Меню
ГлавнаяБиос

Развитие китайской системы спутниковой навигации BeiDou. Глонасс и beidou готовы к объединению. что получит отрасль

20/12 /2013

Приоритеты 2014 : служить обществу, приносить пользу человечеству - система развивается!

Ченьгчи Рэн (Chengqi Ran),

генеральный директор китайского

Бюро спутниковой навигации

Перевод статьи Directions 2014: Serve the World, Benefit Mankind — A System Matures (GPS World, 1 декабря 2013) выполнен ЗАО « ПРИН » в 2013 году .

Придерживаясь принципов независимости, открытости, совместимости, и постепенного развития, Китай проводит поступательное развертывание своей собственной спутниковой системы глобальной навигации BeiDou (BDS), следуя запланированной трёхступенчатой стратегии развития.

К 2000 году создана демонстрационная навигационная спутниковая система BeiDou первой фазы развития. К декабрю 2012 года развернута спутниковая система региональной навигации: запущены пять геостационарных спутников (GEO), пять спутников на наклонной геосинхронной орбите (IGSO), и четыре среднеорбитальных спутника (MEO), которые образовали рабочее созвездие, и официально началось предоставление навигационных услуг для Азиатско-Тихоокеанского региона.

Ченьгчи Рэн (Chengqi Ran) является Генеральным директором китайского Бюро спутниковой навигации и Пресс-секретарём навигационной спутниковой системы Bei D ou . Он окончил университет Цинхуа со степенью магистра в области промышленного строительства, а ранее был директором Генерального департамента технологий в Проектном центре спутниковой навигации Китая.

Вклад BDS для пользователей из Китая и всего мира является общепризнанным. Система будет полнофункциональной и предоставлять услуги для пользователей по всему миру предположительно к 2020 году.

Развертывание системы

Развиваясь далее, в 2014 году будут запущены новые спутники для дополнения существующего созвездия, в то время как региональные эксплуатационные возможности будут модернизированы и расширены до международного уровня. В общей сложности, к 2020 году должно быть запущено около 40 спутников.

Текущая производительность системы

Точности определения по одночастотным наблюдениям в плане, по высоте и в пространстве достигнуты на уровне менее 10 метров, 10 метров, и 14 метров соответственно. Точность синхронизации времени - менее 50 наносекунд. Точность определения скорости - менее 0,2 метра в секунду. Точность дифференциального решения по фазе несущей составляет около 2-3 сантиметров. В течение прошлого года система BDS постоянно улучшалась и расширялась, а её эксплуатационные характеристики в некоторых регионах значительно превзошли показатели, приведённые ранее.

Содействие в применении

Использование BDS играет важную роль в Китае, особенно в области продвижения науки и техники. Китайские учёные и инженеры осознанно и с энтузиазмом восприняли появление независимой навигационной спутниковой системы и сделали большой шаг вперед в области исследований и развития навигационных спутниковых технологий, а также новых достижений в производстве навигационных микросхем, антенн, терминалов и интегрированных услуг.

В 2012 году общий объём производства промышленности китайской спутниковой навигации и услуг, связанных с определением местоположения достиг 81 млрд. юаней (что эквивалентно 13,2 млрд. долларов), что составляет 8 процентов отрасли во всём мире. В конце 2012 года число устройств BDS для гражданского использования составило 230 000 единиц, а значение общего объёма производства отрасли, связанной с BDS было близко к 4 млрд. юаней (652 млн. долларов), что составляет около 5 процентов от совокупного национального продукта.

Политика Китая, направленная на расширение применения спутниковой навигации находится на стадии разработки. Был издан среднесрочный и долгосрочный планы развития национальной спутниковой навигационной промышленности. Спутниковая навигация стала одной из новых отраслей промышленности, имеющей стратегическое значение. BDS двигает спутниковую навигацию Китая и отрасль, связанную с определением местоположения в новую эру.

Распределение видимых на орбите спутников Bei D ou .

Международное сотрудничество

Китай отстаивает и придерживается концепции « BeiDou для Китая и для всего мира» , выступая за совместимость и взаимодополняемость всех навигационных спутниковых систем, и стремится стимулировать глобальное применение навигационных спутниковых систем. Для того, чтобы пользователи могли пользоваться более надежными и достоверными сервисами спутниковой навигации, BDS присоединился к международному сообществу мониторинга и определения качества GNSS. Используя станции слежения по всему миру, международный обмен наблюдениями, проводя совместные исследования по оценке, BDS стремится предложить достоверные данные мониторинга, оценки и данные пользователям.

Для более оперативного достижения предусматриваемой зоны покрытия BDS, была инициированы кампании по применению, демонстрации и испытанию системы BeiDou. Были начаты « Тур BeiDou по Азиатско-Тихоокеанскому региону» и «Тур BeiDou по странам АСЕАН» для ускорения применения спутниковых навигационных систем во многих странах. Для популяризации спутниковых навигационных технологий, в частности, расширения её признания и применения в развивающихся странах, BDS обеспечивала академическое образование, краткосрочное обучение и тематические лекции при поддержке Международного центра GNSS по обмену и обучению.

Китай также проводит ежегодную конференцию по спутниковой навигации, активно участвует в международных мероприятиях по обмену в области спутниковой навигации и способствует научному обмену, проведению форумов высокого уровня и популяризации знаний.

Взгляд в будущее

BDS активно заинтересована в:

  • создании навигационно-спутниковых систем дифференциальной коррекции в Азиатско-Тихоокеанском регионе и во всем мире, разработке более эффективного обслуживания для обеспечения дециметрового уровня точности в реальном времени и сантиметрового уровня точности в результате постобработки;
  • создании сертификационно-испытательных центров качества продукции спутниковой навигации;
  • ускорении разработки норм и прав интеллектуальной собственности;
  • присоединению к международным организациям, таким как Международная Организация Гражданской Авиации (ICAO), Международная Морская Организация (IMO), консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии (3GPP);
  • укреплении совместимости и взаимодействия с другими навигационными спутниковыми системами;
  • содействии по применению BDS/GNSS в транспорте, энергетике, управлении, финансах, телекоммуникациях, для уменьшения опасности стихийных бедствий, оказания помощи и т.д., чтобы реализовать цели BDS по служению миру и человечеству.

BDS будет в полной мере использовать уникальные преимущества навигации, связи, и сервисов дифференциальной коррекции для улучшения собственной службы коротких сообщений (SMS), а также предоставления оперативных возможностей позиционирования и синхронизации. BDS эффективно интегрирует спутниковые и наземные системы дифференциальной коррекции и настаивает на внедрении совместимости и взаимодополняемости между различными GNSS. Это обеспечит её органичную интеграцию с мобильной связью, сервисами позиционирования, Интернетом, высокое качество, надёжную и эффективную работу для экологического и социального развития, общественной безопасности, и индивидуальных пользователей.

Современные GNSS приемники Trimble поддерживают прием сигналов спутников системы BeiDou c возможностью постобработки полученных данных и работой в режиме RTK: , - в стандартной комплектации, R8s , R9s , и - опционально. Все приемники PrinCe по умолчанию поддерживают спутники системы Beidou.

При покупке смартфона или изучении его возможностей встречается информация о том, что данное устройство поддерживает Beidou или BDS.

В связи с этим многим становится интересно, о какой системе идет речь, что она собой представляет, и какие новые функции и возможности предлагает.

Что такое Beidou?

Beidou (Бэйдоу) - новая навигационная система, разработанная в Китае. Она получила в честь созвездия Большой Медведицы, точнее ее китайского названия. Запуск Beidou произошел в 2000 году. Эта система является прямым аналогом и конкурентом системы GPS, разработанной в США, и российской системы ГЛОНАСС. Она тоже применяется как для вооруженных сил, так и для обычных гражданских пользователей.

Название и актуальность

Чтобы делать выводы об актуальности Beidou для владельцев смартфонов, находящихся за пределами Китая, необходимо знать о зоне покрытия технологии, а также количестве спутников и наземных базовых станций, обеспечивающих поддержку навигации.

В настоящее время Beidou работает в режиме ограниченной функциональности, так как устойчивый прием спутникового сигнала достигнут только над Китаем. Над остальной частью суши сигнал менее стабилен, что объясняется недостаточным количеством орбитальных устройств. Полнейший охват всей территории земного шара китайские разработчики обещают к 2020 году. Над европейской частью России, а также над восточной Европой на начало 2017 года был замечен устойчивый сигнал от шести спутников, а одна базовая станция успешно построена и запущена на территории Бельгии.

Безусловно, создание Китаем своей навигационной системы дает этой стране ряд преимуществ как во внешнеполитической, так и общегражданской сферах. В планах этой страны значительно увеличить число действующих спутников, причем по количеству они будут значительно превосходить имеющиеся спутники ГЛОНАСС и GPS.

Beidou в смартфонах

Но оставим в стороне рассуждения о военной сфере и мировом господстве, поговорим о рядовых владельцев смартфонов. Очевидно, что граждане Китая в ближайшем будущем получат доступ к максимально стабильной системе навигации. В связи с большим количеством спутников доступ к геоданным должен быть открытым и в сложных условиях, например в туннелях.

Какие же шаги в этом направлении предпринимают производители смартфонов? Большинство китайских брендов обеспечивают параллельную работу Beidou, GPS и ГЛОНАСС. Другие фирмы делят гаджеты по принципу того рынка, на который они будут поставляться.

Возможность смартфона использовать систему Beidou (Бэйдоу) приветствуется, но обязательной не является. Конечно, приятно, когда в запасе есть дополнительная система навигации, но на данный момент она вряд ли будет полезна пользователям за пределами Китая.


Уже в мае этого года начнутся переговоры об объединении ГЛОНАСС и китайской системы навигации BeiDou. Что этот альянс может дать для ИТ-отрасли?

Инициатива идёт от китайцев, переговоры пройдут в Харбине. Понятно, что планируется сделать глобальную единую систему мониторинга навигационных спутниковых систем. Чтобы это всё, как минимум, на ШОС работало.

Как это будет работать? В реальном времени объединённая система будет обмениваться данными о позициях группировок спутников, качестве сигнала, передавать друг другу корректирующие поправки по позиционированию. Для ГЛОНАСС это очень выгодная история. Как с точки зрения качества, так и по количеству потребителей системы.

"В случае реализации такого сценария, это позволит кратно повысить точность при использовании потребителями сразу двух глобальных навигационных спутниковых систем", - заявил представитель "Роскосмоса".

Давайте по порядку. Начнём с того, что среди всех существующих навигационных систем китайская - одна из самых молодых. Моложе только Galileo из Европы. Китай первый запуск осуществил в 2000 году, а Галилео - в 2006.

Почему вообще так важна сегодня навигационная система? С точки зрения экономики, навигационная система это неотъемлемая часть современной транспортной системы. Не только у простого потребителя, но и у бизнеса навигация играет очень и очень серьёзную роль. Все уберизированные сервисы, доставка грузов, навигация водного транспорта, воздушного. Это огромные деньги, которые просто при первом приближении так и не оценишь. Так что при выключенной системе ты, как страна, оказываешься где-то в 1940 году с точки зрения транспортной инфраструктуры.

Но с точки зрения безопасности, ровно та же история: если у тебя нет своей навигационной системы, в любой момент вся твоя военная техника оказывается в том же 1940 году, а техника противника - в 2020. Разрыв настолько существенен, что не особо, думаю, нуждается в объяснениях. А заодно всем любителям рассказывать, что GPS не отключат, можно вспомнить 2008 год, когда США вырубило систему позиционирования для российской военной техники в Грузии во время конфликта. Локально. Просто взяли и вырубили. Могут же себе позволить, чего уж там.

В итоге оказалось, что наш ГЛОНАСС явно не зря делали. Китай, кстати, тогда внимательно за этим наблюдал и сделал свои выводы. Крис кризисом, а китайцы продолжили работать над своей системой.

Если мы говорим про максимальную погрешность, которую дают в условиях работы ГЛОНАСС, GPS и BeiDou, то всё достаточно интересно. Оказывается, а это открытые, кстати, данные, что наша система - самая точная в мировой истории. Китайцы - погрешность 10 метров, GPS - 5 метров, а ГЛОНАСС - около 2,5 метров. Для гражданского, конечно, применения. Это к вопросу о том, что некоторые думают, что мы криворукие, создать ничего современного не способны. Так что вполне можем, когда захотим.

Следующий аспект. Глобальных систем, которые одинаково хорошо работают по всему глобусу, сегодня две: те же GPS и ГЛОНАСС. Китайская система может стать глобальной только через 2 года, а в реальности ещё лет 5. Галилео из Европы - примерно в те же сроки. И то, если Великобритания не захочет вернуть вложенные 1,5 млрд евро в проект. А обсуждения такие в Британии уже идут, что нужно сделать свою систему, независимую.

"Мы рассматриваем ряд вариантов, но если наши партнёры в ЕС откажутся, мы выйдем из проекта. Также мы рассматриваем возможность запуска собственной системы", - заявил изданию Financial Times источник в правительстве Великобритании.

Brexit же. Вот и придётся или интегрироваться обратно и делиться своими технологиями, или лепить своё. А ведь ЕС не хочет, чтобы военная часть программы Galileo передавалась не члену Евросоюза. Весь, кстати, бюджет Галилео оценен в 10 млрд евро.

Чувствуете, к чему всё идёт? С одной стороны к размежеванию, когда каждая страна пытается создать свою навигационную систему. Хотя бы региональную. Для примера: Индия 2 года назад "допилила" NavIC с семью спутниками. А Япония создала региональную систему позиционирования QZSS (Quazi-Zenith Satellite System, "Квази-зенитная спутниковая система"), предназначенную для обслуживания в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

С другой стороны, грядёт интеграция региональных и глобальных систем. Это выгодно всем, кроме США, которые одно время были монополистами в глобальном позиционировании. Представьте, что Китай с помощью нас получает беспрецедентную точность позиционирования на своей территории, прекрасную глобально (а это как раз те же морские суда, например). А мы получаем кратный рост потребителей системы и на полученные средства развиваем технологию дальше. Выгодно? Не то слово!

Только вот США просто так это не оставят. Мимо же их кармана всё пойдёт. Поэтому и организовывали первые годы работы ГЛОНАССа информационные атаки, издевались как могли над тем, что первые военные образцы чипов были больше тех, что в GPS, но китайцы с нашей помощью быстро понаделали чипов двойного назначения. А сейчас производят тройного. В тех же телефонах, например. Там поддерживается три навигационные системы. Так что не беспокойтесь, дорогу осилит идущий. Идущий на орбиту спутник.

Все чаще в характеристиках коммуникационных возможностей смартфонов можно встретить в графе «навигация» упоминание про BeiDou или BDS. Поэтому у непосвященных пользователей возникает вопрос, что именно представляет собой данная функция и какие возможности она предоставляет владельцу аппарата. Также многим интересно, в каких устройствах имеется Бэйдоу, работает ли данная функция в Европе и как ею воспользоваться.

Beidou (Бэйдоу) – это китайская комбинированная навигационная система. Начало ввода в эксплуатацию состоялось в 2000 году. Названа она в четь китайского имени созвездия Большой Медведицы. Система призвана стать конкурентом для американской GPS и российской ГЛОНАСС. Как и соперники, это – комплекс двойного назначения, предназначенный в первую очередь для вооруженных сил, но также доступный гражданским пользователям. В настоящее время (начало 2017 года) система еще не носит глобального масштаба, так как не покрывает всей земной поверхности. Этой цели китайцы планируют достичь в 2020 году.

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.

Работает ли Beidou в Европе

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 каких смартфонах поддерживается BeiDou и как ею пользоваться

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.

Спутниковая навигационная система Бэйдоу - китайская спутниковая система навигации, состоящая из двух отдельных групп спутников. Первая группа Бэдоу-1, официально названная как Экспериментальная спутниковая навигационная система, была запущена в 2000 году в ограниченном тестовом режиме и состояла только из трех спутников. Вторая группа Бэйдоу-2, также известная как COMPASS, находится в стадии создания, которое предполагается завершить к 2020 году.


Название Бэйдоу, система получила в честь созвездия Большой Медведицы, которое с давних времен использовалось в навигации для нахождения Полярной Звезды. Оригинальная идея создания китайской навигационной системы была предложена ещё в 1980 гг. Ченом Фангьюном (Chen Fangyun).

Китайское национально космическое управление определило следующий порядок развития системы Бэйдоу:

  • 2000—2003 гг.: Экспериментальная система Бэйдоу, состоящая из трёх спутников.
  • 2012 год: Навигационная система для покрытия территории Китая и остальной Азии.
  • 2020 год: Глобальная навигационная система.

В начале 2000-х годов Китайская Бэйдоу-1 отставала от GPS и ГЛОНАСС минимум на поколение. Экспериментальная спутниковая система работала медленнее, давала худшие результаты и была в десятки раз дороже. В 2004 году, с началом создания Бэйдоу-2, произошла модернизация технологий и ситуация изменилась в лучшую сторону. Планируется, что новая глобальная спутниковая система навигации Бэйдоу будет состоять из 35 спутников, среди которых 5 будут расположены на геостационарной орбите, а оставшиеся 30 на средних орбитах, полностью охватывающих Землю. Как и в других спутниковых системах, будет доступно два уровня позиционирования услуг - открытый и закрытый (для военных). Открытый вариант будет доступен по всему миру для обычных пользователей и, как утверждают разработчики, точность позиционирования составит до 10 метров, а скорость до 0.2 метров в секунду.


Китайской стороне ещё предстоит урегулировать вопросы с американской, европейской и российской сторонами относительно частотных диапозонов, которые будет использовать Бэйдоу. Пока же китайская спутниковая система работает на частотах сигнала В1 и Е2 с частотой 1561,098 МГц.


Бэйдоу-2 была запущена в коммерческую эксплуатацию 27 декабря 2012 года, как навигационная система для Азиатско-Тихоокеанского региона. Из выведенных на орбиту 16-ти спутников, задействованы 11, а остальные 5 выполняют резервную функцию. Количество спутников будет увеличиваться вплоть до 2020 года и когда система заработает в полную мощность, начнется её использование по всей Земле.