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从2017年11月首颗北斗三号卫星升空开始，我国用了短短一年的时间，一口气打了19颗北斗3号卫星上天，并且在2018年12月27日正式对外宣布，北斗3号卫星定位系统已经提供全球基础服务，全球覆盖可用度达到95%，核心地区定位精度可达5米。这可谓是在卫星和导航领域的“中国速度”，一年打19颗导航星，让美国和欧洲也是看的目瞪口呆。现在，北斗3号导航系统在亚太地区的定位精度已经跟GPS不分伯仲，与20年来一直奋斗在北斗导航系统一线的工作人员的努力是分不开的。今天，小编就带您走进北斗导航系统背后的故事。
北斗三号系统示意图
一、目前有多少颗北斗卫星正在运行？还差多少颗？
截至2018年底，除去已经失效和实验用的卫星除外，北斗三号在轨运行的有18颗中圆轨道（MEO）卫星、1颗同步轨道（GEO）卫星共19颗；北斗二号有5颗GEO卫星、7颗倾斜同步轨道（IGSO）卫星和3颗MEO卫星共15颗。目前两代北斗导航系统共有34颗卫星在轨运行。
2020年北斗3号完成全球组网后，星座规模是30颗北斗3号+5颗北斗2号（原有）共35颗卫星组成的卫星星座。其中，30颗北斗3号的构成是24颗MEO卫星+3颗GEO卫星+3颗IGSO卫星；5颗北斗2号的构成是2颗GEO卫星+3颗MEO卫星。因此，除了已经完成发射的18颗MEO卫星和1颗GEO卫星，我国将要在2019和2020年再发射6颗MEO卫星、3颗IGSO卫星和2颗GEO卫星（共11颗），就能完成全球组网，提供全功能的定位和授时服务。
二、北斗系统现在的服务能力、精度
根据国家发布的公告，北斗3号全球定位系统，已经从2018年12月27日起提供全球定位服务，且全球范围内提供10米精度的定位服务，中国、亚太及一带一路沿线国家提供5米精度的定位服务，这一数据已经能够跟当前的美国二代GPS系统相媲美。在国内地区配合地面基站，甚至可以达到厘米级的精度。
随着北斗三号系统的不断完善，空间信号精度(SISURE)可优于0.5m。成千上万个地基增强系统的建设完成后，“星地一体化”的目标得以实现时，可以达到实时米级、分米级、厘米级，后处理可达到毫米级的定位精度。
导航定位卫星
三、为何有人手机搜不到北斗信号，有人的北斗信号搜索比较慢？
近日，有同学开始问，既然北斗3号定位系统开始提供服务了，那为什么我的手机搜索不到北斗卫星的信号呢？寻找导航卫星信号其实很简单，从应用商店里随便下载一个导航软件或者卫星查看软件，比如“北斗伴”APP，切换到“卫星”界面，就能够看到目前搜索到的卫星信号。在这个界面里，大部分人能看到美国的GPS，或者俄罗斯的格洛纳斯，但死活找不到中国的北斗卫星。
其实原因很简单，美国和俄国的定位系统十几年前已经成军，各家厂商的手机基带芯片很早就开始支持GPS等系统，但中国的北斗星座发展较晚，一直到了2013年，美国高通公司才联合三星公司在中国推出了首款支持北斗定位的骁龙800手机芯片和盖乐世Note3手机。截至今年底，市场上主流的基于骁龙845、骁龙855、麒麟970、麒麟980等芯片的手机，已经全部兼容北斗定位系统。不过，目前市场上依然存在着一些中低端的手机，由于基带芯片的原因，可能是无法支持北斗系统的，因此无法搜索到北斗的信号。
另外，更奇葩的是，所有的Iphone苹果手机都不支持北斗定位系统。至于为什么不支持，我们也不得而知，之前发布A10芯片时，苹果的解释是北斗还不稳定，但是现在北斗3号已经全球定位了，你的A12芯片的苹果X、XS还是不支持北斗，就更说不过去了。是基于安全考量？还是虚荣心作祟？恐怕只有苹果自己人才知道。
还有，有的同学说，虽然能够搜索到北斗的信号，但是要比GPS搜的慢，这是怎么回事？其实这是软件处理顺序的问题，芯片虽然兼容多个系统的信号，但是还是需要按照不同的系统进行递归计算，很多软件设置的GPS权重高一点，自然就优先列表。因此，这也不是什么大问题啦。不过，北斗的信号强度也确实略弱于GPS，不过这不是主要原因。
四、北斗与其他导航系统相比，处于什么样的地位？
大家都知道，现在定位导航系统就是四强争霸，美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略和中国的北斗。日本的准天顶和印度的区域导航系统算不上独立系统，不在讨论之列。
GPS自然还是独占鳌头，目前的2代GPS不管从信号强度、定位精度上，都处于绝对领先地位，美国人今年又开始3代GPS的组网，性能将得到进一步的巨大提升，定位精度会提升到亚米级。北斗3号只是在同一区域的可见星数量上比GPS有优势，但是原子钟的精度略差于2代GPS，因此总体精度与2代GPS基本持平，但与正在发展的3代GPS仍无法同日而语。
格洛纳斯系统由于俄罗斯的财政问题无法有效补充，因此在未来很长一段时间内，该系统还是将以兼容卫星的方式出现在我们的服务中，不会对北斗3号构成任何竞争和威胁；欧洲的伽利略系统尽管已经初步组网完成，但是有两颗卫星在运行过程坏掉了，因此伽利略系统目前提供的服务还不如北斗系统。如果北斗三号系统加快发射，有望在2020年前先于伽利略完成全球组网。
因此，可以说，北斗三号在全球定位系统中的排名应该是第二位，仅次于美国的GPS。
导航定位卫星星座
五、北斗定位导航系统的小插曲
我国上世纪90年代中期开始立项定位系统，欧洲的伽利略系统启动后，我国积极的加入该计划，并提供了大量的资金，但是最终欧洲对中国的排斥，让中国被迫走上独立发展北斗定位系统的道路。2000年左右，北斗和伽利略同时拿到了国际电联的导航卫星频段，但是要求7年内必须发射一颗可用的导航卫星，否则将会失去频段的所有权。要知道，最好的频段已经被美国和俄罗斯人拿走了，中国和欧盟不得不在剩余的频段中进行竞争，为自己争取利益。尽管中国当时已经发射了北斗一号试验卫星，但是北斗一号属于“区域有源定位”系统，自己不能主动发射信号，因此不满足国际电联“可用的定位卫星”的要求，因此最晚在2007年就要再发射一颗可用的定位卫星，这给北斗系统的建设者带来了巨大的压力。
要知道，欧盟的伽利略系统已经在2006年发射了可用的卫星，如果中国不能再2007年完成发射并收到信号，中国将把这极其昂贵的导航卫星频段拱手让给欧盟。经过不懈努力，北斗系统的科研人员终于在2007年初准备好了这颗北斗二号试验卫星。但在发射前三天，卫星又突然出现了应答机故障。如果故障不解决，卫星上天后就不能给地球发送信号，中国依然面临失去频段资源的危险。工作人员熬夜奋战，终于在发射前解决了故障，2007年4月14日，北斗二号-M1卫星顺利升空，中国有惊无险的保住了北斗系统的频率资源。
当然后来，由于频率重叠问题，中国跟欧盟又产生了一些纠纷，不过后来也都妥善的得到了解决。
相信再过2年左右，北斗3号定位系统将会全面成军，向全球提供5米精度甚至更精确的定位服务，成为继GPS后，全球第二大稳定、可靠的定位系统，造福全球人民。
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