2010年1月17日凌晨，北斗二號衛星導航系統的第三顆衛星成功發射。此前，第一、二顆北斗二號衛星分別于2007年4月和2009年4月發射。衛星發射間隔越來越短，預示著北斗二號進入了加速組網階段。

　　衛星導航系統是一種以衛星為導航臺的無線電導航系統，除了能夠提供眾人熟知的米級的高精度位置信息外，還能夠為用戶提供優于0.1米／秒的高精度速度信息和優于50納秒的高精度時間信息。普通用戶只需要一次性付出幾百元人民幣購買一臺衛星導航終端，就可以在任意時間、任意可接收衛星信號的地點免費獲得自身的位置、速度和時間等信息。

　　由于眾多突出優點，衛星導航已成為實現高精度、全天時、全天候、陸海空天一體、導航定位授時的最佳手段，廣泛應用于經濟社會和國防安全的各個領域。

　　在經濟領域，衛星導航為通信、電力、金融等國家經濟基礎行業提供低成本、高精度的時間同步，為交通運輸、商業物流、建筑工程、漁業生產、礦藏開發、資源普查、災害監測、公共安全、生命救助、個人移動電話定位、競技體育等各行各業提供高精度定位、測速服務。衛星導航已成為繼移動通信和互聯網之后信息產業第三個重要的經濟增長點。

　　在國防領域，衛星導航已成為建設信息化軍隊、打贏信息化戰爭的重要基礎和保證，在聯合作戰指揮、戰場態勢感知、軍事載體及人員引導與定位、精確打擊、情報偵察、戰場目標屬性識別等方面發揮著重要作用。衛星導航已成為軍事戰斗力的有機組成部分和作戰效能倍增器。

　　今后20年衛星導航發展的趨勢

　　在目前GPS系統取得了廣泛而成功應用的基礎上，美國于1999年提出了GPS現代化計劃，對GPS進行全面改進。其改進的動力來源于導航戰能力嚴重不足、應用需求不斷提高和多個衛星導航系統之間的競爭加劇。其中提升導航戰能力是最主要和最根本的出發點。此后，意在全面恢復和提升GLONASS的GLONASS優先發展計劃、建設中的Galileo等，均提出了與GPS現代化計劃相似的發展目標。上述改進或建設中的衛星導航系統代表了今后20年衛星導航發展的趨勢，它們的主要技術特點包括：

　　首先，系統性能進一步提升。提升的主要目標包括提高定位授時精度、提升弱信號接收能力、增強完好性等。

　　其次，導航戰能力大幅度增強。1997年,美軍針對GPS在使用過程中會受敵方干擾的情況，最早提出了導航戰概念，即“在復雜電子環境中，使己方部隊有效地利用衛星導航系統，同時阻止對方使用該系統”。美軍的這一理論是在單一的GPS導航系統背景下提出的，在多系統并存的背景下，導航戰的概念和理論體系也在不斷深化。

　　最后，在國家PNT體系結構的框架下發展衛星導航系統。為解決目前導航手段眾多但缺乏一體化定位導航授時(PNT)體系結構指導的問題，美國國防部和運輸部于2006年聯合發起了一項國家PNT體系結構研究。該項研究的目的是制定一個全面的國家層面的PNT體系結構，到2025年前后為美國提供更加有效和高效的PNT能力，并為現存的各種導航系統和服務探索一條漸進的發展道路。

　　這一研究體現出，美國已開始從高于衛星導航系統的角度綜合考慮所有可能的PNT手段，并從整體優化的角度規劃美國的國家PNT體系結構。這是衛星導航發展到一定階段的必然要求，將對衛星導航系統的發展產生積極的作用。

　　北斗二號系統擁有自己的亮點

　　衛星導航系統作為國家安全與經濟社會的核心基礎設施，決不能依賴國外系統。我國衛星導航系統的建設分了三步走。第一步，北斗一號系統，已于2003年建成并投入運營；第二步，北斗二號區域系統，于2004年啟動，預計2012年建成；第三步，覆蓋全球、高精度的北斗二號全球系統，預計2020年建成。

　　已建成的北斗一號系統由兩顆地球靜止衛星、地面控制系統和用戶終端等三部分組成，又稱為“雙星定位系統”。其用戶終端定位時需要發射定位申請信號，由位于北京的地面中心站解算出用戶位置，再通過衛星傳送給用戶。除了定位功能外，北斗一號還具有獨特的衛星短消息通信功能，兩個北斗用戶哪怕相距遙遠高山阻隔，只要都能看見北斗衛星，就能夠在1秒內實現短消息通信。

　　北斗一號系統的建立，打破了美國和俄羅斯在這一領域的壟斷地位，使我國成為世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

　　北斗一號系統已連續穩定運行6年多，在部隊邊防巡邏、作戰指揮、訓練演習、后勤保障、搶險救災等軍事活動中發揮了重要作用，如在2008年汶川抗震救災中，北斗一號導航系統就發揮了獨特的優勢。此外，北斗一號系統在漁政漁業、水文監測、森林防火等方面也得到了成功應用。

　　受工作原理限制，北斗一號工作區域局限于我國及周邊地區，只能為中低動態用戶提供定位服務，不具備測速功能，不能滿足精確制導的需要。尚不能滿足我國國防建設和國民經濟建設長期發展的需求。

　　北斗二號系統包括區域和全球兩個發展階段，全球系統相對區域系統除了覆蓋范圍擴大外，其定位精度、導航戰能力均有顯著提升。它們的定位原理和GPS、GLONASS、Galileo完全相同，用戶終端無須發射信號，僅需要同時接收四顆以上的衛星信號，即可解算出自身的位置。與此同時，北斗二號還保留并加強了北斗一號的短報文通信功能，這也是北斗二號不同于GPS、GLONASS、Galileo的一大特色。北斗二號建成之后將與GPS、GLONASS和Galileo系統并列成為四大全球衛星導航系統。

　　在應用方面，由于定位原理相同，精度相當，GPS目前所涉及的軍民各種應用領域，北斗二號同樣可以勝任。此外，強化后的短消息通信功能將成為北斗二號相對其他系統的一大亮點。

　　北斗系統發展面臨的挑戰

　　我國衛星導航系統的建設起步與美俄相比晚了約20年。經過十多年的努力，我國在技術上取得了長足的進步，系統建設和應用也取得了一系列成果，具備了全球系統建設的能力，但我們更應清醒地認識到我們所存在的不足和面臨著的挑戰：

　　第一，需大力強化北斗二號的導航戰能力。北斗二號加速組網，將全面解決我國在衛星導航定位領域的有無問題。但軍事導航系統的建設決不能滿足于僅僅解決有無，還必須具備強對抗環境下的生存能力。要在未來導航對抗條件下立于不敗之地，必須進一步加快導航戰理論方法研究與工程實踐的步伐。

　　第二，要高度重視國家基礎產業的導航定位授時安全問題。我國的衛星導航應用近年來發展迅速，但是絕大多數應用都是建立在美國的GPS基礎之上。通信、電力、金融、交通等經濟基礎性行業廣泛依賴GPS進行授時，多個城市曾出現過GPS信號中斷后移動通信網絡癱瘓的嚴重事件。即使將來改用北斗系統進行授時，也只是擺脫了對GPS的依賴性，并沒有從根本上解決易受電磁干擾這一衛星導航系統固有的脆弱性問題。因此，經濟基礎領域同樣需要采用抗干擾設備或系統冗余備份等策略來提高其運行的安全穩定性。

　　第三，應加強自主創新，占領導航產業鏈上游。目前，GPS已占領中國衛星導航民用市場99%的份額，伽利略系統也瞄準了中國巨大的市場，北斗系統的應用面臨著在夾縫中求生存的狀況。北斗二號民用信號是公開信號，北斗二號導航終端的技術與GPS終端技術相似度很高，如果不能在導航終端和導航應用上掌握核心技術，我們仍然將處于導航終端產業鏈的下游。

　　綜上所述，北斗二號衛星導航系統的加速組網，仍然還是我國衛星導航事業的起步。推動我國北斗衛星導航事業的快速發展，為我國國防安全與經濟社會發展發揮重要作用，任重而道遠。(莊釗文 王飛雪）