历史发展
• 20世纪60年代末开展了卫星导航系统的研制工作； • 20世纪70年代后期开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研 究； • 1983年提出了利用2颗地球同步静止卫星实现区域性导航定位并兼有 短报文通信的双星导航定位系统； • 1988~1989年利用现有的2颗C频段通信卫星成功进行了“双星快速导航 定位通信系统演示实验”，证明了系统体制的正确性和可行性； • 1993年进一步进行双星定位系统试验，1994年双星导航定位系统工程 正式启动； • 2000年10月31日成功发射北斗-1A，位于140°E的赤道上空； • 2000年12月21日成功发射北斗-1B，位于80°E的赤道上空； • 2003年5月25日成功发射北斗-1C，位于110.5°E的赤道上空； • 2004年北斗导航定位系统正式投入运营； • 2007年2月3日成功发射北斗-1D，位于86°E的赤道上空。

可以看出，存在4个未知数，因此地球上任意一点至少需要4颗 卫星才能进行三维定位。
北斗卫星导航系统简介
• 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星 导航系统，是继美国全球定位系统GPS、俄罗斯格 洛纳斯卫星导航系统 GLONASS 之后第三个成熟的 卫星导航系统，与 GPS 、 GLONASS 、 Galileo 等合 称GNSS（全球导航卫星系统）。 • 北斗卫星导航系统可分为北斗一号卫星导航定位系 统和北斗二号卫星导航定位系统两大类。
RDSS
Radio Determination Satellite Service 卫星无线电测定业务
由于北斗一号只有2颗卫星，用户无法独立完成的定位，因此需要借助外 部系统来完成定位。RDSS是北斗一号卫星系统独有的工作模式。
① 首先由中心站向2颗北斗卫星 发送出站询问信号； ② 2颗北斗卫星将接收到出站询 问信号变频放大后，向服务 区域内的用户广播； ③ 用户接收某1颗卫星的询问信 号后，向2颗卫星同时发送入 站响应信号，经2颗卫星转发 回中心站； ④ 中心站接收并解调用户发来 的入站响应信号，然后根据 用户的申请服务内容进行相 应的数据处理。
备注 7个汉字和27个BCD码 29个汉字和102个BCD码 44个汉字和157个BCD码 60个汉字和210个BCD码
一般情况下，北斗下属卡的服务频度为60秒，北斗指挥卡的 服务频度为5秒或1秒。
北斗指挥机端或用户机接收端接收短报文不受时间频度的制约
2 2 2
伪距=传播时间×传播速度 传播时间=接收时间-发出时间 由于本地时间（一般为石英钟 ）与卫星时间（原子时钟）不 同步，会存在一个叫钟差的未 知数，造成传播时间误差较大 ，所以测量出的距离不是真实 距离，故称“伪距”。
x xi y yi z zi ct ri2 i 1,2,
注：2012年12月27日，正式公布了北斗卫星导航系统的英文名 称，即BeiDou Navigation Satellite System，缩写为BDS，旧译 Compass被取消。
北斗一号卫星导航定位系统
北斗一号卫星导航定位系统是一种全天候、高精度、区域性的 卫星导航定位系统，可实现（有源）定位、通信和授时三大功 能。整个系统由两颗地球同步（GEO）卫星、地面测量控制中 心站（简称中心站）和用户机共三部分组成，各部分间由无线 链路连接。
服务频度与通信等级
受限于卫星的数量与信道，卫星不能够无时无刻地、无限制 地为北斗终端用户服务，因此需要对北斗智能卡的服务频度 和通信等级进行控制。
用户类别
一类 二类 三类
服务频度
300~600秒 10~60秒 1~5秒
备注
默认600秒 默认60秒 默认5秒
通信等级 1 2 3 4
电文长度 110 bit 408 bit 628 bit 848 bit
A xa , ya
B xb , yb
ra
r，在实际情况下会根据经验或者限制 条件来剔除掉其中1个解，又或者引入更多的已知参考点。
再引入一个参考C，并得到未知点到C点的距离，再列新 的数学方程式，就可以得到唯一解。
x xa 2 y ya 2 ra2 2 2 2 x x y y r b b b 2 2 2 x x y y r c c c
A xa , ya
B xb , yb
ra
rb
U x, y
rc
C xc , yc
在二维空间下，至少需要2个已知参考点才能完成定位。 同理，三维空间下的点，至少需要3个参考点才能完成定位。
定位条件
1、足够的已知点（卫星） 2、未知点到已知点的距离
卫星是按照预设的轨道和速度 运行的，卫星会定期将自己的 星历、历书等以导航电文的方 式向覆盖区域广播，用户在接 收并解算出导航电文，就可以 根据卫星星历来计算卫星发送 信号时的位置与速度。
北斗智能卡
• 北斗一号卫星系统提供的是有偿服务，用户机需要装载授 权的北斗用户卡才能使用，每张北斗智能卡都有唯一的序 列号，类似于手机号，用于身份识别。 • 北斗智能卡可分为主卡（又称指挥卡）与子卡（又称下属 卡），一张主卡可拥有若干张子卡，一张子卡可从属于多 张主卡。 • 北斗智能卡又分为北斗民用智能卡和北斗军用智能卡，一 般情况情况下，军用卡要求焊接在用户机里，而民用卡则 可以随意装载和取出。
北斗卫星导航系统
Beidou Navigation Satellite System
定位原理
简单地讲，就是借助若干个已知参考点来推算出未知点的坐标。 以平面坐标轴为例，已知两个点A,B的坐标，并且知道某个点U分 别A,B点的距离，就可以列一个方程组来求解U点所在的位置。
2 2 2 x x y y r a a a 2 2 2 x x y y r b b b