“北斗”三号全球卫星导航系统自正式开通服务以来,在国民经济、国防安全、人民生产生活等方面发挥了至关重要的作用。本文介绍了“北斗”系统服务体系构成,围绕路线设计继承发展、服务功能高度集成、增量发展螺旋上升三大特点,总结了“北斗”系统定位导航授时、报文通信、导航增强与国际搜救四类服务演进,详细论述了各服务的设计特点和性能,结合全球卫星导航系统新一轮变革研判了“北斗”系统服务发展趋势,并从系统稳定运行、服务性能提升、多手段融合赋能三大方面提出了发展建议。

为持续提升卫星导航系统的服务性能、满足用户更加专业和多元的需求,世界各国均在持续开展卫星导航技术的研究,加紧推动新一代卫星导航系统的规划部署。本文系统梳理了当前世界各国面向服务的卫星导航系统空间段技术最新发展情况,对空间段技术发展特点进行了总结,基于对系统服务性能贡献度和密切相关度的分析,提出了四大类空间段创新技术,分别为：时空基准技术、高精度高完好信号播发处理技术、可信导航技术、高集成全数字化载荷实现技术,给出了基本要求与关键技术,可为我国卫星导航系统后续研究与工程化应用提供参考。

面向日益增长的导航定位授时服务需求,本文研究了“北斗”系统与低轨卫星系统融合发展的方案,提出了融合星座系统发展路线。基于“北斗”系统的核心导航星座高精度时空基准、星间互联,实现低轨卫星快速的时空基准溯源以及“北斗”与低轨星座间的信息互联,构建以“北斗”系统为核心,低轨卫星系统为扩展的融合星座,借助低轨卫星数量多、全球监测、观测几何变化快的特点,进一步提升导航服务性能,实现效益最大化。

“北斗”三号卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,自2020年系统开通至今服务稳定可靠,为全球用户提供了优异的导航、定位和授时服务。本文利用实测数据从覆盖能力、空间信号精度、可用性、连续性和定位精度五个方面对“北斗”系统的指标进行了分析,结果表明“北斗”系统各项服务性能指标均处于国际领先水平。此外,针对行业需求不断发展,卫星导航技术持续演进的趋势,对“北斗”系统服务性能提升的方向进行了展望,以期对下一代“北斗”系统的发展建设提供参考。

“北斗”卫星导航系统是我国建设的首个巨型复杂星座系统,为确保系统高效、健康、稳定运行,其星座运行管理要求极高。为更好地开展在轨管理工作,提升对“北斗”卫星运维的支持能力,强化保障系统稳定运行的技术手段,加强与运控、测控、星间链路管控等各地面系统之间的信息共享与沟通协同,研制并建设了“北斗”卫星在轨技术支持系统,并采取了多种方法有效提升了“北斗”系统可用性。“北斗”卫星在轨技术支持系统实现了卫星在轨遥测数据、地面测试数据、运行业务数据、第三方在轨服务监测数据等的互联互通,具有导航星座在轨状态管控、健康评估、风险评估、故障诊断及处置等功能,该系统的应用有力保障了“北斗”导航系统的连续、可靠、稳定运行。

“北斗”短报文通信是中国导航卫星的一项特色能力。“北斗”短报文具有区域短报文和全球短报文两种服务模式,为用户提供包括单向位置报告、应急搜救和端到端双向报文通信业务。目前,“北斗”短报文已得到广泛应用,而且随着应用技术不断开发、应用需求的持续拓展,未来“北斗”短报文应用领域将具有深远的应用前景,能大幅度提高社会经济效益。

随着我国数字经济的蓬勃发展,“北斗”精准时空数据的价值越来越受到重视,“北斗”应用与产业化发展也迎来了前所未有的机遇。通过与数字经济相结合,“北斗”系统已经在行业领域和大众领域打造了众多数字化应用场景。进一步推动“北斗”规模化应用和产业健康发展,形成新的应用产业生态体系,有助于让时空服务成为我国数字经济发展新的强大动力,从而赋能各领域产业数字化进程。本文结合当前“北斗”应用与产业发展现状和数字经济发展形势,重点围绕“北斗”应用产业生态未来演进变化趋势等问题进行探讨,提出相关认识和建议,以期为我国综合时空体系的建设和发展提供有益借鉴。