该火箭采取多项技术改进和可靠性增长措施，首次使用兼容北斗卫星导航系统的三模接收机，提高火箭飞行入轨精度。这也是长征系列运载火箭的第253次飞行。
北斗三号首发双星由中国航天科技集团公司五院抓总研制，属于中圆地球轨道卫星，配置了新一代原子钟，定位精度可达2.5-5米水平，在保留北斗二号短报文功能的前提下，提升相关性能，同时卫星设计寿命提升至10-12年，且首次提出“保证服务不间断”的指标。
相较于区域卫星导航系统，北斗全球卫星导航系统的一大特色就是首次配置了相控阵星间链路，解决了境外监测卫星的难题。
北斗三号还在世界上首次实现了卫星的在轨自主完好性监测功能，对民航、自动驾驶等生命安全领域用户来说具有极强的实用价值，全新的导航信号体制和强大的在轨重构功能也将极大地提升用户体验。
另外，北斗三号卫星增加了性能更优的互操作信号B1C和B2a信号。在进一步提高基本导航服务能力基础上，按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。
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