北鬥壹號衛星定位系統的英文簡稱為BD，在ITU（國際電信聯合會）登記的無線電頻段為L波段（發射）和S波段（接收）。 北鬥二代衛星定位系統的英文為Compass（即指南針），在ITU登記的無線電頻段為L波段。
北鬥壹號系統的基本功能包括：定位、通信（短消息）和授時。
北鬥二代系統的功能與GPS相同，即定位與授時。
[編輯本段]系統工作原理
“北鬥壹號”衛星定位系出用戶到第壹顆衛星的距離，以及用戶到兩顆衛星距離之和，從而知道用戶處於壹個以第壹顆衛星為球心的壹個球面，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字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶出於某壹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。
“北鬥壹號”的覆蓋範圍是北緯5°壹55°，東經70°壹140°之間的心臟地區，上大下小，最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度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。系統能容納的用戶數為每小時540000戶。
[編輯本段]與GPS系統對比
1、覆蓋範圍：北鬥導航系統是覆蓋我國本土的區域導航系統。覆蓋範圍東經約70°壹140°，北緯5°壹55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
2、衛星數量和軌道特性：北鬥導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛星為準同步軌道，繞地球壹周11小時58分。
3、定位原理：北鬥導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自位解算在那裏而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性，GPS正在發展星際橫向數據鏈技術，使萬壹主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而“北鬥壹號”系統從原理上排除了這種可能性，壹旦中心控制系統受損，系統就不能繼續工作了。
4、實時性：“北鬥壹號”用戶的定位申請要送回中心控制系統，中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶，其間要經過地球靜止衛星走壹個來回，再加上衛星轉發，中心控制系統的處理，時間延遲就更長了，因此對於高速運動體，就加大了定位的誤差。此外，“北鬥壹號”衛星導航系統也有壹些自身的特點，其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述，北鬥導航系統具有衛星數量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現壹定區域的導航定位、通訊等多用途，可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。缺點是不能覆蓋兩極地區，赤道附近定位精度差，只能二維主動式定位，且需提供用戶高程數據，不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求，用戶數量受壹定限制。但最重要的是，“北鬥壹號”導航系統是我國獨立自主建立的衛星導少的初步起步系統。此外，該系統並不排斥國內民用市場對GPS的廣泛使用。相反，在此基礎上還將建立中國的GPS廣域差分系統。可以使受SA幹擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數米級，可以更好的促進GPS在民間的利用。當然，我們也需要認識到，隨著我軍高技術武器的不斷發展，對導航定位的信息支持要求越來越高。
[編輯本段]雙星定位不同於“多星”定位
“壹代‘北鬥’只用雙星定位，比GPS等投資小、建成快，”範本堯說這是我國國情決定的，也對壹代“北鬥”的技術路線提出了特殊的要求，“所以我們的定位系統具有自己的特點。”
美國的GPS和俄羅斯的GLONASS，都是使用24顆衛星（GPS還另有3顆備份衛星，GLONASS則因經費問題損失了幾顆衛星）組成網絡。這些衛星不中斷地向地面站發回精確的時間和它們的位置。GPS接收器利用GPS衛星發送的信號確定衛星在太空中的位置，並根據無線電波傳送的時間來計算它們間的距離。等計算出至少3～4顆衛星的相對位置後，GPS接收器就可以用三角學來算出自己的位置。每個GPS衛星都有4個高精度的原子鐘，同時還有壹個實時更新的數據庫，記載著其他衛星的現在位置和運行軌跡。當GPS接收器確定了壹個衛星的位置時，它可以下載其他所有衛星的位置信息，這有助於它更快地得到所需的其他衛星的信息。
“1983年，‘兩彈壹星’功勛獎章獲得者陳芳允院士和合作者提出利用兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想，經過分析和初步實地試驗，證明效果良好，”中國計量科學研究院的黃秉英研究員說，這壹系統被稱為“雙星定位系統”。
壹代“北鬥”采用的基本技術路線最初來自於陳芳允先生的“雙星定位”設想，正式立項是在1994年。北鬥衛星導航系統由空間衛星、地面控制中心站和用戶終端等3部分即可完成定位。壹代“北鬥”與GPS系統不同，對所有用戶位置的計算不是在衛星上進行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北鬥用戶的位置及時間信息，並負責整個系統的監控管理。
有源無源是關鍵不同點
“壹代‘北鬥’采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是無源定位，”範本堯說，“這是它們質上的不同點。”
所謂有源定位就用戶需要通過地面中心站聯系及地面中心站的傳輸，通訊就不必通過其他的通訊衛星了，壹星多用符合我國國情。GPS和GLONASS沒有設計通訊功能，主要原因就在於不需要地面站中轉服務的無源定位不能提供通訊服務。
區域性基於技術水平
北鬥定位導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其介紹，北鬥定位導航系統的開發具有重要意義,並有壹些GPS系統所沒有的長處，如在靜態地圖的基礎上，可以把道路擁堵的實時情況在導航儀上反映出來。
壹代“北鬥”是區域衛星導航系統，只能全天候、全天時用於中國及其周邊地區；而GPS和GLONASS都是全球導航定位系統，在全球的任何壹點，只要衛星信號未被遮蔽或幹擾，都能接收到三維坐標。“區域性是我國雙星定位的技術特點、水平以及國家需求決定的，”範本堯說。
GPS和GLONASS的空間部分是高度在2萬千米左右的衛星組成的網絡。GPS的衛星平均分布在6個軌道平面上，GLONASS衛星平均分布在3個軌道平面上，不停地繞地球旋轉。這樣，在全球的任何位置、任何時間都可同時觀測到4顆以上的衛星，通過它們就可以獲得高精度的三維定位數據。
“北鬥”壹號是雙星定位，軌道偏高，距離地面3萬6千千米，是地球同步靜止軌道衛星。之所以要在這麽高的高度是因為我們只有兩顆定位衛星，不能覆蓋整個地球，如果在較低軌道上繞地運行，每天就要有壹定時間不能監控我國所在區域。
二代“北鬥”可稱“中國的GPS”
“我國發展二代‘北鬥’不會采取壹步到位的方式，也不會停掉壹代，另外發展二代，”範本堯說，“我們會在壹代的基礎上不斷補充衛星數，增加其功能，提高其整體水平。”這位將繼續承擔二代“北鬥”設計工作的科學家說：“二代‘北鬥’可以稱為‘中國的GPS’，不過它仍然會比GPS多壹個通訊為發展我國二代“北鬥”的關鍵技術提供了準備。範本堯舉例說，此次定位的“北鬥”壹號備份衛星上新裝載了用於衛星定位的激光反射器，能夠參照其他星，把自身位置精確定格在幾個厘米的尺度以內。這顆衛星已定位成功，表明這種技術是有效而可靠的。這樣，當我們不斷發射新的衛星構建二代“北鬥”體系時，眾多衛星就會找準自己的位置，構成符合標準的網絡。此外，“北鬥”壹號的3顆星壽命都是8年，專家正不斷研究，預計下壹次發射的衛星壽命就能達到10年左右了；而目前GPS衛星的壽命都是12年左右，GLONASS衛星的壽命則是3到5年。
“20世紀原子鐘最輝煌的應用莫過於由它構成了全球定位系統的核心，”黃秉英說，導航星和地面站全離不開它。目前的原子鐘主要有3種：銣鐘、銫鐘和氫鐘。結構緊湊、可靠性高、壽命長的原子鐘正是發展全球定位系統必需的。在結構方面，銣鐘最小體積已達到6立方厘米；在頻率穩定度方面，氫鐘最好；而在長期頻率穩定度和準確度方面，則以銫鐘最佳。目前，設在中國計量科學研究院的國家授時中心使用的就是被稱為“激光冷卻－銫原子噴泉頻率基準”的銫鐘，我國的授時基準---UTC（NIM）都是由它提供並不斷同國際基準校正的，而“北鬥”將建成，屆時，國民經濟各領域都將從中獲得更大的效益。
2003年5月25日，我國在西昌衛星發射中心將第三顆“北鬥壹號”導航定位衛星送上太空，標誌著我國擁有了自己的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份星組成。前兩顆“北鬥壹號”衛星分別於2000年10月31日和12月21日發射升空。
北鬥衛星導航系統可以為船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、野外作業、水文測報、森林防火、漁業生產、勘察設計、環境監測等眾多行業以及其他有特殊調度指揮要求的單位提供定位、通信和授時等綜合服務。
2000年，北鬥導航定位系統兩顆衛星成功發射，標誌著我國擁有了自己的第壹代衛星導航定位系統，這對於滿足我國國民經濟、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、地面控制中心為主的地面部分、北鬥用戶終端三部分組成。
北鬥導航定位系統服務區域為中國及周邊國系統可廣泛應用於船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、海上作業、漁業生產、水文測報、森林防火、環境監測等眾多行業，以及軍隊、公安、海關等其他有特殊指揮調度要求的單位。
[編輯本段]北鬥系統三大功能
快速定位：北鬥系統可為服務區域內用戶提供全天候、高精度、快速實時定位服務，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，用戶可以壹次傳送40-60個漢字的短報文信息；
由於對包含車輛的位置和狀態信息的數據要求有壹定的實時性。同時車輛與調控中心之間的信息溝通實際上也是壹種數據的通信方式，其信息量壹般也不會超過GSM短信息的長度範圍。因此利用GSM的短消息業務基本可滿足系統通信的需要。 其次，通過短信息方式發送數據其成本代價遠遠低於其它方式（如通過話音信道）。
與其他無線電臺等傳統方式比較，采用GSM短信息網絡系統具有以下優點：
1、 速度快，實時性好，不掉線；
2、 可以雙向通信，及時返回終端信息；
3、 設備體積小，操作簡單；
4、 由於控制中心無須專門設置大功率發射電臺，將大大降低安裝費用；
5、 覆蓋面廣受地理環境
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。
[編輯本段]北鬥衛星定位系統的民用服務提供商
目前有五家，以神州天鴻（北京神州天鴻科技有限公司）和北鬥星通（北京北鬥星通衛星導航技術有限公司）最為出色。
神州天鴻公司的網址是：www.chinatopcom.com
北鬥星通公司的網址是：www.navchina.com
[編輯本段]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）載遇險報警終端設備技術要求和使用要求》（標準編號為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》（標準編號為JT/T591-2004）
《北鬥壹號民用車（船）載終端設備技術要求和使用要求》（標準編號為JT/T592-2004）
[編輯本段]北鬥應用五大優勢
同時具備定位與通信功能，無需其他通信系統支持；
覆蓋中國及周邊國家和地區，24小時全天候服務，無通信區；
特別適合集團用戶大範圍監控與管理，以及無依托地區數據采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“妳在哪”；
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。
[編輯本段]“北鬥壹號”GPS 汶川地震中起重要作用
“北鬥壹號”在通信中斷情況下發揮重要作用
中國自主研制的“北鬥壹號”系統在通信中斷的情況下發揮重要作用，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，壹支攜帶了“北鬥壹號”終端機的部隊，從中午12時開始，沿著馬爾康、黑水、理縣到汶川的317國道，以每小時6公裏左右的速度壹路急進。6個小時前進了近40公裏，已經進入汶川縣境內，離縣城還有40公裏左右的路程。
由於通信受阻礙，位於北京的衛星導航定位指控中心初步判斷該部隊隸屬四川武警總隊。指控中心正在進壹步了解情況。
[編輯本段]北鬥衛星系統將首先應用於北京奧運會
從12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，由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年該系統將首先應用於北京奧運會。北京奧運會期間，它將在交通、場館安全的定位監控方面，和已有的GPS衛星定位系統壹起，發揮“雙保險”作用。
“目前，北鬥衛星導航系統已擁有5顆導航衛星，2008年前還將發射壹些衛星。”中國衛星導航工程中心副主任冉承其在發布會上說，2003年，我國已建立起北鬥導航試驗系統，該試驗系統具有為中國及其周邊地區定位、授時、報文等功能，並已在交通運輸、漁業、勘探、森林防火等民用領域使用。隨後建設的北鬥衛星導航系統功能更趨完善。
據悉，該系統08將為北京奧運會的交通調度或場館監控服務，屆時，將把自身具備的監控功能和北京交通部門所提供的交通擁堵情況進行疊加，使駕駛者不僅能知道哪條路線距離最短，還能結合道路的實時情況，尋找到壹條用時最短的線路。據估計，2010年前，北鬥衛星導航系統將在上海使用。
北鬥定位導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其介紹，北鬥定位導航系統的開發具有重要意義,並有壹些GPS系統所沒有的長處，如在靜態地圖的基礎上，可以把道路擁堵的實時情況在導航儀上反映出來。