国家出版基金项目 走近航天科普丛书 导航中国 : 北斗导航知识问答

第一篇　知 识 篇

导航技术的发展简史

1. 什么是定位？什么是导航？什么是授时？ / 6

2. 古代的人们靠什么导航？ / 11

3. 导航技术的发展历史是怎样的？ / 15

4. 陆基无线电导航系统主要有哪些？ / 17

5. 卫星导航系统的发展历史是怎样的？ / 19

6. 卫星导航系统有哪些局限性？ / 32

全球卫星导航的标杆—— 美国的 GPS

1. 世界第一个全球卫星导航系统是哪个？ / 38

2. 为什么说 Bradford Parkinson 是卫星导航系统之父？ / 43

3. 美国为什么要启动 GPS 现代化计划？ / 48

全球卫星导航系统（GNSS）

1. 什么是全球卫星导航系统？ / 55

2. 全球卫星导航系统的工作原理是什么？ / 60

3. 北斗系统和 GPS 播发的导航信号一样吗？ / 67

4. 什么是 GNSS 兼容互操作技术？ / 71

5. 什么是卫星导航系统的增强系统？ / 79

目 录

第一章第二章第三章

II

导航中国

——北斗导航知识问答

北斗系统的前世今生

1. 北斗系统的“三步走”战略是什么？ / 84

2. 北斗系统共发射了多少颗卫星？ / 93

3. 如果一颗北斗卫星失效，会影响系统运行吗？ / 96

4. 既然有 GPS，且对全球民用服务免费使用，为什么我国还要

建设自己的北斗系统？ / 101

5. 北斗一号卫星导航系统的特点是什么？ / 105

6. 北斗二号卫星导航系统的特点是什么？ / 111

7. 北斗三号卫星导航系统的特点是什么？ / 114

8. 同 GPS 相比，北斗系统有哪些优势？ / 124

北斗卫星导航工程

1. 北斗系统由哪些部分组成？ / 127

2. 导航卫星由哪些部分组成？ / 133

3. 导航卫星轨道设计需要考虑哪些因素？ / 137

4. 北斗系统为什么要选择混合轨道星座设计？ / 142

5. 北斗系统是军用系统还是民用系统？ / 145

6. 卫星导航系统民用和军用有什么区别？ / 148

7. 什么是北斗系统的时间和空间基准？ / 150

第二篇　技 术 篇

卫星导航系统工作原理

1. 卫星导航系统无线电导航业务（RNSS）的工作原理是什么？ / 157

2. 北斗系统无源定位与有源定位的区别是什么？ / 164

3. 卫星导航系统为什么要规定坐标框架和时间基准？ / 165

4. 北斗卫星播发的导航信号中含有哪些信息？ / 170

第四章第五章第六章

目　录

III

导航接收机工作原理

1. 北斗接收机由哪些部件组成？ / 176

2. 接收机是怎么计算出用户位置的？ / 183

3. 用户接收机的典型实现方案是什么？ / 188

4. 支持北斗系统的手机有哪些？ / 194

5. 如何区分北斗接收机硬件产品性能优劣？ / 197

6. 为什么北斗接收机有时工作会不稳定？ / 198

7. 北斗系统如何实现短报文通信服务？ / 203

8. 接收北斗信号的典型芯片有哪些？ / 206

9. 全球卫星导航系统兼容互操作是什么意思？ / 214

卫星导航系统性能指标

1. 卫星导航系统关键性能指标有哪些？ / 221

2. 卫星导航系统的误差有哪些？ / 230

3. 卫星导航系统的安全性如何？存在哪些薄弱环节？ / 233

卫星导航系统对抗措施

1. 美国 GPS 为什么制定选择可用性（SA）措施，为什么又主

动放弃了，还会重启吗？ / 243

2. 美国 GPS 反电子欺骗（AS）技术主要包括哪些内容？ / 247

3. 美国为什么要提出导航战？ / 250

4. 卫星导航系统的授时战是什么意思？ / 259

5. 卫星导航系统综合 PNT 体系是什么概念？ / 262

卫星导航增强系统

1. 为什么要建设卫星导航星基增强系统？ / 267

2. 卫星导航系统的增强系统有哪些种类？ / 272

3. 什么是卫星导航系统的差分改正系统？ / 275

4. 卫星导航系统连续运行参考站的工作原理是什么？ / 279

5. 北斗系统的星基增强系统（BDSBAS）性能如何？ / 288

第七章第八章第九章第十章

IV

导航中国

——北斗导航知识问答

6. 什么是卫星导航系统的地基增强系统（GBAS）？ / 294

7. 什么是卫星导航系统的机载增强系统（ABAS）？ / 300

8. 什么是低轨卫星导航系统？ / 302

9. 什么是卫星导航系统的低轨增强系统？ / 312

第三篇　应 用 篇

北斗系统服务类型

1. 北斗系统提供哪些服务？ / 319

2. 北斗系统定位导航和授时服务是否收费？ / 328

定位服务

1. 如何利用北斗系统进行大地测量和地籍测量？ / 330

2. 北斗系统如何助力珠峰高度测量？ / 333

3. 北斗系统如何实现地质灾害预测？ / 339

4. 2020 年武汉新冠疫情阻击战中，北斗系统发挥了什么作用？ / 342

5. 北斗系统在路桥施工中有什么作用？ / 344

6. 北斗系统如何为老人儿童提供安全保障服务？ / 347

7. 北斗系统如何促进精准农业发展？ / 349

8. 卫星导航技术在野化放归大熊猫时是如何发挥作用的？ / 353

9. 智慧城市中北斗系统如何发挥作用？ / 356

10. 北斗系统在物流运输管理中如何发挥作用？ / 358

导航服务

1. 什么是动态交通导航？ / 359

2. 北斗系统如何在车辆导航中应用？ / 361

3. 北斗系统如何支持农机导航？ / 364

4. 北斗系统如何监控铁路运营？ / 368

5. 如何利用北斗系统确认船舶方向、位置、航速和时间？ / 372

6. 如何利用北斗系统实现民航飞机导航服务？ / 375

第十一章

第

十二章

第

十三章

目　录

V

7. 空间中的卫星如何利用北斗系统确定轨道位置？ / 377

8. 北斗系统如何为无人机提供服务？ / 379

授时服务

1. 北斗系统如何为通信系统提供时间同步服务？ / 381

2. 北斗系统如何为电力系统提供时间同步服务？ / 385

3. 北斗系统如何为金融网络提供时间同步服务？ / 392

4. 授时战的内涵是什么？ / 397

短报文通信与数据传输服务

1. 北斗系统的短报文通信服务是什么？ / 399

2. 发生紧急事件时，如何利用北斗系统传递信息？ / 401

北斗系统应用公众关注热点

1. 在日常生活中，北斗系统与我们有什么关系？ / 404

2. 北斗系统可以应用于军事对抗吗？ / 407

3. 北斗系统“第一”知多少？ / 408

4. 北斗系统在全世界任何地点都能提供服务吗？ / 411

5. 怎样知道自己的手机是否支持北斗系统导航？ / 413

第四篇　发 展 篇

组合导航

1. 什么是组合导航系统？ / 421

2. 北斗系统与惯导系统如何组合？ / 424

3. 北斗系统与视觉导航系统如何组合？ / 428

第十四章

第十五章

第十六章

第十七章VI

导航中国

——北斗导航知识问答

低轨导航与低轨导航增强系统

1. 低轨导航系统的工作原理是什么？ / 430

2. 目前国内外有多少低轨导航系统？ / 432

3. 低轨导航增强系统的工作原理是什么？ / 435

4. 目前国内外有多少低轨导航增强系统？ / 439

综合 PNT 与微 PNT

1. 什么是综合 PNT 体系？ / 441

2. 什么是微 PNT 系统？ / 447

3. 什么是弹性导航系统？ / 451

卫星导航系统与通信系统融合

1. 铱星对 GPS 增强的原理是什么？ / 454

2. 铱星 STL 信号如何提供独立定位和授时服务？ / 457

3. 北斗系统如何与通信系统融合？ / 460

4. 一代卫星导航系统的特点是什么？ / 469

5. 北斗全球组网之后，接下来的规划是什么？ / 474

国外全球导航系统最新进展

1. 美国 GPS 提升战时抗干扰能力的计划是什么？ / 476

2. 俄罗斯 GLONASS 现代化进展如何？ / 481

3. 欧洲为什么要建设 Galileo 卫星导航系统，其进展如何？ / 484