北斗導航與 GPS 的定位差距在哪？
老師說北斗導航與GPS的差距不小，主要是原子鐘的精確度上，其次是通信帶寬以及衛星軌道，請具體說說哪些方面對定位精度的影響較大以及與我國在這些方面與GPS的差距
原子鐘水平和通信技術是有比較嚴重缺陷的。這兩點專業不對我也來看看大家的說法。
但同樣定軌這一塊也是有很大問題。
1衛星星座
GPS衛星共32顆衛星，軌道與赤道傾角55度且均勻分布，衛星高度20200公里屬於高軌衛星，模型如下：
而beidou的衛星和GPS有很區別，先放圖：
平躺著那個是地球同步軌道衛星，這個我們高中都學過的，36000km，這上面有5顆，而且不是均勻分布的。角度分別為：8.75°, 80°, 110.5°, 140°,160°
跟平躺著的軌道類似的傾斜軌道是傾斜地球同步軌道。傾角55度，共3顆。
剩下的27顆屬於和GPS類似的中高軌衛星，分布在三個軌道面內。
我不清楚為什麼要這麼設計，另外兩家glonass和伽利略都沒有採用三類衛星這種設計模式。這種設計模式無疑為攝動力建模帶來了巨大問題。
2 攝動力
地球衛星收到的主要外力來自地球的引力，其他各類力和地球引力相比都小於e-3量級故稱攝動力。不說過程直接說結論：
2.1 軌道越低收到的地球形狀攝動力越大，因為地球是不規則橢球，可能某一塊凸起，這一凸起擁有對衛星的攝動力。同理地球上的海潮、極潮、固體潮對衛星的影響也類似。
2.2 大氣拖拽，軌道越低越應考慮大氣影響。同步軌道就沒有大氣了當然不用考慮，但中高軌還是要考慮的
2.3太陽光壓。首先說一點，太陽光壓模型在國內沒有人做。至少我和我的同學們也都查不到，全是國外基於GPS、GRACE、回聲等衛星設計的光壓模型，國內沒有人設計過合理的本國衛星光壓模型，這太重要的，北斗的三類衛星肯定長得不一樣的，材質、設計都不一樣，那光壓模型肯定差異巨大。
2.4三體問題，同一軌道上面的日月引力模型是可以類比的，而三個不同類型軌道由於高度不同，日月攝動模型需要重新設計。
綜上這麼多，實際上是國內沒有針對本國的北斗衛星設計合理的攝動模型，不用或者套用GPS模型來進行改正，效果自然不如GPS。
3 定位
北斗沒有一個全球的監測站，原因樓上說的很清楚了，試想一下國內就有北京上海武漢昆明烏魯木齊等GPS監測站，這真是一個全球的大合作。
要知道導航時的誤差傳播是很致命的，通常我們獲取GPS數據未經處理直接定位可能有數千米幾百米的誤差，而經過了一系列簡單的改正後普通大學生就能把精度上升到幾米，但再網上就難了，全球的科學家們致力於精密定位幾十年來通過不懈努力能把精度控制在毫米，這是相當了不起的，而中國需要走的還很遠很遠。
在此僅舉一例
對流層誤差。
信號經過對流層會受到影響，這主要是由對流層內的水汽導致，一般如果短距離設站我們可以根據差分的方法消除這一誤差，但中長距、單點定位中我們還是需要對其建模。
目前流行的模型都是基於GPS建立的，試想一下，全球的水汽分布是均勻的嗎，我們僅僅在中國設置參考站可以滿足一個通用的模型嗎？顯然不是。
衛星導航定位誤差來源主要包括衛星軌道誤差、衛星鐘差誤差、大氣傳播誤差（包括電離層延遲和對流層延遲）、多路徑效應和測量雜訊。
衛星軌道和鐘差改正參數會由系統估計並播發給地面用戶，由於上行帶寬和衛星可見性的關係，參數一般1～2小時才能更新一次，所以需要外推1～2小時以上。
原子鐘的精度和頻率穩定度會影響衛星鐘差的預報精度。這個容易理解，如果鍾恆定不變，那預測誤差就為零。反之如果漂的厲害沒有規律，那就預測誤差就會越來越大。
通信容量有兩種理解，如果是指北斗一代/RDSS，那是由於RDSS定位和通信模式需要用戶機經衛星向中心站發送定位申請和通信申請，衛星的信道資源有限，因而通信容量有限，用戶數受限。北斗二代（RNSS）和GPS都採用被動定位，不存在這個問題。如果是指北斗二代的B1頻點由於頻道資源已被GPS優先佔用，偽碼碼率只有2M，不及GPS軍碼的10M，這會影響到測量雜訊和多路徑誤差。由於偽碼是測量衛星到接收機距離的尺子，碼率越高，碼片越短，測量越精準。多路徑效應太複雜，就不展開了。
至於衛星軌道的問題，@李寒星的答案說的比較清楚，受教了。另外探討一下，可能還和衛星的機動和控制有關。測控不準確，機動頻繁，軌道突變多，也會難以預測。
說到北斗與GPS的差距，目前主要在系統端，對單點定位來講，GPS電文中廣播的鐘差和軌道參數預測誤差在1米左右，北斗的在3～10米，其中GEO衛星定軌精度最差。還有目前北斗的星座幾何分布，大部分衛星都在用戶南邊，在南北方向的精度較差，東西向的精度優於GPS。
2020年北斗全球系統建成，我們期待到時北斗能與GPS分庭抗禮，或者最終超越GPS。
謝邀。手機碼字，無圖無真相，望諒解。
原子鐘有差距。這個確實最主要，影響也最大。簡單說來，定位靠測量距離 = 光速*時間。原子鐘就管這個時間，你想吧，原子鐘抖或者漂個1納秒，距離就差了0.3米。
而且這個原子鐘是要連續工作的！據說咱們北斗1代的結構之所以這麼特（奇）別（葩），就是因為當時原子鐘技術達不到精度要求。
信道帶寬。這個原因么。。只想起了理論上說頻率越高受電離層影響越小（好像是平方倒數關係），所以北斗的1561.098可能比gps的1575.42差一點。大概多受1.8%的影響，考慮模型修正後，影響應該在1%以下吧。
其他的原因么，暫時沒想起跟gps比有什麼不足（歡迎知道的來指點）。
軌道問題。這個算是繼原子鐘之後的第二大問題了（或者已經是頭號問題了？）。咱們沒有全球布觀測站啊！
觀測站主要在中國，還有哪個什麼小國有一兩個。可是達不到全球觀測，衛星定軌精度上不去啊（衛星有一半時間看不到）！那接收機定位的時候，基準點都不準，定位結果也就可想而知了。當然衛星的問題不止於此，但是其他方面我也不太懂，就不瞎說了。
其實北斗還有很多所謂的創（失）新（敗）點，我都不（一）稀（定）吐槽。。
比如：二次編碼，BCH編碼，電文結構，信息編排。等等等等。。
ps.吐槽下，北斗這樣的大工程肯定要國家級的大牛來操刀，但是是否需要考慮下工業界（主要是指接收機設計）的反饋意見？（gps甚至公開了每次徵詢意見結果和分析的白皮書！）
上面幾位的回答都不太準確，李寒星提到北斗衛星軌道問題，建議看一下「為什麼北斗是35顆，而gps是24顆」中dd yy的回復，北斗的軌道及衛星數與其發展歷程密不可分，並不存在坑被別人佔了的問題。meo軌道空間環境比geo和igso還惡劣多了呢。其次，原子鐘確實是導航的關鍵，但北斗的差距並不是原子鐘精度不行，而是穩定度可能跟gps有差距，現在都是數字頻率合成，精度都是後端可調的。但是穩定度就至關重要，假如一個人拿著導航接收機站在北大，實際顯示他在清華，這叫精度不夠。但是如果原子鐘穩定度不行，就會一會兒顯示在北大，一會兒清華，一會兒人大，這誰受得了。andon on提到信道帶寬只是導航的載波頻率，和信道帶寬毫無關係，屬於理解錯誤，真要說帶寬，民用上北斗b1還4m呢，gps的l1才2m。還有觀測站問題，中國不像美國那樣有能力在全球布站，國情就決定了走的道路不一樣，實現境外衛星軌道精密測量當然有其它辦法啦，就是不告訴你們。評論里有人說為什麼調製方式不採用最簡單的bpsk，採用那麼複雜的調製方式是因為某些專家有研究要求。我想說的是如果你不知道頻譜分裂對雜訊基底的減輕，不知道多路復用，不知道恆包洛，就別瞎揣測了。
北斗導航系統與GPS導航系統的主要差距在以下幾個方面。
1， 覆蓋範圍
北斗導航系統是覆 蓋中國本土的區域導航系統，覆蓋範圍東經約 70°-140°，北緯 5°-55°。 GPS 是覆蓋全球的全天 候導航系統，能夠確保地球上任何 地點、任何時間能同時觀測到 6-9 顆 衛星(實際上最多能觀測 到 11 顆)。
2， 衛星數量和軌道 特性
北斗導航系統是在 地球赤道平面上設置 2 顆地球同步衛星， 衛星的赤道角距約 60°。GPS 是在 6 個軌道平面上設置 24 顆衛星，軌道赤道傾角 55°，軌道面赤道角距 60°。GPS 導航衛星 軌道為準同步軌道 ，繞地球一周 11 小時 58 分。
3， 定位原理
北斗導航系統是主 動式雙向測距二維導航，地面中心控制系統 解算，提供用戶三維定位數 據。GPS 是被動式偽碼單向 測距三維導航， 由用戶設備獨立解 算自己三維定位數據。北斗導航 系統的這種工作原 理帶來兩個方面的問題，一是用戶 定位的同時失去了無線電隱蔽性， 這在軍 事上相當不利，另 一方面由於設備必須包含發射機， 因此在體積、重量上、價格和功耗 方面處 於不利的地位。
4， 定位精度
北斗導航系統目前三維定位精度約 25m，授時精度約 100ns，在我國境內部分 主要地區可 達到 10 m。GPS 三維定位精度 P 碼目前己由 16m 提高到 6m，C/A 碼目前己由 25-100m 提高 到 12m，授時精度目前約 20ns 。
5， 用戶容量
北斗導航系統由於 是主動雙向測距的詢問--應答系統，用戶設 備與地球同步衛星之間不僅要 接收地面中心控制 系統的詢問信號，還要求用戶設備 向同步衛星發射應答信號，系統的 用戶容 量取決於用戶允許 的信道阻塞率、詢問信號速率和用 戶的響應頻率，因此 用戶設備容量是有 限 的。GPS 是單向測距系統， 用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因 此 GPS 的用戶設備容量是 無限的。
6， 主要區別
北斗導航系統和 GPS 的主要區別在於兩 個方面，一方面是技術體制的區別 ，GPS 是一個接 收型的定位系統，只轉播信號 ，用戶接收就可以做 定位了，不受容量的限制 。"北斗一號 "是雙向 的，既有定位又有通信 的系統， GPS 是美國軍方控制的 軍民共用的系統，對世界開放 。另一方 面就是它的用途和特 點是不一樣的，GPS 解決了一個在哪裡 的定位問題，北斗不僅僅解決了在 哪裡，還解決你在 這裡他在哪裡的問題，北斗的用戶 終端實際上是具有收發功能 的，北斗是一 個具有定位和通信雙重功 能的設備，用戶群上不一樣接收的 場合也不一樣。 北斗導航系統的潛 力所在，主要在定 位通信綜合領域上，對這種綜合功 能有需求的領域都會得到充分的應 用，現 在僅有定位需要的 客戶，對北斗的需要不迫切。但是 對於既需要位置又需要把位置傳遞 出去的 用戶，北斗衛星導 航定位系統是非常有用的。
7，北斗的發展
中國的北斗衛星導 航系統將在 2020 年左右建成覆蓋全 球的衛星導航系統，北斗系統將成為 一個生命線工程，其用戶的範圍也將 越來越廣，將拓展到國家的電 力、金融、通訊等各個領域 ， 與普通百姓的生活 將密切相關，與現在在世界上被 廣為接受的美國 GPS衛星導航系統相比 將更 具挑戰力。
首先聲明北斗的星座設計是我們最大的特色，而不是累贅
以下是答案：
許其鳳教授詳解北斗
這是迄今為止最權威最技術的一篇北鬥技術訪談。許教授的每一句話都有巨大的信息量，也不用隱瞞啥，把北斗為什麼要同步軌道衛星和傾斜同步軌道衛星、我國原子鐘受制於人、我們的廣域差分等問題講得非常清楚。
2012年7月27日，在天津濱海國際會展中心舉行的「戰略性新興產業（濱海）國際論壇」上，中國工程院院士、解放軍信息工程大學測繪學院教授、博士生導 師許其鳳向於會者解讀了我國自主開發的衛星導航系統「北斗」的功能定位及技術採用的指導策略。以下為全文。
感謝大會給我這樣一個機會，來宣傳一下北斗。
為什麼說這樣話呢？這兩年我接觸一些業務圈以外的人士，包括用戶。好像他們對整個北斗系統的了解不是特別多，或者說不是特別系統，存在了很多問題，所以我覺得宣傳是一方面，建設也很重要，讓客戶以及更多的人了解北斗，這樣才可以使用。
我主要向大家宣傳衛星導航系統，也就是北斗系統。因為在座很多都是產業界的人士，我盡量聯繫一下產業方面的情況和思路。
我是學校工作的，通俗講叫做「書獃子」這個跟產業不大沾邊，有講的不到位的希望大家理解，同時也請批評。
產業的發展是成敗的標誌，我指的是衛星導航系統。衛星導航系統成功在於廣泛的應用，並且取得效益。這個效益不僅僅是晶元製造商的效益，也不僅僅是整機的 提供商的效益，還有應用在鐵路上，對鐵路性能的提高產生什麼樣的效益，對大壩監測上以及水力發電有什麼效益，我理解這個是有廣義的。
另外就是相關產業的發展是廣泛應用的標誌，作為衛星導航系統，應用的方面很多。但是相關產業的發展，標誌著廣泛應用的程度如何。比如說卡片相機用的很 多，這個說明數字攝影取得很大的應用。現在很多人提出這樣的問題，當然可能不是會議的，會議的時候不提，現在 GPS已經佔領了市場，北斗產業究竟怎麼發展？說的更直接了當一點，不說我的身價性命，就是這點家當投進去保險嗎？這樣的問題我不能回答。我提供北斗的情 況，請大家自己做結論。
關於GPS佔領市場，北斗到底有沒有出路的問題，使我想到彩電的問題。80年代是日本的彩電佔領我們國家的市場，那個時候只要看彩電不是東芝就是夏普 的，到了90年代國產彩電佔領了市場，短短的10年，我們靠什麼奪回的市場？一個是相對優越的性能，我說的相對優越，不是整個系統的性能完全超過日本，是 說在我們中國顯示的更優越。
日本彩電因為日本發射台離的都比較近，接受機靈敏度不需要很高，信號強度夠了。但是在80、90年代的時候，我們國家還不是數字電視，信號並不是很強， 距離也比較遠，因此就出現一個信號。日本的彩電有雪花，我們國產的彩電沒有。優越不優越？優越，老百姓就認這個，其實這個就是局部的優越，就是靈敏度提高 了。
所以相對優越的性能是可以做到的，還有一個就是相對低廉的價格。彩電是做到了，我想我們的衛星導航產業應該也可以做到。另外是方便快捷的服務，因為我們 的生產商、銷售商就在本地，因此你只要出了問題，你打電話就會有人來維修。靠著這三條，十年的時間我們把日本的彩電市場趕走，我們把彩電市場奪回來了。
衛星導航系統的性能，是性能相對優越的基礎，我們說性能要優越包括兩個方面，一個是我的接收機、我的用戶系統，我的整個系統性能好，還有一方面就是產業界有自主權的，就是心裡有數的，但是沒有數的就是整體的性能如何。
關於北斗衛星導航系統怎麼樣，有人說不錯，又是我們國產的、自主知識產權、雙贏等等一大堆，如果有人對我這麼說我是不信的，你光給出這樣的結論和標題我 信不過，就是得拿出具體的東西，我自己會判斷，就是究竟有沒有優勢，我試圖在這方面做點嘗試，因此我的報告沒有結論，我只介紹情況。
在座的專業可能差距比較大，我簡單把衛星導航系統說一遍，衛星導航系統是由一定數量分布的衛星，包括衛星的高度、衛星的傾角、衛星的軌道組成的空間部 分，這個叫做衛星星座，比如GPS是由24顆組成的，叫做中軌衛星MEO。還有一部分是地面監測站不斷觀測所有的衛星，對所有衛星計算軌道，計算鐘差。
通過注入站將軌道、鐘差參數注入到衛星，用戶接收機利用衛星發播的測距信號測距，依靠衛星的位置，用測量的距離解算自身的位置。如果簡單點就是這三點。
避短揚長的北斗星座設計，一般都是揚長避短，為什麼是避短揚長呢？這個是故意的，合適不合適大家來判斷。首先說發展的瓶頸，我這裡側重講不利條件，這個 也是和大家習慣不是很一致，首先強調我們有多少有利條件，然後再想有什麼不利條件。作為我的觀點來講，不利條件更重要。
因為你漏掉一個有利的條件，後果很可能是沒能錦上添花的。如果你漏掉一一個不利的條件，後果可能是顛覆性的。作為發展衛星導航，因為我們是後發展的，在 我們前面有GPS，我們完全可以發展GPS發展我們國家自己的系統，我們也學習，但是不能完全照搬。全面照搬是最簡單的問題，也是最省事的問題。但是我們 學習GPS還是遇到一些問題，這個是很難在全球布設監測站，我們說高精度定軌需要衛星全弧段的監測。比如我就測一小段，這個圓畫不準的。
有一個實際的數據，衛星位置的誤差，左邊是有監測數據的，右邊是沒有監測數據，完全靠外推的，我觀測一小段推一段，這個位置誤差會很大，一旦沒有監測數據，誤差會急劇增加。
對於繞地球的GPS衛星是中軌道衛星，東西旋轉。對於這樣監測站要全球分布，這一點美國可以做，我們做起來有困難。我們很難做到全球分布。
第二個問題就是星載原子鐘相對滯後，依靠衛星的位置，通過測距來解算定位，測距怎麼測？就是依靠信號傳播的距離，距離=傳播時間×光速，如果數字錯一 點，那個誤差就大多了。所以對於星上的鐘，所有的信號都是根據鍾來發播的，那就要求很穩定的度星載原子鐘，那就是10的13次方，大約就是百萬年差一秒。
我們國家星載原子鐘發展相對滯後，我們也都從美國、歐洲進口很高精度的原子鐘，他們知道我們要搞衛星導航系統，結果就禁運了，一台也不賣給我們。像這樣 的兩個問題，我說可以算是兩個瓶頸問題，這樣的問題很難在短時間解決。全球布站，我們很難短時間內發展，這個確實有一定困難。
我們是想試圖從星座設計來尋求繞過瓶頸的辦法，當然試圖的途徑很多，都曾經進行過探視，但是這條路我們走通了。
提到星座設計我們首先有三種衛星軌道，這是全球的圖。一種是中軌衛星軌道MEO，高度是兩萬千米，像GPS，計劃鍾伽利略都是這樣的高度，繞著全球轉。
還有一種軌道是同步衛星軌道，這個是3萬6千千米，就是要在赤道面上，同時要維持這個高度。同步衛星就是跟著地球一起轉的高度，只有在這個高度才能跟地球自轉一致起來，從地球上來看就是不動的。
還有傾斜軌道的同步衛星IGSO，這個高度同GEO一樣，只不過不在赤道上，GEO是在赤道上，傾斜的角度我們採用是55度，在地面上觀察軌道是像「八 字型的」的軌道，從地面上觀察來講是有不同的特點。MEO是從東到西繞著全球轉，GEO衛星是始終不動的，在我們國家上空發一個GEO，我們隨時隨地都可 以看到的。IGSO衛星是南北轉，而且有一定的弧度範圍。
我們說如果選擇MEO或者IGSO軌道，如果可能繞過前面講的兩個瓶頸。因為這兩個衛星不是東西跑，是南北跑，這個總跑不出我們國家，會離開我們國家的 境內，但是不遠，我們可以看得見，就是可以監測的到。這樣我們就增加了跟蹤弧段，IGSO和GEO我可以跟蹤，如果和GPS一樣的MEO，我們觀測的弧段 那隻佔全弧段的40%，那個精度就差了。
在國內設站的情況下，可以實現對GEO和IGSO的全弧度監測，這樣就解決了我們沒有辦法在全球布站的問題，這樣降低了星載原子鐘的要求，要想取得準確 的時間，我可以表好，比如說是歐米茄，我也可以天天和中央人民廣播電視台對錶，一個是表好，一個是勤對，如果不能勤對，那就是表好。但是如果GEO和 IGSO我隨時可以看得見，我隨時都可以對錶，因此在國內設站的條件下，可以實現勤對錶。這樣降低了對星載原子鐘的技術要求，給我們國家發展高精度原子鐘 爭取了時間，不是不發展，我們還是要發展。但是想立刻拿出來，這個拿不出來。這個不像包餃子，這個需要一個國家，有時候需要十年，甚至更長。國外比我們時 間還要長，我們必須要一個發展的時間。
我們既然避開了兩個發展的瓶頸，我們還要充分發揮GEO和IGSO的利用率高的特點，我們不是搞全球系統，而是一個區域系統，我們一會可以看到這個區域系統究竟有多大。
對於區域系統來講，我們說這兩種衛星的利用率是可以達到80%以上的，對於MEO我們國家的區域系統來講40%，差了一倍。利用率高就意味著我們可以用比較少的衛星來達到同樣的效能，這個是划算的，投入性能比也比較好。
在具體設計當中，經過了很多的探測，五個GEO和五個IGSO也就是十個衛星取得了滿意的效果，對於覆蓋區域大體上也接近地球的三分之一。
作為北斗二號，第一期就是區域系統，第二期就是全球系統。第一期星座就是5GEO+5IGSO。在赤道上分布了五個紅點，就是地球同步衛星，同時在藍色的地方是IGSO衛星，紅色是不動，藍色是沿著軌道運動。
如果說按照測距誤差是兩米的話，我們可以達到，甚至更高一點，我們估計一下這個系統究竟怎麼樣？我們給了一個圖，這裡分成幾種顏色，綠色、藍色、紅色， 綠色裡面是由數字組成的。如果是6，這個就表示24小時之內最大的標準差是6米。藍色的6，這個就不是6米了，是定位精度16米，紅色6是26米。我們最 關心的是橙色的，為什麼最關心這個呢？這裡有很多的藍色的符號，都是美軍在我們國家周邊的軍事基地，美軍軍事基地放在這裡我們不關心行嗎？不關心我們很可 能會得到和伊拉克、利比亞、科索沃一樣的結局。所以把最關心的放在這裡，我們基本上6米到7米的樣子，我們精度GPS也是一樣。
剛才我們還講了，採用這種衛星是利用率非常高，充分利用了利用率高的特點，其實這不是最早的方案，最早的方案是採用地球同步衛星和美國GPS一樣大MEO衛星，這個方案已經上報給***，而且得到了首肯。
4GEO+12MEO效果是一樣，我們最關心就是北半球，也就是說用16顆衛星還趕不上10顆衛星的性能好，就是我們重新發揮了IGSO和GEO利用率高的特點。總結起來就是前面的避短揚長，避開我們的瓶頸，揚長高利用率。
區域系統有區域系統的優勢，系統級的廣域差分，這個是美國人為了降低民用精度搞的SA，這個就是人為加入軌道誤差和鐘差誤差，就是從30米降低到100 米，美國民用最開始測試是30米，結果達到的是20多米。但是美國軍方認為這個不行，因為民用美國人可以用，那世界其他軍方也可以用，那就是降低到100 米，當時為了解決這個問題，其實也是美國先提出來的，就是差分。最後發現比較好就是廣域差分，廣域差分原理很簡單，就是布測一些參考站，這些站我是精確知 道的，我也是利用GPS定位，利用你不對我來反求出來衛星軌道偏了多少。為了做到這一點，需要建立差分參考站，像我們國家需要20來個。
另外需要計算中心，還要通過注入站向地球同步衛星發射，把數據發射給衛星，地球同步衛星再告訴用戶，這個同步衛星是GPS以外的。參考站觀測衛星，通過注入同步衛星向用戶發播修正參數，精度從100m提高至5m左右。
廣域差分有一個特點，就是區域的，不是全球的，我的用戶在監測站範圍之內用這個東西，另外是用戶級的系統，GPS系統已經建成了，如果要增強，就是進差 分站搞注入中心，再發同步衛星，但是發播的信號是一樣的，所以不是原來的系統級，是一個用戶級的系統。它的功能是可以提高軌道和鐘差的精度。它只能提供參 考站內的用戶，站外就不靈。你是靠站來監測衛星，求出修正值，我們說MEO衛星是東西轉的，如果轉到東邊，你東邊用戶可以看到這個衛星，但是你監測站測不 到這顆衛星，因此就沒有修正值，用起來就不太好用，用戶跑到美國在我們這毫無辦法。
美國人像歐洲搞的系統都是這樣，要建立廣域差分系統，需要建立參考站、計算中心、注入站、同步衛星，我們計算中心有了、導航系統本身有計算中心，導航系 統本身有注入站，導航系統本身就有五顆地球同步衛星，因此我們就建立一個系統級的廣域差分的系統，就在建北斗系統的時候，就把廣域差分系統融在裡面。一般 叫做二級監測站，指的就是這個。
應該說這是我們建成的第一個系統級的廣域差分系統，顯然這個投資要少的多，性能也會好的多。同時不僅僅是對一個系統，只對北斗進行廣域差分服務，因為同 步衛星多，因此在信號編排格式的時候，既可以為北斗發播差分信息，也可以為GPS，同樣也可以為伽利略發播差分信息，就是有可能能夠為三個系統服務的廣域 差分系統。
同時可以為北斗全覆蓋區提供差分服務，就是我們覆蓋區是比我們國土要大的多的區域，按照一般的廣域差分你必須在國土內。不管用戶在最東邊還是在西邊，你 看到的衛星就是十顆IGSO和GEO，這十顆在國內監測站隨時隨地都可以監測，我可以為廣大的區域提供廣域差分服務，這個是以前的廣域差分系統所沒能做到 的，當然只限北斗，對GPS不靈，對伽利略也不靈，也就是監測站的範圍之內，對北斗可以更廣泛一些。
另外在建設階段可以規避一些風險，最主要的技術風險就是軌道開始的時候可能測不準，我們的鐘差也可能測不準，廣域可以進行很好的修正，可以規避一時達不 到設計指標所帶來的影響，達到很好的結果。正像我們前面講的，在GPS做廣域差分的時候，我們可以從100 米提高到5米，我們開始做也不至於差到這個程度，從某種意義上講，這個是很主要的規避風險的的措施。
我們講到北斗的情況，儘管是很簡略的，我們可以把北斗的特點綜合的講的敘述一下。實際上衛星導航系統是很複雜的系統，有很多方方面面的問題。
第一個是繞過發展階段技術瓶頸，充分利用區域的有利條件。 第二個是性能投入比比較高的系統。 第三個是具有系統級廣域差分的系統，覆蓋最大的差分導航系統。
另外能夠規避主要的技術風險，具有位置報告的功能。位置報告北斗1號就具備，北斗2號繼續使用下來。位置報告就是搞GPS，如果一個車出去了，我可以知 道我現在在哪？但是我家裡不知道，要想讓我家裡知道，那就需要通訊設備。但是作為一個系統本身，就具備這樣的功能，這個是很重要的。
如果說我需要位置報告，需要把我的位置報告給指揮部，比如我漁船出海了，我需要把位置隨時報告給指揮部，如果有颱風指揮部會隨時告訴我，這個就很重要 了。手機系統到海上都不靈了，因為沒有基站，衛星系統可以，可以通過衛星系統。但是衛星設備有多大呢？GPS用戶機手掌這麼大，GPS輔助設備大很多，我 說的是衛星通訊設備，而不是手機。如果沒有基站怎麼辦？還有就是很重要的備份手段。
比如說汶川地震的時候，很多通訊手段不靈了，所以中央不知道汶川震到什麼程度，災情怎麼樣，多大範圍都不知道。最早把消息傳出來的是我們搶險部隊帶的北 斗接收機，相當於簡訊發播出來的，這個是最早得到的消息。當然也有遺憾，這種消息報了幾天就沒有了，因為沒電了。當然北斗1號耗電量比較大，這個也是不足 的地方，這個也是具有優勢的地方。
北斗是第一個實現三頻發播的衛星導航系統，美國人GPS現代化要增加一個頻率，為什麼發播這個頻率，因為民用用處很大，只有一個頻率，消除不了電頻層。 當然第三頻還有一個作用就是搜索。儘管美國人第一個提出來的，但是很可能我們是第一個實現的。美國人這麼早提出來，為什麼實現不了呢？這裡我猜可有點原 因，因為美國系統已經發上去了，壞一個發一個三頻衛星上去，要全壞了，那得壞30個。那倉庫存了十幾、二十個衛星，那些存的衛星不是第三代的，不是現代化 的，因此從經濟上考慮，現在把庫存放上去，開始達到壽命期的衛星補發還不是現代化的，這樣看來可能還需要一段時間，但是我們現在就是三頻發射。
剛才說了優勢的地方，也有不足的地方。一個是GEO衛星工作期間有斷點，按照規定GEO需要軌道微調，因為天上只有一個赤道，高度是三萬六千公尺，所有 通訊衛星都擠在圓弧上，所以國際電聯有規定，每個衛星有一個規定，你向左、右不能偏出一度，衛星一偏0.1 度，就馬上調整回來。這是按照規定要做的，這個不是我們的事，我們只是遵守。但是有一段時間會影響到定軌精度，我們能夠達到衛星導航的系統，需要兩天到三 天的觀測數據，但是只要進行軌道微調，這個從現在開始就不是原來的軌道，而是新的軌道。對於新的軌道必須觀測兩天到三天的數據，你才能訂出比較準確的有滿 足條件。那這三天你衛星怎麼辦？這衛星不能用了，這就是一個問題。
對於這個問題，現在的辦法就是快速定軌，就是精度差這麼一點，但是我也能用，而且這個工作還再繼續進行，我們爭取更短的時間，使得工作的斷點盡量縮短。 我們通過系統級廣域差分，新軌道廣域差分不需要很長的時間，很短時間就可以測出來，甚至幾秒鐘就可以測出來，這時候一旦發生軌道微調，我就可以用這套系統 及時發布修正值，這個需要更高的數據更新率，原來就不太適用，這個是可以解決的技術。
第二位置報告或者簡訊通信含有小功率的發射，這個比北斗1號壓縮更短了，而且資源有限。我們在北斗1號宣傳的時候講，通訊可以進行短報文，用戶真的發展 起來，你會發現不夠用。那時候說是150萬/小時次服務，但是我們時間每小時的數還除3600秒，就是每秒可以服務多少，這樣的容量大家都用，都用就塞滿 了，就服務不了。北斗2號同步衛星5個，另外在報文上可以做點文章。
還有一個問題，因為發射功率，就容易暴露。從軍事來講容易被對方偵查到，或者有被偵查到的可能。再有就是功耗體積都不容易下來，解決辦法就是按需求分 配。並不是所有的用戶都需要報告，並不是所有的用戶都需要簡訊，你不必都拿這種接受器，也不必都生產這種接受器，而且我也不是每秒都來發報，或者每分鐘都 報告，你汽車跑出去了，三五分鐘報告一次足夠了，有的甚至半小時都沒有動。比如我指揮全球的系統，就沒有必要幾秒鐘報告一次，這個也是按需求分配。另外合 理的控制和利用資源，這個資源是有限的，就是怎麼樣合理的控制。
比如普遍的簡訊不能發了，這個不是笑話，真有這種事。還有局部地區功率增強遜於GPS，我在天津地區的信號可以增強，GPS可以增強30分貝，我們只可以增強15分貝的樣子，我們抗干擾能力不如GPS，這個等待二期工程的改進。
還有就是一些技術細節和銜接的問題，作為一個複雜系統，需要發現和改進的磨合期，請大家耐心一點，不是系統發在天上就達到系統指標，對於複雜的系統不大 容易做到這一點。我們的技術指標是按照美國GPS差不多的指標來定的，但是美國人從發射衛星開始，到達到所謂的技術指標，是發展二三十年，一開始就沒有這 個精度，也沒有這個性能，所以對於各級領導和級別用戶要有耐心。
當然也有性急的同行，去年我就聽到這樣的報告，就是北斗和GPS放在一起比，北斗不如GPS，這個話不是這麼說的。我說你做實驗的時候，北斗做實驗的時 候有幾顆，他說有5顆，如果用GPS相比，你用GPS12顆衛星和北斗5顆比，這個怎麼對比？這個就是年輕同志太性急，如果對比我建議放在見面，這種實驗 做的很有意義，但是不能用來對比，而是證明北斗系統可以工作的，至於精度以後再說。
也就是說北斗系統不會像GPS這麼成熟，也就需要一定的磨合期。我認為優勢的地方和不足的地方都如實報告給大家。
我們2020年要搞全球系統，北斗2號的二期工程，我們區域增強的全球系統，全球都可以導航，就是在我所關心的區域的精度最好、性能最好超出其他地區。 因為軍用、民用都是我國在內的較大的區域性，我們增強就是把類似於GPS的系統，比如27顆MEO全球轉的衛星，又把IGSO和GEO加起來了，這樣就是 兩個區域星座的疊加，這個性能要好多了。
比如說GPS衛星27顆我可以全都看到，再疊加這8顆衛星我就可以看到35顆衛星。
星際鏈路示意，我們衛星對衛星進行測距，這樣就構成一個高精度的多面體，我監測站觀測可以看的見的衛星，中心站對諸衛星進行定軌，這就是一種方式。
還有就是對衛星地面的標靶，主衛星對諸衛星定軌，計算各個衛星的軌道再發給各個衛星，這個解決了跟蹤比地面站跟蹤更高，因為天空衛星對衛星的觀測沒有大氣的影響，而且頻率更高，也可以很穩定的工作，這個就意味著解析度增高了。
這兩種模式究竟採用哪種，現在都在討論當中。這個首先是美國人提出來的，到現在恐怕提出來快30年了，他是叫做衛星自主定軌，就是衛星自己就把軌道定 了。但是到現在為止，從提出來看已經30年了，沒見它有像樣的成果公布。測距很容易實現，但是跟地面建立不起聯繫，從坐標系統的定義來講，你只進行測距是 相視性，就是可以轉和跑，但是跟地面沒有聯繫，從軌道來講，沒有定向。作為這麼遠衛星，兩萬多公里，衛星跟衛星之間的距離超過這個數，定向是非常困難的， 精度是千分之幾秒，這樣理論上可以做到，太空望遠鏡可以做到，但是如果每各衛星都裝太空望遠鏡，這個成本和工藝都帶來相當大的問題。美國人說，我們理論上 是可以做到自主定軌，但是代價比較大。
我們不是為了自主定軌，我們要解決的是不能全球布站的問題，我們把問題簡化了，指標落地了。為什麼不提自主定軌呢，現在很多人還在提我們是自主定軌，其實也不完全是，還是靠地面站。
美國的出發點是什麼，我一旦地面站遭到對方攻擊，我可以自主定軌，不影響導航。首先中國把衛星打掉了，美國俄羅斯都打，至少這三個國家都具備摧毀衛星的 能力，在這種情況下，如果把你衛星摧毀了，還搞什麼自主定軌，所以情況變了，觀點也要變，當然這是我個人的看法。
十年來我們原子鐘取得快速發展，屆時渴望取得突破，預計2020年實現。
最後一個問題是北斗與相關產業，標題列出來了，我發現我沒有能力把問題講下去，因為需要又懂得北斗系統，知道技術很清楚，又對產業很熟悉，又對用戶很熟悉，這個是要掛兩頭的，上掛系統，下掛用戶。
有些想法提供給客戶，與其他系統相比，北斗的區域在於優勢，不是全局的優勢，而是區域的優勢。就像解放戰爭的時候，國軍兵力200萬，共軍30萬，就全 局來講國軍是有優勢，但是在局部來講，共軍聚集大量人群，這樣可以取得局部優勢。我們說北斗的優勢，目前來看就是在這裡，我並不是全面比GPS怎麼樣，而 是我在關鍵區域和GPS相差不多，甚至還比他強。
北斗比較安全，舉一個例子，我們現在的通訊系統，不管GSM還是CDMA都需要時間同步和頻率校準，都用的GPS，有一些在河南省某地區，兩三天手機全 不靈了，就是因為有一個研究所做了一個時間，把GPS干擾了，所以時間同步都不行了，因此系統就不幹活了，事後發現是時間同步問題。如果美國人搞一點小貓 膩的話，那就不是兩三天問題，也不是局部地區的問題。
另外我們具備開發雙系統應用的有利條件，雙系統就是我的模片既可以做GPS又可以做北斗，並不是做雙系統。去年有一個學者說，做雙系統是北斗「傍大款」 這個問題不能這麼說，雙系統應用最早是美國人先搞的，那個是GPS和另一個系統雙應用，雙系統一方面是一個系統出問題，一個做補充，兩個系統同時用會有提 高，性能會提高很多。用戶不關心精度是7.8米還是8.7米，還是很關心在北京用很好，但是在天津為什麼不行。這種問題就可以大大緩解，我們做過實驗，作 為GPS高度角大於35度的衛星，需要四顆衛星才能定位，所以在城市經常出現這個問題，對於打仗複雜地形也容易出現。這個就不是三顆多，而是變成七顆，這 個問題就可以大大緩解。
主要看性能提高上，實際上GLONASS一開始是在1990年，20年前就已經有了雙系統，所以說「傍大款」我是不同意的，不知道年輕同志對於Ashtech開發雙系統怎麼看，我估計那個時候他還太小。
應用雙系統比任何一個單系統更具有優勢，不單純的是補缺。國內有目前唯一的廣域差分，當時國內廣域差分沒有健全，GLONASS根本沒有，我們可以對GPS和伽利略都可以進行差分。對於產業來講，我希望要充分利用系統的優勢，來創造優勢的產業，謝謝大家！
針對於吐槽軌道設計的的個人感受：
北斗的科普沒有真的做好，需要真正的專家多宣傳
為什麼北斗的星座設計和GPS 以及伽利略有很大的不同？
估計會讓很多從業人員都非常困惑，北斗二代竟然需要GEO衛星，又增加了IGSO衛星，大多數人都很難說明為什麼要採用這樣的方案
美國的單一MEO衛星會降低不少工程實施複雜度，但我們沒有全球測控，沒有高精度原子鐘，如果等待原子鐘技術成熟，頻譜和軌道估計早被占完了
GEO衛星可以支持全球短報文，所有的移動通信網路掛了後它還可以用，在地震等自然災害中不會中斷服務，GPS系統沒有實現這種技術的可能，哈哈
還有，這篇文章解開了我一直以來不理解為什麼要做多系統的接收機，我一直是認為這是騎牆路線，對自己的東西沒信心，看來真的完全不是這樣，能把專業問題讓沒太多背景的人講明白，這才是真正的大牛啊
完成工程建設目標才是最終目的，多系統接收機研發是最經濟的方案，大概只有經歷了從無到有階段的建設者才知道為何要如此
因此對於這些系統，沒有仔細看過論證就拍磚是不正確的行為，大多數小時候夢想成為科學家的學生，往往喜歡單純用技術是否先進去評判工程建設，這是很狹隘的認識。
一個小段子是 大三那年我們上衛星定位時正趕上任課老師在外做北斗組網試驗，每周兩次從大西北飛回來給我們上完課再飛走，老師真的好敬業啊，可惜現在沒幾個人還在做導航。
另外，曾經的北斗英文名稱是Compass，很有號召力，這個翻譯形神意兼備，但現在的BDS更顯得我們自信，也更符合讓外國人接納漢語拼音命名的要求。
根據最小二乘A*dx=L，主要是這兩方面的原因。
1 北斗廣播星曆精度不如gps。
目前北斗廣播星曆是基於區域定軌，導致定軌精度差。同時衛星鐘穩定性不如gps，導致鐘差預報精度差。這部分影響觀測值殘差L。
2 北斗衛星數少。
目前只有14顆星，後面慢慢會增多。導致有些地方可視衛星數減少，dop值較大，反應在設計矩陣A上，定位精度自然下降。在中國東南亞澳大利亞這些地方一般能觀測到10顆衛星，但總體精度還是不如gps。
支持北斗民用，期待北斗科技股期權發行。
貌似聽幾位教授講工業水平差異，是差距的主要來源。原理性的方面不存在差距。工業水平，比如原子鐘，好像差距是三個數量級。其次就是數據模型的積累還沒有gps那麼完善。當然，往前走差距會越來越小。
分析的不錯
體制缺陷是硬傷。
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