导航卫星最好的分布区是在中地轨道，且在中地轨道上理想位置也不多，而美国的GPS和俄罗斯的格洛纳斯两个系统已经占用了80%的黄金导航频段。而我国要想实现全球导航定位，这是最后的机会了。
所以，“北斗二号”被提上日程，并开始研发。
肯定有人会想，有了“北斗一号”，研发“北斗二号”还不简单嘛，毕竟有经验了嘛。但“北斗二号”和“北斗一号”是不一样的，最大的研发难度是北斗二号的心脏：
导航卫星最常用的两种方法是多普勒测速、时间测距。多普勒测速定位方法是这样的：用户测量实际接收到的信号频率与卫星发射的频率之间的多普勒频移，并根据卫星的轨道参数，算出用户的位置。“北斗一号”就是用的这种方法。
而时间测距导航定位是利用测量信号的传播时间，即测量系统中4颗（或3颗）卫星发来信号的传播时间，然后完成一组包括4个（或3个）方程式的数学模型运算，求出距离后来定位用户位置。美国的GPS和“北斗二号”采用的就是时间测距。
要实现时间测距，必须有铷原子钟，而在2000年之前，中国并没有铷原子钟，所以要在7年的时间里将“北斗二号”送上太空，是一场非常艰难的攻坚战。
同时，要申请航空导航频段也需要时间。国家做了两手准备，一边申请，一边想办法研究铷原子钟。
当时，欧盟提出了“伽利略”计划，向全球开放注资，我国想着能不能与其合作，来研究下铷原子钟？并于2003年9月加入该计划，注资了2.3亿欧元，但欧盟把钱收了，核心技术根本就不对中国开放，甚至还处处掣肘。这样下去，别说研究铷原子钟了，就是个边角料的技术我们也拿不到啊，想在2007年将导航卫星送上太空，无异于痴人说梦。
但我们又不能放弃，所以北斗二号的科研人员开始专注于研究自己的铷原子钟。此时，联合国通过了中国的申请，“北斗二号”项目正式落地。
经过科学家们夜以继日地研究，终于在2005年研制出了国产初代铷原子钟。毕竟是新诞生的技术和产品，大家都不知道其效果会咋样，所以就想着能不能用国产铷原子钟和国外进口的搭配使用。问到欧洲的时候，人家知道我们缺什么，所以狮子大开口，要我们的铷原子钟可以，但是要花高价购买。总设计师孙家栋一怒之下，不买了，北斗二号我们要全部用国产的铷原子钟。其他的卫星零件同步做，加快时间。
时间一转到了2006年9月，酒泉卫星发射中心成功发射了带着200多公斤种子和一台国产铷原子钟的“实践八号”育种卫星，卫星进入轨道后，地面研发团队开始对每项数据进行测试，最终测试结果一切正常，标志着我们终于成功研制出了国产“北斗二号”的心脏，终于不用再受国外的技术掣肘了，并于2007年4月14日4点，成功发射了“北斗二号”第一颗卫星，并在4月17日晚上8点，接收到了该卫星的信号，我们成功了。此时，距离联合国规定的时间，还差不到4个小时，可以说是险之又险了。
在接下来的几年里，从2009年4月15日到2012年10月25日23时33分，北斗二号的第2颗~第16颗卫星相继被送入太空。
与北斗一号相比，北斗二号进步明显，覆盖范围扩大到了亚太地区大部分区域，定位精度提升到了10米，时间精度提升到了10纳秒。此时，我们距离全球定位导航还差一步。
北斗三号，实现天罗地网
北斗三号要实现的目标是全球定位导航，同时也是我国导航卫星系统的一次全面的升级。首先是卫星的使用寿命延长了，从原来的8年增加到了10年以上，其次是卫星所有的零件都实现国产化，原子钟的精度再次提升，达到了1000万年差1秒的精度。而火箭发射技术也得到了长足的进步，一箭双星技术已经运用的挥洒自如。
在众多技术的进步加持下，2017年底“北斗三号”第一颗和第二颗卫星由一枚火箭送上太空，2018年全年9枚火箭将第3颗到第19颗卫星送上太空，2019年全年6枚获奖将第20颗到第27颗卫星送入太空，2020年，最后3颗卫星也成功发射，至此，北斗三号30颗卫星全部到位，组成天罗地网，终于实现了全球覆盖。
