GPS的便利性功能性多年來深入人心，說到定位系統，所有人的反應便是美國的GPS(Global Positioning System)全球定位系統，目前市面上使用的大多數定位系統也正是GPS。而在中國，我國自主研發的北斗系統早已深耕多年，性能更是早已超越。中國的北斗系統也在不斷走出國內，在大國合作方面，中國與美國、俄羅斯分別簽署了系統兼容與互操作聯合聲明，兩個系統之間可以互不干擾，和平共處。普通用戶可以在不增加多少成本的情況下，同時使用北斗與GPS或者洛納斯兩個衛星導航系統。

手機芯片集成北斗功能成標配

小米年度旗艦手機小米8不久前在深圳發布，小米8同時支持GPS、北斗等導航系統；

在華為手機官網，除少數榮耀暢玩7版本、華為暢享8e等入門產品不支持北斗導航外，其他均支持國際四大導航系統；

OPPO、VIVO、金立等品牌的官網顯示，公司旗下大多手機產品的導航功能描述為支持GPS，部分旗艦手機也開始兼容北斗。

現階段，大家都還是以GPS為主，除非GPS沒有信號了，才會用北斗。以GPS為主、北斗為輔，這是平時大家在手機導航中很少能感受到北斗的原因。

芯片曾被認為是遏制北斗產業應用發展的瓶頸。不過，從現階段情況看，無論是國際手機芯片巨頭，還是國產芯片公司都已經把北斗作為標配，越來越多的手機企業也將北斗導航作為標配。

國內手機芯片龍頭企業紫光展銳副總裁周偉芳對表示，旗下芯片產品均支持北斗功能；

聯發科方面的人士告訴記者，Helio P60、Helio P22集成了北斗導航功能；

美國高通相關人士介紹，自2013年第四季度推出支持北斗定位功能的處理器開始，后續具有衛星定位功能的處理器都實現了對北斗定位的支持，同時高通物聯網芯片也都開始支持北斗。高通發布的驍龍845為業內支持中國信息通信研究院“網絡輔助北斗/ GPS位置服務平臺”的移動平臺。

除了手機行業，北斗導航在公安、交通、漁業、電力、林業、減災等方面也被廣泛使用。

目前，我國已經成功發射了8顆北斗三號全球組網衛星，簡易系統形成。預計2018年底為沿線國家提供服務，到2020年提供全球服務。

和GPS對比，北斗在芯片上確實有劣勢，但是它的優勢也是顯而易見的。和 GPS 相比，北斗導航有什么優點？（以下內容來源：知乎，作者：沈辰，著作權歸作者所有。）

1、安全。

這是建北斗重要的原因，沒有這個原因北斗真的是可以不建的，或者說可以緩一緩再建。GPS使用了這么多年，軍隊官方都沒有統一裝備GPS的任何產品（當然，會有私自購買的，只是一小部分），因為戰時美國不會讓你他的GPS，GPS信號是可以加密或關閉的。在地理信息如此重要的戰場，你只能靠自己。對于民用領域，@silencew提到GPS信號“做了手腳”，這是GPS的SA政策，而且這個政策在2000年5月1日已經取消了，所以你說GPS“做過手腳”的精度是5m是不正確的，實行SA政策時的精度應該是100m左右。雖然GPS的SA政策取消了，卻讓民用市場對其信心大大降低，只有自己能夠完全掌控的系統才能保證安全！缺點就是要花錢，但這個錢，第一，花，第二，花的還真不算多，GPS耗資200億美元（現在應該已經不止這么多了，因為需要不斷替換老舊衛星），北斗系統“預計投入經費500億”人民幣，一個字，值！

2、三頻信號。

北斗使用的是三頻信號，GPS使用的是雙頻信號，這是北斗的后發優勢。雖然GPS從2010年5月28發射了第一顆三頻衛星，但等到GPS衛星全部老化報廢更換為三頻衛星還好幾年。這幾年就是北斗的優勢期。三頻信號可以更好的除去高階電離層延遲影響，提高定位可靠性，增強數據預處理能力，大大提高模糊度的固定效率。而且如果一個頻率信號出現問題，可使用傳統方法利用另外兩個頻率進行定位，提高了定位的可靠性和抗干擾能力。北斗是全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統。

3、有源定位及無源定位。

有源定位就是接收機自己需要發射信息與衛星通信，無源定位不需要。

@Cloudz Dong所說的是北斗一代的有源定位，有源定位技術只要2顆衛星就可以完成定位，但需要信息中心DEM（數字高程模型）數據庫支持并參與解算。它在北斗二代上被保留下來，但不作為主要的定位方式(這個有待考證)

強調一下，北斗二代使用的是無源定位，和GPS是一樣一樣的，不需要信息中心參與解算，以此為理由批評北斗二代是不可接受的，有源定位頂多算個補充功能 ）。這個功能的好處是當你觀測的衛星質量很差，數量較少時（理論上，無源定位至少要4顆衛星才能解算XYZ和時間四個未知參數，實際需要的更多），仍然可以定位。這個功能對于緊急情況會比較有用，比如在山谷中，觀測條件非常差，能知道大概位置也是非常重要的。壞處是在戰爭中會暴露你的位置信息。需要信息中心參與解算就是答案說的“資源有限”，我們實習時候使用的北斗一代手持機，每60秒可以定位一次，不能頻繁定位，以保證信息中心不能過載。但是北斗一代不能民用的主要原因不是這個啊！北斗一代稱為北斗衛星實驗系統，北斗二代稱為北斗衛星導航系統，叫他一代二代僅僅是方便而已。從名字上就可以知道，北斗一代只是做個內部實驗而已，檢驗一下我們的理論、技術是否可行，定位精度如何，再進行后續改進，設計的初衷根本沒打算民用啊。就像是蘋果公司做個內部樣機，自己試用一下看看要怎么改進，你就說因為他沒拿出來賣，是因為他技術不行？這就有點太過霸道了。因為北斗一代不能民用就說北斗不行的全都是耍流氓！

4、短報文通信服務。

這個是中國原創功能，并且非常實用。08年汶川地震的時候，震區的通訊方式就是北斗一代，當時簡直是好用到哭啊，也沒人嫌棄北斗一代手持機又大又丑了，有和沒有簡直是質的飛越，所以該功能果斷在二代中保留下來！（說明：北斗不是重要的通信手段。）但是這個功能也是有容量限制的，所以并不適合作為日常通信功能，而是作為緊急情況通信比較合適。基于這個功能，北斗還有一個好處是，不但能知道我在哪，還能讓別人知道你在哪。這個功能有利于求救啊。國家大力宣傳此功能，可能基于以下原因，宣傳其他功能大眾聽不懂啊，解釋起來太費勁了（玩笑話）。

5、境內監控。



衛星定位系統一般由三部分組成：空間星座部分，地面監控部分和用戶接收機部分。其中，地面地面監控部分又由三大部分組成：監控站，主控站，注入站。GPS系統在全球建了5個監控站，1個主控站（@夏牧陽說炸毀北斗地面指揮中心北斗就失效了，所以得出結論戰爭時北斗無用；那我們炸毀GPS的主控站（及其備用站）不也一樣的嗎，所以可以得出結論：GPS是無效的嗎？看待北斗的時候能不能不要帶有色眼鏡。）和3個注入站以保證衛星運行，這些站都設在美國國土上，并且在全球分布很均勻。包括美洲大陸的美國本土，太平洋的關島和夏威夷、印度洋的迭哥枷西亞以及大西洋的阿森松群島。中國沒法把監控站建到全球，所以中國在設計北斗系統時考慮到，地面監控部分只建在中國境內，就能夠保證整個系統的正常運行。在境外建站也不是不可以，只是就算建了，也只起到提高精度的作用（詳細請看7.局部加強，逐步成熟。），不能作為控制功能。這本來是北斗的劣勢，境內監控是被逼出來的，沒有其他選項，但現在成了北斗的安全優勢，不用受制于其他國家。（更新：1、中國境外的陸地遙感衛星數據接收站“北極站”，將于2015年在瑞典開工建設，預計兩年建成。2、中國將在南美洲的阿根廷建造境外衛星跟蹤站。）


6、分步開通。

GPS須整個系統建成后才能使用。目前北斗的14顆在軌衛星使用了5顆地球靜止軌道（GEO）衛星，5顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛星，4顆中高度圓軌道（MEO）衛星。北斗的星座方案來之不易，許院士說當時有幾個方案參與競爭，光是方案的修改論證就持續了整整三年，確定的這個方案不敢說沒有缺點，但是是所有方案里好的一個。不要認為國內建個什么東西都是領導拍拍大腦就決定的，有很多人為了中國的發展嘔心瀝血。中國現在發展那么快，要感謝這么一小部分人，他們真的很努力！言歸正傳，北斗衛星導航系統在這個創新的空間星座支持下，僅僅發射了16顆衛星，就于2012年12月27日在亞太地區正式開通運行。這有利于推動北斗的商用進程，有利于對后續的系統做進一步改進，有利于推動北斗產業鏈的成熟。畢竟北斗的市場肯定是中國嘛，先讓北斗系統在亞太地區發展幾年，讓芯片成熟幾年，想推廣到全球的時候也會相對容易。而且亞太地區的衛星利用效率肯定也更高，更值得優先投資。（新聞：2015年3月30日，首顆新一代北斗導航衛星由長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射。該星的發射成功標志著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展的啟動實施。北斗全球系統試驗衛星工程I1-S星是第17顆北斗導航衛星，其將開展新導航信號體制、星間鏈路等試驗驗證工作。中國北斗衛星導航系統總設計師楊長風31日對記者表示，2015年我國還將發射3到4顆北斗導航衛星，構成一個完整的試驗體系，北斗導航衛星再次進入密集發射期。 首顆新一代北斗導航衛星將實現技術突破，除了壽命由8年延長到10到12年外，在功能、性能上將有較大提升，可為全球用戶提供更高精度的衛星導航服務。下一代全球覆蓋導航衛星從性能指標上要比現在在軌運行的這個系統性能提高1到2倍，精度會達到2到3米。）

7、局部加強，逐步成熟。

理論上GPS在全球的定位精度是相當的。北斗系統針對中國及其周邊地區是特別加強過的，在國內衛星的幾何條件比較好。單點定位的精度取決于兩個方面：一是觀測量精度，二是所觀測衛星的空間幾何分布。導航中用精度衰減因子DOP來表示衛星空間圖形的貢獻，包括：空間精度衰減因子GDOP 、位置精度衰減因子PDOP、時間精度衰減因子TDOP、平面精度衰減因子HDOP、垂直精度衰減因子VDOP、相對定位幾何精度衰減因子RDOP。隨著北斗全球系統逐漸成熟，DOP越來越小，他在中國及周邊地區的定位精度超過GPS簡直就是嗖嗖的——“逐步成熟”并不是一個托詞，而是技術、理論上的進步。

（1）衛星數量增加。GPS設計使用21+3顆衛星，即21顆工作衛星，3顆備用衛星。目前GPS實際已經使用了32顆衛星，衛星數量越多，就會得到越多的冗余數據，數據就越可靠，DOP值越小。北斗現在只有16顆，等北斗衛星的數量越來越多，也會得到更多觀測數據，精度提升是必然的了。@馮浩提到北斗芯片一般會支持GPS，我認為可能存在以下原因，第一是補充北斗系統的精度，第二是為了開拓市場（剛開始只支持北斗沒人用啊）。這樣的話芯片更復雜，功耗更高，開發難度更大。但也不能說全是壞處，目前兼容不同系統也是行業發展的趨勢，GLONASS芯片一般也要兼容GPS，北斗芯片也有支持GLONASS甚至三個系統的。兼容系統，數據冗余更多了，精度更高，DOP小，這項功能做好了也會成為中國芯片廠商的優勢。（@蕭十一狼：我們的羲和系統能夠同時收到四個GNSS系統，確保定位準確，實時對比，確保老外沒對我們動手腳。）（ 12月4日補充一下，魅族MX4，MX4pro，小米4，華為G7，三星S5，NOTE4現在均已支持GPS、GLONASS、北斗。可以看到，兼容三大導航系統已經是大勢所趨，相信在不久的將來，兼容北斗的終端將會越來越多 。大家也不用糾結要選擇哪一款定位系統了，三大系統一起用真是優勢多多！ ）

（2）改正模型優化。與信號傳播路徑有關的誤差有：對流層折射誤差，電離層折射誤差延遲誤差，多路徑效應，地球自轉效應誤差。只能不斷減小誤差。用于改進電離層折射誤差延遲誤差的Klobuchar模型就是根據長時間氣象觀測數據，構造出電離層折射隨時間變化的經驗公式。說白了就是猜出來的，不過是有水平，有數據支持，聰明的猜，才出來后進行試驗驗證，好用就留著，不好用就繼續改。全球不同地區的電離層對流層都是不同的，這些公式是根據國外的觀測數據構造的，用在中國自然會差一些，我們需要給北斗更多的時間累計觀測數據，等待開發或優化更多的適合中國地區的改正模型。

（3）衛星軌道精度提高。衛星的實際運行軌道肯定與設計軌道有一定的差距。偽距定位的原理是：采用距離后方交會的方法確定接收機天線的三維坐標。只有衛星軌道精度提高了定位精度才會高。衛星的軌道是通過監控站的觀測數據擬合出來的，觀測時間越久，累積的數據越多，擬合的軌道越準確。北斗缺少國外的觀測數據，所以軌道精度在亞太地區較高，在國外的軌道精度會比較差。彌補這個缺陷也需要給北斗時間。再提一下地球靜止軌道 （GEO）衛星。GEO衛星相對地球做不到完完全全的靜止，會有一定的漂移。而地球同步軌道只有一個，資源非常匱乏，國際上把這個軌道劃分成了一小段一小段的圓弧，衛星只能在分配的范圍內移動，否則可能與其他衛星相撞，所以每隔一段時間就需要調整GEO衛星位置。目前調整北斗采用的是脈沖式，只能按整次數來調整衛星的位置，不能是零點幾次，所以可能出現多一次嫌多，少一次不足的情況。在后續發射的GEO衛星，調整衛星會改用連續式，想噴多少就噴多少，增強衛星控制能力與精度。一旦進行調整，之前的觀測數據就會作廢，需要重新累積數據。在調整衛星期間，那顆衛星處于失效狀態，因為我們不知道它的具體位置，需要幾天時間來重新定軌。但好在GEO衛星數量比較少（5顆），定軌比其他兩種衛星容易一些，速度也比較快一些。其他兩種衛星不存在這種情況，觀測時間久了，擬合的軌道精度自然就提高了，直到他死掉那天。

8、定位精度。

“北斗系統定位精度由水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，測速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，受時精度優于20ns，目前在中國及周邊地區，北斗系統服務性能與GPS相當。”許院士講座時說，他們的實測精度（按中誤差算）可以達到水平4——5m，高程5——6m的精度水平。許院士表示，北斗在剛投入使用就能達到如此精度，這連他們設計北斗系統的時候都沒想到，已經非常滿意了，而且北斗還有很大進步空間，精度還能進一步提高。上述10m的精度，我個人認為應該是對亞太地區的平均精度。需要注意的是，北斗的平面精度與高程精度是基本相當的，而GPS系統的水平精度確實不錯，但是他的高程精度是軟肋，比水平精度差得比較多，一般是1.5倍到2倍。

@silencew說GPS定位精度可以達到mm級，這是能實現的，但是不能脫離限制條件而談。衛星定位方法有很多種形式，如果按用戶衛星測量設備在作業中的狀態，可分為靜態定位與動態定位。差分技術是基于同步同軌性原理，使用已知點的基準站，計算出改正信息，再發送給流動站，進而改正流動站的瞬時位置。這是針對動態測量的技術，把定位精度由10——40m提高到小于3m。精度達到mm級應該是靜態的長時間的觀測條件下的定位。（以及有條件的相對定位@snailchaser：定位的話，長時間的靜態PPP（單點定位技術）確實可以達到mm級，不過用相對定位的方法（載波相位測量＋雙差解模糊度），在短基線＋較開闊環境下，也是可以穩定達到mm級的，甚至連動態也能達到這個精度。）具體解釋一下，靜態，就是要專門建一個房子，專門建一個固定觀測墩，這時三腳架精度已經不夠，而且還容易被移動。長時間，就是24小時，365天不間斷觀測，這就肯定要保證有電源，而且要求還很高，不能斷電，備用電源神馬的一定要有。觀測條件，就是要沒有電磁干擾，沒有高大建筑遮擋，人不能隨意靠近GPS天線，附近不能有平靜水面（會有多路徑效應），沒有大的山坡。不可或缺的是一臺高精度，高穩定性，高品質的GPS接收機及其他附屬設施（保存、處理數據等功能）。要滿足這些條件只能遠離城市，在有一定條件的農村，建一個高精度觀測站。不是隨隨便便就能滿足這樣苛刻條件的，建設和運行成本都非常高，我們學校就有建這樣的觀測站，我們是不能進去看的，因為會干擾信號，只能瞻仰下外觀了。北斗要這么觀測，精度肯定也不是10m了，不要隨便道聽途說了一個數據就說比北斗強，請說明觀測條件！特別說明一下，GPS系統使用的是WGS-84坐標系，北斗使用的是CGCS2000坐標系，所以二者的數值不能直接進行比較，需要進行坐標轉換，而坐標轉換一般會帶來精度上的損失。精度是可以在各自坐標系下直接比較的，不用進行坐標轉換。

9、推動整個制造業的升級。

（1）英語專業的學生英語水平那么高，你英語那么差，還學英語干什么？！同理，GPS的芯片那么好用，我們北斗系統的芯片不好用就不去努力進步了嗎？建成北斗系統，中國芯片廠商的春天啊，中國的芯片廠商終于可以有機會和國外的芯片廠商在北斗芯片上一較高低，雖然目前必然是有巨大差距的，但至少可以努力下吧？你讓國內的芯片廠商生產GPS的芯片和國外廠商競爭？這才是幾乎不可能。這就叫打破GPS的壟斷地位！“專家預測，到2015年，中國北斗相關產業規模將突破500億。 預計到2020年，僅北斗衛星導航市場將達到年產值4000億元人民幣，年復合增長率達到40%以上。”北斗很賺錢，國家給你創造機會了，這個錢要怎么拿，就看各自的本事了。看看全國遍地開花的北斗產業園就知道機會多難得。整個系統國家只負責空間星座和地面監控部分，這兩部分耗資巨大，技術要求高，系統性能指標主要取決于這部分。用戶接受設備部分則主要交給市場完成，這部分決定了導航系統的易用性，但這部分是人人都可以參與的，替代性非常強，所以自己的芯片不行，別全都賴給北斗，北斗很委屈——

（2）北斗系統的精度不夠高很大一部分的原因是中國的原子鐘不行。衛星導定位中，時間系統有著重要的意義，在由跟蹤站對衛星進行定軌時，要求衛星位置的誤差小于1cm時，相應的時刻誤差應小于2.6μs（1微秒=10 -6秒）；如果要求測量的距離誤差小于1cm時，則信號傳播時間的測定誤差應小于0.03ns（

1納秒=10 -9秒 ）。中國的原子鐘相對國外產品，體積大、質量重、精度還差了一個量級，這種高精尖的技術國外是對中國禁運的，我們只能靠自己。為什么不行？因為有一段時間原子鐘是可以從國外買的，相比起自己研制成本還不高，質量很好，國內直接放棄研制原子鐘了。等中國說要建導航系統，國外立刻對中國實施禁運，中國這個時候才趕緊又開始原子鐘的研制工作，暫停研制這幾年對中國的原子鐘發展多可惜，本來技術雖然不算先進，但也勉強跟上世界潮流，現在卻拉下一大截，如果中國一直堅持自己研制原子鐘，現在的北斗系統精度更高。要不是北斗系統，中國的原子鐘技術更是悲劇了。從這個例子也可以看出，靠別人靠不住啊，還想著GPS呢？你什么時候被他坑了哭都沒地方哭，因為你沒給錢啊，我對你又沒什么責任，給你用是照顧你，不給你用那才是應該的！現在你覺得用GPS不給錢好不好？沒關系，北斗也是免費的，更是自己的，靠譜的，安全的！就說這兩個例子，其他方面請自己腦補。

10、建設速度快。

歐洲早在1999年2月10日就提出建設GALILEO系統，在2005年發射了第一顆實驗衛星，2008年4月27日，發射第二顆實驗衛星，進度比最初的計劃推遲了整整五年， 2012年10月發射第3第4顆衛星。這四顆衛星組成網絡，初步發揮地面準確定位的功能。

北斗的第一顆衛星在 2007年4月14日發射升空， 2012年10月25日第16顆北斗衛星發射，這是北斗區域網最后一顆衛星，北斗導航工程區域組網順利完成，2013年12月27日正式發布了《北斗系統公開服務性能規范（1.0版）》和《北斗系統空間信號接口控制文件（2.0版）》兩個系統文件，這是北斗正式商用的標志，所有的廠商都可以根據這兩個文件來開發自己的產品。北斗與GALILEO在使用頻率上是有競爭關系的（有重疊）， “根據 “誰先使用誰先得”的國際法原則，中國在2009年發射三顆“北斗”二代衛星，正式啟用該頻率，而歐盟連預定的三顆實驗衛星都沒有射齊。敗下陣來，失去對頻率的所有權。 ”速度決定成敗啊，中國完勝，這簡直就是現實版的彎道超越。在這件事上我由衷的表揚一下社會主義制度，能夠集中力量辦大事。歐盟技術比中國先進，按說研發速度應該比中國快，而實際速度比中國慢的原因嘛，首先是大家都知道的財政和利益分配問題，大部分時間都用在談（chao）判（jia）上了吧；其次（我猜的），歐洲做事比較嚴謹，對衛星的要求比較高，所以研發時間變長。他們嚴謹的做事態度是值得我們學習的，但是！這也太磨嘰了吧，又不是一個人的獨角戲，旁邊還有一個虎視眈眈的中國啊，被甩了也是必然的了。看到我的祖國這么欣（sang）欣（xin）向（bing）榮（kuang），我也就放心了！

11、國際認可。

2014年11月17日至21日，國際海事組織（IMO）海上安全委員會第94次會議在英國倫敦召開，審議通過了對北斗衛星導航系統認可的航行安全通函，標志著北斗衛星導航系統正式成為全球無線電導航系統的組成部分，取得面向海事應用的國際合法地位。北斗衛星導航系統成為繼全球定位系統（GPS）、格洛納斯衛星導航系統（GLONASS）后的第三個全球衛星導航系統，服務世界航海用戶。這必將帶動北斗衛星導航系統在航海領域的國際化、產業化。獲得IMO認可后，我國將繼續推進國際電工委員會、國際航標組織、國際海事無線電技術委員會、國際電信聯盟等國際技術組織的標準、規范、指南文件的制定和修訂，以實現北斗系統進一步在國際海事領域的應用。

總結：

須把北斗存在的問題單獨再提出來說明一下。上文在說北斗優勢的時候，也沒有回避北斗的問題，比如：國外監控站很少，優勢與劣勢并存的GEO衛星，星鐘的差距，等等，具體內容文中找，這里就不進行贅述了。上面沒提到的有：

（1）衛星質量不高，壽命比較短。GPS衛星的壽命一般在8年，北斗衛星的壽命在5年左右，已發射的16顆衛星中，已有2顆老舊衛星失效。替換衛星的工作都是國家完成的，完全不影響用戶使用。（這個問題基本解決了，前面提到：衛星壽命由8年延長到10到12年（解釋一下下，數據前后有出入，我也不知道哪個更準確，總之是新衛星壽命延長了。）

（2）芯片價格較高。這是由于芯片的生產特點決定的，芯片在研發階段投入非常大，一旦研制成功，后續的生產成本就比較低了。北斗剛投入使用，用戶還比較少，所以價格高，等到大規模生產的時候，成本就被攤薄。

（3）強制安裝北斗。這一條消息剛出來的時候我也特別不舒服，但是請參考鳳凰軍事的短評。“ 明明知道GPS是處于壟斷地位的產品，卻鼓吹“北斗”去搞什么所謂“市場競爭”，完全就是一種鬧劇。這種言論明顯背叛了市場經濟基本的原則。”德寶科技轉載自網絡