中国北斗并没有走GPS全球定位的路，独创了双星区域定位方法

　　往往有同志问我，为什么中国的北斗走了一个和世界完全不一样的步伐？要了解这个步伐，我们要从中国北斗的起步任务开始。中国北斗起步任务有三项，一是进行卫星导航理论及工程试验，这是毫无疑问的；第二，同时还要满足用户定位急需；第三，就是要确立导航定位体制，把握中国卫星导航的命运。所以，下面我们来看一下，我们的北斗试验系统是怎么建成的。

　　首先看一下背景，1994年立项的时候，美国宣布24颗卫星组成的GPS系统已经建成，实现观测的是4颗卫星的伪距定位原理。要满足中国区域定位，按照这个原理需要9-12颗卫星。

　　我们要做这样一个决策是非常困难的，所以要形成我们的起步思路。4颗卫星同时定位这个原理是正确的，我们怎么采用？我们觉得，要更大地减轻我们系统的负担，要探索更少的卫星数。3颗卫星，刚才杨元喜院士讲了，是可以进行定位的，但是要满足在中国上空连续定位，我们找不到这样的几何图形。所以，我们要进一步追上2颗卫星，就要提供一个定位高层，这2颗卫星的选取，在中国的头顶上形成这2颗卫星的轨道。这个卫星离我们有多远？与我们手机商务功能相比距离相差了近一万倍，我们的功率就要很大。卫星测量也要进行距离测量，要进行距离测量，这一系列的问题，就有一个简单的几何原理，我们要完成一个复杂的工程，就要解决随之而来的一系列的科技难题。

　　按照三球定位原理，陈芳允院士提出了双星定位原理，并于1989年完成了原理试验，1994年正式立项。我们到底碰到了哪些工程化和实用化的难题呢？首先中国有5000公里×5000公里大区域覆盖，卫星没有大口径多波束天线技术，用户发射功率需要40瓦以上，无法工程化和实用化，也没有地面数字高程图的技术储备，在无线电技术方面也缺乏技术储备。在中国赤道上空看到有90颗卫星可选，但是我们找不到可放两颗卫星的轨位，同时也没有频率可供我们使用。同时，面对双星测量经历4个不同的使用频率、6种不同的设备，没有一种精确传播时延校正理论，更没有成熟的技术可借鉴。

　　但是我们克服了困难，终于达到了可喜目标，满足了中国5000公里×5000公里区域连续、实时定位要求，满足了20米定位精度，与2000年当时的GPS民码相当，满足了既能定位又能位置报告，而且响应时间为1秒的要求，这成为优于GPS的一大亮点，世界上还没有超越我们这个响应时间为1秒的系统。

　　用户发射功率10瓦，达到手持水平，更重要的是创立了完善的双星定位工程理论，为21世纪用户位置信息共享创造了典范。我们不仅要知道自己的位置在哪里，更要知道我们相应的位置。

　　我们建成了连续服务系统，实现了空间段、地面段和用户段。我们主要有哪些特点呢？首先是工作在典型RDSS体制(两星+高程)，用户应答定位原理，虽然有人说它有弊病，但是我们得到了定位与位置报告及短电文通信的高效同时完成，成为汽车联网、船舶联网、减少交通拥堵、行车安全、智能调度的新思路，北斗将是汽车信息由公路到达控制中心的第一个无线电电路。

　　北斗无位置数据的汽车位置报告，在当中，我们这个原理是不需要把位置数据放进去的，可以确保个人信息的私密性和安全性。这个位置报告和定位与位置报告响应时间为1秒的快速特点，将是航空、航海等领域生命救援的宝贵资源。

　　应用终端形式也是很多的，这样一些终端形式都已经解决了，而且都在应用。

　　下面讲一下第二步目标，北斗区域服务能力将在2012年形成。为满足用户连续定位、测速和位置报告需要，2012年将完成卫星组网，满足中国及部分亚太地区的需要。

　　在第二步当中，仍然实行两种体制，一种就是前面讲到的北斗试验系统的体制，第二个就是和GPS相同的体制。可以做到与GPS兼容，就是用一台用户机，既可以接收北斗信号也可以接收GPS信号，同时实现GPS互操作，定位精度可以和GPS相当。

　　2020年我们将要形成北斗全球服务能力，将由35颗卫星组成，具有卫星无线电定位、卫星无线电导航两种工作体制，成为全球GNSS供应商，满足中国国防安全和经济安全的需要。

　　2020年形成北斗具备全球服务能力的系统的主要特色，一是定位及位置报告特色不变，其工作原理将由经典的RDSS理论走向广义的RDSS原理。一些术语可能听起来很费劲，实际上，就是现在北斗的RDSS卫星效费比大大提高。北斗RNSS功能具备同GPS 、Galileo广泛的互操作性能，分别可以有2或2个以上频率的互操作信号。

　　北斗双模用户机可以接收北斗、GPS、Galileo信号，并且实现多种原理的位置报告。导航和短报文的结合，将改变现行手机的概念，成为人们出行的生活必需品。