人類是在一次偶然事件中發現可以利用衛星進行導航。1957年，蘇聯成功發射第一枚人造衛星“斯普特尼克”1號(Sputnik-1)進入軌道后不久，美國兩位科學家在追踪這枚蘇聯衛星時無意中發現，他們收到的無綫電信號有多普勒頻移效應，即衛星在飛近地面時，接收机收到的無綫電頻率逐漸增高，飛遠時則逐漸降低。科學家對這种現象研究后產生靈感，衛星的軌道可由地面站測得的多普勒頻移曲綫确定，若知道衛星的精确軌道，不就能确定地面接收机的位置了嗎?從此，一种先進的導航技術“衛星導航”悄然興起。　　

當時美國科學家們即倡議利用衛星，為其“北极星”核動力彈道導單潛艇進行定位導航，以修正慣性導航系的時間累積誤差。于是美國在1958年提出利用“多普勒頻移效應”与“標准間差”定位原理的第一代衛星定位系經緯儀(Transit)构想，1960年4月開始發射首枚衛星，1964年提供軍用服務，1967年更開放給民間使用，此后曾進行兩次改進，1988年8月進行最后一次發射，2000年系報廢。“經緯儀衛星導航定位系”的成功，導致美國与蘇聯研發与建构更大規模、高精度的衛星導航定位系，即全球定位系(GPS)与全球導航衛得系(GLONASS)。

1983年，大陸開始籌划衛星導航定位系，1986年初，大陸正式以雙星快速定位通信系為名開始進行整個計划，并由北京跟踪与通信技術研究所負責研發。當時大陸專家研究報告提出多种衛星導航定位系的构想，經過深入評析，多數專家認為，利用2枚或3枚位于地球同步軌道的通信衛星進行導航定位的方案比較适合大陸。由于當時大陸航天科技實力，已具有製造与發射同步軌道通信衛星的能力，也已建立衛星地面追踪网，有相當規模的衛星軌道數据處理中心，所以有利于發揮既有的衛星資源与地面設施功能；另一方面也顧及到大陸經濟力量有限，因為此項發展需要24顆衛星類似美國GPS的衛星導航定位系，需要大量經費，當時大陸尚無此財力。

1986 年底大陸研發單位就提出了總体技術方案和試驗方案，預3年時間，就可利用已在軌道的2枚同步衛星進行整体演練，驗證導航定位原理，并檢驗系實用性，尋找實現雙星導航定位的技術途徑。就在大陸籌備雙星定位系期間，大陸專家發現1982年美國已有3名科學家開始發展一個利用3枚同步軌道衛星，名為 GEOSTAR的定位系，邃獲得多項專利。但是後來因為功能更佳的GPS全球定位系發展迅速，使得研發中的GEOSTAR系資金被撤走，在1991 年宣告失敗。由于GEOSTAR最后也將使用3枚衛星定位改為雙星定位，因此大陸仍宣稱使用雙星定位的概念是其最早提出并實現的。

1989 年9月5日凌晨5點，大陸科研人員以庫爾勒、南宁等4個用户机進行第一次定位演練，結果證明，利用雙星定位可實現定位、定時、簡短通信三大功能，而且比當時GPS的民用碼精度高好几倍。1994年1月，雙星快速定位通信系正式命名為“北斗”衛星導航定位系，并列為大陸“九五計划”要項。雙星快速定位系演練驗證試驗的成功，為“北斗”系統奠定了技術基礎。接下來的6年多里，北京跟踪与通信技術研究所又完成地面控制中心等應用系統的總体設計方案，建构 “北斗”系統的完整架构。

“北斗”系統運作原理与流程

“北斗”衛星導航定位系是全天候、全日時提供衛星導航定位信息的區域導航系，所以用户隨時都可以接收到衛星廣播的詢問信號，服務范圍以大陸地區為主。其定位原理系用3球交會測星原理進行定位，以2顆衛星為球心，2球心至用户的距離為半徑可畫出2個球面另一個球面是以地心為球心，畫出以用户所在位置點至地心的距離為半徑的球面3個球面的交會點即為用户的位置。

“北斗”衛星導航定位系是由太空的導航通信衛星、地面控制中心和客户端三部分組成：太空部分有2枚地球同步軌道衛星，執行地面控制中心与客户端的雙向無綫電信號的中繼任務；地面控制中心包括民用网管中心，主要負責無綫電信號的發送接收，及整個系統的監控管，其中，民用网管中心負責系統内民用用户的標記、識别和運行管理；客户端是直接由用户使用的設備，即用户机，主要用于接收地面控制中心經衛星轉發的測距信號。

地面控制小心包括主控站、測軌站、測高站、校正站和計算中心。主要用來測量和校正導航定位參數，以便調整衛星的運行軌道、姿態，并編制星歷，完成用户定位修正資料和對用户進行定位。簡單的説，“北斗”衛星導航定位系具有快速定位、簡短通信和精密授時的三大主要功能。

快速定位：目的在确定用户地理位置，為用户及主管部門提供導航服務。“北斗”衛星導航定位系使用的衛星，以快速捕捉信號和傳送大量數据見長，從用户發出定位申請，到收到結果1秒鐘。而在這1秒鐘内，整個系統要完成發送申請信號、上傳衛星、經地面控制中心計算出位置，再從衛星將定位信息送返申請用户等流程，而其中快速捕捉信了几毫秒。大陸宣稱這項20年前設計的快捕技術，在今天仍屬世界最先進的技術。“北斗”衛星導航定位系水平定位精度為 100米，差分定位精度小于20米。定位響應時間：一類用户5秒、二類用户2秒、三類用户1秒。最短定位更新時間小于1秒，一次定位成功率95%。

簡短通信：“北斗”衛星導航定位系具有用户与用户、用户与地面控制中心之間雙向數字簡訊通信能力。運作流程為地面控制中心接收到用户發送來的響應信號中的通信内容，進行解讀后再傳送給收件人客户端。一般用户1次可傳輸36個漢字，經核准用户可利用連續傳送方式最多可傳送120個漢字。這种簡訊通信服務， GPS無法提供。

精密授時：“北斗”導航系具有單向和雙向2种授時功能，根据不同的精度要求，定時傳送最新授時信息給客户端，供用户完成与“北斗”衛星導航定位系間時間差的修正。

“北斗”衛星導航定位系的工作步驟如下：

1.地面控制中心向2枚衛星發送詢問信號；

2.衛星接收到詢問信號，經衛星轉發器向服務區用户播送詢問信號；

3.用户響應其中1枚衛星的詢問信號，并同時向2枚衛星發送回應信號；

4.衛星收到用户響應信號，經衛星轉發器發送回地面控制中心；

5.地面控制中心收到用户響應信號，解讀出用户申請的服務内容；

6.地面控制中心并利用數值地圖計算出用户的三維坐標位置，再將相關信息或通信内容發送到衛星；

7.衛星在收到控制中心發來的坐標資料或通信内容后，經衛星轉發器傳送給用户或收件人。

“北斗”系統的軍事用途

“北斗”衛星導航定位系基本上是以滿足商用服務為主，雖然目前軍事用途仍有限，不過其仍具有雄厚的軍事應用潛力，這也是大陸未來發展重點。理由很簡單，雖然大陸衛星導航定位應用近年來發展迅速，但是絶大多數的軍民應用范疇都是建立在美國GPS之上。一旦發生戰爭，美國關閉GPS或加大民用碼誤差，對大陸而言，后果不堪設想，所以大陸必須末雨綢繆，發展自主的衛星導航定位系。

其實“北斗”衛星導航定位系的軍事功能与GPS類似，如：飛机、導彈、水面艦艇和潛艇的定位導航；彈道導彈机動發射車、自行火炮与多管火箭發射車等武器載具發射位置的快速定位，以縮短反應時間；人員搜救、水上排雷定位等。不過，因運作方式不同，“北斗”衛星導航定位系有一些GPS没有的軍事功能，其中最重要的就是部隊的指揮管制。

由于“北斗”衛星導航定位系的簡短通信功能可進行“群呼”，如集團用户中心發出的各种指令經“北斗”指揮型用户机上傳至“北斗”衛星接着轉給地面控制中心，再經出站鏈路傳至“北斗”衛星向目標用户轉發，使得集團用户中心可對其下屬用户進行指揮調度。另外，當用户提出申請或按預定間隔時間進行定位時，不僅用户知道門己的測定位置，而月-共調度指揮的上層單位或其他有關單位也可得知用户所在位置。這項功能用在軍事上，意味着可主動進行各級部隊的定位，也就是説大陸各級部隊一旦配備“北斗”衛星導航定位系，除了可供自身定位導航外，高層指揮部也可隨時通過“北斗”系統掌握部隊位置，并傳遞相關命令，對任務的執行有相當大的助益。換言之，大陸可利用“北斗”衛星導航定位系執行部隊指揮与管制及戰場管理。

“北斗”系統的限制与弱點　　由于“北斗”衛星導航定位系是雙星系統，因此，共用户接收測得二維(平面)的定位數据。用户若位于海平面上，因高度為零，可以直接求得三維(平面和高度)的定位數据；但用户若位于陸地或空中，就需要利用地面控制中心的數值地圖資料厙或用户自備的測高儀才能求得用户的高度，并進一步确定用户的三維坐標。若控制中心的數值地圖數据庫數据不够准shit~确，尤其是要拿到非本國的地理精确數据并不容易，定位出的位置數据就會有問題。

“北斗”衛星導航定位系用户的定位申請要送回地面控制中心，經由中心控制系統解算出用户的三維位置資料之后再發回用户。無綫電信號從地面發出，經衛星返回地面的上下行時間約為0.24― 0.28秒，從用户接收器應答測距信號到接收定位結果，信號經過兩次上下行鏈路的傳送，時間約需0.56秒，加上中心控制系統的計算時間，整個定位時間約需1秒鐘，即用户接收器約可在1秒鐘完成定位。這1秒的定位時間對飛机、導彈這种高速運動的用户嫌時間長，會加大定位的誤差，因此，若要利用“北斗”衛星導航定位系進行精确定位，以車輛、船舶等慢速運動的用户較适合。

由于“北斗”衛星導航定位系的客户端耍請求定位服務時，必須發出應答信號，即“有源應答”，如果使用者是軍方單位就會使自身失人隱蔽性，且這個定位服務要求的信號也可被敵方定位，而遭致攻擊。另外，客户端除了要和衛星一様接收來自地面控制中心的詢問信號，也要發出應答信號，因此，整個系統的同一時間内服務用户的數量便受用户可使用的通信頻率數量、詢問信號速率和用户的響應速率等條件的限制，所以“北斗”衛星導航定位系的用户設備容量是有限的，每秒鐘~shit容納150個用户。雖然每個客户端都有專用識别碼，不過一旦被破解，很容易使整個系統被敵人或有心人士以僞冒信號加以飽和，使系統癱瘓或者是傳送假信息，迷惑友軍。由于“北斗”衛星導航定位系中地面控制中心扮演着系統關鍵角色，如：承轉衛星信息、解算用户位置等，因此，一旦地而控制中心被毁，整個系統就不能運作了，這也是“北斗”系統的致命傷。“北斗”衛星導航定位系使用的衛星是同步軌道衛星，這意味着落地信號功率很小，因此，用户机需要有較大天綫(直徑達20厘米)才能接收信號，而且因“有源應答”運作方式，所以，用户机邃要包含發射机，因此在体積(普通型用户机長20厘米、寬17.5厘米、高5.2厘米)、重量、耗電量，甚至价格都遠比GPS接收机來得大、重、耗電与貴，而且這么且重的用户机，不要説是裝在導彈上，就是單兵使用都是一大負擔。 反制“北斗”衛星導航定位系，就像海軍反導彈作戰一様，可分為“硬殺傷”和“軟殺傷”。前者就是直接攻擊導航衛星和地面控制中心，不過，因“北斗”系統使用的衛星是同步軌道衛星，軌道高達36000千米，即使是美國也無此攻擊能力。不過美國倒是有攻擊地面控制中心的能力，美軍可以使用巡航導彈，机載防區外攻擊武器，或派遣隱形戰机、轟炸机，滲透大陸空防育接摧毁地面控制中心，癱瘓整個系統。的現有軍力尚無法對“北斗”系統地面控制中心發動直接攻擊。

至于“軟殺傷”，不外乎就是干shit~扰。其是無綫電系統都會受到干shit~扰，像天气或太陽黑子活動這种自然因素就會干shit~扰無綫電波，這將反制大陸“北斗”衛星導航定位系的主要方式。“北斗”系統的衛星雖然遠在距地表36 000千米的同步軌道上，但因衛星相對于地球是靜止的，所以要干shit~扰并不難。成功干shit~扰同步軌道衛星最近的例子就是2002午大陸“鑫諾”一號衛星被**功成員發射電波予以干shit~扰蓋台，“鑫諾”一號是大陸于1998年發射的同步軌道通信衛星，位置在東經110.5度的赤道上空。衛星上有24個C頻段轉頻器和14個KU頻段轉頻器，當時有3個KU頻段轉頻器受到干shit~扰。据瞭解，**功成員是以發射電視載波方式干shit~扰“鑫諾”一號衛星，而組裝干shit~扰衛星的發射載波器材技術不難有發射衛星信號能力的電信或廣播電視遽者(電用的SNG車)就有干shit~扰能力，但針對一般傳統調制方式(QPSK調制)的衛星信號而言，對于“北斗”衛星導航定位系采用的CDMA技術(分碼多任務)，最簡單的做法即為全頻帶描干shit~扰。

由于CDMA是使用擴頻技術，擴頻系統的主要优點就是具有很强的抗干shit~扰能力，但并非完全無法被干shit~扰。CDMA原理是不同用户使用不同的擴頻編碼(Spreading Code)來調制，接收器可依不同擴頻編碼來過濾其它用户信號而取出需要的信息。所以CDMA好比在在一間房間中，同時有一組人用中文交談，而另一組人用英文交談，彼此會有干shit~扰的產生，但在中文听者的耳中英較大的噪音而已，并不會影響听中文的辨識能力，因此，可以在同一時間、空間，有多組人用不同語言交談。但當交談人數多到一定程度時，彼此距離必鬚拉近才能听見，此時涵蓋率相對降低，容量亦受限制。所謂容量即頻寬，“北斗”系統上下傳頻 16.5兆赫，因此很容易被干shit~扰。由于“北斗”衛星導航定位系的位置、頻段、頻率等技術參數都是公開信息，如：“北斗”系統3枚衛星的位置分别位為東經 80度、140度、110.5度，上傳使用L頻段，頻率為1 610―1 626.5兆赫，下傳則為S頻段，頻率為2 483.5-2 500兆赫。即使“北斗”衛星導航定位系使用抗干shit~扰能力較强的CDMA擴頻技術，甚至有備用頻率，仍可使用全頻帶shit~干shit~扰机針對L和S頻段進行全面掃描干shit~扰，目陸軍電子戰連即有此干shit~扰能力。

不過一般通信衛星，尤其是軍用通信衛星通常都留有備用頻段，以備不時之需。因此，大陸“北斗” 衛星導航定位系的衛星可能也會留有備用頻段，作為反干扰之用。因除了要有L和S頻段的全頻帶shit~干shit~扰机外，也應發展全頻段的干扰能力。另外，大陸除了備用頻段外，也可能發展可同時使用“北斗”系統与GPS的雙模用户机，除了可提升定位精度外，一旦任一系統失效時，另一系統即可接替，并增加敵方干扰的困難。不過即使如此邃是可以進行干扰作為，因為GPS也很容易被干shit~扰。

2003年3月24日美伊戰爭期間，美國國務院抗議若干羅斯公司在美國攻打伊拉克之前，將一些敏感的軍事器材賣給伊拉克，其中最令人矚目的就是莫斯科航空轉換公司出售的GPS干扰設備。這家航空轉換公司成立于10 年前，主要遽務為研制壓制不同無綫電系統的干扰器，其作用對象包括戰机和炸彈上應用的全球定位系。美國政府指控，俄羅斯技師在巴格達協助建立干扰GPS 的系統，由于這套系統複雜，俄羅斯技師邃協助伊拉克操作。

干扰GPS信號的設備就是另一個同頻的電台，兩者發出相同頻率的信號互相干扰，使得收音机收不到清晰的聲音。因為這些精准器离地面都不遠，相對于地面發出的干扰電波，衛星信號就較弱，因此易被干shit~扰。而美軍也不能在同頻段進行反干扰，否則邃是會干shit~扰到武器系統GPS信號的接收。這种“作為已算是電子戰的一种，作用就如同以電子戰裝備直接干扰制導導彈的雷達波。其軍方也有類似干扰作為，軍事情報局就有很多是用來“反制匪波”，目的就在干扰大陸播。

由于伊拉克擁有的干扰設備有限，因此，伊拉克的為大多集中在巴格達或其它聯軍主要轟炸目標附近進行，因為縮小發射電波范圍才能集中發射功率，進行有效干扰。不過，美軍使用的精准器准shit~确度很高，伊軍雖成功干shit~扰GPS，但效果仍有限。以美軍大量使用以GPS制導的JDAM炸彈為例，其制導方式為戰机在投擲前，將目標坐標和戰机的最新位置輸入制導系統内，預設彈道，炸彈擲出后，因受大气影響會有偏离彈道情形，這時再利用不斷接收到的GPS定位信號操縱彈翼修正彈道，直到命中目標。由于這些精准器射程都很遠，除非伊拉克境内遍布干扰設備，否則很難全程干扰。而且這些精准器也很聰明，一旦接收不到新的信號，邃是會利用最后收到的信號修正彈道誤差值較大。像大型建築物，即使誤差10―20米，邃是能命中造成破坏。由于“北斗”衛星導航定位系“有源應答”的運作模式，使得資料更新速度較慢，原本就不利于速度較快的飛机和導彈做精确定位。所以一旦配備“北斗”衛星導航定位系的大陸飛机或導彈，干扰，其誤差值要比使用GPS制導被干shit~扰要來得大。

伊軍使用的GPS干扰設備的效能到底如何?因伊拉克和聯軍雙方都没有公布相關資料，因此很難判斷。不過由一些外電報道也許可推出一些端倪，剛開戰時，很多報道都指稱聯軍精准器准房子被炸，而屋前的汽車却毫發無傷，但隨着戰事推展，聯軍誤擊巴格達市場和住宅區造成平民死傷的事件，便不時發生。尤其是像市場這种大目標也會誤炸，有外電報道指可能是伊拉克發射的防空導彈未爆落回地面造成的，除此之外實在令人很難不聯想到是否這些誤炸事件是因聯軍精准器被伊軍干扰所致。不過要注意的是，這种GPS干扰設備一旦激活后因本身也發出電波，很容易被敵軍定位而暴露行踪，反而成為敵軍攻擊目標。美伊戰爭期間，聯軍受干扰后，立即以戰机摧毁伊軍使用的GPS干扰設備，由此可知這些干扰設備确實有效。

近年來，有很多信息指出，大陸已在彈道導彈或巡航導彈上加裝GPS制導系統，面對大陸精准器的威脅已研擬應付之道。“監察院”于2002年完成的“信息作戰戰斗力之全面檢討”項目調查報告中，就針對大陸可能利用衛星优勢行精准擊，建議軍方宜及早建立反制或防御能力，以達戰斗力保存目的。軍方在回复監察院”時指出，應付大陸可能利用衛星优勢行精准擊，在主動防御方面已規划籌建“反制衛星偵測及通信暨干扰GPS定位制導武器系統”發展計划，顰示軍方已注意到大陸GPS制導武器的威脅，并謀求反制之道。

大陸近年來在GPS差分定位技術，即DGPS(Differential GPS)的發展上不遺余力，目的就是要提高GPS定位精度，使得GPS定位更加實時精确，應用范圍更廣泛。“GPS差分定位”的原理如下：在一個經過測地得知其“精确位置數据”的固定地點(，以1個C／A碼(民用碼)用户接收器接收GPS的信號而獲得該“所測位置數据”，比較其与“精确位置數据”的差异就可得到“GPS定位誤差修正量”。然后以無綫電發射机將這些“定位誤差修正量”傳播出去，供該地區使用中的大量C／A碼用户接收器接收，修正其接收器的定位數据。通過“差分式GPS系統”，可使C／A碼接收器的定位精度提高約10倍之多。

而“北斗”衛星導航定位系的“03 星”雖是備份星，目的在“01星”或“02星”發生故障時，可接替其工作，但“01星”和“02星”都運作正常的情况下，則可利用“03星”進行差分修正服務、附加導航等工作，以提高定位精度。不過即使“03星”用來作為差分修正服務，“北斗”衛星導航定位系的客户收到3枚衛星信號，精度邃是比不上GPS用户至少可收到4枚衛星信號。所以大陸除了發展“北斗”系統与GPS的雙模用户机外。將來也可能利用已在大陸普設GPS差分基地站，發射“北斗” 系統的“定位誤差修正量”，使“北斗”系統用户能接收到第4個定位信號，以提高定位精度。因此值得注意的就是，大陸有可能派遣特工人員利用潛的机會，先勘察某些合适地點，進行精确測地后，設置隱藏的差分基地站。一旦戰爭爆發，就可啟用提供大陸戰机和導彈進行更精确的定位，執行點穴戰。有關單位應即早未雨綢繆研擬對策，以應付大陸的滲透潛伏。

除干扰衛星外也可利用“北斗”系統“有源應答”的運作模式，偵測大陸部隊，因此應研發偵測設備，并配發各級部隊，以便迅速掌握解放軍部隊位置，予以反擊。如果可能，也應嘗試對“北斗”衛星導航定位系客户端的識别碼進行破解，一旦譯碼成功除了可截取各客户端之間与地面控制，扣心互傳的信息外，邃可發送假信息誤導解放軍，另外，破解用户識别碼后邃能發出僞冒信號飽和“北斗”系統，使其它用户無法正常使用。