毛穎 楊震

2020年6月23日9時43分，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星搭乘長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。隨著該衛(wèi)星成功進(jìn)入預(yù)定工作軌道，預(yù)示著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。

北斗—號工程于1994年1月10日立項，2000年10月31日發(fā)射第一顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星，到2020年7月31日北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，“北斗人”排星布陣長達(dá)26年。隨著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開通，北斗也邁入了全球服務(wù)新時代。我們就來說一說，北斗衛(wèi)星究竟給我們帶來了什么。

斗轉(zhuǎn)星移和過洋牽星——天文導(dǎo)航

在夜間光源不那么多的地方或是較早年代，星星是尋找方向的重要幫助.其中，大家最熟悉的就是北斗星。

北斗由7顆亮星構(gòu)成勺形，勺口連線在天幕上延長約5倍遠(yuǎn)處是北極星，即大體上的正北。北斗七星的相對位置幾乎不變，整體隨季節(jié)繞北極星旋轉(zhuǎn)，如秋季斗柄指西，每一年北斗恰好旋轉(zhuǎn)一周，這就是常說的“斗轉(zhuǎn)星移”。

星星能指引方向是人類在實踐中獲得的經(jīng)驗，將其與地圖、幾何測量等手段結(jié)合，就發(fā)展出天文導(dǎo)航技術(shù)。天文導(dǎo)航依賴自然信息源一星光的導(dǎo)引。也稱“星光導(dǎo)航”。

我國是最早應(yīng)用天文導(dǎo)航的國家之一。在《武備志》中收錄了《鄭和航海圖》，其中附有四幅《過洋牽星國》，表明鄭和船隊在遠(yuǎn)洋航行中使用過天文導(dǎo)航。如今，在航空、航海、登山、宇宙航行等領(lǐng)域，當(dāng)獲取人工導(dǎo)引信息遭遇困難時。天文導(dǎo)航仍有用武之地，它也是從事這些工作的人必須要學(xué)習(xí)的基本技能。

從磁場到電波——更多導(dǎo)航手段

星光易受天氣、光污染等環(huán)境的影響，在白天也難以看到。隨著技術(shù)進(jìn)步，人們叉開發(fā)出更多導(dǎo)航手段，如指南針、慣性導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航等。

指南針導(dǎo)航

大家所熟知的我國古代四大發(fā)明之一——指南針，它的指針兩端能自動指向南北極。它所依賴的，是自然信息源地磁場。

慣性導(dǎo)航

這種導(dǎo)航手段通過測量載體的運動加速度，通過軌跡推算定位，不依賴外部信息，但每次推算都要從上次結(jié)果出發(fā)，誤差會逐漸累積，需要其他手段校正。

無線電導(dǎo)航

無線電發(fā)明后，以電渡為信息源的導(dǎo)航技術(shù)迅速得到應(yīng)用。早期無線電導(dǎo)航通過天線測向來建立接收機(jī)與發(fā)射機(jī)間的連線，稱為“測角”法。這種方法受天線的方向敏感性等因素影響，精度較低，目前常用于協(xié)助飛機(jī)降落，此時也稱為無線電導(dǎo)引。

受地球曲率影響，地面無線電導(dǎo)航臺的有效距離通常只有幾十干米。將發(fā)射機(jī)建在山上能增加有效距離，但提供全球?qū)Ш饺孕韬芏鄬?dǎo)航臺接力。把發(fā)射機(jī)搬上人造衛(wèi)星，結(jié)臺天文和無線電導(dǎo)航，就是衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)。

20世紀(jì)60年代，美國首先開展衛(wèi)星導(dǎo)航研究.于1964年建成“子午儀”系統(tǒng)并交付海軍，1967年開始民用。當(dāng)時蘇聯(lián)也開展了類似的研究和建設(shè)。

1995年，美國在之前的研究基礎(chǔ)上建成世界第一個全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也就是現(xiàn)在家喻戶曉的“GPS”。此后俄羅斯、歐盟、中國、日本、印度等相繼開展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。我國自主研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，代號正是“北斗”。

導(dǎo)航衛(wèi)星的秘密

以衛(wèi)星為信息源，用戶必須能收到來自衛(wèi)星的電波，通稱“看到”衛(wèi)星。目前國際標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星導(dǎo)航信號的頻率范圍為1～2.5與GHz，只能直線傳播，因此用戶和衛(wèi)星的連線上不能有障礙物。包括地球本身。而且，為了精確定位.用戶須同時看到至少4顆星，所以導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道決定了服務(wù)的覆蓋面。

由于衛(wèi)星導(dǎo)航的本質(zhì)是用已知的衛(wèi)星位置來定位用戶.為保證衛(wèi)星軌跡穩(wěn)定，目前使用的導(dǎo)航衛(wèi)星軌道普遍為圓形，有地球靜止同步、傾斜地球同步和地球中圓三類。

地球靜止同步軌道（GeoStationarv Orbit，簡稱GEO）

這類軌道位于赤道上空約36 OOO千米高，通信衛(wèi)星也常使用這條軌道。衛(wèi)星沿該軌道環(huán)繞地球的周期與地球自轉(zhuǎn)相同.衛(wèi)星相對地面靜止，較易查詢，但在高緯度地區(qū)視角偏低易被遮擋。尤其在靠近兩極處，受地球曲率影響無法看到衛(wèi)星。

傾斜地球同步軌道

這類軌道高度也約為36000千米，環(huán)繞周期也與地球自轉(zhuǎn)相同，但軌道面與地球赤道面的夾角，即軌道傾角不是O°，所以衛(wèi)星相對地面并不靜止，而是在一定南北緯度范圍內(nèi)往復(fù)運動。采用這種軌道能讓高緯度地區(qū)用戶較易看到衛(wèi)星。

地球中圓軌道

它的高度低于前兩種同步軌道。以GPS的衛(wèi)星為例，軌道高度約為20200千米，環(huán)繞周期是地球自轉(zhuǎn)周期的一半，即每天恰好環(huán)繞兩周。GPS星座由24顆衛(wèi)星按間隔60°的6條軌道分布，軌道傾角約55°，可覆蓋全球。北斗二號、三號里的MEO衛(wèi)星和歐盟的“伽利略”軌道傾角相同。為照顧俄羅斯廣闊的高緯度地區(qū)，“格洛納斯”選擇了64.B°傾角。

和無線電導(dǎo)航一樣，從衛(wèi)星到用戶可得到一條連線。如果知道衛(wèi)星位置，單顆星能指出方向;兩顆星到用戶連線交點構(gòu)成的圓與已知海拔高度的球面相交，可得到兩個候選點，實現(xiàn)初步定位;三維定位須至少3顆星，考慮誤差消除，最好是4顆。

測角法精度較低，現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航并不采用，而是通過測定用戶到多個衛(wèi)星的距離，求解空間解析幾何方程組來得到用戶坐標(biāo)。由于光速是常數(shù)，這又轉(zhuǎn)化為測定信號從發(fā)出到抵達(dá)接收機(jī)所用傳播時間，即“時間測距法”。

衛(wèi)星信號通常包含發(fā)出時刻，理論上將收信時用戶時鐘的示數(shù)減去該時刻即得到信號傳播時間。但是，這樣得到的結(jié)果必然包含用戶與衛(wèi)星時鐘的偏差，影響定位精度。因此，如果能同時看到4顆以上不在同一平面的衛(wèi)星，往往把收信時刻也作為未知數(shù)，建立4元方程組，一次解出用戶的三維坐標(biāo)和時鐘偏差，同時定位和授時。GPS、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都有這個能力。

在進(jìn)行定位時，有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除了作為信號源向用戶發(fā)送信號之外，還可以接收用戶發(fā)送的信號。據(jù)此我們還可以把衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分成有源定位與無源定位兩類。

無源定位

以GPS為代表的大部分衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為無源定位，用戶不發(fā)送信號，只接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號即可完成定位。

有源定位

有源定位方式仍然基于時間測距，在用戶發(fā)送出信號后，由地面中心站測量出信號從用戶到衛(wèi)星的往返時間，算出二者距離，進(jìn)而獲得用戶坐標(biāo)，再經(jīng)衛(wèi)星發(fā)回用戶。

比起無源定位，有源定位的優(yōu)點是只需兩顆衛(wèi)星就能定位，因此在定位條件不好（用戶“看不到”足夠顆數(shù)的衛(wèi)星）的緊急情況下也能進(jìn)行定位。還能發(fā)送短信息，讓導(dǎo)航衛(wèi)星兼職通信衛(wèi)星。

最初，GPS是為軍事目的開發(fā)，在導(dǎo)航信號中加入了密碼，對不能解密的民用接收機(jī)這等于干擾，降低了精度。2000年后，GPS改為在不同頻點分別發(fā)送軍用和民用碼，其中民用碼符合國際標(biāo)準(zhǔn)，不再附加干擾，定位精度提升，北斗也采用了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的編碼。

影響精度的不只有人為干擾.還有電磁擾動等自然因素。利用已知位置的地面站，接收帶干擾信號并解出“偽”坐標(biāo)，再與實際坐標(biāo)對照得到偏差量.把它發(fā)給附近能收到同一組衛(wèi)星信號的用戶，可消除偏差，提升精度，這就是“差分GPS”技術(shù)。進(jìn)一步的，通過測量基站與衛(wèi)星距離，以及兩站間衛(wèi)星信號載波的相位差，能得到更精確的修正值，實現(xiàn)厘米級定位。以上統(tǒng)稱地面增強技術(shù)，已隨GPS系統(tǒng)的普及在全球廣泛應(yīng)用。

強大的心——原子種

為實現(xiàn)定位。衛(wèi)星必須提供精確時間信息。光速約30萬千米/秒，為使定位精度達(dá)厘米級，時鐘分辨率要達(dá)到300億分之一秒。普通電腦主頻約3GHz，時鐘分辨率約30億分之一秒，且有嚴(yán)重累積誤差，無法提供精準(zhǔn)時間，只有用原子能級躍遷周期標(biāo)定的原子鐘才能滿足衛(wèi)星導(dǎo)航的精度和穩(wěn)定性要求，它的分辨率可達(dá)百萬億分之一（10-14）秒。

傳統(tǒng)原子鐘體積龐大，還要安裝在地下室以減少環(huán)境干擾，把它搬上衛(wèi)星是實現(xiàn)高精度定位的難點之一。因此星載原子鐘應(yīng)運而生，它就是主要應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)的原子鐘，分為氫原子鐘、銣原子鐘和銫原子鐘三種。其中銣原子鐘體積小、重量輕，而銫原子鐘、氫原子鐘長期性能優(yōu)異。一般導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)會采用不同原子鐘混合搭配的開發(fā)方案。

北斗的前世今生

北斗工程從一號工程1994年的立項，到2020年7月1日三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，其過程并不是一蹴而就的，這其中經(jīng)歷了漫長的過程。

北斗之前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

要說到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，就不得不提20世紀(jì)發(fā)生在美國與蘇聯(lián)之間的冷戰(zhàn)。自從20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)發(fā)射了第—顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”之后，對此深感警惕的美國就被打開了思路。美國人提出了通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)實現(xiàn)全球定位的構(gòu)想，當(dāng)時這種構(gòu)想是基于軍事應(yīng)用的。

有了理論上的構(gòu)想，美國人憑借他們的科技實力與執(zhí)行能力，很快就把衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)實現(xiàn)了，而且一搞就是前后兩套：1964年，美國首先搞出了一個“子午儀”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Transit navigation satellite system），這個系統(tǒng)也是世界上第一個由復(fù)數(shù)顆衛(wèi)星構(gòu)成的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。到了20世紀(jì)70-80年代，他們在“子午儀”的基礎(chǔ)上改進(jìn)了缺陷，提出了由24顆衛(wèi)星為基礎(chǔ)的全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System），并在90年代初部署完成。也就是前面提過，為我們所熟悉的GPS系統(tǒng)。

作為美國的冷戰(zhàn)對手，蘇聯(lián)也針鋒相對地在1976年提出了格洛納斯（Global navigalionsatellite system）計劃，并在1985年發(fā)射了酋顆衛(wèi)星?？上н@一系統(tǒng)還沒完成。蘇聯(lián)就被美國拖垮。之后俄羅斯雖然繼續(xù)了這一計劃，但格洛納斯無論是在技術(shù)成熟度還是應(yīng)用覆蓋方面，都無法與美國的GPS抗衡。

于是乎，GPS從20世紀(jì)90年代起就成為幾乎覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，雖然它在服務(wù)美國的軍事應(yīng)用之外，也開啟了民用功能為全球的定位與導(dǎo)航提供了便利，但對于我國來說，也提出了國家安全方面的挑戰(zhàn)。在這個大背景下，我國“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1994年正式立項。

“北斗”的三級階梯跨越

從1994年北斗—號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)立項，到2020年7月31日北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，26年時間里，“北斗”一共發(fā)射44次.將59顆（含4顆試驗衛(wèi)星）衛(wèi)星成功發(fā)射上天，這其中經(jīng)歷了三步走的階梯式跨越。

北斗一號

北斗一號作為中國從無到有開發(fā)自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的嘗試.重要目的之一是為了驗證系統(tǒng)的可行性與可靠性.因此從立項到第一次發(fā)射用了6年時間，2000年兩顆GEO試驗衛(wèi)星成功發(fā)射，2003年再次成功發(fā)射一顆GE0試驗衛(wèi)星，宣告北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)順利建成。也宣告我國成了繼美國、俄羅斯后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

值得一提的是，北斗一號是世界首個有源衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，用戶可以主動發(fā)送信號進(jìn)行定位，并能發(fā)送120個漢字的短報文信息。在2008年汶川地震中，在地面通信信號盲區(qū)或其他通信手段失效后，率先抵達(dá)現(xiàn)場的救災(zāi)部隊就是通過北斗一號發(fā)出第一份緊急報告，北斗一號成了當(dāng)時震區(qū)人民與戰(zhàn)士們生命安全的最后保障。

目前北斗一號系統(tǒng)衛(wèi)星雖然已經(jīng)退役，但是它們?yōu)楸倍废到y(tǒng)之后的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

北斗二號

在北斗一號成功的基礎(chǔ)上，2004年我國啟動了北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)初步完成組網(wǎng)時有14顆衛(wèi)星，而且除了GEO衛(wèi)星之外.還增加了IGSO以及MEO兩種衛(wèi)星。因此北斗二號比起北斗一號覆蓋更廣，抗遮擋能力更強。這個系統(tǒng)可以服務(wù)整個亞太地區(qū)。通信機(jī)制上也開始采用了有源定位與無源定位相結(jié)合的機(jī)制。

有趣的是，在北斗二號系統(tǒng)開發(fā)過程中，中國的運載火箭發(fā)射技術(shù)也取得了突破。2012年，“長征三號乙”火箭一次性將北斗第12、13兩顆MEO衛(wèi)星成功發(fā)射上天，這也是中國首次成功實現(xiàn)“一箭雙星”。

北斗三號

在2009年，北斗二號尚未完成的時候，我國已經(jīng)開始了北斗三號的布局，并計劃讓它的服務(wù)可以覆蓋全球。它同樣由GEO、IGSO、MEO三種軌道的衛(wèi)星組成。比起北斗一號和二號，它在多項功能上有所提升，例如它的短報文發(fā)送能力從120個漢字提高到1000個漢字，支持用戶數(shù)量從50萬提高到1200萬，而且能實現(xiàn)40個漢字的全球短報文通信。除此之外，它在前面提到的地面增強技術(shù)、原子鐘等多項技術(shù)上也有飛躍性的突破。

地面增強技術(shù)

北斗三號首次配備的星間鏈路，能對運行在地面測控站視野外的衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測，并在衛(wèi)星間雙向精密測距和通信，自主計算和修正衛(wèi)星軌道位置與時鐘，大大減少對地面測控的依賴，即使地面測控失效，通過星間鏈路仍能為用戶提供定位和授時。

原子鐘

北斗一號與二號采用的原子鐘是單純的銣原子鐘.而北斗三號的衛(wèi)星不但裝載了新一代銣原子鐘，比前代產(chǎn)品體積更小、重量更輕、精度更高，而且還首次裝備了氫原子鐘，使其授時功能頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度更高，而且還能提高組網(wǎng)衛(wèi)星的使用壽命。

“北斗”離我們并不遠(yuǎn)

大家可能會思考，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然值得驕傲，但是那些高大上的技術(shù)，更多是運用于軍事或者科研方面的，離普通人生活好像很遠(yuǎn)。那么，這個系統(tǒng)能為我們帶來什么？

事實上，北斗不但離我們并不遙遠(yuǎn)，而且與我們的生活緊密相關(guān)。

搶險救災(zāi)

前面已經(jīng)講到過，北斗一號在汶川地震時期，為救災(zāi)部隊立下了大功。事實上，搶險救災(zāi)一直是北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的最重要應(yīng)用之一。中國幅員遼闊，同時自然災(zāi)害較多，因此要在全國范圍內(nèi)對災(zāi)情做到全方位無死角的監(jiān)控與預(yù)警，壓力非常大。為了解決這個問題，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)通過在天空的衛(wèi)星組網(wǎng)，加上中國境內(nèi)接近3000個地面站所，構(gòu)成了—個地面增強網(wǎng)。這個地面增強網(wǎng)能夠達(dá)到實時處理精度厘米級.事后處理精度毫米級的監(jiān)控精度。就是靠這套地空相結(jié)合的系統(tǒng)，加上相應(yīng)的輔助設(shè)備，北斗系統(tǒng)才可以進(jìn)行實時監(jiān)測。

諸如對水災(zāi)或者泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控.北斗系統(tǒng)通過實時的形變監(jiān)測，在鐵路、邊坡有泥石流的地方，可以提前預(yù)警、轉(zhuǎn)移人員，為搶救贏得時間。在今年南方水災(zāi)過程中，北斗也起到了重要作用。例如北斗監(jiān)控系統(tǒng)在今年預(yù)警監(jiān)控到了湖南省石門縣南北鎮(zhèn)出現(xiàn)的泥石流滑坡，提前轉(zhuǎn)移了60多人，保障了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

地圖導(dǎo)航

如今我們不管是駕車出行，還是到一個陌生的地方，總免不了打開手機(jī)里面的地圖導(dǎo)航軟件。因為美國GPS系統(tǒng)在全球的影響力，許多人認(rèn)為我們手機(jī)導(dǎo)航軟件用的就是GPS系統(tǒng)，甚至直接把手機(jī)導(dǎo)航稱為“GPS”。實際上，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)早在2012年底就已經(jīng)開放了民用服務(wù)功能。而現(xiàn)在國內(nèi)絕大多數(shù)手機(jī)以及導(dǎo)骯軟件，也同時支持北斗系統(tǒng)。

特別是在北斗三號系統(tǒng)開發(fā)過程中，北斗相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已被打通，安裝在接收端的芯片、板卡、天線等實現(xiàn)量產(chǎn)化，支持北斗地基增強高精度應(yīng)用的手機(jī)已經(jīng)上市。在高精度應(yīng)用的手機(jī)的支持下，在不遠(yuǎn)的將來，我們在開車時甚至可以實現(xiàn)車道級的導(dǎo)航。

綜合管理

除了我們的個人日常生活之外.社會要順利運轉(zhuǎn)，交通運輸、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)林漁業(yè)、公共安全、智慧城市……方方面面都離不開衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。而北斗也早就披應(yīng)用于這些領(lǐng)域。

以交通運輸為例，早在2013年，我國交通運輸部就發(fā)出過通知：旅游包車、大客車、危險品運輸車輛需要更新車載終端的.應(yīng)安裝北斗兼容車載終端;所有新進(jìn)入運輸市場的重型載貨汽車和半掛牽引車應(yīng)加裝北斗兼容車載終端：鼓勵農(nóng)村客運車輛安裝北斗兼容車載終端。而北斗系統(tǒng)不但可以實時監(jiān)控保障交通運輸安全，還可以通過車載終端的數(shù)據(jù)反饋，獲得交通運輸相關(guān)的大數(shù)據(jù)。

而在生產(chǎn)管理方面，北斗導(dǎo)航同樣發(fā)揮著重要作用。這里有一個有趣的案例，以水產(chǎn)養(yǎng)殖為主業(yè)的獐子島公司，為了虛報公司的經(jīng)營與財務(wù)數(shù)據(jù)，曾多次對外宣稱他們養(yǎng)殖區(qū)的扇貝因各種客觀原因絕收，被業(yè)界戲稱為“扇貝跑路事件”。證監(jiān)會在對獐子島公司進(jìn)行調(diào)查過程中，求助了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)通過提供獐子島公司扇貝捕撈船只的海量導(dǎo)航定位信息，確認(rèn)捕撈船活動軌跡與獐子島公司對外公告的養(yǎng)殖捕撈區(qū)域范圍出入很大，從而還原了事實真相。

所以，依托北斗系統(tǒng)衛(wèi)星組網(wǎng)以及覆蓋我國大多數(shù)地區(qū)的地面增強站網(wǎng)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在社會生活的各個領(lǐng)域默默地為大家服務(wù)。它離我們一點也不遠(yuǎn)。

北斗的未來在哪里

北斗作為聯(lián)合國認(rèn)可的四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，相關(guān)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū)，向億級以上用戶提供服務(wù)，基于北斗的國土測繪、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工、智慧港口等已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲成功應(yīng)用。

那么北斗在邁進(jìn)全球化服務(wù)的新時代，未來將有什么發(fā)展計劃？

在北斗三號開發(fā)過程中，400多家單位、30余萬科技人員攻克了關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)了北斗三號衛(wèi)星核心器部件國產(chǎn)化率100%。不過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)尚有需要攻克的技術(shù)難題。例如衛(wèi)星導(dǎo)航有天然的脆弱性，信號弱、容易被干擾.在室內(nèi)導(dǎo)航、水下導(dǎo)航時會碰到很多困難。

而綜合定位導(dǎo)航授時體系（PNT體系）是解決這個問題的思路，它能融合各種現(xiàn)有技術(shù)，解決水下、室內(nèi)導(dǎo)航信號弱的問題，并將為探測火星等深空探測活動提供更好的導(dǎo)航服務(wù)。

能夠與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)融合的新興技術(shù).包括5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等。這種融合還可能帶來新的行業(yè)增長點，諸如在自動駕駛、無人機(jī)應(yīng)用等方面產(chǎn)生革命性變化。

對于未來在北斗系統(tǒng)架構(gòu)上的拓展，“北斗人”們也早有計劃。新一代北斗衛(wèi)星組網(wǎng)系統(tǒng)正在醞釀。預(yù)計在2025年之前，北斗將建成一個天基低軌星座系統(tǒng)，屆時可以實現(xiàn)覆蓋全球的厘米級定位服務(wù)。到2035年前，通過前面講到的技術(shù)融合，要建設(shè)一個從室內(nèi)到室外、深海到深空立體覆蓋的定位系統(tǒng)。