1983年，‘兩彈一星’功勛獎?wù)芦@得者陳芳允院士和合作者提出利用兩顆同步定點(diǎn)衛(wèi)星進(jìn)行定位導(dǎo)航的設(shè)想，分析初步實(shí)地試驗(yàn)證明其效果良好，該系統(tǒng)被稱為“雙星定位系統(tǒng)”。一代“北斗”采用的基本技術(shù)路線最初來自于陳芳允先生的“雙星定位”設(shè)想，正式立項(xiàng)是在1994年。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面控制中心站和用戶終端等3部分即可完成定位。一代北斗采用的是有源定位(GPS和GLONASS等都是無源定位)，對所有用戶位置的計(jì)算不是在衛(wèi)星上進(jìn)行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時(shí)間信息，并負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(二代)的目標(biāo)是建成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它的空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，提供兩種服務(wù)方式，即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)(屬于第二代系統(tǒng))。開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測速和授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，授時(shí)精度為50納秒，測速精度0.2米/秒。授權(quán)服務(wù)是向授權(quán)用戶提供更安全的定位、測速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。中國的北斗系統(tǒng)已于2012年12月27日宣布正式為亞太地區(qū)提供服務(wù)，并計(jì)劃在2020年左右覆蓋全球提供服務(wù)。

　　北斗系統(tǒng)的星座由35顆衛(wèi)星構(gòu)成。其中的30顆非靜止軌道衛(wèi)星又細(xì)分為27顆中軌道(MEO)衛(wèi)星和3顆傾斜同步(IGSO)衛(wèi)星組成，27顆MEO衛(wèi)星平均分布在傾角55度的三個(gè)平面上，軌道高度21500公里。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是在北斗的服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測速和授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，授時(shí)精度為10納秒(指與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相差±10納秒之內(nèi))，測速精度為0.2米/秒。授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，提供定位、測速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。

　　二、北斗產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景

　　1、系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用已取得突破性進(jìn)展

　　北斗系統(tǒng)工程建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，服務(wù)我國及周邊地區(qū)的能力不斷增強(qiáng)。衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用理論研究和技術(shù)研發(fā)取得長足進(jìn)步，導(dǎo)航芯片、天線等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。北斗系統(tǒng)已在交通、漁業(yè)、氣象、水文、災(zāi)害檢測、應(yīng)急救援等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)業(yè)了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　2、產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得長足進(jìn)步

　　十一五以來，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展勢頭，年均復(fù)合增長率超過35%，2011年的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已接近700億元。衛(wèi)星導(dǎo)航在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，特別是隨著交通運(yùn)輸、智能手機(jī)和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)用技術(shù)水平顯著提高，產(chǎn)品制造和服務(wù)能力的快速提升，已成為車載導(dǎo)航終端產(chǎn)品的主要出口國。

　　3、產(chǎn)業(yè)市場空間廣闊

　　未來相當(dāng)長一段時(shí)期，衛(wèi)星導(dǎo)航在公共服務(wù)和行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的市場將進(jìn)一步高速發(fā)展。一方面，我國推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變對衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了迫切要求;另一方面，現(xiàn)代信息社會快速發(fā)展，社會公眾對創(chuàng)新、綜合的信息服務(wù)，尤其是對時(shí)空信息服務(wù)的需求日益增多。融合了移動通信、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的位置服務(wù)應(yīng)用，將使衛(wèi)星導(dǎo)航成為眾多生產(chǎn)方式和新消費(fèi)模式的標(biāo)準(zhǔn)配置。

　　4. 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板

　　孫家棟院士曾撰文指出，在與國外導(dǎo)航系統(tǒng)競爭的情況下，在較短時(shí)間內(nèi)完成北斗在國家經(jīng)濟(jì)安全領(lǐng)域的推廣應(yīng)用和在大眾市場的迅速擴(kuò)展，還面臨不少挑戰(zhàn)：首先就是必須擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的接收機(jī)芯片。芯片技術(shù)屬于尖端中的尖端，有了自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片，才能提高整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的性能。

　　綜合來看，我國北斗產(chǎn)業(yè)存在如下短板：

　　1、我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)滯后其他三大系統(tǒng)。

　　2、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，地面應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足與重復(fù)并存。

　　3、應(yīng)用主要依賴美國GPS系統(tǒng)。

　　4、自主創(chuàng)新能力不足，核心技術(shù)產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平差距較大。

　　5、相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)尚不健全，產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境亟待優(yōu)化。

　　三、地方城市參與北斗產(chǎn)業(yè)的情況

　　南京市是江蘇省北斗產(chǎn)業(yè)分布最集中的地市。全市衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域企業(yè)共100多家，北斗企業(yè)近20家，衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營企業(yè)33家。同時(shí)，50多所高等院校、600多所科研機(jī)構(gòu)、70多萬在校大學(xué)生、80多位院士，為北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。目前南京高新區(qū)在北斗導(dǎo)航芯片、元器件領(lǐng)域、模塊和天線組件、在檢測與標(biāo)校設(shè)備領(lǐng)域聚集了一批企業(yè)，已經(jīng)初步形成了產(chǎn)業(yè)集群的雛形，產(chǎn)業(yè)分布比較均衡。(張曉東)