背景：2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第十八、十九颗组网卫星。北斗系统（全称：北斗卫星导航系统）再次走进人们的视野。
图1-火箭发射现场
北斗系统基础知识
北斗系统由空间段、地面段、用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道（GEO）卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和中圆地球轨道（MEO）卫星三种轨道卫星组成混合导航星座。地面段包括主控站、时间同步/诸如站和监测站等若干地面站等。用户段包括北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端产品、应用系统与应用服务等。
图2-2018年11月19日北斗系统星座星历
北斗系统特点
（1）北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。
（2）北斗系统提供三频的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
（3）北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。
图3-北斗系统星座
与GPS优劣对比
（1）GPS目前的定位精度比北斗系统的定位精度高，目前北斗的定位精度优于10米，GPS的定位精度理论上可达到毫米级。但在中国及周边地区，民用的精度两者相当。
（2）三频导航信号，相对于GPS的双频定位信号来说，属于后发技术优势，提高了定位的可靠性和抗干扰能力。
（3）短报文通信服务功能是北斗系统的原创功能，主要作为紧急通信使用。
（4）GPS的地面段在全球均匀分布，而北斗的地面段只能分布在中国境内，近年来境外的地面段设施也在规划建设，开启北斗系统全球化进程。
（5）北斗二代使用铷原子钟，GPS则使用铯原子钟组合铷原子钟，授时精度上更GPS更胜一筹，时钟精度也进一步影响定位精度。北斗三代卫星使用氢原子钟，精度已经达到世界领先水平。
（6）北斗系统采用三种轨道结合的模式，主要是为了快速在亚太地区提供高精度定位而采用的星座。GPS主要采用中圆地球轨道（MEO）为主的星座。从全球范围来看，GPS的星座能够提供更稳定、更高精度的定位。
（7）GPS卫星寿命比北斗系统卫星寿命长3年，但是随着北斗三代的建设，北斗新卫星的寿命也在不断延长。
（8）芯片成熟度及价格。由于GPS的全球化已经完成，所以北斗芯片在设计时需要兼容GPS甚至格洛纳斯系统，导致芯片的成熟度欠缺以及成本比较高。但是随着技术和规模化发展，芯片的成熟度会不断提高，而且价格也会降低，这只是时间问题。
总结
GPS和北斗系统各有优劣，目前GPS全球化基本完成，而且在较多方面仍处于世界领先地位，北斗系统想要全球化，肯定会困难重重，而且在民用领域仍不能独立于GPS进行商业化。在很多时候，人们只知道GPS，不知道北斗。但是随着2020年北斗三代系统建设完成，北斗系统的性能和精度将在多方面达到甚至超越GPS的水平，加以国际合作和宣传，北斗系统的全球化指日可待。技术一直在发展，应该加强各方面基础技术的研究，“弯道超车”在基础技术领域并不适用。事实已经证明，不掌握基础技术，最终只会受制于人。
本文的观点仅代表作者个人观点，大家批评指正。
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