北斗三号全球卫星导航系统由24颗地球中圆轨道卫星（MEO）、3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和3颗地球静止轨道卫星（GEO）组成，共同构成了北斗三号星座大家族。三种轨道的混合星座构型，使北斗系统集成了不同轨道的优势，实现了覆盖全球、突出区域，功能丰富、效费比高，循序渐进、分步实施的目标。
而气象正是最早应用北斗系统的重要领域之一，现已形成北斗全面应用新局面。其中，我国北斗探空系统（以下简称“北斗探空”）技术达到国际主流技术水平；北斗水汽探测已准业务化运行。
北斗探空
自2008年以来，我国开展了多次探空比对试验，积累了大量探空新技术储备，并对系统持续改进完善。在今年7月“海燕观测试验计划”中，中国气象局新型北斗导航探空系统得到应用，效益显著。
8月2日，一架高空大型气象探测无人机从海南起飞，圆满完成对森拉克台风外围云系的综合气象观测任务
我国最新北斗探空系统在温度、湿度和测风等方面的观测准确性（动态）分别达到0.4℃、5%和0.3米/秒，几乎可以对标国际最先进的探空系统。进一步优化的北斗三号卫星导航系统，更能提升我国新型卫星导航探空系统在定位和测风方面的技术性能。
北斗水汽探测
在北斗水汽探测方面，中国气象局完成了这些工作：
1. 建设了北斗地基增强系统气象行业承担的35个框架网基准站和气象行业数据处理中心；
2. 研发了“北斗和GPS导航卫星对流层天顶总延迟和电离层TEC准实时数据处理系统”；
3. 初步构建了北斗水汽解算的准业务系统；
4. 准实时处理全国175个北斗地基增强系统框架网基准站观测数据，获取高精度、高时空分辨率的准实时对流层和电离层产品。
值得一提的是，该系统软硬件全部为国产，改变了数据处理软件依靠国外的历史，对气象部门GNSS/MET业务系统安全具有重大意义。
海风海浪探测
气象部门还开发了北斗海风海浪探测系统，成功实现台风期间海风海浪的准确探测和示范应用，在一定程度上改变我国综合气象观测系统在海上缺乏有效观测手段和观测资料不足的状况。
此外，气象部门还建设了北斗气象预警发布系统，集灾害预警、气象预报、科普宣传、监管功能为一体，能够实现自主建设、独立运行或作为国家突发事件预警信息发布系统、各省份自建预警平台的发布通道，形成立体式一站式全方位服务体系；北斗通信已广泛用于各地气象部门山洪地质灾害气象站的数据传输。
下一步，中国气象局将建设北斗海风海浪监测站，发展推广北斗探空技术，开展地基GNSS/MET站的北斗升级改造。
随着北斗三号系统建成开通，气象行业将在目前北斗高空观测、空间天气、北斗气象预警业务应用的基础上，开展创新和优质的专业应用服务。