在前期發射5顆試驗衛星在軌成功驗證全球系統建設核心技術基礎上，2017年11月5日，首批北斗三號全球組網一箭雙星順利升空;到2020年左右，全部30多顆北斗三號衛星將星耀全球。
時間精度是衛星導航的命門，天地間時間越同步、誤差越小，定位精度越高。導航系統普遍運用原子鐘維持時間精度。過去，只有少數國家能夠製造衛星導航系統使用的高精度原子鐘，但對我實行嚴格限制。在北斗二號建設時，星載高精度原子鐘成為繞不開的“攔路虎”。
核心技術終究得靠自己，北斗技術人員再次用行動宣示，外部封鎖越嚴，自我創新越快。不到兩年時間，就自主開發研製出天穩定度達到10-14量級的原子鐘，授時精度50納秒，300萬年只有1秒誤差，徹底打破他國壟斷。
定位精度是導航系統的生命。依靠衛星，目前定位精度大都在10米量級。要進一步提高精度，單純在天上下功夫，短期內難有大的突破。北斗人收回仰望星空的慧眼，回望腳下，卻發現地上大有可為。環顧遼闊大地，國家的氣象、交通、地震、國土資源等行業已建有大量GPS基準站，通過技術升級改造，即可搖身變為北斗基站;在此基礎上，再新建和調整優化布局，即可建成國土範圍內無縫隙覆蓋的北斗地基增強網。2017年，1400多個北斗基站遍布全國，上萬台套設備組成星地“一張網”，國內定位精度全部達到亞米級，部分地區達到分米級，最高精度甚至可以到厘米或毫米級。這種全國“一張網”模式，讓中國精度走到了世界前列。
中國北斗系統中的衛星還擁有自己的“獨門絕技”，“客串”通信衛星，通過位置報告和短報文，具備告知別人我“在哪兒”“幹什麼”的獨特功能。可別小瞧這個本事，汶川地震救援表明，在地面通信信號盲區或其他通信手段失效後，它就成了緊急時刻拯救生命的最後“保險索”。
按照傳統衛星管理手段，控制使用好繞飛地球的衛星，需要有遍布全球的地面站。在難以全球布站的情況下，必須建立衛星之間的星間鏈路，實現衛星管衛星，這是世界導航領域的前沿技術，也是北斗三號工程建設必須解決的難題。
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