018年底前開通運行,並向“一帶一路”國家和地區提供基本導航服務。這標誌著中國北斗從區域走向全球邁出了“關鍵一步”。
2018年12月27日,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其在北京宣布,北斗三號基本系統已完成建設,於當日開始提供全球服務。
2019年4月20日深夜,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射第44顆北斗導航衛星。這是北斗三號系統的首顆傾斜地球同步軌道衛星。衛星進入工作軌道並進行一系列在軌測試后,將與此前發射的18顆中圓地球軌道衛星和1顆地球同步軌道衛星進行組網。
2019年6月25日2時09分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射第46顆北斗導航衛星。這顆衛星是北斗三號系統的第21顆組網衛星、第2顆傾斜地球同步軌道衛星,這是長征系列運載火箭的第307次飛行。
2019年9月23日5時10分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第47、48顆北斗導航衛星。這兩顆衛星均屬於中圓地球軌道衛星,是在建的我國北斗三號系統的組網衛星。這是長征系列運載火箭的第312次飛行。
國務院新聞辦公室在北京舉行新聞發布會
國務院新聞辦公室在北京舉行新聞發布會
2019年11月5日01時43分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射第49顆北斗導航衛星,標誌著北斗三號系統3顆傾斜地球同步軌道衛星全部發射完畢。
2019年11月23日8時55分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第50、51顆北斗導航衛星。
2019年12月16日,通過2019年實施的7箭10星高密度發射,北斗三號系統完成了由24顆中圓軌道衛星組成的核心星座的部署。北斗三號進入收官決勝的關鍵階段。
2019年12月27日,核心星座部署完成,北斗三號系統提供全球服務滿一周年。通過提升系統智能運維能力,確保北斗三號系統連續穩定運行,服務精度、可用性、連續性等各項性能指標均達到預期要求,水平和高程定位精度實測均優於5米。與此同時,初步形成星基增強、精密定位、短報文通信、國際搜救服務能力,已提供地基增強完全服務能力,構成了集多種服務能力於一體的北斗特色應用服務體系。
2020年3月,由中國航天科技集團有限公司抓總研製的北斗三號GEO-2衛星(即第29顆北斗三號衛星、第54顆北斗導航衛星)已成功進入預定工作軌道,此前衛星天線已經成功展開,星上有效載荷開通,衛星工作正常。後續,該衛星將經過全面測試和評估,隨後接入北斗衛星導航系統正式提供導航服務。
2020年4月4日,第55顆北斗導航衛星,也即北斗三號最後一顆組網衛星,如期運抵西昌衛星發射中心,這標誌著北斗全球星座組網進入最後衝刺階段。
2020年6月14日,按照發射技術流程,我國北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星已在西昌衛星發射中心完成技術區測試、推進劑加註和發射前狀態設置,執行發射任務的長征三號乙運載火箭也已完成加註前的全部測試工作,功能、性能滿足任務要求,即將開展常規推進劑、低溫推進劑加註,將於近日擇機發射。
2020年6月15日,中國衛星導航系統管理辦公室消息,中國北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星發射窗口定為6月16日10時11分至10時50分,瞄準窗口前沿實施發射。
2020年6月16日,發射北斗三號最後一顆全球組網衛星的長征三號乙運載火箭在臨射前測試過程中,發現產品技術問題,發射任務推遲,發射時間待定。
2020年6月22日中國衛星導航系統管理辦公室透露,6月16日推遲執行的北斗三號最後一顆全球組網衛星發射任務相關技術問題已排除,任務重新啟動,擬於6月23日擇機執行。
2020年6月23日,中國北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星發射任務推遲后,重新發射的窗口確定為6月23日9時43分。
北京時間2020年6月23日9時43分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙火箭發射北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星。
2020年6月30日,北斗“收官之星”成功定點,所有30顆北斗三號衛星也已全部轉入長期管理模式,標誌著中國北斗衛星導航系統向全球組網完成又邁出重要一步。
2020年7月1日,北斗三號最後一顆全球組網衛星順利進入長期運行管理模式,至此,30顆北斗三號全球組網衛星全部進入長管模式,中國北斗朝著完整服務全球的目標邁出關鍵一步。
2020年7月29日“中國北斗衛星導航系統”發布消息,北斗衛星導航系統第55顆衛星(北斗三號系統地球靜止軌道衛星)已完成在軌測試、入網評估等工作,於近日正式入網,使用測距碼編號61提供定位導航授時服務。7月31日上午10時30分,北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在人民大會堂舉行。
發射日期衛星編號衛星軌道類型
2000.10.31第1顆北斗導航試驗衛星GEO
2000.12.21第2顆北斗導航試驗衛星GEO
2003.5.25第3顆北斗導航試驗衛星GEO
2007.2.3第4顆北斗導航試驗衛星GEO
2007.4.14第1顆北斗導航衛星MEO
2009.4.15第2顆北斗導航衛星GEO
2010.1.17第3顆北斗導航衛星GEO
2010.6.2第4顆北斗導航衛星GEO
2010.8.1第5顆北斗導航衛星IGSO
2010.11.1第6顆北斗導航衛星GEO
2010.12.18第7顆北斗導航衛星IGSO
2011.4.10第8顆北斗導航衛星IGSO
2011.7.27第9顆北斗導航衛星IGSO
2011.12.2第10顆北斗導航衛星IGSO
2012.2.25第11顆北斗導航衛星GEO
2012.4.30第12、13顆北斗導航衛星MEO
2012.9.19第14、15顆北斗導航衛星MEO
2012.10.25第16顆北斗導航衛星GEO
2015.3.30第17顆北斗導航衛星IGSO
2015.7.25第18、19顆北斗導航衛星MEO
2015.9.30第20顆北斗導航衛星IGSO
2016.2.1第21顆北斗導航衛星MEO
2016.3.30第22顆北斗導航衛星IGSO
2016.6.12第23顆北斗導航衛星GEO
2017年11月5日M1/M2第24、25顆北斗導航衛星MEO
2018年1月12日M3/M4第26、27顆北斗導航衛星MEO
2018年2月12日M5/M6第28、29顆北斗導航衛星MEO
2018年3月30日M7/M8第30、31 顆北斗導航衛星MEO
2018.7.10第32顆北斗導航衛星IGSO
2018年7月29日M9/M10第33、34顆北斗導航衛星MEO
2018年8月25日M11/M12第35、36顆北斗導航衛星MEO
2018年9月19日M13/M14第37、38顆北斗導航衛星MEO
2018年10月15日M15/M16第39、40顆北斗導航衛星MEO
2018年11月1日G17第41顆北斗導航衛星GEO
2018年11月19日M18/M19第42、43顆北斗導航衛星MEO
2019.4.20第44顆北斗導航衛星IGSO
2019.5.17第45顆北斗導航衛星GEO
2019.6.25第46顆北斗導航衛星IGSO
2019.9.23第47、48顆北斗導航衛MEO
2019.11.5第49顆北斗導航衛星IGSO
2019.11.23第50、51顆北斗導航衛星MEO
2019.12.16第52、53顆北斗導航衛星MEO
2020.3.9 第54顆北斗導航下星 GEO
2020.6.23第55顆北斗導航衛星GEO

發展情況


北斗系統具有以下特點:一是北斗系統空間段採用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能特點更為明顯。二是北斗系統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。三是北斗系統創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。
北斗導航型晶元模塊銷量已突破3000萬片,高精度板卡和天線銷量已佔據國內市場30%和90%的市場份額,並輸出到70餘個國家和地區,其中“一帶一路”沿線國家和地區30餘個,應用於智能手機和其他消費類產品的國產晶元或IP核數量接近2200萬。
北斗提供全球服務以後,各行各業應用北斗的信心倍增,全面布局北斗產業。比如與交通運輸、農林牧漁、電力能源等傳統應用領域業務融合不斷深化。同時,隨著5G商用時代的到來,北斗正在與新一代通信、區塊鏈、人工智慧等新技術加速融合。新信號還催生了新產品,支持北斗三號新信號的22納米工藝射頻基帶一體化導航定位晶元,體積更小、功耗更低、精度更高,已實現規模化應用。截止2019年12月27日,國產北斗基礎產品已出口120餘個國家和地區,基於北斗的土地確權、精準農業、數字施工、智慧港口等,已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等得到成功應用。
2020年10月10日,“北斗慣導小車”在京沈高鐵的成功應用,標誌著自7月31日北斗三號全球衛星導航系統正式開通后,首次工程化應用於高鐵建設領域,直接服務於軌道精調,確保軌道的位置和平順性嚴格達到設計標準,進而保障高速列車平穩運行。

發展戰略


2000年年底建成北斗一號系統,向中國提供服務;2012年年底建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;2020年前後建成北斗全球系統,向全球提供服務。
2018年底,建成北斗三號基本系統,為“一帶一路”沿線國家提供服務;2020年,建成世界一流的北斗三號系統,提供全球服務;2035年,建成以北斗為核心的綜合定位導航授時體系。

所獲榮譽


2020年9月15日,第22屆中國國際工業博覽會在國家會展中心(上海)開幕,十項工博會大獎(CIIF)出爐,其中1項特別大獎由中科院微小衛星創新研究所的“北斗三號中科院導航衛星”獲得。