COMPASS是我国自主研发的全球卫星导航系统,包括"北斗一号"和"北斗二号"两套系统。"北斗一号"卫星定位系统方案于1983年提出,突出特点是构成系统的空间卫星数目少、用户终端设备简单、一切复杂性均集中于地面中心处理站。"北斗一号"卫星定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、高精度、区域性的卫星定位系统。
"北斗一号"卫星定位系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等组成。系统的工作过程是:首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号,经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号,并同时向两颗卫星发送响应信号,经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号,然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请,中心控制系统测出两个时间延迟:从中心控制系统发出询问信号,经某一颗卫星转发到达用户,用户发出定位响应信号,经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟;从中心控制发出询问信号,经上述同一卫星到达用户,用户发出响应信号,经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的,因此,由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外,中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图査找到用户高程值,又可知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而使中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密后由出站信号发送给用户。
"北斗一号"系统的主要功能包括定位,即快速确定用户所在地的地理位置,向用户及主管部门提供导航信息;通信,即用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信;授时,即中心控制系统定时播发授时信息,为定时用户提供时延修正值。
"北斗一号"的覆盖范围是5°~55°N,70°~140°E的核心地区,最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100 m,设立标校站之后为20 m(类似差分状态)。
"北斗二号"系统目前正在建设之中,预计于2020年前完成,将构成由30多颗不同轨道类型的卫星组成的全球卫星导航系统。