北鬥壹號衛星定位系統的英文縮寫是BD，在ITU註冊的無線電頻段是L頻段(發射)和S頻段(接收)。北鬥二代衛星定位系統的英文是Compass，在ITU註冊的無線電頻段是L頻段。
北鬥壹號系統的基本功能包括:定位、通信(短報文)、授時。
北鬥二代系統的功能和GPS壹樣，就是定位和授時。
[編輯本段]系統工作原理
“北鬥壹號”衛星定位測量用戶與第壹顆衛星之間的距離，以及用戶與兩顆衛星之間的距離之和，從而得知用戶處於以第壹顆衛星為中心的球體與以兩顆衛星為焦點的橢球體的交點上。此外，中央控制系統可以從存儲在計算機中的數字地形圖中找到用戶的高程值，可以知道用戶在與地球參考橢球面平行的橢球面上。因此，中央控制系統最終可以計算出用戶所在點的三維坐標，這個坐標被加密後通過出站信號發送給用戶。
“北鬥壹號”覆蓋了北緯5-55°和東經70-140°之間的心臟區域，最大的部分和最小的部分，最寬的部分在北緯35°左右。其定位精度為水平100米(1σ)，設置校準站後為20米(類似差分狀態)。工作頻率:2491.75MHz系統每小時可容納54萬用戶。
[編輯本段]與GPS系統相比
1.覆蓋範圍:北鬥導航系統是覆蓋中國的區域導航系統。覆蓋範圍約為東經70-140，北緯5-55。GPS是壹種覆蓋全球的全天候導航系統。可以保證在地球任何地方隨時觀測到6-9顆衛星(實際上最多可以觀測到11顆衛星)。
2.衛星數量和軌道特征:北鬥導航系統在地球赤道面上設置兩顆地球同步衛星，每顆衛星的赤道角距約為60°。GPS將在六個軌道平面上設置24顆衛星，赤道傾角為55°，赤道角距為60°。衛星處於準同步軌道，繞地球壹周11小時58分鐘。
3.定位原理:北鬥導航系統是主動雙向測距二維導航。地面中心控制系統為用戶解決三維定位數據的計算。GPS是被動偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解決的自定位解決方案是在那裏而不是由用戶設備完成的。為了彌補這個系統的脆弱性，GPS正在發展星際橫向數據鏈技術，以便在主控站被摧毀的情況下，GPS衛星可以獨立運行。北鬥壹號系統原則上排除了這種可能性，壹旦中央控制系統損壞，系統無法繼續工作。
4.實時性:北鬥壹號用戶的定位申請要回傳到中控系統，中控系統會計算出用戶的三維位置數據再回傳給用戶，期間會通過地球靜止衛星往返壹次，加上衛星轉發，中控系統的處理時延會更長，所以對於高速運動的物體，會增加定位誤差。此外，北鬥壹號衛星導航系統也有自己的壹些特點，其短信通信功能是GPS所不具備的。
綜上所述，北鬥導航系統具有衛星少、投資低、用戶設備簡單廉價的優點，可以實現壹定區域內的導航定位、通信等多種用途，可以滿足目前我國陸海空交通對導航定位的需求。缺點是無法覆蓋極地，赤道附近定位精度差，只能二維主動定位，需要提供用戶高程數據，無法滿足高動態、機密軍事用戶的要求，用戶數量受到壹定限制。但最重要的是，北鬥壹號導航系統是我國自主建立的衛星制導初始起步系統。此外，該系統不排除GPS在國內民用市場的廣泛應用。相反，在此基礎上將建立中國的GPS廣域差分系統。受SA幹擾的GPS民用碼接收機的定位精度可以從100米修正到幾米，可以更好的促進GPS在民間的使用。當然，我們也需要認識到，隨著我軍高科技武器的不斷發展，對導航定位的信息保障要求越來越高。
[編輯本段]雙星定位不同於“多星”定位。
“壹代北鬥只用兩顆衛星定位，比GPS投入少，速度快”，範本耀說。這是中國國情決定的，也對北鬥壹代的技術路線提出了特殊要求。"所以我們的定位系統有自己的特點."
美國的GPS和俄國的GLONASS都使用24顆衛星(GPS也有3顆備用衛星，而GLONASS由於財政問題失去了幾顆衛星)組成網絡。這些衛星不間斷地向地面站發回準確的時間和位置。GPS接收機利用GPS衛星發出的信號來確定衛星在空間中的位置，並根據無線電波的傳輸時間來計算它們之間的距離。在計算出至少3 ~ 4顆衛星的相對位置之後，GPS接收機可以使用三角法來計算自己的位置。每顆GPS衛星都有四個高精度原子鐘，還有壹個實時更新的數據庫，記錄著其他衛星的當前位置和軌跡。當GPS接收器確定壹顆衛星的位置時，它可以下載所有其他衛星的位置信息，這有助於它更快地獲得其他衛星的信息。
“1983，‘兩彈壹星’功勛獎章獲得者陳芳允院士及其合作者提出了利用兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想。經過分析和初步的實地測試，它被證明是有效的，”中國計量科學研究院研究員黃秉英說。這個系統被稱為“雙星定位系統”。
第壹代“北鬥”采用的基本技術路線最初來自陳芳允先生的“雙星定位”思想，正式立項1994。北鬥衛星導航系統可以由空間衛星、地面控制中心站和用戶終端三部分定位。第壹代北鬥不同於GPS系統，所有用戶位置的計算不是在衛星上進行，而是在地面中心站進行。因此，地面中心站可以保留所有北鬥用戶的位置和時間信息，並負責整個系統的監控和管理。
主動和被動是關鍵區別。
“北鬥使用主動定位，而GPS和GLONASS使用被動定位，”範本耀說。“這就是他們質的區別。”
所謂主動定位，就是用戶需要通過地面中心站聯系和傳輸，所以通信不需要通過其他通信衛星，多用途衛星符合中國國情。GPS和GLONASS沒有通信功能，主要原因是沒有地面站中轉服務的無源定位無法提供通信服務。
地域性是建立在技術層面上的
北鬥導航系統是覆蓋中國的區域性導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其表示，北鬥定位導航系統的發展意義重大，它有壹些GPS系統不具備的優勢，比如在靜態地圖的基礎上，道路擁堵的實時情況可以在導航儀上反映出來。
北鬥是區域性衛星導航系統，只能在中國及周邊地區全天時使用。GPS和GLONASS都是全球導航定位系統，只要衛星信號不被覆蓋或幹擾，就可以接收到世界上任何壹點的三維坐標。“地域性是由中國雙星定位的技術特點、水平和國家需求決定的”，範本耀說。
GPS和GLONASS的空間部分是壹個高度約為20，000公裏的衛星網絡。GPS的衛星均勻分布在六個軌道平面上，GLONASS的衛星均勻分布在三個軌道平面上，不停地繞著地球旋轉。這樣在世界上任何時候都可以觀測到4顆以上的衛星，通過它們可以獲得高精度的三維定位數據。
北鬥壹號是壹顆地球靜止衛星，高軌道距地面3.6萬公裏。之所以要在這麽高的高度，是因為我們只有兩顆定位衛星，無法覆蓋整個地球。如果我們在低軌道繞地球運行，我們將無法在每天的某個時間監控我們的區域。
第二代北鬥堪稱“中國的GPS”
“中國不會壹步到位發展第二代北鬥，也不會止步於第壹代而發展第二代”，範本耀說。“我們將在第壹代的基礎上繼續補充衛星數量，增加功能，提高整體水平。”這位將繼續承擔第二代北鬥設計的科學家說:“第二代北鬥可以稱為中國的GPS，但它仍將比GPS多壹個通信，這為中國發展第二代北鬥的關鍵技術提供了準備。範本耀舉例說，北鬥壹號備份衛星新裝載了用於衛星定位的激光反射器，可以參照其他恒星精確定位在幾厘米以內。衛星定位成功，說明這項技術是有效可靠的。這樣，當我們不斷發射新的衛星來建設第二代北鬥系統時，很多衛星就會找到自己的位置，形成壹個標準的網絡。另外，北鬥壹號的三顆星壽命是8年，專家們也在不斷研究。預計下壹顆衛星壽命將達到10年左右。目前，全球定位系統衛星的壽命約為12年，而GLONASS衛星的壽命為3至5年。
“原子鐘在20世紀最輝煌的應用是它構成了全球定位系統的核心，”黃秉英說，導航星和地面站都離不開它。目前有三種原子鐘:銣鐘、銫鐘和氫鐘。結構緊湊、可靠性高、壽命長的原子鐘是全球定位系統發展的需要。在結構上，銣鐘的最小體積達到了6立方厘米；從頻率穩定度來說，氫鐘最好；就長期頻率穩定度和準確度而言，銫原子鐘是最好的。目前，位於中國計量科學研究院的國家授時中心使用的是名為“激光冷卻-銫原子噴泉頻率標準”的銫原子鐘，中國的授時標準——UTC(NIM)由其提供，並不斷與國際標準進行校準。北鬥建成了，到那時，國民經濟的各個領域都將從中獲得更大的利益。
2003年5月25日，中國在西昌衛星發射中心將第三顆北鬥壹號導航定位衛星送入太空，這標誌著中國擁有了第壹代完善的衛星導航定位系統。北鬥衛星導航定位系統是第壹代全天候、全天時提供衛星導航信息的區域導航系統。它由兩顆工作星和壹顆備用星組成。前兩顆北鬥壹號衛星分別於2000年6月31日和2月21日發射。
北鬥衛星導航系統可為船舶運輸、道路交通、鐵路運輸、野外作業、水文預報、森林防火、漁業生產、勘察設計、環境監測等多個行業和有特殊調度指揮需求的單位提供定位、通信、授時等綜合服務。
2000年，北鬥導航定位系統兩顆衛星發射成功，標誌著我國擁有了自己的第壹代衛星導航定位系統，對於滿足我國國民經濟和國防建設的需要，促進我國衛星導航定位事業的發展，具有重大的經濟和社會意義。北鬥導航定位系統由北鬥導航定位衛星、地面控制中心和北鬥用戶終端組成。
北鬥導航定位系統的服務區域是中國和周邊國家。該系統可廣泛應用於船舶運輸、公路運輸、鐵路運輸、海上作業、漁業生產、水文預報、森林防火、環境監測等多個行業，以及軍隊、公安、海關等有特殊指揮調度需求的單位。
[編輯此段]北鬥系統的三大功能
快速定位:北鬥系統可為服務區用戶提供全天候、高精度、快速的實時定位服務，定位精度20-100m；
短報文通信:北鬥系統用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶壹次可發送40-60條中文短報文信息；
因為要求包含車輛位置和狀態信息的數據是實時的。同時，車輛與調度中心之間的信息溝通，其實也是壹種數據溝通的方式，信息量壹般不會超過GSM短信的長度。因此，GSM的短消息業務基本上可以滿足系統通信的需要。其次，短信發送數據的成本遠低於其他方式(如語音通道)。
與電臺等其他傳統方式相比，采用GSM短消息網絡系統具有以下優勢:
1，速度快，實時性好，無掉線；
2、可以雙向通信，終端信息可以及時返回；
3、設備體積小，操作簡單；
4、由於控制中心不需要設置大功率發射臺，安裝成本會大大降低；
5、覆蓋地域環境廣。
精確授時:北鬥系統具有精確授時功能，可為用戶提供20ns-100ns的時間同步精度。
[編輯此段]北鬥衛星定位系統民用服務提供商
目前有五家，其中最好的是神舟田弘(北京神舟田弘科技有限公司)和北鬥星(北京北鬥星衛星導航技術有限公司)。
神州田弘公司的網站是:www.chinatopcom.com。
北鬥七星的網站是www.navchina.com。
[編輯此段]北鬥壹號衛星定位系統民用終端設備行業標準
北鬥壹號民用車(船)終端設備技術要求和使用要求(標準號為JT/T590-2004)
北鬥壹號民用數據采集終端設備技術要求和使用要求(標準號為JT/T591-2004)
北鬥壹號民用車(船)上終端設備的技術要求和使用要求(標準編號為JT/T592-2004)
[編輯此段]北鬥應用的五大優勢
同時具有定位和通信功能，無需其他通信系統的支持；
覆蓋中國及周邊國家和地區，24小時全天候服務，無通信區域；
特別適用於大規模監控和管理集團用戶，以及無支持區域用戶的數據傳輸應用；
獨特的中心節點定位處理和命令用戶機設計，可以同時解決“我在哪裏”和“妳在哪裏”；
自主系統，高強度加密設計，安全可靠穩定，適用於重點部門。
[編輯此段]北鬥壹號GPS在汶川地震中發揮了重要作用。
北鬥壹號在通信中斷的情況下發揮了重要作用。
我國自主研發的北鬥壹號系統在通信中斷的情況下發揮著重要作用，救災部隊攜帶的北鬥系統正在陸續發回各種災情和救援信息。
北鬥壹號衛星導航定位系統監測到，壹支攜帶北鬥壹號終端的部隊於中午12出發，沿317國道從馬爾康、黑水、理縣向汶川方向以每小時6公裏左右的速度快速前進。6個小時前進了近40公裏，已進入汶川縣境內，距縣城約40公裏。
由於通訊受阻，北京的衛星導航定位指揮中心初步判斷該部隊隸屬武警四川總隊。控告中心正在進壹步了解情況。
[編輯此段]北鬥衛星系統將首次應用於北京奧運會。
從65438年2月5日開幕的2007上海國際導航產業與科技發展論壇上獲悉，我國自主研發的北鬥衛星導航系統已進入初步應用階段，具備區域導航能力。2008年，該系統將首次應用於北京奧運會。在北京奧運會期間，它將與現有的GPS衛星定位系統壹起，在交通和場館安全的定位和監控方面發揮“雙保險”作用。
“目前北鬥衛星導航系統有5顆導航衛星，部分衛星將於2008年前發射。”中國衛星導航工程中心副主任冉承其在發布會上說，2003年，我國已建成北鬥導航試驗系統，具有對我國及周邊地區的定位、授時、發報功能，並已應用於交通、漁業、勘探、森林防火等民用領域。後期建成的北鬥衛星導航系統功能更加完善。
據悉，08系統將服務於北京奧運會的交通調度或場館監控。屆時，它會將自身的監控功能與北京交通部門提供的交通擁堵情況疊加，讓司機不僅能知道哪條路線的距離最短，還能結合道路的實時情況找到壹條時間最短的路線。預計2010年前，上海將使用北鬥衛星導航系統。
北鬥導航系統是覆蓋中國的區域性導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其表示，北鬥定位導航系統的發展意義重大，它有壹些GPS系統不具備的優勢，比如在靜態地圖的基礎上，道路擁堵的實時情況可以在導航儀上反映出來。