Система навигации Beidou состоит из космической и наземной частей. Первую представляет группировка спутников, расположенных на геостационарных и средних околоземных орбитах. Наземный комплекс состоит из сети базовых станций, также осуществляющих определение местоположения, ускоряющих работу и повышающих точность навигации. Наземные станции на данный момент располагаются в основном на территории Китая и некоторых азиатских стран, являющихся его союзниками или партнерами. А вот спутниковая группировка частично доступна и в Европе.
Как и в GPS или ГЛОНАСС, в Beidou навигация осуществляется путем измерения длительности прохождения радиосигнала от передатчика (спутника или наземной базы) – к приемнику (навигатору или смартфону). Так как скорость распространения радиоволн фиксирована (она равна скорости света), зная координаты хотя бы 3 источников сигналов и время прохождения этих сигналов, Бэйдоу определяет местоположение смартфона. Точность позиционирования в идеале составляет менее 1 метра.
На самом деле работа навигационной системы достаточно сложна, но для небольших умов, вроде моего, американский парень в видео ниже достаточно доходчиво объясняет принцип.
Но вернемся к Beidou.
Так как пока что покрытие Beidou не имеет глобальных масштабов, возникает вопрос, работает ли эта система на территории европейского континента. Ответ на него лишь частично положительный. В 2015 году китайцы открыли первую наземную станцию в ЕС, расположенную в Бельгии. Благодаря ей использование навигации Beidou становится условно возможным. Однако с учетом того, что одной базовой станции мало, а спутники на средней околоземной орбите находятся над Европой не круглые сутки – для высокоточного позиционирования этого может быть недостаточно.
Несмотря на ограниченную функциональность, толк от Beidou есть. На территории европейской части России, а также в Украине, Беларуси, странах Балтии сигнал от 2-3 китайских спутников можно наблюдать практически постоянно.
В силу общих принципов работы всех спутниковых систем навигации, производители клиентского оборудования (приемников) теоретически могут обеспечить их одновременную поддержку. На практике все (те же Qualcomm) зачастую так и поступают, но наличие аппаратной поддержки не всегда означает поддержку на программном уровне.
Китайские производители обычно включают ее в смартфонах, наряду с GPS и ГЛОНАСС (кроме устройств, чипсет которых физически не способен принимать сигналы BDS). А вот другие компании могут разграничивать смартфоны по рынкам. Например, устройство для Китая поддерживает только GPS и Beidou, а версия для постсоветского рынка – GPS и ГЛОНАСС. Проверить, работает ли ваш смартфон с китайскими спутниками, можно в программе AndroiTS GPS Test, выбрав вкладку со списком сателлитов. Принадлежность спутника к системе обозначается флажком ее страны, соответственно красные – это Beidou.
Если смартфон поддерживает Beidou – для ее использования не нужно предпринимать никаких дополнительных действий. Достаточно включить навигацию и запустить соответствующую программу. При необходимости китайские спутники будут использоваться для повышения точности и скорости позиционирования, параллельно с американскими и российскими.
Покупая смартфон, мы приобретаем многофункциональное устройство. Это и телефон, и мини-компьютер, и фото/видеокамера, и флэш-накопитель, и плеер, и диктофон, и часы, и достаточно точный навигатор. Что касается последнего качества, то мы уже привыкли к системам ГЛОНАСС и GPS, которые поддерживает это устройство. А вот Beidou — что это такое в смартфоне? Ответу на этот вопрос мы и посвятим статью.
Итак, вы купили новенький гаджет. Среди всего прочего в его технических характеристиках вы встречаете: поддержка спутниковой системы «Бэйдоу» (Beidou). Иногда в разделе, посвященном навигационным параметрам, она названа и аббревиатурой BDS. Но что это?
«Бэйдоу» — навигационная система китайского происхождения. Схожа с американским GPS и отечественным ГЛОНАСС. Названа в честь созвездия Большой Медведицы. Она не такая новая — в тестовом режиме была пущена еще в 2000-м. Однако более десятилетия потребовалось изобретателям, чтобы доработать ее до современного состояния. Что такое Beidou в смартфоне, круг китайских пользователей узнал только в 2012 г.
«Бэйдоу» — навигационная система не только гражданского, но и военного назначения. Согласно испытаниям, проведенным в 2014-м, ее наибольшая погрешность — всего 1 метр!
Более подробно разобрать, что это такое в смартфоне — Beidou, нам поможет краткое знакомство с принципами действия системы. Они, в общем, такие же, как у ГЛОНАСС и GPS.
Вся система — это две структуры:
- Космическая — несколько спутников, вращающихся на околопланетных орбитах.
- Наземная — станции на Земле, которые повышают точность навигации, скорость работы всей системы.
Как же определяется местоположение в Beidou? Очень просто — путем замера времени, за которое радиоволна пройдет от приемника (в вашем случае это смартфон, планшет, автомобильный или туристический навигатор) до спутника либо наземной вышки. Надо отметить, что прежде чем указать, где вы находитесь, «Бэйдоу» проверит сведения из 3 источников.
Замеры радиоволны используются из-за того, что ее скорость статична — всегда равна скорости света.
Узнав, что это такое в смартфоне — Beidou, читатель задастся закономерным вопросом: «А не заменит ли в скором будущем китайская навигационная система привычные GPS и ГЛОНАСС?» Что касается текущего года, то «Бэйдоу» не является полноправным конкурентом этих систем. Ведь большинство ее наземных вышек сосредоточены только на китайских землях.
Но если мы посмотрим на ряд азиатских стран (саму КНР, Таиланд, Лаос, Бруней), то там «Бэйдоу» и GPS-навигация популярны на одном уровне. Кроме того, Beidou намерена расширяться.
Известно, что в 2013 году вышка этой системы была установлена в Пакистане. Власти этой страны опасаются, что в случае конфликта с США могут остаться без навигации вообще. Поэтому с радостью ответили на предложение китайских разработчиков. В 2015-м первая станция была установлена в Европе — в Бельгии.
А что касается нашей страны, полезна ли будет «Бэйдоу» в смартфоне? По большей части нет, так ее работа нестабильна. Без наземных вышек, за счет только космических спутников навигационной системе трудно показывать точное местоположение приемника. Ведь дело в том, что спутники не держатся все время над территорией России, а вращаются вокруг Земли.
Если мы посмотрим на замеры, сделанные в прошлом, 2017 году, то увидим, что сигнал с шести спутников Beidou на пространствах Восточной Европы уже достаточно устойчивый. Исследования также подтверждают, что в государствах Балтии, европейской части России, Украине и Беларуси «Бэйдоу» работает в настоящее время вполне сносно.
Сами же разработчики уверяют пользователей, что уже к 2020 году их детище станет достойной заменой привычному GPS. Произойдет это из-за увеличения зоны покрытия — количество космических спутников планируется увеличить до 35 единиц. Кроме того, с ноября 2017 года китайцы стали выводить на орбиту устройства с улучшенными по многим параметрам характеристиками — Beidou-3.
Что касается нас с вами, то весьма вероятно, что «Бэйдоу» через пару лет заменит в наших смартфонах старый добрый GPS. Ведь уже известно, что с 2015 года между Россией и Китаем оговаривается возможность взаимовыгодного обмена: соседи устанавливают на территории нашей страны 3 наземные станции Beidou, а на их землях будут функционировать 3 вышки отечественной ГЛОНАСС.
Что это такое в смарфоне — Beidou, сегодня могут оценить владельцы тех гаджетов, которые были выпущены преимущественно для китайского рынка. Среди крупных мировых флагманов здесь можно выделить «Самсунг».
Перечислим также известные в мире модели смартфонов, который поддерживают модуль «Бэйдоу»:
- Meizu M6 Note — китайская новинка, набирающая популярность в мире и собирающая немало положительных отзывов от экспертов.
- Samsung Galaxy Note 8 — самая современная и функциональная модель южнокорейского производителя, поддерживающая стилус S Pen.
- Nokia 8 — символ возрождения легендарной корпорации, металлический камерофон с оптикой Carl Zeiss.
- Xiaomi Redmi 4A — самый доступный из всех перечисленных в списке аппаратов, который также поддерживает «Бэйдоу» (его стоимость сегодня не заходит выше планки в 5 тыс. рублей).
- Huawei P10 — отличная модель, которая, помимо поддержки нового навигационного модуля, известна как отличный камерофон с технологиями Leica.
Если вы хотите проверить, поддерживает ли ваш гаджет «Бэйдоу», то сделать это несложно — скачайте приложение AndroiTS GPS Test. Перейдите на список с сателлитами. Если там будут пункты с красными флажками (так отмечают спутники именно Китая), то можно говорить о поддержке смартфоном «Бэйдоу».
Beidou (что это такое в смартфоне, мы разобрали) — активно расширяющаяся навигационная система, которую уже поддерживает ряд популярных китайских смартфонов. Возможно, через несколько лет она станет полноправной заменой GPS и в России, и в мире.
Система БЕЙДОУ будет предоставлять два вида глобальных и два вида региональных услуг. Глобальными услугами являются услуги с открытым и санкционированным доступом. Региональные услуги — это услуга широкозонной дифференциальной коррекции и услуга передачи коротких сообщений.
Глобальная доступность указанной системы запланирована к 2020 году, когда будут запущены все спутники. За управление программой отвечает Центр управления спутниковой навигацией Китая.
Концепция системы, использующей два геостационарных космических аппарата (рабочее название системы Twinsat), прошла экспериментальную проверку в 1989 г. Эксперимент проводился на базе двух связных космических аппаратов DFH-2/2A, уже находившихся на орбите. В 1993 году Beidou была утвержден в качестве программы для предоставления Китаю независимого доступа к региональной и глобальной навигации, больше не полагающегося на иностранные системы, такие как американская GPS и российская система Glonass.
Первое поколение экспериментальных спутников Beidou, запущенных в 2000 году (Beidou-1A и 1B) и 2003 (Beidou 1C), было основано на базе связной геостационарной платформы DFH-3. В 2004 году региональная навигационная система Beidou начала работу с точностью до 20 метров.
Еще один спутник Beidou-1 был запущен на геостационарную орбиту в 2007 году для обеспечения того, чтобы устранить разрыв между экспериментальной и рабочей системами Beidou.
15 лет
12 лет
В2 (с открытым доступом)
В3 (с санкционированным доступом)
В2 (с открытым доступом)
В3 (с санкционированным доступом)
регистраторы космических частиц
регистраторы космических частиц
В ходе модернизация от экспериментальной до операционной системы Beidou Китай планирует запустить в общей сложности 35 спутников — 5 на геостационарной орбите, 27 на средней орбите и 3 на наклонных геосинхронных орбитах.
CAST разработал три разных типа спутников:
Beidou будет предоставлять два типа услуг:
- бесплатный сервис, который открыт для всех с совместимым терминалом;
- ограниченный сервис для применения в военных и других целях.
Свободное обслуживание обеспечит точность положения 10 метров, измерение скорости с точностью 0,2 м / с и точность синхронизации 10 наносекунд.
Ограниченный сервис будет иметь точность слежения 10 сантиметров и будет включать в себя данные, передаваемые по сигналу, для предоставления информации о состоянии системы для пользователей.
Beidou-2
В 2010 и 2011 годах было запущено пять спутников Beidou-2I на мощных ракетах Long March 3A для ввода спутников на наклонных геосинхронных орбитах (55°), охватывающих Китай и прилегающие территории. К концу 2011 года система Beidou-2 вступила в эксплуатацию для операторов в Китае и прилегающих территориях с начальной точностью 25 метров, которая должна была улучшиться по мере запуска большего количества спутников.
Спутники Geostationary Beidou-3G основаны на спутниковой платформе DFH-3B, предоставленной Китайской академией космической техники (CAST), с использованием компонентов от проверенной полетами платформы DFH-3 и расширения ее возможностей за счет поддержки более совершенных полезных нагрузок и сокращения общего веса платформы.
Платформа DFH-3B имеет шестигранную форму размером 2,2 на 2,0 на 3,1 метра с массой 3800+ килограммов. У спутников Beidou планируемая масса около 4600 килограммов с двумя трехсегментными солнечными батареями, которые генерируют 6800 Вт электроэнергии. На спутнике используются современные навигационные системы, включая датчики звезд и земли, и приводы ориентации, обеспечивающие отличную стабилизацию на всех трех осях.
Точность работы станции на геостационарной орбите составляет +/- 0,05 градуса.
Beidou RNSS работает как европейский Galileo и американский GPS, также используя аналогичные полосы частот. Рубидиевые атомные часы обеспечивают точные временные решения, необходимые для расчета временной задержки с момента отправки сигнала до прибытия в приемник, что, в свою очередь, позволяет рассчитать расстояние до спутника. Для того, чтобы приемник мог вычислить точное положение, необходимы три одновременных измерения расстояния до трех разных спутников.
Космические аппараты системы Beidou-2, находящейся в эксплуатации, передают сигналы B1 и B2, что позволяет предоставлять открытые бесплатные услуги в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Предполагается излучение навигационных радиосигналов в трёх частотных диапазонах B1, B2 и B3, расположенных в тех же областях L-диапазона, что и сигналы других ГНСС.
После запуска в 2015 году КА нового поколения руководство программой Beidou сообщило об изменении структуры навигационного сигнала B1:
- смещение центральной частоты c 1561,098 МГц на 1575,42 МГц (как у гражданских сигналов GPS L1 и Galileo E1) и
- изменение модуляции QPSK на MBOC (аналогичную модуляции будущего сигнала GPS L1C и Galileo E1).
Это направлено на обеспечение взаимодополняемости системы Beidou c ГНСС ГАЛИЛЕО и GPS.
Beidou использует восемь различных сигналов в четырех диапазонах в диапазоне от 1100 до 1600 МГц:
- B1 (несущая частота: 1561.098 МГц / полоса пропускания: 4.092 МГц / модуляция: 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).
Сеть беззапросных измерительных станций Beidou также располагается на территории Китая. Долгосрочная стратегия развития системы предполагает создание глобальной сети станций для повышения точностных характеристик навигационных услуг системы Beidou.
Навигационные службы Beidou стали доступны для Азиатско-Тихоокеанского региона, начиная с декабря 2012 года.
Наземные терминалы Beidou использовались после землетрясения в Сычуане в 2008 году и стали стандартным оборудованием для китайских пограничников. Для измерения координат на плоскости требуется, по меньшей мере, два спутника (точность увеличивается с третьим и четвертым), которые находятся в контакте с пользовательским терминалом и центральной наземной станцией.
Пользовательский терминал принимает сигнал от одного спутника и передает сигнал, который принимается обоими спутниками, которые ретранслируют его на наземную станцию, где 2D-позиция пользователя вычисляется через задержку времени двух сигналов, которые могут быть обработаны в 3D информацию с использованием топографической карты в алгоритме, который дает положение пользователя, которое затем передается обратно через зашифрованную спутниковую связь. Одновременно с этим типом поиска позиции могут обслуживаться 150 пользователей.
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.
Загрузка...