这是迄今为止最权威最技术的一篇北斗技术访谈。许教授的每一句话都有巨大的信息量，也不用隐瞒啥，把北斗为什么要同步轨道卫星和倾斜同步轨道卫星、我国原子钟受制于人、我们的广域差分等问题讲得非常清楚。
    以下为全文。
　　在座的专业可能差距比较大，我简单把卫星导航系统说一遍，卫星导航系统是由一定数量分布的卫星，包括卫星的高度、卫星的倾角、卫星的轨道组成的空间部分，这个叫做卫星星座，比如GPS是由24颗组成的，叫做中轨卫星MEO。还有一部分是地面监测站不断观测所有的卫星，对所有卫星计算轨道，计算钟差。
　　通过注入站将轨道、钟差参数注入到卫星，用户接收机利用卫星发播的测距信号测距，依靠卫星的位置，用测量的距离解算自身的位置。如果简单点就是这三点。
　　避短扬长的北斗星座设计，一般都是扬长避短，为什么是避短扬长呢？这个是故意的，合适不合适大家来判断。首先说发展的瓶颈，我这里侧重讲不利条件，这个也是和大家习惯不是很一致，首先强调我们有多少有利条件，然后再想有什么不利条件。作为我的观点来讲，不利条件更重要。
　　因为你漏掉一个有利的条件，后果很可能是没能锦上添花的。如果你漏掉一一个不利的条件，后果可能是颠覆性的。作为发展卫星导航，因为我们是后发展的，在我们前面有GPS，我们完全可以发展GPS发展我们国家自己的系统，我们也学习，但是不能完全照搬。全面照搬是最简单的问题，也是最省事的问题。但是我们学习GPS还是遇到一些问题，这个是很难在全球布设监测站，我们说高精度定轨需要卫星全弧段的监测。比如我就测一小段，这个圆画不准的。
    有一个实际的数据，卫星位置的误差，左边是有监测数据的，右边是没有监测数据，完全靠外推的，我观测一小段推一段，这个位置误差会很大，一旦没有监测数据，误差会急剧增加。
　　对于绕地球的GPS卫星是中轨道卫星，东西旋转。对于这样监测站要全球分布，这一点美国可以做，我们做起来有困难。我们很难做到全球分布。
 
　　第二个问题就是星载原子钟相对滞后，依靠卫星的位置，通过测距来解算定位，测距怎么测？就是依靠信号传播的距离，距离=传播时间 光速，如果数字错一点，那个误差就大多了。所以对于星上的钟，所有的信号都是根据钟来发播的，那就要求很稳定的度星载原子钟，那就是10的13次方，大约就是百万年差一秒。
　　我们国家星载原子钟发展相对滞后，我们也都从美国、欧洲进口很高精度的原子钟，他们知道我们要搞卫星导航系统，结果就禁运了，一台也不卖给我们。像这样的两个问题，我说可以算是两个瓶颈问题，这样的问题很难在短时间解决。全球布站，我们很难短时间内发展，这个确实有一定困难。
　　我们是想试图从星座设计来寻求绕过瓶颈的办法，当然试图的途径很多，都曾经进行过探视，但是这条路我们走通了。
　　提到星座设计我们首先有三种卫星轨道，这是全球的图。一种是中轨卫星轨道MEO，高度是两万千米，像GPS，计划钟伽利略都是这样的高度，绕着全球转。
    还有一种轨道是同步卫星轨道，这个是3万6千千米，就是要在赤道面上，同时要维持这个高度。同步卫星就是跟着地球一起转的高度，只有在这个高度才能跟地球自转一致起来，从地球上来看就是不动的。
　　还有倾斜轨道的同步卫星IGSO，这个高度同GEO一样，只不过不在赤道上，GEO是在赤道上，倾斜的角度我们采用是55度，在地面上观察轨道是像“八字型的”的轨道，从地面上观察来讲是有不同的特点。MEO是从东到西绕着全球转，GEO卫星是始终不动的，在我们国家上空发一个GEO，我们随时随地都可以看到的。IGSO卫星是南北转，而且有一定的弧度范围.
　　我们说如果选择MEO或者IGSO轨道，如果可能绕过前面讲的两个瓶颈。因为这两个卫星不是东西跑，是南北跑，这个总跑不出我们国家，会离开我们国家的境内，但是不远，我们可以看得见，就是可以监测的到。这样我们就增加了跟踪弧段，IGSO和GEO我可以跟踪，如果和GPS一样的MEO，我们观测的弧段那只占全弧段的40%，那个精度就差了。
　　在国内设站的情况下，可以实现对GEO和IGSO的全弧度监测，这样就解决了我们没有办法在全球布站的问题，这样降低了星载原子钟的要求，要想取得准确的时间，我可以表好，比如说是欧米茄，我也可以天天和中央人民广播电视台对表，一个是表好，一个是勤对，如果不能勤对，那就是表好。但是如果GEO和IGSO我随时可以看得见，我随时都可以对表，因此在国内设站的条件下，可以实现勤对表。这样降低了对星载原子钟的技术要求，给我们国家发展高精度原子钟争取了时间，不是不发展，我们还是要发展。但是想立刻拿出来，这个拿不出来。这个不像包饺子，这个需要一个国家，有时候需要十年，甚至更长。国外比我们时间还要长，我们必须要一个发展的时间。
　　我们既然避开了两个发展的瓶颈，我们还要充分发挥GEO和IGSO的利用率高的特点，我们不是搞全球系统，而是一个区域系统，我们一会可以看到这个区域系统究竟有多大。
　　对于区域系统来讲，我们说这两种卫星的利用率是可以达到80%以上的，对于MEO我们国家的区域系统来讲40%，差了一倍。利用率高就意味着我们可以用比较少的卫星来达到同样的效能，这个是划算的，投入性能比也比较好。
　　在具体设计当中，经过了很多的探测，五个GEO和五个IGSO也就是十个卫星取得了满意的效果，对于覆盖区域大体上也接近地球的三分之一。
　　作为北斗二号，第一期就是区域系统，第二期就是全球系统。第一期星座就是5GEO+5IGSO。在赤道上分布了五个红点，就是地球同步卫星，同时在蓝色的地方是IGSO卫星，红色是不动，蓝色是沿着轨道运动。
　　如果说按照测距误差是两米的话，我们可以达到，甚至更高一点，我们估计一下这个系统究竟怎么样？我们给了一个图，这里分成几种颜色，绿色、蓝色、红色，绿色里面是由数字组成的。如果是6，这个就表示24小时之内最大的标准差是6米。蓝色的6，这个就不是6米了，是定位精度16米，红色6是26米。我们最关心的是橙色的，为什么最关心这个呢？这里有很多的蓝色的符号，都是美军在我们国家周边的军事基地，美军军事基地放在这里我们不关心行吗？不关心我们很可能会得到和伊拉克、利比亚、科索沃一样的结局。所以把最关心的放在这里，我们基本上6米到7米的样子，我们精度GPS也是一样。
　　刚才我们还讲了，采用这种卫星是利用率非常高，充分利用了利用率高的特点，其实这不是最早的方案，最早的方案是采用地球同步卫星和美国GPS一样大MEO卫星，这个方案已经上报给江泽民，而且得到了首肯。
　　4GEO+12MEO效果是一样，我们最关心就是北半球，也就是说用16颗卫星还赶不上10颗卫星的性能好，就是我们重新发挥了IGSO和GEO利用率高的特点。总结起来就是前面的避短扬长，避开我们的瓶颈，扬长高利用率。
　　区域系统有区域系统的优势，系统级的广域差分，这个是美国人为了降低民用精度搞的SA，这个就是人为加入轨道误差和钟差误差，就是从30米降低到100米，美国民用最开始测试是30米，结果达到的是20多米。但是美国军方认为这个不行，因为民用美国人可以用，那世界其他军方也可以用，那就是降低到100米，当时为了解决这个问题，其实也是美国先提出来的，就是差分。最后发现比较好就是广域差分，广域差分原理很简单，就是布测一些参考站，这些站我是精确知道的，我也是利用GPS定位，利用你不对我来反求出来卫星轨道偏了多少。为了做到这一点，需要建立差分参考站，像我们国家需要20来个。
　　另外需要计算中心，还要通过注入站向地球同步卫星发射，把数据发射给卫星，地球同步卫星再告诉用户，这个同步卫星是GPS以外的。参考站观测卫星，通过注入同步卫星向用户发播修正参数，精度从100m提高至5m左右。
　　广域差分有一个特点，就是区域的，不是全球的，我的用户在监测站范围之内用这个东西，另外是用户级的系统，GPS系统已经建成了，如果要增强，就是进差分站搞注入中心，再发同步卫星，但是发播的信号是一样的，所以不是原来的系统级，是一个用户级的系统。它的功能是可以提高轨道和钟差的精度。它只能提供参考站内的用户，站外就不灵。你是靠站来监测卫星，求出修正值，我们说MEO卫星是东西转的，如果转到东边，你东边用户可以看到这个卫星，但是你监测站测不到这颗卫星，因此就没有修正值，用起来就不太好用，用户跑到美国在我们这毫无办法。
　　美国人像欧洲搞的系统都是这样，要建立广域差分系统，需要建立参考站、计算中心、注入站、同步卫星，我们计算中心有了、导航系统本身有计算中心，导航系统本身有注入站，导航系统本身就有五颗地球同步卫星，因此我们就建立一个系统级的广域差分的系统，就在建北斗系统的时候，就把广域差分系统融在里面。一般叫做二级监测站，指的就是这个。
　　应该说这是我们建成的第一个系统级的广域差分系统，显然这个投资要少的多，性能也会好的多。同时不仅仅是对一个系统，只对北斗进行广域差分服务，因为同步卫星多，因此在信号编排格式的时候，既可以为北斗发播差分信息，也可以为GPS，同样也可以为伽利略发播差分信息，就是有可能能够为三个系统服务的广域差分系统。
　　同时可以为北斗全覆盖区提供差分服务，就是我们覆盖区是比我们国土要大的多的区域，按照一般的广域差分你必须在国土内。不管用户在最东边还是在西边，你看到的卫星就是十颗IGSO和GEO，这十颗在国内监测站随时随地都可以监测，我可以为广大的区域提供广域差分服务，这个是以前的广域差分系统所没能做到的，当然只限北斗，对GPS不灵，对伽利略也不灵，也就是监测站的范围之内，对北斗可以更广泛一些。
　　另外在建设阶段可以规避一些风险，最主要的技术风险就是轨道开始的时候可能测不准，我们的钟差也可能测不准，广域可以进行很好的修正，可以规避一时达不到设计指标所带来的影响，达到很好的结果。正像我们前面讲的，在GPS做广域差分的时候，我们可以从100 米提高到5米，我们开始做也不至于差到这个程度，从某种意义上讲，这个是很主要的规避风险的的措施。
　　刚才说了优势的地方，也有不足的地方。一个是GEO卫星工作期间有断点，按照规定GEO需要轨道微调，因为天上只有一个赤道，高度是三万六千公尺，所有通讯卫星都挤在圆弧上，所以国际电联有规定，每个卫星有一个规定，你向左、右不能偏出一度，卫星一偏0.1 度，就马上调整回来。这是按照规定要做的，这个不是我们的事，我们只是遵守。但是有一段时间会影响到定轨精度，我们能够达到卫星导航的系统，需要两天到三天的观测数据，但是只要进行轨道微调，这个从现在开始就不是原来的轨道，而是新的轨道。对于新的轨道必须观测两天到三天的数据，你才能订出比较准确的有满足条件。那这三天你卫星怎么办？这卫星不能用了，这就是一个问题。
　　对于这个问题，现在的办法就是快速定轨，就是精度差这么一点，但是我也能用，而且这个工作还再继续进行，我们争取更短的时间，使得工作的断点尽量缩短。我们通过系统级广域差分，新轨道广域差分不需要很长的时间，很短时间就可以测出来，甚至几秒钟就可以测出来，这时候一旦发生轨道微调，我就可以用这套系统及时发布修正值，这个需要更高的数据更新率，原来就不太适用，这个是可以解决的技术。
　　第二位置报告或者短信通信含有小功率的发射，这个比北斗1号压缩更短了，而且资源有限。我们在北斗1号宣传的时候讲，通讯可以进行短报文，用户真的发展起来，你会发现不够用。那时候说是150万/小时次服务，但是我们时间每小时的数还除3600秒，就是每秒可以服务多少，这样的容量大家都用，都用就塞满了，就服务不了。北斗2号同步卫星5个，另外在报文上可以做点文章。
　　还有一个问题，因为发射功率，就容易暴露。从军事来讲容易被对方侦查到，或者有被侦查到的可能。再有就是功耗体积都不容易下来，解决办法就是按需求分配。并不是所有的用户都需要报告，并不是所有的用户都需要短信，你不必都拿这种接受器，也不必都生产这种接受器，而且我也不是每秒都来发报，或者每分钟都报告，你汽车跑出去了，三五分钟报告一次足够了，有的甚至半小时都没有动。比如我指挥全球的系统，就没有必要几秒钟报告一次，这个也是按需求分配。另外合理的控制和利用资源，这个资源是有限的，就是怎么样合理的控制。
　　比如普遍的短信不能发了，这个不是笑话，真有这种事。还有局部地区功率增强逊于GPS，我在天津地区的信号可以增强，GPS可以增强30分贝，我们只可以增强15分贝的样子，我们抗干扰能力不如GPS，这个等待二期工程的改进。
　　还有就是一些技术细节和衔接的问题，作为一个复杂系统，需要发现和改进的磨合期，请大家耐心一点，不是系统发在天上就达到系统指标，对于复杂的系统不大容易做到这一点。我们的技术指标是按照美国GPS差不多的指标来定的，但是美国人从发射卫星开始，到达到所谓的技术指标，是发展二三十年，一开始就没有这个精度，也没有这个性能，所以对于各级领导和级别用户要有耐心。
　　我们不是为了自主定轨，我们要解决的是不能全球布站的问题，我们把问题简化了，指标落地了。为什么不提自主定轨呢，现在很多人还在提我们是自主定轨，其实也不完全是，还是靠地面站。
　　美国的出发点是什么，我一旦地面站遭到对方攻击，我可以自主定轨，不影响导航。首先中国把卫星打掉了，美国俄罗斯都打，至少这三个国家都具备摧毁卫星的能力，在这种情况下，如果把你卫星摧毁了，还搞什么自主定轨，所以情况变了，观点也要变，当然这是我个人的看法。
　　十年来我们原子钟取得快速发展，届时渴望取得突破，预计2020年实现。
　　最后一个问题是北斗与相关产业，标题列出来了，我发现我没有能力把问题讲下去，因为需要又懂得北斗系统，知道技术很清楚，又对产业很熟悉，又对用户很熟悉，这个是要挂两头的，上挂系统，下挂用户。
　　有些想法提供给客户，与其他系统相比，北斗的区域在于优势，不是全局的优势，而是区域的优势。就像解放战争的时候，国军兵力200万，共军30万，就全局来讲国军是有优势，但是在局部来讲，共军聚集大量人群，这样可以取得局部优势。我们说北斗的优势，目前来看就是在这里，我并不是全面比GPS怎么样，而是我在关键区域和GPS相差不多，甚至还比他强。
　　北斗比较安全，举一个例子，我们现在的通讯系统，不管GSM还是CDMA都需要时间同步和频率校准，都用的GPS，有一些在河南省某地区，两三天手机全不灵了，就是因为有一个研究所做了一个时间，把GPS干扰了，所以时间同步都不行了，因此系统就不干活了，事后发现是时间同步问题。如果美国人搞一点小猫腻的话，那就不是两三天问题，也不是局部地区的问题。
　　另外我们具备开发双系统应用的有利条件，双系统就是我的模片既可以做GPS又可以做北斗，并不是做双系统。去年有一个学者说，做双系统是北斗“傍大款”这个问题不能这么说，双系统应用最早是美国人先搞的，那个是GPS和另一个系统双应用，双系统一方面是一个系统出问题，一个做补充，两个系统同时用会有提高，性能会提高很多。用户不关心精度是7.8米还是8.7米，还是很关心在北京用很好，但是在天津为什么不行。这种问题就可以大大缓解，我们做过实验，作为GPS高度角大于35度的卫星，需要四颗卫星才能定位，所以在城市经常出现这个问题，对于打仗复杂地形也容易出现。这个就不是三颗多，而是变成七颗，这个问题就可以大大缓解。
　　主要看性能提高上，实际上GLONASS一开始是在1990年，20年前就已经有了双系统，所以说“傍大款”我是不同意的，不知道年轻同志对于Ashtech开发双系统怎么看，我估计那个时候他还太小。
　　应用双系统比任何一个单系统更具有优势，不单纯的是补缺。国内有目前唯一的广域差分，当时国内广域差分没有健全，GLONASS根本没有，我们可以对GPS和伽利略都可以进行差分。对于产业来讲，我希望要充分利用系统的优势，来创造优势的产业，谢谢大家！