建设属于中国人自己的全球卫星导航系统，除了要满足苛刻的系统性能指标外，更重要的是关键技术和产品研制都必须自主可控。

“如果说要实现一两颗卫星有效载荷的国产化，按照传统的研制方法还能解决，但是30颗卫星数量巨大且种类各异，我们就必须寻求更高效的办法。”航天五院西安分院北斗三号卫星副总设计师张立新说。

为了实现这个目标，五院西安分院在原子钟、行波管放大器、固态放大器、微波开关、大功率隔离器等5大类19项国产化部件方面推进研制，并以“全国大联合”的开阔视野，抓总组建了由20多家科研院所和高校组成的研制队伍，最终实现了有效载荷部件100%国产化。

据张立新介绍：“我们联合的这20多家研制单位，在各自的技术领域内技实力都是数一数二的，但他们大多没有生产过航天级产品的经验。”航天产品要经历太空环境的严酷考验，不论在设计还是生产制造、试验验证等各环节，都有着比一般产品更为严苛的把关条件，为了让大联合的队伍快速适应航天产品研制要求，航天五院西安分院与联合研制的单位一起制定设计方案，定期去研制单位进行质量管控和交流，终于在规定的时间内完成了国产化批生产的重任。这20多家联合研制单位参与了北斗三号有效载荷的研制，使得国内具备航天产品研制能力的队伍不断扩大，大大增强了我国航天产品整体研制实力。

国产化的问题解决了，30颗卫星怎么快速造出来又成为新的难题。为此，五院西安分院创新提出卫星有效载荷新的设计理念，将硬件平台固化，软件则可以根据需求进行变化及升级，就好比智能手机，可以通过“刷机”实现系统升级。将不变的部分先进行研制投产，再根据不同时期的不同需求对有效载荷进行升级，将3年的研制周期缩短了一半，而产量却翻番，大大地提升了研制的效率。

固化硬件平台，主要针对的是北斗三号实现基本导航服务功能的有效载荷来说的，将有效载荷的状态、工艺及测试方法进行固化，形成流水线式的生产。而“刷机”升级的是一些增值功能，最具有代表性的就是在轨重构功能。导航卫星实现定位、导航、测绘、救援等功能，主要依靠有效载荷系统，而随着北斗的应用越来越广泛，人们对于导航卫星可提供的服务需求将会有所增加，这时候，只要改变有效载荷中的部分软件，就能实现新的导航功能。例如，通过改变注入软件增加导航信号、改变信号频率等来解决“导航信号不够用”、“信号质量不好”等问题。除此之外，卫星在运行过程中，可能会出现这样或者那样的问题，在轨重构就能及时有效的解决问题。航天五院西安分院的设计师们一边研制产品，一边不断地通过软件升级更新产品，这样才能使得北斗三号实现全球组网后，成为整体先进、局部领先的全球导航系统。

除此之外，航天五院西安分院通过远程自动化测试系统，具备了4颗卫星可同时进行各类测试的能力，卫星有效载荷的测试效率提高了近50%。