北斗衛星導航系統

北斗1号

全世界をカバーするアメリカのGPSとは異なり、限定された地域のみに於いて機能する。2000年から2007年にかけて4基の衛星が打ち上げられ、その後、全て退役した。

中国のみをカバーする。

北斗2号

35基の衛星打ち上げを計画。北斗1号を発展・拡張させたものではなく、それ自体新しい衛星測位システムである。2020年までの完成を目指し、アメリカのGPSやヨーロッパのガリレオと同様に全世界をカバーしている。

アジア太平洋地域をカバーする。

北斗3号

35基の衛星で構成される。2020年7月から運用が開始された。全地球をカバーする。

詳細

北斗-1は4機（3機が稼働、1機は予備）の衛星から構成される実験的な航法システムである。衛星自体は中国のDFH-3静止通信衛星を元にしており、打ち上げ重量はそれぞれ1000kgである。中軌道の衛星を用いるアメリカのGPS、ロシア連邦のGLONASS、ヨーロッパのガリレオシステムと異なり、北斗-1は静止衛星を使用するため、このシステムは大規模な複数の衛星を必要としないが、地球上で使用できる範囲が衛星を見通せる地域に限定される事を意味する。利用できる地域は東経70°から140°、北緯5°から55°の範囲である。使われる周波数は2491.75 MHz。

進展状況

最初の衛星である北斗-1Aは2000年10月31日に軌道に投入された。2機目の北斗-1Bは2000年12月21日に打ち上げられた。3機目の北斗-1C（予備機）は2003年5月25日に軌道投入され、実験システムが完成した。

測位

2007年, 新華社通信は, 北斗の解像度は0.5 mと報告した。現存する利用者端末では, 校正した場合の精度は20 mと思われる（校正しないと100 m)。

海洋監視船などの公用船だけでなく、民間の漁船にも利用が進んでおり、2012年時点で約20万隻が利用しているという。

2013年の中国の衛星航法測位サービス産業の総生産額は『中国衛星航法測位サービス産業発展白書（2013年度）』によると、1040億元を超え、2012年を28.4％上回り、北斗の生産額は100億元を超え、産業に占める割合は9.8％に達した。ナビゲーション・測位端末の総販売台数は3.48億台を突破した。2013年末までに、中国の北斗端末の民間保有量は130万セットを超えた。

2014年1月28日、交通運輸部と公安部、国家安全生産監督管理総局は、『道路運輸車両動態監督管理方法』を共同で発布し、「観光バスやチャーターバス、3類（隣接県間の旅客運輸）以上の路線バス、危険貨物運輸車両は出荷前、基準に合った衛星測位装置に取り付ける」「重型トラックとセミトレーラートラクターは出荷前、基準に合った衛星測位装置に取り付ける」との規定を設けた。

8月9日、9月8日、10月20日、11月15日、11月20日、12月11日にそれぞれ、「リモートセンシング衛星20号」「リモートセンシング衛星21号」「リモートセンシング衛星22号」「リモートセンシング衛星23号」「リモートセンシング衛星24号」「リモートセンシング衛星25号」の6基のリモートセンシング衛星を打ち上げた

2015年5月19日、中米両国の衛星ナビゲーションシステムに関する最初の会議が北京市で開かれ、北斗とGPSの両システムの日常的な交流・協力のメカニズムを構築し、頻繁な会議を通じて協力を引き続き進め、共同ワークスチームを組織し、双方がともに関心を寄せる議題をめぐって協議する『中米民用衛星ナビゲーションシステム（GNSS）連合協力声明』が締結された。

中国国内では、スマートフォンや自動車などでの北斗対応サービスの市場規模が2019年で3450億元に達した。北斗対応の端末などは約120カ国へ輸出されている。中国と親密なパキスタンでは軍用機や巡航ミサイルの誘導にも採用されている。

位置の計算

2007年、北斗システムの精度はGPS単独よりもかなり高く、最高0.5mであり、既存の利用者は端末の校正により20m精度(校正しない場合は100m精度)に出来ると新華社が報じている。

端末

2008年時点で北斗-1の端末の1台あたりの費用は20000元（US$2,929）で、GPSのおよそ10倍の値段である。端末が高価な理由として"輸入された集積回路を使用しているから"と言われるが、代替品のチップを用いる事により値段を1000元以下に出来ると見られる。2009年11月16日から21日に深圳市で開催された中国ハイテクフェア ELEXCON 2009では、端末価格は3000元以下だとされる。

用途

• 1000台以上の北斗-1端末が2008年の四川大地震で被害地域で情報の供給に使用された。
• 2009年10月より雲南省の全ての中国の国境警備隊員は北斗-1端末を装備する。航法システムの主任設計者である孫家棟は、"多くの組織が私達のシステムを使用することはとても好ましい"と語った。
• 2019新型コロナウイルス対策として無人機による緊急物資の配達や防疫・パトロール、病院の測位などに使用された。

利点

• 衛星測位がメインではあるが、メッセージの送受信機能を備えており、これを利用してスマートフォン等で短いメッセージの送受信（漢字40文字/回）が可能である。

詳細

北斗-2は既存の北斗-1の拡大版ではない。5機の静止衛星を含む35機の衛星から構成される新しいシステムで、北斗-1と下位互換性があり、30機の非静止衛星（27機は中軌道で3機は傾斜対地同期軌道）で全地球を完全にカバーし、2段階のサービスが供給される。無料サービスは民生用途で、ライセンスサービスは中国政府と軍用途。2010年8月1日に、5機目が西昌衛星発射センターから長征 3Iロケットによって打ち上げられた。

• 無料でのサービスは測位精度10mで同期時計の精度は10ナノ秒で測定速度は0.2 m/秒である。
• 許可されたサービスでは無料サービスよりも精度が高く通信に使用する事も可能でシステムの状態に関する情報が利用者に提供される予定である。

進展状況

2011年12月末、限定的ながら10機の衛星による稼働が可能となり、中国とその周辺地域を対象に試験運用を開始。2012年10月に打ち上げた16機目の北斗により運用範囲がアジア太平洋地域へ広がった。