BeiDou: čo je to v smartfóne. Satelitný systém Beidou Ktoré smartfóny podporujú Beidou

Pri kúpe smartfónu alebo štúdiu jeho možností narazíte na informáciu, že toto zariadenie podporuje Beidou alebo BDS.

V tejto súvislosti sa mnohí začnú zaujímať o to, o akom systéme hovoríme, čo to je a aké nové funkcie a možnosti ponúka.

čo je Beidou?

Beidou je nový navigačný systém vyvinutý v Číne. Bol pomenovaný podľa súhvezdia Veľká medvedica, alebo skôr jeho čínskeho názvu. Beidou bola uvedená na trh v roku 2000. Tento systém je priamym analógom a konkurentom systému GPS vyvinutého v USA a ruského systému GLONASS. Používa sa aj pre ozbrojené sily a bežných civilných používateľov.

Názov a relevantnosť

Ak chcete vyvodiť závery o význame Beidou pre majiteľov smartfónov mimo Číny, potrebujete vedieť o oblasti pokrytia technológiou, ako aj o počte satelitov a pozemných základňových staníc, ktoré poskytujú podporu navigácie.

V súčasnosti Beidou funguje v režime obmedzenej funkčnosti, pretože stabilný príjem satelitného signálu bol dosiahnutý iba v Číne. Na zvyšku pevniny je signál menej stabilný, čo sa vysvetľuje nedostatočným počtom orbitálnych zariadení. Čínski vývojári sľubujú úplné pokrytie celej zemegule do roku 2020. Začiatkom roka 2017 bol nad európskou časťou Ruska, ako aj nad východnou Európou pozorovaný stabilný signál zo šiestich satelitov a úspešne bola postavená a spustená jedna základňová stanica v Belgicku.

Samozrejme, vytvorenie vlastného navigačného systému v Číne dáva tejto krajine množstvo výhod tak v zahraničnej politike, ako aj vo všeobecnej civilnej sfére. Táto krajina plánuje výrazne zvýšiť počet prevádzkovaných satelitov a v počte výrazne prevýšia existujúce satelity GLONASS a GPS.

Beidou v smartfónoch

Nechajme však bokom diskusie o vojenskej sfére a svetovláde, hovorme o bežných majiteľoch smartfónov. Je zrejmé, že čínski občania budú mať v blízkej budúcnosti prístup k najstabilnejšiemu navigačnému systému. Kvôli veľkému počtu satelitov musí byť prístup ku geoúdajom otvorený aj v náročných podmienkach, napríklad v tuneloch.

Aké kroky v tomto smere podnikajú výrobcovia smartfónov? Väčšina čínskych značiek poskytuje paralelnú prevádzku Beidou, GPS a GLONASS. Iné spoločnosti rozdeľujú gadgety podľa trhu, na ktorý budú dodávané.

Schopnosť smartfónu využívať systém Beidou je vítaná, ale nie nevyhnutná. Samozrejme, je pekné mať dodatočný navigačný systém, ale v súčasnosti je nepravdepodobné, že by bol užitočný pre používateľov mimo Číny.

História vzniku GNSS BeiDou

Čínsky navigačný systém sa nazýva Beidou Series BNTS (BeidouNavigationTestSatellite). Názov zariadení pochádza z čínskeho názvu pre súhvezdie Veľká medvedica.

Myšlienku vytvorenia čínskeho regionálneho navigačného systému dvoch kozmických lodí na geostacionárnej obežnej dráhe navrhol v roku 1983 Chen Fangyun. Koncept bol experimentálne testovaný v roku 1989. Experiment sa uskutočnil na základe dvoch kozmických lodí DFH-2/2A na obežnej dráhe.

Podľa čínskej strany testy ukázali, že presnosť, ktorú je možné dosiahnuť pomocou systému dvoch geostacionárnych kozmických lodí, je porovnateľná s presnosťou poskytovanou systémom GPS. Toto vyhlásenie sa zdá byť veľmi kontroverzné. Zrejme pri porovnávaní presnosti hovoríme o systéme, ktorý zahŕňa nielen kozmické lode GEO, ale aj niekoľko pozemných staníc s ultradlhými vlnami. Spolu tvoria jedinú sieť rádionavigačných referenčných bodov a umožňujú vytvoriť rádionavigačný systém s rozdielnym dosahom. Rozdiel medzi takýmto systémom a napríklad GPS alebo GLONASS je v nemožnosti použiť meranie rýchlosti. Presnosť určenia súradníc spotrebiteľa v takomto systéme je v zásade porovnateľná s presnosťou poskytovanou „civilným“ signálom systému GPS v režime selektívneho prístupu za predpokladu, že aktuálna poloha navigačnej kozmickej lode na GSO je známy s vysokou presnosťou.

V roku 1993 bol oficiálne spustený program Beidou. Konštrukcia zariadenia využíva rovnakú základnú jednotku ako komunikačný satelit DFH-3. Kozmická loď je postavená na základe geostacionárnej komunikačnej platformy DFH-3.

Čína začala samostatne vyvíjať satelitné navigačné systémy v roku 1994. Predtým bolo možné takéto vedecké a technické vynálezy vytvoriť len v USA, Rusku a Európe.

V roku 2000 sa začalo s návrhom druhej generácie navigačného systému, ktorý bude obsahovať väčší počet satelitov a obslúži nielen územie ČĽR, ale aj ďalšie oblasti.

15. decembra 2003 bol uvedený do prevádzky čínsky systém Beidou prvej generácie, čo krajine umožnilo stať sa jednou z troch najlepších krajín s vlastným satelitným navigačným systémom.

Vytvorenie čínskeho globálneho navigačného systému bolo oznámené v roku 2006. V súčasnosti Čína vypustila na obežnú dráhu Zeme päť navigačných satelitov. Umožňujú vám navigáciu iba v niektorých oblastiach krajiny. Ďalších 30 satelitov by malo Beidou zabezpečiť celosvetové pokrytie. Dátum spustenia systému v celosvetovom meradle je zatiaľ neznámy.

V novembri 2017 bolo podpísané čínsko-americké spoločné vyhlásenie o kompatibilite a komplementarite Beidou a GPS.

V novembri 2018 bola uzavretá dohoda medzi vládami Ruskej federácie a Čínskej ľudovej republiky o spolupráci pri využívaní globálnych navigačných satelitných systémov GLONASS a Beidou na mierové účely.

Systém pozemných funkčných doplnkov zahŕňa 155 základňových staníc a 2 400 regionálnych staníc rozmiestnených v ČĽR.

V roku 2018 bolo ukončené nasadenie základnej infraštruktúry monitorovacieho a hodnotiaceho systému iGMAS, ktorý pozostáva z 24 pozemných staníc a rôznych spracovateľských a analytických centier, čo viedlo k zvýšeniu kvality služieb Beidou-2, vr. Presnosť určovania polohy v oblasti obsluhy bola vylepšená na lepšiu ako 5 m.

Dňa 2. augusta 2019 bol podpísaný zákon o ratifikácii rusko-čínskej medzivládnej Dohody o spolupráci v oblasti aplikácie globálnych navigačných satelitných systémov GLONASS a Beidou.

Dohoda bola podpísaná s cieľom zabezpečiť kompatibilitu a komplementárnosť navigačných satelitných systémov – ruský GLONASS a čínsky Beidou. Strany sa najmä zaviazali umiestniť meracie stanice systému GLONASS v Číne a systému Beidou v Rusku.

Moskva a Peking sa tiež dohodli na vývoji a výrobe civilných navigačných zariadení pomocou týchto systémov.

Princíp fungovania BeiDou GNSS

Kozmická loď Beidou je riadená zo Satelitného riadiaceho centra v Xi'an (provincia Shanxi). Vlastný čínsky regionálny navigačný systém pre juhovýchodnú Áziu a Tichomorie založený na satelitoch Beidou (Veľký voz) (Compass) sa rozmiestňuje a plánuje sa jeho transformácia na globálny navigačný systém s obmedzenou schopnosťou s vesmírnym segmentom 25 kozmických lodí.

Súčasťou systému by mali byť štyri geostacionárne satelity, 12 kozmických lodí na naklonených geosynchrónnych dráhach a deväť kozmických lodí na kruhových dráhach vo výške 22 000 km.

Čínski predstavitelia tiež poznamenali, že problémy týkajúce sa frekvenčných rozsahov sa ešte musia vyriešiť s ruskou, americkou a európskou stranou, ktoré tiež vlastnia satelitné navigačné konštelácie. Pre satelity BeiDou-2 na geostacionárnej obežnej dráhe sú vyhradené pozície 58,75°, 80°, 110,5° a 140° východne. Systém je registrovaný v Medzinárodnej telekomunikačnej únii pod označením „Compass“. Prvý zo štyroch geostacionárnych satelitov, Beidou-2, bol vypustený 12. apríla 2007. Tieto zariadenia budú kompatibilné s tromi už spustenými Beidou-1.

Do roku 2015 Čína plánuje dokončiť vytvorenie vlastného globálneho navigačného systému, uvádza Xinhua. Zdroj z China Aerospace Science and Technology Corporation uviedol, že na obežnú dráhu by malo byť vypustených 30 satelitov.

Zloženie a štruktúra BeiDou GNSS

Systém pokrýva oblasť v rozsahu zemepisnej šírky približne od 5 do 55 stupňov severnej zemepisnej šírky. a v zemepisnej dĺžke od približne 70 do 140 stupňov východnej dĺžky. Zaujímavosťou všetkých troch satelitov je, že sú na geostacionárnych dráhach, na rozdiel od satelitov GPS a GLONASS, ktoré sú na dráhach v strednej výške. Táto skutočnosť umožňuje poskytnúť pomerne veľkú oblasť pokrytia pomocou iba dvoch satelitov. Pozemný systém zahŕňa centrálnu riadiacu stanicu a tri radarové stanice.

Systém poskytuje presnosť polohy 100 metrov a môže pracovať súčasne so 150 terminálmi. Najprv centrálna stanica vyšle signál užívateľovi cez dva satelity. Keď terminál používateľa prijme signál z jedného zo satelitov, pošle ho späť do oboch. Centrálna stanica prijíma tento signál z oboch satelitov a určuje dvojrozmernú polohu používateľa. Potom sa porovná s 3D mapou povrchu a pošle používateľovi cez rovnaké satelity. Keďže tento spôsob prevádzky vyžaduje obojsmernú komunikáciu s geostacionárnymi satelitmi, užívateľský terminál musí mať výkonnú anténu. Preto sú terminály oveľa väčšie a drahšie ako tie, ktoré sa používajú v systéme GPS.

Druhý systém, Beidou-2, sa zvyčajne nazýva jednoducho Beidou alebo Compass. Bude pozostávať z 35 satelitov, z ktorých 5 bude na geostacionárnej obežnej dráhe. Zvyšné satelity budú ako obvykle na obežnej dráhe v strednej výške. Upozorňujeme, že táto voľba nadmorskej výšky pre navigačné satelity umožňuje použitie globálnych navigačných systémov na určenie orbitálnej polohy satelitov umiestnených na nízkych obežných dráhach. Rovnako ako iné polohovacie systémy, aj Beidou bude poskytovať dve samostatné služby, pre civilné použitie a pre vojenské účely.

Okrem toho, že sa jednoducho objaví nový globálny polohovací systém, môžeme očakávať kvalitatívne zlepšenie poskytovanej polohovacej služby. Vzhľadom na to, že počet všetkých satelitov presiahne trištvrte sto, výrazne sa zlepší rýchlosť príjmu signálu a prevádzka prijímačov v mestách vrátane interiérov. Ako viete, v súčasnosti je takmer nemožné zachytiť signál zo satelitu akéhokoľvek globálneho polohovacieho systému v interiéri alebo v blízkosti vysokých budov. Z takýchto zmien budú profitovať najmä majitelia komunikátorov a smartfónov s polohovacím modulom, ktorých sila často neumožňuje ich použitie v opísaných podmienkach. Používanie viacerých navigačných systémov súčasne na zlepšenie kvality poskytovaných služieb môže byť obzvlášť jednoduché a efektívne vzhľadom na skutočnosť, že frekvencie prenosu údajov systémov Beidou a Galileo sa výrazne prekrývajú. Je zaujímavé, že tieto údaje sa dostali do povedomia už v roku 2007 po vypustení prvého satelitu Compass-M1, aj keď nebolo oficiálne oznámené, na akých frekvenciách tento satelit funguje, vypustený za účelom testovania niektorých systémov a predovšetkým systému prenosu dát. . V priebehu asi dvoch mesiacov však špecialisti z CNES (Národné centrum pre výskum vesmíru, Francúzsko) plne určili všetky charakteristiky použitej komunikácie. Pripomeňme, že pôvodne ČĽR neplánovala nasadiť vlastný globálny polohovací systém. V septembri 2003 Čína vyjadrila želanie podieľať sa na vývoji a nasadení systému Galileo a približne o rok neskôr sa k vývoju oficiálne pridala. Začiatkom roka 2008 však ČĽR oznámila nespokojnosť so spoluprácou a rozhodla sa vyvinúť vlastný systém. To môže vysvetliť podobné systémy prenosu údajov používané v satelitoch Beidou a Galileo.

Popis pozemnej infraštruktúry GNSS BeiDou

Sledovacie stanice

Sledovacie stanice sú vybavené dvojfrekvenčnými prijímačmi UR240 a anténami UA240, vyvinutými čínskou spoločnosťou UNICORE a schopnými prijímať signály GPS a kompasu. 7 z nich sa nachádza v Číne: Chengdu (CHDU), Harbin (HRBN), Hong Kong (HKTU), Lhasa (LASA), Šanghaj (SHA1), Wuhan (CENT) a Xi'an (XIAN); a 5 ďalších v Singapure (SIGP), Austrálii (PETH), Spojených arabských emirátoch (DHAB), Európe (LEID) a Afrike (JOHA).

Prijímače

Navigátor v čínskom systéme nie je len prijímač, ale aj vysielač signálu. Monitorovacia stanica vysiela signál užívateľovi cez dva satelity. Zariadenie užívateľa po prijatí signálu vyšle signál odpovede cez oba satelity. Na základe oneskorenia signálu pozemná stanica vypočíta geografické súradnice používateľa, určí nadmorskú výšku z existujúcej databázy a odošle signály do zariadenia segmentu používateľa.

Vesmírny segment

Aktuálny stav konštelácie satelitov

V súčasnosti systém BeiDou poskytuje služby satelitnej navigácie spotrebiteľom v Číne a susedných regiónoch v oblasti pokrytia 55° severnej šírky. - 55° S a 55°E - 180° E, t.j. funguje v servisnom režime pre regionálnych spotrebiteľov.

Vývoj systému BeiDou druhej generácie sa začal v roku 2004. V roku 2009 sa začala tvorba systému tretej generácie

Do konca roka 2011 bolo na obežnú dráhu vypustených 8 kozmických lodí, BeiDou bol uvedený do prevádzky ako regionálny systém, ktorý spotrebiteľom poskytuje navigačné služby BDS, vrátane širokoplošnej diferenciálnej korekcie a prenosu krátkych správ.

Do konca roka 2016 bolo vypustených ďalších 14 satelitov (5 geostacionárnych satelitov, 5 satelitov naklonenej geosynchrónnej obežnej dráhy (GOOS) a 4 satelity na strednej obežnej dráhe), čím sa dokončilo rozmiestnenie konštelácie BeiDou-2.

Počas obdobia od začiatku roka 2017 do 1. štvrťroka 2018 boli úspešne vypustené 4 páry satelitov BeiDou-3: 11.05.2017, 1.12.2018, 2.12.2018, 30.3.2018. Satelity sa zatiaľ nepoužívajú na určený účel.

Vypustením 17. a 18. družice na strednú obežnú dráhu a prvej geostacionárnej družice v novembri 2018 bola rozmiestnená základná orbitálna konštelácia Beidou-3. Na konci roka 2018 teda orbitálna konštelácia Beidou-3 zahŕňala:

Na stredných obežných dráhach - 18 satelitov; - na geostacionárnej obežnej dráhe – 1 satelit.

Systematický vývoj systému BeiDou pokračuje vydávaním aktualizácií technických informácií, zverejňovaním plánov nových spustení, ako aj demonštráciou možnosti implementácie globálnej služby krátkych textových správ.

Čína oznámila 27. decembra 2018 úspešné ukončenie druhej fázy systému BDS-3 a začiatok poskytovania primárnych navigačných služieb systému BeiDou v celosvetovom meradle.

20. apríla 2019 Čína vypustila 44. kozmickú loď BEIDOU, ktorá je zároveň prvou družicou tretej generácie Beidou-3 (BDS-3) na naklonenej geosynchrónnej obežnej dráhe Zeme.

Po testovaní na obežnej dráhe bude kozmická loď spolupracovať s 18 ďalšími kozmickými loďami BDS-3 na strednej kruhovej obežnej dráhe a ďalšou kozmickou loďou IGEO.

Presnosť určovania polohy BEIDOU dosiahla 10 metrov globálne a 5 metrov v ázijsko-tichomorskom regióne potom, čo systém začal poskytovať globálne služby koncom minulého roka, uviedla agentúra Xinhua.

Presnosť určovania polohy systému pre civilistov je menšia ako 10 metrov a presnosť merania rýchlosti je menšia ako 0,2 metra za sekundu. Pre vojenské potreby sa polohovanie vykonáva s presnosťou 10 cm.

Satelitná konštelácia v roku 2020

30. septembra 2015 bola vypustená prvá družica BDS-3, čím sa začal vznik 3. generácie systému BeiDou (BDS-3), ktorý by do roku 2020 mal poskytovať globálnu oblasť poskytovania užívateľom navigačných služieb s otvoreným a autorizovaným prístupom.

Úplné nasadenie fázovej orbitálnej konštelácie BDS-3 sa plánuje dokončiť do konca roku 2020. V súčasnosti konšteláciu tvorí 42 kozmických lodí, z toho 5 kozmických lodí na geostacionárnej obežnej dráhe, 3 kozmické lode na naklonených geosynchrónnych dráhach a 27 kozmických lodí na obežných dráhach v strednej nadmorskej výške, vrátane kozmických lodí v zálohe.

23. septembra 2019 Čína úspešne vypustila dva satelity Beidou-3. To sa uskutočnilo pomocou nosnej rakety Long March 3B a rakety horného stupňa Yuanzheng 1.

Čínsky globálny navigačný systém Beidou bude plne funkčný do roku 2020. Na zabezpečenie jeho fungovania budú na obežnej dráhe operovať desiatky kozmických lodí. ČĽR už vyvinula a rozmiestnila vo vesmíre tri generácie svojich satelitov navigačného systému (BDS-1, BDS-2 a BDS-3). Pomáhajú dosiahnuť presné umiestnenie.

Tento štart bol 312. pre nosnú raketu série Long March. Dnes je na obežnej dráhe 42 satelitov Beidou, z ktorých 34 sa používa na určený účel.

Čína aktívne rozvíja svoj národný vesmírny program. Čínski špecialisti vyvíjajú meteorologické, telekomunikačné a navigačné satelity. Pracujú tiež na vytvorení technológie pre prieskum Mesiaca. Cvičenie navyše realizuje projekt na štúdium asteroidov a Marsu. Plánujú ho začať študovať v rokoch 2020–2025.

Rusko bude skúmať Mesiac spolu s Čínou.

Typy kozmických lodí

Kozmická loď na geostacionárnej a geosynchrónnej naklonenej obežnej dráhe:

BEIDOU SC NA Obežnej dráhe v strednej nadmorskej výške:

1. 2000-2003: Beidou experimentálny systém troch satelitov.
2. do roku 2012: Regionálny systém pokrývajúci Čínu a okolité oblasti.
3. do roku 2020: Globálny navigačný systém.

Beidou-1

Prvý satelit Beidou-1A bol vypustený 30. októbra 2000. Druhý, Beidou-1B, bol vypustený 20. decembra 2000. Tretí satelit Beidou-1C bol vyslaný na obežnú dráhu 25. mája 2003. Systém sa považoval za uvedený do prevádzky úspešným vypustením tretieho satelitu.

2. novembra 2006 Čína oznámila, že Beidou bude od roku 2008 ponúkať otvorené služby s presnosťou 10 metrov. Frekvencia systému Beidou: 2491,75 MHz.

27. februára 2007 bol vypustený aj štvrtý satelit v rámci Beidou-1, niekedy nazývaný Beidou-1D a niekedy nazývaný Beidou-2A. Slúžil ako záchranná sieť v prípade zlyhania jedného z predtým vypustených satelitov. Bolo hlásené, že satelit mal problémy so svojím riadiacim systémom, ale tieto boli následne opravené.

Beidou-2

V apríli 2007 bol na obežnú dráhu úspešne vypustený prvý satelit zo súhvezdia Beidou-2 s názvom Compass-M1. Tento satelit je ladiacim satelitom pre frekvencie Beidou-2. Druhý satelit, Compass-G2, bol vypustený 15. apríla 2009. Tretí („Compass-G1“) bol vynesený na obežnú dráhu nosičom Changzheng-3C 17. januára 2010. Štvrtý satelit bol vypustený 2. júna 2010. Nosič Changzheng-3A vypustil štvrtý satelit zo satelitnej lokality Xichang 1. augusta 2010.

24. februára 2011 bolo rozmiestnených 6 operačných satelitov, z ktorých 4 sú viditeľné v Moskve: COMPASS-G3, COMPASS-IGSO1, COMPASS-IGSO2 a COMPASS-M1.

Podľa niektorých zdrojov začiatkom roka 2011 Štátna rada Čínskej ľudovej republiky prehodnotila architektúru systému a upravila plán štartu kozmickej lode. Bolo rozhodnuté dokončiť formovanie orbitálnej konštelácie, ktorá bude slúžiť regionálnemu spotrebiteľovi do začiatku roka 2013. Podľa upraveného harmonogramu bude konštelácia systému Compass/Beidou začiatkom roku 2013 zahŕňať 14 kozmických lodí, vrátane: 5 satelitov na geostacionárnej obežnej dráhe (58,5°E, 80°E, 110,5° E, 140°E, 160°E) ; 5 satelitov na naklonenej geosynchrónnej dráhe (nadmorská výška 36 000 km, sklon 55°, 118° E); 4 satelity na strednej obežnej dráhe Zeme (nadmorská výška 21 500 km, sklon 55°).

27. decembra 2011 bol Beidou spustený v testovacom režime, pokrývajúci územie Číny a priľahlé oblasti.

27. decembra 2012 bol systém spustený do komerčnej prevádzky ako regionálny pozičný systém so družicovou konšteláciou 16 satelitov.

8. mája 2014 prešiel systém odborným testovaním, počas ktorého sa zistilo, že v mestskej oblasti Tianjin bola presnosť menšia ako 1 meter vďaka novovybudovanej pozemnej korekčnej stanici. .

Beidou-3

Do roku 2020 sa plánuje nasadenie globálneho navigačného systému pozostávajúceho z 35 kozmických lodí (podľa iných zdrojov - 36 kozmických lodí, podľa tretích zdrojov - 37 kozmických lodí), vrátane: 5 satelitov na geostacionárnej obežnej dráhe; 3 satelity na naklonenej geosynchrónnej dráhe; 27 satelitov na strednej obežnej dráhe Zeme; niekoľko ďalších satelitov môže tvoriť orbitálnu rezervu.

5 geostacionárnych satelitov ( Beidou-3G) sa bude nachádzať na orbitálnych pozíciách 58,5°, 80°, 110,5°, 140° a 160° východnej dĺžky a bude spustený po uplynutí životnosti existujúcich zariadení druhej generácie. Satelity sú založené na čínskej vesmírnej platforme DFH-3B, ich štartovacia hmotnosť bude asi 4600 kg.

3 satelity ( Beidou-3I), ktoré sa budú nachádzať na geosynchrónnej dráhe so sklonom 55°, sú založené na rovnakej platforme, s nižším výkonom a ľahšou hmotnosťou – cca 4200 kg.

27 satelitov ( Beidou-3M) pre umiestnenie na strednú obežnú dráhu Zeme (nadmorská výška cca 21 500 km, sklon 55°) sú vyrobené na báze novej kompaktnejšej vesmírnej platformy s využitím niektorých častí osvedčenej platformy DFH-3B. Rozmery družice v zloženom stave budú 2,25 × 1 × 1,22 m, hmotnosť štartu bude 1014 kg. Po dokončení vypustenia všetkých satelitov do vesmíru budú umiestnené na 3 orbitálne lietadlá s 9 zariadeniami v každom. Dá sa vyniesť na obežnú dráhu jednotlivo pomocou nosnej rakety Changzheng-3C a horného stupňa YZ-1; 2 satelity, každý pomocou nosnej rakety Changzheng-3B a horného stupňa YZ-1; ako aj 4 satelity naraz pomocou budúcej nosnej rakety Changzheng-5 a horného stupňa YZ-2.

V roku 2015 boli vypustené prvé satelity novej generácie: 2 na strednú obežnú dráhu Zeme (BDS M1-S a BDS M2-S) a 2 na naklonenú geosynchrónnu dráhu (BDS I1-S a BDS I2-S).

BEIDOU– Northern Dipper je čínsky názov pre súhvezdie Veľká medvedica) Čínsky národný satelitný navigačný systém.

Systém BEIDOU bude poskytovať dva typy globálnych a dva typy regionálnych služieb. Globálne služby sú služby s otvoreným a autorizovaným prístupom. Regionálne služby sú širokopásmové diferenciálne korekčné služby a krátke správy.

Súhvezdie satelitu Beidou

Satelity Beidou-3M/G/I predstavujú orbitálny segment tretej etapy rozmiestnenia čínskeho navigačného systému Beidou, ktorý využíva satelity na strednej obežnej dráhe Zeme a naklonenej geosynchrónnej dráhe.

Globálna dostupnosť tohto systému je plánovaná do roku 2020, kedy budú vypustené všetky satelity. Program spravuje Čínske centrum riadenia satelitnej navigácie.

Koncept systému s využitím dvoch geostacionárnych kozmických lodí (pracovný názov systému Twinsat) bol experimentálne testovaný v roku 1989. Experiment sa uskutočnil na základe dvoch komunikačných kozmických lodí DFH-2/2A, ktoré už boli na obežnej dráhe. V roku 1993 bol Beidou založený ako program s cieľom poskytnúť Číne nezávislý prístup k regionálnej a globálnej navigácii, ktorá sa už nespolieha na zahraničné systémy, ako je americký GPS a ruský systém Glonass.

Prvá generácia experimentálnych satelitov Beidou, vypustená v rokoch 2000 (Beidou-1A a 1B) a 2003 (Beidou 1C), bola založená na geostacionárnej komunikačnej platforme DFH-3. V roku 2004 začal fungovať regionálny navigačný systém Beidou s presnosťou až 20 metrov.

Ďalší satelit, Beidou-1, bol vypustený na geostacionárnu obežnú dráhu v roku 2007, aby sa zabezpečilo premostenie priepasti medzi experimentálnym a operačným systémom Beidou.

Počas upgradu z experimentálneho na operačný systém Beidou Čína plánuje vypustiť celkovo 35 satelitov – 5 na geostacionárnej obežnej dráhe, 27 na strednej obežnej dráhe a 3 na naklonených geosynchrónnych dráhach.

CAST vyvinula tri rôzne satelity:

1. Beidou-3M pre strednú obežnú dráhu (27 satelitov),
2. Beidou-3I na naklonených geosynchrónnych dráhach (3 satelity),
3. Satelity Beidou-3G - geostacionárne dráhy (5 satelitov).

Beidou bude poskytovať dva typy služieb:

• bezplatná služba, ktorá je otvorená pre každého s kompatibilným terminálom;
• obmedzená služba pre vojenské a iné aplikácie.

Bezplatná služba poskytne presnosť polohy 10 metrov, meranie rýchlosti 0,2 m/s a presnosť časovania 10 nanosekúnd.

Obmedzená služba bude mať presnosť sledovania 10 centimetrov a bude zahŕňať signalizované údaje, ktoré používateľom poskytnú informácie o stave systému.

Beidou-2

V rokoch 2010 a 2011 bolo vypustených päť satelitov Beidou-2I na výkonných raketách Long March 3A, aby vložili satelity na naklonené geosynchrónne dráhy (55°) pokrývajúce Čínu a okolité oblasti. Koncom roka 2011 vstúpil systém Beidou-2 do prevádzky pre operátorov v Číne a okolitých oblastiach s počiatočnou presnosťou 25 metrov, od ktorej sa očakávalo zlepšenie, keď sa vypustili ďalšie satelity.

Geostacionárne satelity Beidou-3G sú založené na satelitnej platforme DFH-3B poskytovanej Čínskou akadémiou vesmírnych technológií (CAST), pričom preberajú komponenty z letom overenej platformy DFH-3 a rozširujú jej možnosti o pokročilejšie užitočné zaťaženie a znižujú celkovú hmotnosť. platformy.

Platforma DFH-3B má šesťuholníkový tvar s rozmermi 2,2 x 2,0 x 3,1 metra s hmotnosťou 3800+ kilogramov. Satelity Beidou majú plánovanú hmotnosť asi 4 600 kilogramov s dvoma trojsegmentovými solárnymi panelmi, ktoré generujú 6 800 wattov elektriny. Satelit využíva pokročilé navigačné systémy vrátane hviezdnych a zemských senzorov a ovládačov polohy, ktoré poskytujú vynikajúcu stabilizáciu na všetkých troch osiach.

Presnosť stanice na geostacionárnej dráhe je +/- 0,05 stupňa.

Beidou RNSS funguje ako európsky Galileo a americký GPS, ktorý tiež používa podobné frekvenčné pásma. Rubídiové atómové hodiny poskytujú presné riešenia časovania potrebné na výpočet časového oneskorenia od času vyslania signálu do jeho príchodu do prijímača, čo zase umožňuje vypočítať vzdialenosť k satelitu. Aby prijímač vypočítal presnú polohu, sú potrebné tri súčasné merania vzdialenosti k trom rôznym satelitom.

Kozmická loď Beidou-2, ktorá je v súčasnosti v prevádzke, prenáša signály B1 a B2, čo umožňuje otvorené bezplatné služby v ázijsko-tichomorskom regióne. Predpokladá sa, že navigačné rádiové signály budú vysielané v troch frekvenčných pásmach B1, B2 a B3, ktoré sa nachádzajú v rovnakých oblastiach L-pásma ako signály z iných GNSS.

Po štarte kozmickej lode novej generácie v roku 2015 oznámilo vedenie programu Beidou zmenu v štruktúre navigačného signálu B1:

1. posun centrálnej frekvencie z 1561,098 MHz na 1575,42 MHz (ako civilné signály GPS L1 a Galileo E1) a
2. zmena modulácie QPSK na MBOC (podobne ako modulácia budúceho signálu GPS L1C a Galileo E1).

Cieľom je zabezpečiť komplementárnosť systému Beidou s GNSS GALILEO a GPS.

Beidou používa osem rôznych signálov v štyroch pásmach v rozsahu od 1100 do 1600 MHz:

• B1 (nosná frekvencia: 1561,098 MHz / šírka pásma: 4,092 MHz / modulácia: QPSK),
• B1-2 (1589,742 / 4,092 / QPSK),
• B2 (1207.140/24/QPSK),
• B3 (1268 520/24/QPSK),
• B1-BOC (1575,42 / 16,368 / MBOC),
• B2-BOC (1207,140 / 30,69 / BOC 10,5),
• B3-BOC (1268,520 / 35,805 / BOC 15, 2,5),
• L5 (1176,450 / 24 / QPSK).

Pozemný riadiaci komplex Beidou

Je vybudovaný podľa klasickej centralizovanej schémy: sieť meracích staníc bez vyžiadania generuje odčítania primárnych meraní navigačných parametrov rádiových signálov z navigačnej kozmickej lode a prenáša ich do riadiaceho centra systému, ktoré generuje informácie umiestnené na palube kozmickej lode prostredníctvom špeciálne pozemské stanice.

Sieť Beidou meracích staníc bez dopytu sa nachádza aj v Číne. Dlhodobá stratégia rozvoja systému zahŕňa vytvorenie globálnej siete staníc na zlepšenie presnosti navigačných služieb systému Beidou.

Navigačné služby Beidou boli dostupné v ázijsko-pacifickom regióne od decembra 2012.

Pozemné terminály Beidou sa používali po zemetrasení v S'-čchuane v roku 2008 a stali sa štandardným vybavením čínskej pohraničnej stráže. Na meranie rovinných súradníc sú potrebné aspoň dva satelity (presnosť sa zvyšuje s tretím a štvrtým), ktoré sú v kontakte s užívateľským terminálom a centrálnou pozemnou stanicou.

Užívateľský terminál prijíma signál z jedného satelitu a vysiela signál, ktorý prijímajú oba satelity, ktoré ho prenášajú na pozemnú stanicu, kde je vypočítaná 2D poloha užívateľa prostredníctvom časového oneskorenia dvoch signálov, ktoré môžu byť spracované do 3D informácie. pomocou topografickej mapy v algoritme, ktorý udáva polohu používateľa, ktorá sa potom prenáša späť cez šifrované satelitné spojenie. Týmto typom vyhľadávania pozícií možno súčasne obslúžiť 150 používateľov.

Priority na rok 2014: slúžiť spoločnosti, v prospech ľudstva - systém sa vyvíja!

Chengchi RenRan),

generálny manažérčínsky

Úrad satelitnej navigácie

PrekladčlánkyDirections 2014: Serve the World, Benefit Mankind – A System Dospieva (GPS World, 1 decembra 2013) dokončenéJSC « PRIN» V 2013 rok.

V súlade so zásadami nezávislosti, otvorenosti, interoperability a postupného rozvoja Čína postupne nasadzuje svoj vlastný globálny navigačný satelitný systém BeiDou (BDS) podľa plánovanej trojstupňovej stratégie rozvoja.

Do roku 2000 bol vytvorený demonštračný satelitný navigačný systém BeiDou prvej fázy vývoja. Do decembra 2012 bol rozmiestnený regionálny navigačný satelitný systém s piatimi geostacionárnymi geostacionárnymi obežnými dráhami (GEO), piatimi satelitmi naklonenej geosynchrónnej obežnej dráhy (IGSO) a štyrmi satelitmi so strednou obežnou dráhou Zeme (MEO) vypustenými, aby vytvorili funkčnú konšteláciu. navigačných služieb do ázijsko-pacifického regiónu.

Chengchi RenRan je generálny riaditeľ Čínskeho úradu pre satelitnú navigáciu a hovorca navigačného satelitného systému Bei.Dou. Vyštudoval Tsinghua University s magisterským titulom v odbore priemyselné inžinierstvo a predtým bol riaditeľom Všeobecného oddelenia technológie v China Satellite Navigation Project Center.

Prínos BDS pre používateľov v Číne a na celom svete je všeobecne uznávaný. Systém bude plne funkčný a bude poskytovať služby používateľom na celom svete pravdepodobne do roku 2020.

Nasadeniesystémov

V tejto súvislosti budú v roku 2014 vypustené nové satelity, ktoré doplnia existujúcu konšteláciu, zatiaľ čo regionálne operačné kapacity sa budú modernizovať a rozširovať na medzinárodnú úroveň. Celkovo by malo byť do roku 2020 vypustených asi 40 satelitov.

Aktuálnevýkon systému

Presnosti určenia z jednofrekvenčných pozorovaní v pôdoryse, výške a priestore sa dosiahli na úrovniach menších ako 10 metrov, 10 metrov a 14 metrov, v tomto poradí. Presnosť synchronizácie času je menšia ako 50 nanosekúnd. Presnosť určenia rýchlosti je menšia ako 0,2 metra za sekundu. Presnosť riešenia diferenciálnej nosnej fázy je asi 2-3 centimetre. Za posledný rok sa systém BDS neustále zdokonaľoval a rozširoval a jeho výkonnosť v niektorých regiónoch výrazne prekonala doterajšie ukazovatele.

Pomoc pri aplikácii

Používanie BDS hrá v Číne dôležitú úlohu najmä v oblasti propagácie vedy a techniky. Čínski vedci a inžinieri vedome a s nadšením prijali vznik nezávislého navigačného satelitného systému a urobili veľké pokroky vo výskume a vývoji navigačnej satelitnej technológie, ako aj nové úspechy vo výrobe navigačných čipov, antén, terminálov a integrovaných služby.

V roku 2012 dosiahla celková produkcia čínskeho odvetvia satelitnej navigácie a lokalizačných služieb 81 miliárd juanov (ekvivalent 13,2 miliardy USD), čo predstavuje 8 percent tohto odvetvia na celom svete. Na konci roka 2012 bol počet zariadení BDS na civilné použitie 230 000 jednotiek a celková výstupná hodnota priemyslu súvisiaceho s BDS sa blížila k 4 miliardám juanov (652 miliónov USD), čo predstavuje asi 5 percent z celkového národného produktu. .

Čínska politika na rozšírenie využívania satelitnej navigácie je vo vývoji. Boli vydané strednodobé a dlhodobé plány rozvoja pre národný priemysel satelitnej navigácie. Satelitná navigácia sa stala jedným z novovznikajúcich odvetví strategického významu. BDS posúva čínsku satelitnú navigáciu a priemysel súvisiaci s polohou do novej éry.

Distribúciaviditeľnéna obežnej dráhesatelitovBeiDou.

Medzinárodná spolupráca

Čína podporuje a dodržiava koncepciu „BeiDou pre Čínu a pre svet“, obhajuje kompatibilitu a komplementárnosť všetkých navigačných satelitných systémov a snaží sa podporovať globálne využitie navigačných satelitných systémov. S cieľom poskytnúť používateľom spoľahlivejšie a spoľahlivejšie služby satelitnej navigácie sa BDS pripojila k medzinárodnej komunite monitorovania a hodnotenia kvality GNSS. Pomocou sledovacích staníc po celom svete, medzinárodnej výmeny pozorovaní a kolaboratívnych hodnotiacich štúdií sa BDS snaží používateľom ponúkať spoľahlivé monitorovanie, hodnotenie a údaje.

Na rýchlejšie dosiahnutie zamýšľanej oblasti pokrytia BDS boli spustené kampane na implementáciu, demonštráciu a testovanie systému BeiDou. „BeiDou Asia Pacific Tour“ a „BeiDou ASEAN Tour“ boli spustené s cieľom urýchliť aplikáciu satelitných navigačných systémov v mnohých krajinách. Na popularizáciu technológie satelitnej navigácie, najmä s cieľom zvýšiť jej akceptáciu a uplatnenie v rozvojových krajinách, poskytla BDS akademické vzdelanie, krátkodobé školenia a aktuálne prednášky s podporou Medzinárodného centra GNSS pre výmenu a školenie.

Čína tiež každoročne organizuje konferenciu o satelitnej navigácii, aktívne sa zúčastňuje na medzinárodných výmenných podujatiach v oblasti satelitnej navigácie a podporuje vedeckú výmenu, fóra na vysokej úrovni a popularizáciu vedomostí.

Pohľad do budúcnosti

BDS sa aktívne zaujíma o:

• zriadenie systémov diferenciálnej korekcie navigačných satelitov v ázijsko-tichomorskom regióne a na celom svete, vývoj efektívnejších služieb na poskytovanie presnosti na úrovni decimetrov v reálnom čase a presnosti na úrovni centimetrov po spracovaní;
• vytváranie certifikačných a testovacích centier pre kvalitu produktov satelitnej navigácie;
• urýchlenie vývoja pravidiel a práv duševného vlastníctva;
• pripojenie sa k medzinárodným organizáciám, ako je Medzinárodná organizácia civilného letectva (ICAO), Medzinárodná námorná organizácia (IMO), konzorcium vyvíjajúce špecifikácie pre mobilné telefóny (3GPP);
• posilnenie kompatibility a interoperability s inými navigačnými satelitnými systémami;
• podpora aplikácie BDS/GNSS v doprave, energetike, vláde, financiách, telekomunikáciách, znižovaní rizika katastrof, pomoci atď., aby sa realizovali ciele BDS slúžiť mieru a ľudskosti.

BDS plne využije jedinečné výhody navigácie, komunikácií a služieb diferenciálnej korekcie na vylepšenie svojej vlastnej služby krátkych správ (SMS), ako aj na poskytovanie operačných funkcií určovania polohy a časovania. BDS efektívne integruje satelitné a terestriálne diferenciálne korekčné systémy a trvá na zavedení kompatibility a komplementarity medzi rôznymi GNSS. Tým sa zabezpečí jeho bezproblémová integrácia s mobilnou komunikáciou, polohovacími službami, internetom, vysoká kvalita, spoľahlivá a efektívna prevádzka pre environmentálny a sociálny rozvoj, verejnú bezpečnosť a individuálnych používateľov.

Moderné GNSS prijímače Trimble podporujú príjem satelitných signálov systému BeiDou s možnosťou následného spracovania prijatých dát a pracujú v režime RTK: - ako štandard, R8s, R9s a - voliteľne. Všetky prijímače Prince v predvolenom nastavení podporujú satelity systému Beidou.

25 /01
2019

TBC 5.0 Oplatí sa prejsť? 10 dôvodov „pre“!

V poslednej dobe sme začali dostávať pomerne veľa požiadaviek od používateľov, ktorí plánujú prejsť na najnovšiu verziu Trimble Business Center 5.0, ale predtým by chceli pochopiť, či sa im skutočne oplatí prejsť na novú verziu alebo je lepšie riadiť sa príslovím „Starý kôň nikdy nepokazí brázdu“ a zostať na obvyklej zastaranej verzii.