北斗一号、北斗二号、北斗三号的区别

北斗系统的发展分为三步: 验证系统、扩展的区域导航系统和全球导航系统。

1. 第一步: 验证系统。2000 年以来, 中国已成功发射 3 颗 GEO 卫星, 初步建成北斗卫星导航试验系统。该系统能够提供基本的定位、授时和短报文通信服务。

2. 第二步: 扩展的区域导航系统。在验证系统的基础上, 北斗卫星导航系统将进行区域导航能力拓展。即由 12 颗卫星组成扩展区域卫星导航系统, 采取有源与无源相结合体制, 兼容北斗验证系统的全部功能。

3. 第三步: 北斗全球卫星导航系统。在扩展区域导航系统 12 颗卫星基础上, 北斗导航系统的服务将由区域拓展到全球, 设计性能优于俄罗斯的 GLONASS, 与第三代 GPS 性能相当。

北斗一号是使用的有源定位，2颗卫星就可以工作，其中一颗是备用卫星。BD短报文通信功能是北斗一号特有的功能，一次可传送120个汉字的消息。

北斗三号与二号的区别不仅在于卫星组网从区域走向全球，而且在载荷、星间链路、激光通信等方面也有进步。如北斗三号采用星载氢原子钟，其精度将比北斗二号的星载铷原子钟提高一个数量级。又如，北斗三号增加了卫星搜救功能和全球位置报告功能。北斗系统除了最基本的导航功能外，他还兼备通信功能，这是首次将导航与通信融为一体，北斗三号系统具有独特的通信功能，该服务将为紧急情况下的通信提供了根本保障。为了增强定位精度，北斗三号系统还采用星基增强技术。目前北斗三号系统播发的信号主要有：Ｂ１Ｉ（１５６１．０９８ＭＨｚ）、Ｂ１Ｃ（１５７５．４２ＭＨｚ）、Ｂ２ａ（１１７６．４５ＭＨｚ）和Ｂ３Ｉ（１２６８．５２０ＭＨｚ）。

北斗-M1是一个实验性的卫星，用于发射信号的测试和验证，并能以先占的原则确定对相应频率的使用权。北斗-M1卫星在E2、E5B、E6频段进行信号传输，传输的信号分成2类，分别被称作“I”和“Q”。“I”的信号具有较短的编码，可能会被用来作开放服务（民用），而“Q”部分的编码更长，且有更强的抗干扰性，可能会被用作需要授权的服务（军用）。

信号体制的英文名是signal system，它主要指的是卫星导航信号，分为四个部分，一是载波频率，二是调制方式，三是测距码，四是导航电文。信号体制是我们国内的说法，实际上它研究的是信号体制的设计、产生、实现、处理等技术。兼容互操作是随着GNSS多系统的发展而出现的。现在GNSS系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略以及中国的北斗四个全球卫星导航系统，还有日本的QZSS、印度的IRNSS两个区域导航系统，等于是六大系统、六个系统供应商。多GNSS时代的到来带来了兼容与互操作问题。

信号	标称频率 (MHz)	适用卫星	带宽（MHz）	调制方式	卫星发射信号极化方式
B1I	1561.098	北斗二号和北斗三号的MEO、IGSO、GEO	4.092	BPSK	RHCP
B1C	1575.42	北斗三号的MEO、IGSO	32.736	数据分量：BOC(1,1)	RHCP
B1C	1575.42	北斗三号的MEO、IGSO	32.736	导频分量：QMBOC(6,1,4/33)	RHCP
B2I	1207.14	北斗二号所有卫星（在北斗三号卫星上被B2a取代）	20.46	QPSK	RHCP
B2a	1176.45	北斗三号的MEO、IGSO	20.46	采用功率归一化的复包络形式来描述信号调制方式	RHCP
B2b I支路	1207.14	北斗三号的MEO、IGSO	20.46	BPSK	RHCP
B3I	1268.52	北斗二号和北斗三号的MEO、IGSO、GEO	20.46	BPSK	RHCP

B1I

B1I 信号在北斗二号和北斗三号的中圆地球轨道（MEO）卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和地球静止轨道（GEO）卫星上播发，提供公开服务。B2I 信号在北斗二号所有卫星上播发，提供公开服务，在北斗三号卫星上将被 B2a 信号取代。B1I 信号由“测距码+导航电文”调制在载波上构成。B1I 信号的标称载波频率为 1561.098MHz。B1I 信号采用二进制相移键控（BPSK）调制。卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP）。

B1I B2I

B1、B2 信号由 I、Q 两个支路的“测距码+导航电文”正交调制在载波上构成。B1I 信号和 B2I 信号的载波频率在卫星上由共同的基准时钟源产生。其中，B1I 信号的标称载波频率为 1561.098MHz，B2I 信号的标称载波频率为 1207.140MHz。卫星发射信号采用正交相移键控（QPSK）调制。卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP）。

根据速率和结构不同，导航电文分为 D1 导航电文和 D2 导航电文。D1 导航电文速率为 50 bps，并调制有速率为 1 kbps 的二次编码，内容包含基本导航信息（本卫星基本导航信息、全部卫星历书信息、与其它系统时间同步信息）；D2 导航电文速率为 500 bps，内容包含基本导航信息和增强服务信息（北斗系统的差分及完好性信息和格网点电离层信息）。 MEO/IGSO 卫星的 B1I 和 B2I 信号播发 D1 导航电文，GEO 卫星的 B1I 和 B2I 信号播发 D2 导航电文。

B3I

B3I 信号在北斗二号和北斗三号的中圆地球轨道（MEO）卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和地球静止轨道（GEO）卫星上播发，提供公开服务。B3I 信号由“测距码+导航电文”调制在载波上构成。同一颗卫星发射的导航信号的载波频率在卫星上由共同的基准时钟源产生。B3I 信号的标称载波频率为 1268.520MHz。B3I 信号采用二进制相移键控（BPSK）调制。卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP）。

根据速率和结构不同，导航电文分为 D1 导航电文和 D2 导航电文。D1 导航电文速率为 50 bps，并调制有速率为 1 kbps 的二次编码，内容包含基本导航信息（本卫星基本导航信息、全部卫星历书信息、与其它系统时间同步信息）；D2 导航电文速率为 500 bps，内容包含基本导航信息和广域差分信息（北斗系统的差分及完好性信息和格网点电离层信息）。 MEO/IGSO 卫星播发的 B3I 信号采用 D1 导航电文，GEO 卫星播发的 B3I 信号采用 D2 导航电文。

B2a

B2a 信号只在北斗三号中圆地球轨道（MEO）卫星和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上播发，提供公开服务，地球静止轨道（GEO）卫星不播发 B2a 信号。B2a是以载波频率 1176.45 MHz 为中心的 20.46 MHz 带宽内的信号。采用功率归一化的复包络形式来描述信号调制方式。卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP）。

B1C

B1C 信号只在北斗三号中圆地球轨道（MEO）卫星和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上播发，提供公开服务，地球静止轨道（GEO）卫星不播发 B1C信号。B1C是针对以载波频率 1575.42 MHz 为中心的 32.736 MHz 带宽内的信号。采用功率归一化的复包络形式来描述信号调制方式。卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP）。