六月十一，人民大会堂
二〇二〇年七月三十一日，北京人民大会堂。上午，会场里的灯亮着，台上是一块大屏幕，屏上显示着地球和一圈一圈的轨道。
按站内历法核校，这一天是庚子年六月十一，日干支乙亥。
仪式上宣布，北斗三号全球卫星导航系统建成开通。此前一个月，最后一颗组网卫星发射升空，星座补齐。
三十颗，三种轨道
北斗三号的组网卫星是三十颗，分三种轨道。
二十四个颗在中圆地球轨道，高度两万一千公里左右，绕着地球转，周期约十二小时。
三颗在地球静止轨道，高度三万六千公里，跟地球同步，停在赤道上空的固定位置。
三颗在倾斜地球同步轨道，高度也是三万六千公里，轨道面倾斜，星下点在地面上画一个「8」字。
为什么混编
别的导航系统多用单一的中圆轨道，北斗加上了高轨。
高轨的好处是「站得高、看得久」。一颗静止轨道卫星，能长期盯着一片区域，信号强，仰角高，城市里楼多的地方也容易收到。三颗静止加三颗倾斜同步，正好把亚太地区盖得厚一些。
所以北斗在亚太地区的定位精度比全球其他地方好一些。这不是取巧，是照着用的地方设计的：中国和周边的用户最多。
定位怎么算
定位靠测时间。
卫星上带着原子钟，发射信号的时候把时间打进去。接收机收到信号，看信号走了多久，乘以光速，就是距离。同时收到四颗以上卫星的信号，就能解出接收机的位置和时间。
为什么是四颗？三个未知数是坐标，一个未知数是接收机自己的钟差。接收机的钟不准，差一微秒，距离就差三百米。所以要把钟差当成未知数一起解。
卫星的钟准，地面要天天校。地面站测出卫星的钟差，编成参数发上去，卫星再广播给用户。
授时
导航系统同时是授时系统。
北斗的授时精度到十纳秒量级（对普通用户），高精度用户可以更好。电网、通信网、金融交易，都要用统一的时间。电网的同步相量测量、通信基站的切换、银行的交易时间戳，都靠这个。
在没有卫星导航之前，这些地方靠地面授时台、靠铯钟，成本高，覆盖有限。
卫星要靠地面看着。国内和海外布了若干监测站，站里装着高精度的接收机和原子钟，全天接收信号，测出卫星的轨道和钟差。数据汇到主控站，算出新的星历和钟差参数，编成电文，再从注入站发回卫星。卫星广播出去，用户才知道它在哪、它的钟差多少。
这一套叫地面运控系统。星在天上，实际上是被地面一天一天校着的。
短报文
北斗有一个别家没有的功能：短报文。
普通导航是接收机只听卫星，不发。短报文是用户可以通过卫星发一条短消息出去，几十个字，卫星收到以后转给地面站，地面站再转给收信人。
这个功能在海上、在沙漠、在地震灾区有用——没有手机信号的地方，能发一条「我在这里，平安」出去。
发消息要申请，终端是专用的，比普通接收机大一些。
终端屏幕上的数字
接收机的屏幕上显示经度、纬度、高度、时间，还有几颗卫星参与解算、信号强弱。
屏上没有干支。庚子年六月十一、日干乙亥，这一层在屏上没有；屏上的时间是 UTC 或者北京时间，精确到秒，后面还有小数。
屏幕的光在暗处发绿。数字一秒跳一次，跳的时候不闪。