北斗卫星定位系统的应用与发展

XXX大学XX学院本科生毕业论文

北斗卫星定位系统的应用与发展

年 月 日

摘 要

卫星导航技术是一种采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航

定位的技术。导航卫星如同太空灯塔。卫星导航综合了传统导航的优点，实现了全球、全天候、高精度的导航定位。

我国卫星导航定位技术也取得长足的发展。中国自主研制的北斗卫星导航定

位系统已成为世界上第四个成熟的卫星导航定位系统。上至航天，下至工业，渔业、农业生产和日常生活，卫星导航定位技术无所不在。卫星导航定位技术在国家经济发展和国防安全建设的深远意义不言而喻。

本课题旨在对我国北斗卫星导航系统进行研究，北斗卫星定位系统现状和发展趋势分析，该产业发展的优势与不足，并据以提出其发展建议。

关键词：卫星导航，双星定位；北斗系统；发展；应用

Abstract

Satellite navigation Satellite navigation technology is a kind of technology using

satellite to position users on the ground, sea, air and space. Satellite navigation not only combines the advantages of traditional navigation, but also achieve the point of global, all-weather and high-precision navigation and positioning. Satellite navigation and positioning technology in China has achieved rapid development. China's Beidou satellite navigation system has been among the world's four major satellite navigation features . Satellite navigation and positioning important role in national economic development and the security .

This topic aims to study system

systematically so as to have a the positioning system composition, system and usage present situation and satellite positioning system, with abroad, it also aims to

Key ; ;

; Application ; Development

目 录

一、引 言........................................................... 1

1.1 研究背景与主要内容研究背景................................... 1

1.2 研究目的和意义............................................... 1

二、国内外卫星定位系统发展现状...................................... 2

2.1 卫星导航定位系统............................................. 2

2.2 北斗卫星定位系统发展现状..................................... 2

2.3 国外现用全球导航卫星定位系统介绍3

2.3.1 美国GPS卫星定位系统3

2.3.2欧盟伽利略导航定位系统 6

2.3.3俄罗斯格林纳斯系统 7

三、北斗卫星定位系统的技术分析8

3.1 北斗系统的组成及定位原理8

3.1.1 8

3.1.2 北斗卫星定位原理8

3.1.2北斗系统组成结构图 9

3.2 北斗卫星系统的通信原理10

3.2.110

3.2.211

3.311

11

................................. 12

3.4 .................................... 12

12

3.4.2比较 ..................................... 13

......................................... 15

4.1 北斗系统的应用.............................................. 15

4.1.1 抗震救灾............................................... 16

4.1.2 安全保卫............................................... 16

4.1.3 船舶监控............................................... 16

4.1.4 军事应用............................................... 17

4.2 北斗系统的战略意义.......................................... 17

五、北斗卫星定位系统的发展......................................... 19

5.1 北斗系统发展中存在的问题.................................... 19

5.2北斗定位系统未来发展面临的挑战 .............................. 19

5.3我国卫星定位产业的发展趋势 .................................. 20

5.4卫星定位系统发展问题的对策 .................................. 21

5.4.1政府方面的对策 ......................................... 21

5.4.2北斗系统产业方面的对策 ................................. 21

5.4.3 企业方面的对策......................................... 22

结 语............................................................. 23

参考文献........................................................... 24

致 谢............................................................. 25

一、引 言

1.1 研究背景与主要内容研究背景

我国北斗系统已经具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。卫星定位导航系统国家信息基础设施建设之一，也是国家科技水平和经济实力的象征。北斗系统的建成，对于我们这样的社会主义国家，意义十分重大。它打破了美国等发达国家垄断卫星定位导航技术的局面，大大推进了我国信息基础设施，提高了我国的经济社会和军事信息化水平。我们期望我国的北斗系统能够更快的出现在我们普通百姓的生活中，改

具有很好的加密功能，程中的安全性。北斗系统同时具备定位。

我国有明显的技术优势，也有不足，在推广应用中受到一定因素的制约。

GPS高许多，难与GPS竞争，这也

在市场环境下，这种境况更给北斗系

1.2 研究目的和意义

通过对我国北斗卫星定位系统现状和发展趋势分析，并与国外的GPS系统比较，找出我国卫星导航系统发展中存在的问题和桎梏，并对问题的原因进行剖析，提出解决问题建议。

二、国内外卫星定位系统发展现状

2.1 卫星导航定位系统

卫星导航是利用导航卫星发射的无线电信号，求出载体相对卫星的位置，再

根据已知的卫星相对地面的位置，计算并确定载体在地球上的位置的技术。利用卫星定位系统提供的位置、速度、时间等信息可完成对地球各种目标（如飞机、船舶、车辆或个人）的定位、导航、监测和管理。换种形象的解释，其实卫星导航的基本功能就是为了是回答：“我现在在哪里？我要去哪里？如何去？”的问题。

目前，

卫星导航主要用于：

飞机航路引导和机场降落；船舶远洋导航；

户端三部分。

和导航电文；

2.2

BDS，目前已结束任务）和北斗导航定位系统（又称“北斗二号”）。可与美国的GPS、俄罗斯的格林纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用，与其他系统并称全球四大卫星导航系统。

中国目前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，

北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。

第一代是采用双星定位原理，解决了我国导航系统从无到有的问题，可以说

是我国卫星导航建设中的一个起步阶段，用很少的资金投入，打破了国外卫星导

航领域的垄断，填补了我国卫星导航的空白但是由于本身原理的限制，只能是一个区域卫星导航系统，无法与国外的GPS相比。所以我国在同时进行第二代卫星导航系统的建设规划。2004年9月，第二代卫星导航系统——北斗卫星导航系统建设被批准实施。

目前为止，北斗二代已经发射16颗导航卫星，从原理、定位精度。定位区

域上逐渐与国际上的其他导航系统接轨。随着北斗系统的第16颗卫星发射成功，2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。北斗系统在继续保留北斗卫星导航试验系统有源定位、双向授时和短报文通信服务基础上，向亚太大部GPS一样免费。

中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由530颗非静

止轨道卫星组成，提供两种服务方式，10测速精度0．2米/通信服务以及系统完好性信息。

位测速能力，高，使用寿命也大大延长。构建

“北斗”我国正在实施北斗卫星导航系统

系统。

2.3

2.3.1 美国GPS

一、GPS介绍：

全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代

空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成部分。从1973年开始筹建全球定位系统，1994年投入使用，历时20年，耗资300亿美元，前后共发射35颗卫星，目前仍在轨道上正常工作的有25颗卫星，其中一颗为实验卫星，24颗为工作卫星。目前，GPS也是世界上技术最为成熟的定位系统。

GPS提供俩种定位服务：标准定位服务（SPS）和精度定位服务（PPS），其

中：

标准定位服务（SPS）：L1（1575.4MHz）载波上的C/A码（粗码）；

SPS的主要服务对象是民间用户，采用调制在L1载波频率上的C/A 码（粗码），定位精度为3~30米。

精密定位服务（PPS）：L1，L2（1227.6ＭHz）载波上的P码（精码）；

PPS的主要服务对象为美国和盟军的军事部门及其特许部门，实时定位精度可达到0.3~3米。

二、GPS系统组成：

GPS

部分。这三部分相互关系如图2.3.1所示：

。

GPS全球定位系统组成

1

由245颗备用卫星），卫星轨道约20，200公里，

均匀分布在6个轨道面上，每12小时环绕地球一周。

2）地面调度部分：

地面控制系统由监测站，主控制站和地面天线组成。地面控制站负责收集、

卫星传回的讯息，并计算卫星的星历和相对距离等数据。

3）GPS的用户设备：

用来接收卫星的定位信号并自行结算用户位置、速度等信息，最终实现利

用GPS精确导航和定位的目的。

四、工作原理：

GPS定位系统工作原理是由地面主控站收集各监测站的观测资料和气象信息,计算各卫星的星历表及卫星钟改正数,按规定的格式编辑导航电文,通过地面上的注入站向GPS卫星注入这些信息。测量定位时,用户可以利用接收机的储存星历得到各个卫星的粗略位置。根据这些数据和自身位置,由计算机选择卫星与用户联线之间张角较大的四颗卫星作为观测对象。观测时,接收机利用码发生器生成的信息与卫星接收的信号进行相关处理,并根据导航电文的时间标和子帧计数测量用户和卫星之间的伪距。将修正后的伪距及输入的初始数据及四颗卫星的观测值列出3个观测方程式,即可解出接收机的位置,并转换所需要的坐标位置,以达到定位目的。

五、GPS系统特点：

1.全球性、全天候连续不断的导航能力

GPS

2. 利用GPS定位时，在1/s 三维速20-50m，速度精度为0.1/s 随着GPS系统15-20分15KM以内时，流

3.

GPS的信号，自身不会发射

4.

GPSGPS将成为自动化指挥系统，在民用上可广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市多个领域，尤其以地面移动目标监控在GPS应用方面最具代表性和前瞻性。

六、应用现状

目前，GPS技术成熟并且价格低廉，在全球得到广泛应用，设计勘探开发、陆地运输、海上作业和航空航天等多个领域多个行业，有人夸张的说：“GPS的应用，仅受人们的想象力制约。”以及其全天候，高精度，全球覆盖，方便快捷等技术和价格优势，赢得全球用户的欢迎。GPS在国内的普及和推广，已经渗透

到诸多行业。在我国民用领域，涉及国家安全的许多领域，占据庞大的市场份额。

GPS如此广泛的应用，一方面反映了卫星导航定位和授时市场需求之大，另一方

面也对我国的国家安全和经济安全构成严重威胁。

不过由于专业GPS设备价格昂贵，普通消费者难以承受，所以也限制了GPS

在民间的大量应用，现在各个GPS厂商的当务之急便是降低GPS的制造成本，削

减一些普通消费者平时用不到的专业功能，保留一些基本的实用功能，以加快

GPS在民间普及的速度。

2.3.2欧盟伽利略导航定位系统

一、系统简介

伽利略系统（Galieo Positioning system 中的卫星

定位系统，有“欧洲GPS”之称。

共发射30该计划，可以向全

球任何地点提供精确定位信号。GPS更为先进。“伽利略”

为地面用户提供3中信号：加密且满足

GPS10倍，即使免费使用信

号精度也达到61

二、与GPS

1.GPS只能找到街道，

“伽比GPS高106米。

2.兼容性好可以与美国GPS、俄罗斯GLONASS系统实现多系统兼容，接收机可采用各

个系统的数据通过各系统数据组合来实现定位导航的要求。

3.功能更强大，数据更完整

该系统除能提供精确的定位信号外，还可以提供移动电话业务服务，可以应

用 于紧急救助等方面，如接收求救信号后，系统将会通知附近的救援部门。这

些是GPS不具备的。“伽利略”系统采用了许多新技术而且更加灵活、全面、可

靠，可以提供更完整精确的数据，毫无疑问，该系统将成为ＧＰＳ最强劲的对手。

较高的功率使该系统可以很容易克服干扰进行接受。其范围可覆盖高纬度地区以

及中亚和黑海地区提供更好的数据。

2.3.3俄罗斯格林纳斯系统

一、系统介绍

“ＧＬＯＮＮＡＳＳ”是俄语中“GLOBAL NAVIGATTION SATELLITE

SYSTEM”的缩写。是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统像类似的全

球卫星定位系统，可为全球海陆空以及近地空间的各种用户提供全天候、连续的

高精度的三维位置、三维速度和时间信息。它的出现，打破了美国对卫星导航独

家垄断的地位，消除了美国利用GPS施以主权威慑给用户带来的后顾之忧。

通信机制与GPS有很大不同，GLONASS采用频分多址体制，卫星靠频率区分，

根据载波频率来区分不同卫星。而GPS同，不同卫星的信号靠不同的伪码区分。机噪声码S码和P95%

的概率条件下，该系统的定位精度水平方向16二、系统组成

与GPS相似，系统由三部分组成：

1.卫星星座部分：

该部分由27颗工作卫星和33个 近圆形轨

道平面上，每个轨道面811小时15

分，轨道倾角64.8度。

2.遥测遥控站和外场导航控制设

备组成。

3. 从卫

三、工作特点

1.GPS系统可以具有更强的抗干扰能力，但也存在用户接收机频率综合器复杂的问题。

2.格林纳斯用户设备发展滞后，设备体积大且笨重。

3.与GPS相比，格林纳斯系统工作稳定性较弱，卫星工作寿命短。

三、北斗卫星定位系统的技术分析

3.1 北斗系统的组成及定位原理

3.1.1 北斗卫星导航系统组成

北斗系统由三部分构成：地面控制部分、空间卫星星座和地面用户设备。

一、地面控制部分

由主控站、监测站、地面天线和通讯辅助系统(数据传输)组成。

将计算

结果通过地面天线发送给卫星。同时，统的工作。

每个全球系统都设有数量不等的监测站，控站的控制下进行。

二、空间卫星星座 千米左右的太空，24~30颗

卫星组成星座，6个轨道平面上，相邻轨道间的夹

角相同。一旦

,并跟踪这

,即可测量出接收天线至卫星

解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中

,计算出用户所在地理位置的

经纬度、高度、速度、时间等信息。

卫星信号接收机有各种类型，有用于航天、航空、航海的机载导航型接收机，

也有用于测定定位的测量型接收机，也有普通大众使用的车载、手持型接收机。

接收设备也可嵌入到其他设备中构成组合型导航定位设备，如导航手机、导航相

机等。

3.1.2 北斗卫星定位原理

已建成的北斗一代卫星定位导航系统采用三球相交原理。当用户需要进行定

位服务时，提出申请服务项目并发射请求信号，经过俩颗卫星转发至地面中心，

地面中心接到此信号，解调出用户发送的信息，测量出用户至俩颗卫星的距离，

以俩颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫星到用户终端的距离为半径，形成

俩个球面，用户接收机必然位于这俩个球面交线的圆弧上。地面中心站配置电子

高程地图，它可以提供以地心为球心，以球心至地球表面的高度为半径的非均匀

球面，已知目标在赤道面的侧面，求解圆弧线与地球表面交点既可或得用户位置，

用户位置信息经过俩颗卫星中的一颗转发给用户，由地面中心站保存讯息，这样

调度指挥和相关单位可以或得用户的所在位置。

R2；测点与俩颗卫星的斜距为r1、r2,则可以由下面方程求出r1、r2。

C×t1=2×(r1+R1)；

C×t2=2×(r2+R2)；

其中C为光速，已经投入使用北斗一号卫星为静止轨道卫星，卫星到地面

站的斜距R1和R2已知。

R1(xx1)2(yy1)2(zz1)2

其中俩颗卫星的空间坐标（X1，Y1，z1），（x2，Y2，z2）是已知的，测点高度Z 由地面中心站提供，则可求出俩个未知数x,y即测点的坐标。

当卫星导航系统使用有源时间测距来定位时，用户终端通过导航卫星向地面控制中心发出一个申请定位的信号，之后地面控制中心发出测距信号，根据信号传输的时间得到用户与两颗卫星的距离，这就是“有源定位”。北斗的试验系统和正式系统的定位都依靠此原理。

3.2 北斗卫星系统的通信原理

、

发送端：信号首先进行脉冲调制，取样频率8KHz，信息经过一次调制，然后去触发伪噪声发生器，伪码发生器产生某种伪码作为地址信号，这个信号再对由主振器产生的几百兆赫的载频进行双向调制，最后送到高频功率放大器，经过天线发射出去。

接收端：接收端收到发送端信号，经过混频变为中频，再经过放大进行检波，得到二进制信号，再进行限幅取样，通过数字式匹配滤波器，并进过脉冲解调就恢复为原来的信号。

3.2.2北斗系统的通讯优势 北斗系统采用扩频通信方式，所谓扩频通信，它扩频通信系统的出现，被誉为是通信技术的一次重大突破。

利用比原始信号（信源产生的信号）本身频带宽得多的射频信号的通信，全称是扩展频谱通信。在扩频通信系统中，发信端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展，得到扩频信号。收信端再对接收到的扩频信号加以处理，把它恢复为原来带宽的所要信号。

扩频通信利用频谱扩展的原理，从而大大提高了通信的抗干扰能力。它可以在接收到信号比干扰信号弱很多的情况继续正常通信。用户随机接入系统进行多址通信，可以用不同的正交编码区分地址共同使用同一个频带，不但有效利用频带，而且也不会出现因为各个信道忙闲不均而产生的“呼叫损失”和“呼叫阻塞”。而且地址采用编码，在接收端没有相应的揭秘措施情况下，是不能解出信息的。因此，扩频通信具有抑制干扰能力强，信号便于隐蔽和保密，可用以实现具有随意选址能力的码分多址通信的优点。

具有多址通信和增强抗

3.3

3.3.1 北斗系统信道结构

北斗系统通信结构其实就是一个基于地面基站和通信卫星的空地结合无线通讯网络。北斗卫星通信主体有三个，即终端、北斗卫星和卫星地面控制单元。北斗卫星的信道按内容可分为信令信道和通信信道。前者提供通信主体传送信令信息，后者用于数据的传送。每条信道分为上行段（主体单元至卫星）和下行断（卫星至主体单元），上行和下行使用不同的频段，具体情况是北斗卫星与地面控制中心之间使用C频段（频率在4-8 GHz的无线电波波段），终端与北斗卫星

3.4 北斗定位系统的适应性分析

3.4.1北斗系统的优点

（1）通信畅通率高：

北斗系统具有较高的通信畅通率，支持多用户并发处理，通信快速，端对端

之间的传输可在1秒内完成，因此，系统可以满足大容量数据传送。短时间数据采集要求。

（2）快速定位：

北斗系统提供的定位功能是以主从请求响应模式进行的，即用户首先使用北斗用户机发出定位请求，北斗卫星地面控制中心在接收到请求后对用户机位置进行计算，然后通过卫星转发到用户机。尽管系统的定位服务流程复杂，但系统的响应时间非常快，从用户机发出请求到完成定位，时间通常不超过一秒。可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100米

（3）双向短报文通信： 40-60个汉字的短报文信息。与GPS等。

（4）抗干扰，保密性强：

北斗系统采用码分多址的直接序列扩频（DS）方式，具备很强的抗干扰能力和保密性，可以保障数据可靠安全的传输。

（5）抗衰减性

北斗系统采用L/S/C波段，减小了恶劣天气对该波段的影响，保障了系统的全天候使用。

3.4.2

已经使用的北斗一代系统和美国的GPS系统在整体上没有明显的差别，都是提供导航、定位和授时服务，而且最终目的均是实现全球服务。但俩者的技术特点很大的不同，主要区别如表下所示：

通过对比我们可以清晰看到北斗系统的特点，具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途，可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差，只能二维主动式定位，且需提供用户高程数据，不能满足高动态和保密的军事用户要求，用户数量受一定限制。此外，该系统具有很好的兼容性，因此，并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反，在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级，可以更好的促进GPS在民间的利用。

北斗系统的定位作业需要中心站直接参加工作，中心站在每次定位过程中都处于核心的位置。这使它具有一些与ＧＰＳ系统不同的特殊特性。

第一，从北斗系统的定位过程可以看出，它是一个有源系统，用户机在定位过程中必须发射信号。这是它与ＧＰＳ系统最大的不同。需要地面用户通过中心站联系及地面中心站的传输，因此其生存能力受到很大的限制。

第二，北斗系统每次作业都是用户机发送请求，经过地面中心站测算出坐标，然后发给用户机。这种工作方式使北斗系统存在着用户容量限制，凡是未经过授权的用户无法利用北斗系统进行定位作业，因而具备极好的保密性和反利用性。

第三，北斗系统一次定位需要 测距信号中心站——卫星——用户机往返俩次，因而费时比较长，从用户机发出定位请求到收到定位数据大约需要一秒钟，因此它不适合飞机、导弹等高速飞行的移动目标定位。

根据以上分析，北斗系统与GPS系统的最大不同，就在于它采用了有源定位和集中计算的工作机制。从计算机的角度看，北斗系统实际就是一个主机——终端的集中式计算机网络系统。相比之下GPS系统采用24颗卫星组成的星座只提供测距信号，计算由各个用户机自行完成。采用RDSS（卫星无线电测定业务，英文全称Radio Determination Satellite Service）机制的北斗与采用采用军用P码的GPS相比，在一些重要性能上还存在着一些差距。已建成的一代北斗系统是区域卫星导航系统，只能全天候、全天时用于中国及其周边地区；而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统，在全球任何未被卫星信号遮蔽或干扰的区域都可以接收三维坐标。因此，我国双星定位的技术特点是区域性的。

四、北斗卫星定位系统的应用

4.1 北斗系统的应用

北斗卫星导航系统是重要的空间基础设施，可提供高精度的定位、测速和授时服务，能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设，一

直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。我国已建成的北斗导航一代系统，在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域发挥着重要作用。

4.1.1 抗震救灾 以汶川地震为例，地震之后，通讯基础设施被地震损坏，交通瘫痪。如何实时传递信息，掌握灾情动态成了巨大难题。此时，北斗系统大显伸手，卫星导航系统可以为全球用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时信息，因此北斗系统可以为监测地块及边界带运动及应变地震前后变化提供重要的技术保障，并且担负了灾后的绝大部分通讯任务。首批进入灾区救援的武警官兵就是通过北斗卫星导航系统终端机发出了一束束生命急救电波。让后续的救援官兵即时掌握最新灾情和救援情况，北斗我救援工作提供了重要的信息支援，也为了其他的灾情处置提供了信息技术支撑。

4.1.2 安全保卫

2008年8月8日，是全国人民振奋人心的日子。我们几代人的梦想终于实现了，第29界奥运会在北京举办。北斗系统在交通监测、场馆安全保卫及定位监控等方面发挥强大作用。北斗系统为奥运会交通调度和场馆监控提供全程区域导航服务。调度中心通过卫星传递的讯息，进行整合不仅可以为司机提供用时最短的的路线，而且还可以对危险品及特定运输车辆实时监控，并进行主动干预和只能控制。北斗技术在10年上海世博会进行推广应用，并且也为世博园区及其周边提供服务，北斗系统以其优质的服务得到国外的赞誉，并且也带动了其他相关产业的发展。

4.1.3 随着我国的经济发展，我国的利益边疆不断延伸。远洋航行的船舶导航及信息安全传递一直依赖国外卫星导航系统。在海事管理中应用的北斗系统，必将对船舶的航行安全起着重大作用，改变海上交通管理体系，同时拓宽了海事管辖的范围。船载的北斗设备和岸上的海事监控中心都可以对航行过程和区域内船舶动态变化情况监控，减少船舶海难事故，通过统一的管理提高船舶的通行效率。在突发还难事故面前，积极组织救援，减少损失海上运输通畅，促进海洋经济和水运事业的发展。

例如在湄公河惨案发生后，我国迅速组织相关部门并与老挝警方沟通，组织破案，一定要查办真凶还人民以公道。，此案犯罪过程境外、案犯在境外，侦查抓捕在境外，为中国首例。有人说，这次境外追捕难度超过美国在巴基斯坦捕杀

本·拉登。最大的困难是情报的掌握和分析滞后，必须靠更加及时灵活的情报，能够控制外国号码并保证侦查人员在境外联络的安全。在缉拿湄公河惨案元凶的过程中，北斗功不可没，用常规方式接入国外信号网络，往往会暴露位置和身份，此前糯康犯罪集团多次逃脱追捕，有此原因，专案组最后是使用北斗卫星导航系统进行联络。由于北斗系统的支持，对犯罪嫌疑人进行监听、定位、分析、筛选，目标锁定，最终将犯罪元凶糯康抓捕归案。

在北斗系统的技术支持下，湄公河船舶调度管理中心于2002年12月正式建成开通，该系统为航行过程中的船舶提供位置定位，同时利用北斗系统的短电文通信功能实施船舶作业调度指挥。系统运行以来，很好的解决了江上船舶管理、指挥和救险问题，实施通信和精确定位为用户通过了优质的服务。

4.1.4 军事应用

北斗系统的应用对我国的国防现代化具有重要意义。北斗系统让我们摆脱导弹、舰艇、飞机等对GPS定位导航的依赖，加强战时武器、通信系统的自主性，实现部队导航定位的国产化。如果中美之间爆发战争的话，那第一枪肯定在太空中打响，在现代战争中谁掌握了信息化的“制高点”，谁就掌握了战争的主动权。海湾战争中，伊拉克发射了上千枚的导弹，但全部被美国的“爱国者”在空中放了烟花；伊拉克战争中，伊拉克的雷达站、军用机场一夜之间化为乌有，完全丧失了仿空力量。美国凭什么在最近的几十年中逢战必胜。如果美国不是航天大国，没有GPS， 何来的精准拦截和强大的精确打击能力呢。如果中日再次爆发战争，美国也许不会出兵帮忙但肯定会给日本提供情报之类的信息支持，比如中国的航母了哪里，中国的战机飞到哪里，这些都离不开卫星导航定位技术的支持。中国的北斗和美国的GPS是具有相同功能的系统。目前中国北斗系统已经成功装配东风31D导弹，其强大的远程制导和精确打击能力大大加强了我国的全天候、远程精确打击能力。北斗系统也大大加强了我国远洋军舰的生存打击能力，提升我国的国际地位具有重要意义。为解决东海和南海问题，提供了强大的技术保障。

4.2

（1）技术积累

发展北斗卫星导航系统为我国航天的后续发展提供相应的技术储备。通过卫星导航系统的探索和建设，逐步掌握最新的航天技术，为我国的嫦娥工程储备技术。目前美国的GPS占据着全球导航应用市场的绝对份额，在中国国内导航市场，GPS更是占据了95%以上的市场份额。通过建设自己的卫星导航系统，不断积累导航技术工程建设经验，并为以后的卫星技术发展培养了大批先进技术人才。

（2）推动信息化建设

以产业化推动信息化，用信息化带动产业化、现代化，是我国建设现代化的必由之路。随着社会和经济的发展，卫星导航系统越来越渗透到社会和人们的生活之中，如果没有自主可控的卫星导航系统，国家信息安全将缺少可靠的保障。北斗卫星导航系统作为我国家重要的空间信息基础设施，于转变经济发展方式、促进我们国家的信息化建设、调整产业结构、提高社会生产效率、转变人民生活方式、提高大众生活质量，都具有重要意义。

（3）提供灾害救援保障

当台风、地震等不可抗力来袭的时候，北斗卫星导航系统将会成为抢险救灾的生命线。在遭受重大地震灾害后，所有的有线通信系统都可能丧失功能，而卫北斗星导航系统却不受影响，既可以及时地进行灾害位置报告，又可以进行通信，为抢先救援赢得时间，最大限度地减少损失，保证人民群众的生命安全，为抢险救灾提供保障。

（4）维护国家安全

北斗卫星导航系统不仅可以发挥民用效能，还可以为我国的安全建设服务。随着军队建设现代化程度的提高，原本被地理空间割裂的不同战区被连通为一个全球战场，如果没有统一、可靠的导航体系，就无法实现诸兵种、跨地域协同作战。随着科技的发展，武器装备的智能化水平不断提高，对导航定位卫星的依赖程度也在不断提高，如果没有自己的卫星导航定位系统，如果国外服务的导航系统关闭，我们用于再好的武器装备也无法发挥效能。拥有自己的卫星导航系统避免战争中受制于人，保障了我国的国家安全。

（5）抢占资源先机

为了避免卫星的相互干扰和撞击，根据国际电信联盟的规定，卫星必须有一定的安全间距，卫星的频率的使用权归先发射的一方，在我国建设北斗之前，紧张的频率资源被美国GPS占有相当大一部分。我国建设北斗系统，不仅可以积累技术，同时还可以占有合适的通讯频率，节约了以后系统建设过程中的许多投资。北斗系统的建设对于维护和拓展我国空间轨道和频率资源，争取主动，具有重大意义。

（6）提升国际地位

卫星导航系统的建设不仅需要雄厚的技术实力为依托，而且也需要雄厚的经济实力作保障。有技术没钱或有钱没技术，都是无法实施如此宏大的航天工程的，这也是欧洲伽利略系统时至今日仍举步维艰的原因。我国独立建设的北斗卫星导航系统，展示了综合国力和技术实力，摆脱了技术受制于人的境况，提升我国的国际地位，提升我国的国际影响力。

五、北斗卫星定位系统的发展

5.1 北斗系统发展中存在的问题 尽管北斗系统近年来得到应用推广，但是与GPS相比，北斗的应用还很有限。主要表现：

（1）北斗导航定位系统目前在民用领域应用还不充分，未形成产业化的现状。目前在我国的导航市场上，北斗系统的组册在线终端产品用户不足设计容量的千分之一，卫星资源闲置严重，系统效益远未充分发挥，与我国投入巨资发展的北斗系统的期望有很大差距。

（2）北斗系统目前的技术体制决定了用户终端的价格偏高，缺乏竞争力。北斗用户终端成本昂贵，目前市场价格偏高，多数用户难以接受。同样应用功能的用户终端产品，北斗要比GPS终端价格高很多倍。导致近年来北斗终端的消费提高不是很大。在市场上无法与GPS形成竞争。

（3是用户终端设备研制生产基础差，部件生产基础差，市场用户上不去的局面，（4目前国家没有北斗系统民用开发规划和应用市场准入机制，市场完全是无序的自由竞争，一些企业对北斗系统市场认识过于乐观，技术准备不够成熟的情况下，急于投身北斗终端产品的开发，导致实际运行故障频发和服务滞后，动摇了用户选用和继续使用北斗系统的信心，开始对北斗系统的应用产生怀疑情绪。

（5）政策缺位直接导致北斗系统应用缺乏推广动力。北斗系统作为一种新技术，尽管近年来各大媒体和市场也在加大宣传力度。但广大用户特别是信息化人员对其知之甚少，很多企业和用户，甚至不知道民用北斗卫星导航系统产业主管部门是谁。

5.2北斗定位系统未来发展面临的挑战

与其他三大卫星定位系统相比，北斗系统用于自身优势，比如：短报文服务和导航结合，增加了通讯功能，在亚太地区精度甚至超过ＧＰＳ；向全世界提供免费服务，且可与其他系统兼容。同时北斗系统在未来发展中也将面临一下几个方面的挑战。

第一个挑战是部署进度的比拼。全球四大卫星定位系统的部署时间进度是个重大考验，捷足先登是成功的第一步。美国ＧＰＳ遥遥领先，俄罗斯‘格林纳斯’系统正在回复建设中，欧洲伽利略系统面临资金困境，北斗系统要抢占市场，在系统部署方面将面临挑战。

第二个挑战是卫星性能的竞争。导航定位卫星设计和研制水平决定着系统的性能，目前北斗系统设计已经达到国外导航卫星水平，在未来的发展中要不断创新，争取在国际卫星导航定位领域处于领先地位。

第三个挑战是系统发展的博弈。面向未来，卫星导航系统需要持续的发展建设，以满足用户更高的使用要求；需要国家持续的经费和人才的培养、产业推广，

5.3我国卫星定位产业的发展趋势

一、全球卫星导航产业的发展趋势：1.

2.3.GPS厂家手4.GPS产品，但因其用途广、

5.

系统、俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ系统。中国北斗对于任何一个国家来说，多种系能。

2.产品模块化

卫星导航定位产品模块化也会成为未来的发展的一种趋势，不同的模块组合， 卫星定位终端生产厂商可以快速推出各种新产品，只需更新模块就可以满足用户需求

3.语音识别技术也将在导航中得到进一步应用

随着人们安全驾驶的观念逐渐增强，语音识别技术在导航定位中的作用会变的越发重要，未来语音识别技术将会在以后的导航产品中得到更多的应用。

三、我国的卫星定位企业发展趋势

随着卫星定位技术的推广和应用，卫星导航定位市场的需求量将逐步增加，很多企业为了巨大的利润和良好的发展前景纷纷进入卫星导航定位行业，这样将会加剧企业的竞争局面，同时也会淘汰一些不适应市场发展的企业，形成新的行业格局。

1.卫星导航定位产业链将会形成，具有竞争力的企业将会进行资源的重组和整合，小公司将会逐步成为大公司的供应商或代理商。

2.标准化、开放性、兼容性是卫星导航定位产品及应用系统的发展趋势，规模化的行业应用将逐渐形成。

5.4卫星定位系统发展问题的对策

卫星导航定位是我国应用的一个重要方面，同时我们也面临着发展中的问题和挑战，企业各方面的积极应对。

5.4.1政府方面的对策

（1提升研发企业和技术部门的积

（2

（3

（4务是对经济和社会的重要的基础服务，应视通信信息服务一样规范管理。应强大和培育服务品牌名牌，要放眼未来，目光长远。

5.4.2北斗系统产业方面的对策

随着高新技术的不断发展，各行业技术的相互交叉以及发展相互渗透，卫星导航定位技术产业化、多用途、多功能发展已成未来的发展趋势。

我国卫星定位产业发展对策是：

（1）充分发展高新技术的主导作用，以市场需求拉动创新，开发面向广大卫星定位用户的终端低成本、实用性强的产品，逐步占领市场，实现规模经营

（2）加强和完善卫星导航定位应用协会

为推动卫星导航产业的发展，有必要建立一个跨部门、跨行业、有广泛应用基础的卫星导航应用协会，更好的对各个行业进行北斗应用和知识的普及和推广，增强各行业卫星导航应用交流，协调导航卫星应用管理部门、运营服务部门、设备制造商、应用集成商等部门的关系。

（3）抢占战略高地

目前GPS已经战略我们国家大部门导航市场，可以说已经渗透到各个行业。刻：“一流的企业做标准；二流的企业做品牌；三流的企业做产品”。我们握有自己的知识产权，那么为什么我们不可以根据我们的技术水平和条件制定出我们自己的技术标准呢。根据我们自己的技术标准，让我们的企业率先生产出符合自己的技术标准的产品来。唯有这样我们弱小的企业才有可能在自己的技术标准庇佑下逐渐的壮大起来。否则让我们尚未成长起来的企业直接去面对国际大型企业，我们没有胜算的可能。没有技术标准及技术标准支撑下所形成的完整的产业链，我们还是会失去市场的可能。

5.4.3 企业方面的对策

（1很多中小品牌企业由于资金缺乏很难与洋品牌竞争，考低价只能占有一时之利，很难持久发展。企业要具有长远的发展目光，摒弃以前的发展观念，不断进行自己导航定位技术的研发和积累，拥有更多的知识产权和核心技术，才能在面对国外ＧＰＳ厂商的竞争中立于不败之地。

（2）产品策略：重视通信类导航产品，重视集于语音产品中的导航产品像手机和移动电脑这样的通信产品，增加导航模块非常容易，不仅价格低廉，而且使用方便，很容易获得较大的市场份额；对于车载型的导航定位产品，集成型的前景会更加广阔。不禁可以满足人性化的设计，也可以为用户提供更多的服务。

（3）营销策略：重视品牌的塑造

企业应该重视品牌的塑造，这样才可以可持续发展。通过广告、公关等活动不断扩大其影响力，不断根据消费者需求调整业务领域，同时做好消费者的引导，让更好更优质的导航定位产品得到推广，用更优质的服务去满足用户的需求。

（4）服务策略：重视售后服务

完美的产品性能是消费者的最大愿望，所有的服务都应围绕这一目标来进行。因此我们的企业要保证售前、售后服务质量，重视用户的反馈。才能更好的吸引更多的客户选择我们企业的服务。

结 语

目前我国的卫星导航产业的产业化水平仍然滞后。从事卫星导航定位的企业比较多，但规模很少，并且缺少自己的民族品牌。在技术研发上缺少有力的统一组织力量。在现阶段卫星导航通信市场的发展仍主要取决于国家政策支持。

需要注意的是，我们在发展卫星导航产业的同时，要培养我们的国际化眼光和思维方式，不仅要集中力量发展好我们的卫星导航产业，也要积极的了解和掌握国际规则，敢于走出去，将我们的卫星导航技术推向国际市场，将我们的北斗做出民族骄傲的品牌。

在紧急情况下保持各种形式的通信能力，是国家对重大事件反应能力的标志，是综合国力的象征。卫星通信系统将增强一个国家对各种突发事件的防御和处理能力，因此，北斗系统在各种情况下的应急通信能力将发挥巨大作用。其在跨国经营的服务功能，健全卫星导航行业的准入制度。这既符合我国卫星产业发展的需要，领域的璀璨明星！

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致 谢

历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了很多的困难和障碍，都在老师和同学的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师XXX老师，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。在此向帮助和指导过我的XXX老师表示最衷心的感谢！ 感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果

感谢我的同学和朋友，和排版灯过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限，评和指正！