北鬥衛星導航系統﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中國正在實施的自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統，縮寫為BDS[1-2],與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統兼容共用的全球衛星導航系統，並稱全球四大衛星導航系統。北鬥衛星導航系統2011年12月27日起提供連續導航定位與授時服務。
北鬥衛星導航系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星。地面端包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站。用戶端由北鬥用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯「格洛納斯」(GLONASS)、歐盟「伽利略」(GALILEO)等其他衛星導航系統兼容的終端組成。
中國此前已成功發射四顆北鬥導航試驗衛星和十六顆北鬥導航衛星(其中，北鬥-1A已經結束任務)，將在系統組網和試驗基礎上，逐步擴展為全球衛星導航系統。
北鬥衛星導航系統建設目標是建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠覆蓋全球的導航系統。
北鬥衛星導航系統，促進衛星導航產業鏈形成，形成完善的國家衛星導航應用產業支撐、推廣和保障體系，推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛應用。
該系統可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務併兼具短報文通信能力。[3]中國以後生產定位服務設備的產商，都將會提供對GPS和北鬥系統的支持，會提高定位的精確度。而北鬥系統特有的短報文服務功能將收費，這個功能的實用性還有待觀察。
▲「北鬥」導航衛星守護下的海洋漁船
一、系統服務
北鬥衛星導航系統致力於向全球用戶提供高質量的定位，導航和授時服務，包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶，提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。
北鬥導航終端與GPS、「伽利略」和「格洛納斯」相比，優勢在於簡訊服務和導航結合，增加了通訊功能；全天候快速定位，極少的通信盲區，精度與GPS相當。向全世界提供的服務都是免費的，在提供無源定位導航和授時等服務時，用戶數量沒有限制，且與GPS兼容；特別適合集團用戶大範圍監控與管理，以及無依託地區數據採集用戶數據傳輸應用；獨特的中心節點式定位處理和指揮型用戶機設計，可同時解決「我在哪？」和「你在哪？」；自主系統，高強度加密設計，安全、可靠、穩定，適合關鍵部門應用。
中國計劃2012年左右，「北鬥」系統將覆蓋亞太地區，2020年左右覆蓋全球。我國正在實施北鬥衛星導航系統建設，已成功發射十六顆北鬥導航衛星。根據系統建設總體規劃，2012年左右，系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力。2020年左右，建成覆蓋全球的北鬥衛星導航系統。
二、實際應用
軍用功能
「北鬥」衛星導航定位系統的軍事功能與GPS類似，如：飛機、飛彈、水面艦艇和潛艇的定位導航；彈道飛彈機動發射車、自行火炮與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。
這項功能用在軍事上，意味著可主動進行各級部隊的定位，也就是說大陸各級部隊一旦配備「北鬥」衛星導航定位系統，除了可供自身定位導航外，高層指揮部也可隨時通過「北鬥」系統掌握部隊位置，並傳遞相關命令，對任務的執行有相當大的助益。換言之，大陸可利用「北鬥」衛星導航定位系統執行部隊指揮與管制及戰場管理。
民用功能
個人位置服務
當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北鬥衛星導航接收晶片的手機或車載衛星導航裝置找到你要走的路線。
氣象應用
北鬥導航衛星氣象應用的開展，可以促進我國天氣分析和數值天氣預報、氣候變化監測和預測，也可以提高空間天氣預警業務水平，提升我國氣象防災減災的能力。
除此之外，北鬥導航衛星系統的氣象應用對推動北鬥導航衛星創新應用和產業拓展也具有重要的影響。
道路交通管理
衛星導航將有利於減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛星導航接收機和數據發射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內自動轉發到中心站。這些位置信息可用於道路交通管理。
鐵路智能交通
衛星導航將促進傳統運輸方式實現升級與轉型。例如，在鐵路運輸領域，通過安裝衛星導航終端設備，可極大縮短列車行駛間隔時間，降低運輸成本，有效提高運輸效率。未來，北鬥衛星導航系統將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務，促進鐵路交通的現代化，實現傳統調度向智能交通管理的轉型。
海運和水運
海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛星導航最早應用的領域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛星導航終端設備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北鬥衛星導航系統將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時，北鬥衛星導航系統特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發。
航空運輸
當飛機在機場跑道著陸時，最基本的要求是確保飛機相互間的安全距離。利用衛星導航精確定位與測速的優勢，可實時確定飛機的瞬時位置，有效減小飛機之間的安全距離，甚至在大霧天氣情況下，可以實現自動盲降，極大提高飛行安全和機場運營效率。通過將北鬥衛星導航系統與其他系統的有效結合，將為航空運輸提供更多的安全保障。
應急救援
衛星導航已廣泛用於沙漠、山區、海洋等人煙稀少地區的搜索救援。在發生地震、洪災等重大災害時，救援成功的關鍵在於及時了解災情並迅速到達救援地點。北鬥衛星導航系統除導航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛星導航終端設備可及時報告所處位置和受災情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災時效，大大減少人民生命財產損失。
工作過程
首先由中心控制系統向衛星I和衛星II同時發送詢問信號，經衛星轉發器向服務區內的用戶廣播。用戶響應其中一顆衛星的詢問信號，並同時向兩顆衛星發送響應信號，經衛星轉發回中心控制系統。中心控制系統接收並解調用戶發來的信號，然後根據用戶的申請服務內容進行相應的數據處理。對定位申請，中心控制系統測出兩個時間延遲：即從中心控制系統發出詢問信號，經某一顆衛星轉發到達用戶，用戶發出定位響應信號，經同一顆衛星轉發回中心控制系統的延遲；和從中心控制發出詢問信號，經上述同一衛星到達用戶，用戶發出響應信號，經另一顆衛星轉發回中心控制系統的延遲。由於中心控制系統和兩顆衛星的位置均是已知的，因此由上面兩個延遲量可以算出用戶到第一顆衛星的距離，以及用戶到兩顆衛星距離之和，從而知道用戶處於一個以第一顆衛星為球心的一個球面，和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數位化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處於某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標，這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
四大功能
短報文通信：北鬥系統用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息。
可以達到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。
精密授時：北鬥系統具有精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。
定位精度：水平精度100米(1σ)，設立標校站之後為20米(類似差分狀態)。工作頻率：2491.75MHz。
系統容納的最大用戶數：540000戶/小時