北斗三号和北斗二号的兼容性 --- 多年前的北斗设备还能接收北斗三号信号吗？

北斗三号卫星星座于2020年正式建成，而北斗二号卫星星座于2012年正式建成。那么在2020年之前，尤其是2017年之前的北斗设备，还能否接收北斗三号卫星信号呢？是否需要更换北斗设备，以适配北斗三号卫星呢？

今天我们就来探讨这个问题。

在下面的介绍中，我们仅涉及北斗的民用信号，不讨论军用信号。

北斗二号和北斗三号的民用信号

北斗二号卫星发射的信号分为3个不同的频段，分别为B1、B2、B3。我们可以将其类比为三条车道，这三条车道的名称就是B1、B2、B3。

其中，在B1频段上有B1I信号，B2频段上有B2I信号，B3频段上有B3I信号。我们可以理解为在B1、B2、B3三条车道上分别行驶着3辆小轿车，这三辆小车分别是B1I、B2I、B3I。

后来到了北斗三号建设阶段，总体设计人员认为一条车道上只跑一辆车，车流量太少，功能也有限，无法满足高流量、多功能的需求。所以对原来的B1、B2、B3车道进行了扩建和升级，扩建升级之后的北斗三号卫星的民用信号包括：

• B1频段上：B1I，B1C；
• B2频段上：B2a，B2b；
• B3频段上：B3I

基于此，我们对北斗三号和北斗二号的卫星信号进行梳理后发现：

• 北斗三号向下兼容北斗二号的信号

北斗三号卫星保留了B1I、B3I信号，而且信号的频点、扩频码、调制方式、导航电文和北斗二号卫星上的B1I、B3I完全相同，是完全向下兼容的。

• 北斗三号的新信号

北斗三号的新信号包括：B1C、B2a和B2b。

这三种信号都能够提供基本的定位、导航和授时功能。

除此之外：

B2a的载波频点和GPS的L5以及伽利略的E5b相同，能够与GPS和伽利略协同工作。同时，B2a的码速率是10.23Mbps，码速率的提高能够显著提升定位精度。如果仅从码速率方面考虑，在B2民用信号上，伪距测量精度和定位精度已经与B3频段上的军用信号相当。

地球同步卫星（GEO卫星）上的B2b信号还会播发精密单点定位（PPP）的信息PPP - B2b信号，供地面北斗接收机用于精密单点定位。目前，PPP - B2b信号能够播发GPS和北斗三号两个系统的改正数。

精密单点定位是非差高精度定位。关于什么是精密单点定位，后续我们会详细介绍。

• 北斗三号舍去的信号

B2I信号在北斗三号卫星上已不存在。

对导航定位用户的影响

一般来说，在2020年之前用于导航定位的北斗定位模块通常都支持北斗B1I和GPS L1 C/A信号。例如ublox的导航定位模组，国内其他厂家也有类似的模组。

由于北斗三号卫星在B1I信号上具有向下兼容的特性，因此2020年之前基于北斗二号卫星系统研制生产的北斗定位模块也能够接收北斗三号卫星发射的B1I信号，并用于定位。

下面展示的是2020年之前老的北斗定位模块在2025年4月份的实际对星测试情况。

图中，横坐标中底部的阿拉伯数字1，2，3，4，6，7，8，9，10，16，27，28，30，33，36，38，39，40，45，59，表示的是北斗二号/三号卫星的卫星号。

柱状图上显示的数字，比如39，44，41等，代表的是接收到的北斗B1I信号的信噪比。

绿色的柱状图代表该卫星参与定位了。

那么哪些卫星是北斗二号体制的卫星？哪些卫星是北斗三号体制的卫星呢？我们可以通过权威网站获取相关信息。

网站的网址是：https://www.csno-tarc.cn/system/constellation

• 卫星号，PRN，对应上面图里面横坐标中底部的阿拉伯数字：1，2，3，4，6，7，8，9，10，16，27，28，30，33，36，38，39，40，45，59。
• 卫星类型：这里BDS - 2代表是北斗二号卫星，BDS - 3代表的是北斗三号卫星。
• 健康状态
• 信号类型：包括B1I、B1C、B2a、B2b、B3I等。

如果下面的图看不清，可以直接上网上查询。

由此可得，我们再回头看看老北斗定位模块在2025年4月份的实际对星测试情况。在图中，卫星号为27，28，30，33，36，38，39，40，45，59的这些卫星都是北斗三号系统的卫星。

这就证明了2020年之前的北斗定位模块完全可以接收北斗三号卫星的B1I信号，不更换模块也没问题。

为了适配北斗三号卫星系统，国内外的北斗模组厂家都推出了新一代的北斗定位模组。新一代的北斗定位模组在B1频段上除了接收北斗B1I信号之外，还能够接收北斗B1C信号。

下面是我们用新一代北斗定位模组在2025年3月测试的结果。

上图中，底部红色的B6、B7、B10、B13，代表北斗卫星的卫星号6,7,10,13......。上图中，部分卫星（B19、B21、B22、B27、B29、B30、B36、B39、B40、B45）的柱状图有两列，分别表示接收的B1C信号的信噪比和B1I信号的信噪比，其中B1C是北斗三号新发射的信号。

对高精度差分定位用户的影响

我们都知道，高精度差分定位最好采用双频接收，即北斗接收机能够同时接收卫星的两个频点。

在2020年之前北斗二号体制下，常规民用的北斗接收机能够同时接收B1I和B3I两个频段。有的北斗接收机还能够同时接收B1I、B2I和B3I三个频段信号。利用北斗卫星信号完成高精度差分定位不存在问题。

在北斗三号体制下，卫星保留了北斗B1I和B3I的信号，因此老的北斗接收机仍然能够接收北斗B1I和B3I双频信号，利用北斗卫星信号完成高精度差分定位同样不存在问题。

总结

上面介绍的是北斗三号和北斗二号卫星在导航定位方面（也就是常说的RNSS方面的兼容性）。我们都知道，中国的北斗卫星系统除了导航定位功能之外，还具备数据通信功能。北斗三号系统的数据通信业务在北斗二号的基础上进行了大规模的升级。

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