 Logotipo de BeiDou | |
| País / es de origen | porcelana |
|---|---|
| Operador (es) | CNSA |
| Tipo | Militar, comercial |
| Estado | Operacional |
| Cobertura | Global |
| Precisión | 3,6 m (público) 2,6 m (Asia Pacífico, público) 10 cm (cifrado) [1] |
| Tamaño de la constelación | |
| Satélites totales | 35 (2020) |
| Satélites en órbita | 35 |
| Primer lanzamiento | 31 de octubre de 2000 |
| Último lanzamiento | 23 de junio de 2020 [2] |
| Lanzamientos totales | 59 [3] |
| Características orbitales | |
| Régimen (s) | GEO , IGSO , MEO |
| Sitio web | www |
| Geodesia |
|---|
 |
El sistema de navegación por satélite BeiDou ( BDS ) ( chino :北斗 卫星 导航 系统; pinyin : Běidǒu Wèixīng Dǎoháng Xìtǒng [pèitòu wêiɕíŋ tàuxǎŋ ɕîtʰʊ̀ŋ] ) es un sistema de navegación por satélite chino . Consta de dos constelaciones de satélites independientes. El primer sistema BeiDou, oficialmente denominado Sistema Experimental de Navegación por Satélite BeiDou y también conocido como BeiDou-1, constaba de tres satélites que, a partir de 2000, ofrecían cobertura y servicios de navegación limitados, principalmente para usuarios de China y regiones vecinas. BeiDou-1 fue dado de baja a finales de 2012. El 23 de junio de 2020, se lanzó con éxito el último satélite BeiDou, el lanzamiento del 55º satélite de la familia Beidou. La tercera versión del sistema de navegación por satélite Beidou promete proporcionar una cobertura global para la sincronización y la navegación, ofreciendo una alternativa al GLONASS de Rusia , el sistema de posicionamiento europeo Galileo y el GPS de Estados Unidos .
La segunda generación del sistema, oficialmente llamado BeiDou Navigation Satellite System (BDS) y también conocido como COMPASS o BeiDou-2, entró en funcionamiento en China en diciembre de 2011 con una constelación parcial de 10 satélites en órbita. [4] Desde diciembre de 2012, ofrece servicios a clientes de la región de Asia y el Pacífico . [5]
En 2015, China lanzó el sistema BeiDou de tercera generación (BeiDou-3) para cobertura global. El primer satélite BDS-3 se lanzó el 30 de marzo de 2015. [6] El 27 de diciembre de 2018, BeiDou Navigation Satellite System comenzó a proporcionar servicios globales. [7] [8] El 35º y último satélite del BDS-3 se puso en órbita el 23 de junio de 2020. [9] Se dijo en 2016 que BeiDou-3 alcanzará una precisión milimétrica (con posprocesamiento). [10]
Según China Daily , en 2015, quince años después del lanzamiento del sistema de satélites, generaba una facturación de 31.500 millones de dólares anuales para empresas importantes como China Aerospace Science and Industry Corporation , AutoNavi Holdings Ltd. y China North Industries Group Corp. . [11]
Nomenclatura [ editar ]
El nombre oficial en inglés del sistema es BeiDou Navigation Satellite System . [12] Lleva el nombre del asterismo Osa Mayor , conocido en chino como Běidǒu ( chino :北斗). El nombre significa literalmente "Northern Dipper", el nombre dado por los antiguos astrónomos chinos a las siete estrellas más brillantes de la constelación de la Osa Mayor . [13] Históricamente, este conjunto de estrellas se utilizó en la navegación para localizar la Estrella Polar . Como tal, el nombre BeiDou también sirve como metáfora para el propósito del sistema de navegación por satélite. [ cita requerida ]
Historia [ editar ]
Concepción y desarrollo inicial [ editar ]
La idea original de un sistema de navegación por satélite chino fue concebida por Chen Fangyun y sus colegas en la década de 1980. [14] El riesgo de negar el acceso al GPS, incluido un supuesto caso en 1996 durante la Tercera Crisis del Estrecho de Taiwán , impulsó la creación de BeiDou. [15]
Según la Administración Nacional del Espacio de China , en 2010, el desarrollo del sistema se llevaría a cabo en tres pasos: [16]
- 2000-2003: sistema de navegación experimental BeiDou que consta de tres satélites
- Para 2012: sistema de navegación regional BeiDou que cubra China y las regiones vecinas
- Para 2020: sistema de navegación global BeiDou
El primer satélite, BeiDou-1A , se lanzó el 30 de octubre de 2000, seguido por BeiDou-1B el 20 de diciembre de 2000. El tercer satélite, BeiDou-1C (un satélite de respaldo), se puso en órbita el 25 de mayo de 2003. [17] [18] El lanzamiento exitoso de BeiDou-1C también significó el establecimiento del sistema de navegación BeiDou-1.
El 2 de noviembre de 2006, China anunció que a partir de 2008 BeiDou ofrecería un servicio abierto con una precisión de 10 metros, una sincronización de 0,2 microsegundos y una velocidad de 0,2 metros / segundo. [19]
En febrero de 2007 , se lanzó el cuarto y último satélite del sistema BeiDou-1, BeiDou-1D (a veces llamado BeiDou-2A , que sirve como satélite de respaldo). [20] Se informó que el satélite había sufrido un mal funcionamiento del sistema de control, pero luego fue completamente restaurado. [21] [22]
En abril de 2007, el primer satélite de BeiDou-2, a saber, Compass-M1 (para validar las frecuencias de la constelación BeiDou-2) se puso con éxito en su órbita de trabajo. El segundo satélite de la constelación BeiDou-2 Compass-G2 se lanzó el 15 de abril de 2009. [23]
El 15 de enero de 2010, el sitio web oficial del sistema de navegación por satélite BeiDou se puso en línea, [24] y el tercer satélite del sistema ( Compass-G1 ) fue llevado a su órbita por un cohete Long March 3C el 17 de enero de 2010. [24]
El 2 de junio de 2010, el cuarto satélite se puso en órbita con éxito. [25]
El quinto orbitador fue lanzado al espacio desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang por un cohete portador LM-3I el 1 de agosto de 2010. [26]
Tres meses después, el 1 de noviembre de 2010, el sexto satélite fue enviado a órbita por LM-3C. [27]
Otro satélite, el satélite Beidou-2 / Compass IGSO-5 (quinta órbita geosincrónica inclinada), fue lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang por una Gran Marcha 3A el 1 de diciembre de 2011 (UTC). [28]
Algunas fuentes del gobierno de EE. UU. Han expresado su preocupación por la privacidad con respecto al uso de BeiDou, que es un sistema de comunicación bidireccional que puede rastrear la ubicación de los receptores en la Tierra. [29]
Participación china en el sistema Galileo [ editar ]
En septiembre de 2003, China tenía la intención de unirse al proyecto del sistema de posicionamiento europeo Galileo e iba a invertir 230 millones de euros (296 millones de dólares estadounidenses, 160 millones de libras esterlinas) en Galileo durante los próximos años. [30] En ese momento, se creía que el sistema de navegación "BeiDou" de China solo sería utilizado por sus fuerzas armadas. [19]
En octubre de 2004, China se unió oficialmente al proyecto Galileo mediante la firma del Acuerdo de Cooperación en el Programa Galileo entre la "Empresa Común Galileo" (GJU) y el "Centro Nacional de Teledetección de China" (NRSCC) . [31] Sobre la base del Acuerdo de cooperación chino-europeo sobre el programa Galileo, China Galileo Industries (CGI), [32] el principal contratista de la participación de China en los programas Galileo, fue fundada en diciembre de 2004. [33] En abril de 2006, once China y la UE han firmado proyectos de cooperación en el marco de Galileo. [34]
Sin embargo, el South China Morning Post, con sede en Hong Kong, informó en enero de 2008 que China no estaba satisfecha con su papel en el proyecto Galileo y debía competir con Galileo en el mercado asiático. [ cita requerida ]
Fase III [ editar ]
- En noviembre de 2014, Beidou pasó a formar parte del Sistema mundial de radionavegación (WWRNS) en la 94ª reunión del Comité de seguridad marítima de la Organización Marítima Internacional (OMI) [35], que aprobó la "Circular de seguridad de la navegación" del Sistema de navegación por satélite BeiDou (BDS). [36] [37]
- A las 21:52 hora de Beijing, 30 de marzo de 2015, el primer satélite de navegación BeiDou de nueva generación (y el 17 en general) se puso en órbita con éxito mediante un cohete Long March 3C . [38] [39]
- El 20 de abril de 2019, se lanzó con éxito un satélite BeiDou. El lanzamiento se produjo a las 22:41 hora de Beijing , y la Gran Marcha 3B entregó la carga útil de navegación BeiDou en una órbita de transferencia elíptica que oscila entre 220 kilómetros y 35.787 kilómetros, con una inclinación de 28,5 ° con respecto al ecuador, según datos de seguimiento militar de EE. UU. [40]
- El 23 de junio de 2020, se lanzó con éxito el último satélite BeiDou, el lanzamiento del 55o satélite de la familia Beidou. La tercera versión del sistema de navegación por satélite Beidou promete proporcionar una cobertura global para la sincronización y la navegación, ofreciendo una alternativa al GLONASS de Rusia y al sistema de posicionamiento europeo Galileo , así como al GPS de Estados Unidos . [41]
BeiDou-1 [ editar ]
Descripción [ editar ]
BeiDou-1 era un sistema de navegación regional experimental, que constaba de cuatro satélites (tres satélites de trabajo y un satélite de respaldo). Los satélites en sí estaban basados en el satélite de comunicaciones geoestacionario chino DFH-3 y tenían un peso de lanzamiento de 1000 kg cada uno. [42]
A diferencia de los sistemas GPS estadounidense , GLONASS ruso y Galileo europeo , que utilizan satélites de órbita terrestre media , BeiDou-1 utilizó satélites en órbita geoestacionaria . Esto significa que el sistema no requiere una gran constelación de satélites, pero también limita la cobertura a áreas de la Tierra donde los satélites son visibles. [17] El área que puede recibir servicio es desde la longitud 70 ° E hasta 140 ° E y desde la latitud 5 ° N hasta 55 ° N. Una frecuencia del sistema es 2491,75 MHz. [21]
Finalización [ editar ]
El primer satélite, BeiDou-1A, se lanzó el 31 de octubre de 2000. El segundo satélite, BeiDou-1B, se lanzó con éxito el 21 de diciembre de 2000. El último satélite operativo de la constelación, BeiDou-1C, se lanzó el 25 de mayo de 2003. [17]
Cálculo de posición [ editar ]
En 2007, la agencia de noticias oficial Xinhua informó que la resolución del sistema BeiDou era tan baja como 0,5 metros. [43] Con los terminales de usuario existentes, parece que la precisión calibrada es de 20 m (100 m, sin calibrar). [44]
Terminales [ editar ]
En 2008, una terminal terrestre BeiDou-1 costaba alrededor de CN ¥ 20,000 ( US $ 2,929), casi 10 veces el precio de una terminal GPS contemporánea. [45] Se explicó que el precio de los terminales se debía al costo de los microchips importados. [46] En la feria de alta tecnología de China ELEXCON de noviembre de 2009 en Shenzhen , se presentó una terminal BeiDou con un precio de CN ¥ 3.000. [47]
Aplicaciones [ editar ]
- Se utilizaron más de 1000 terminales BeiDou-1 después del terremoto de Sichuan de 2008 , proporcionando información de la zona del desastre. [48]
- En octubre de 2009, todos los guardias fronterizos chinos en Yunnan estaban equipados con dispositivos BeiDou-1. [49]
Sun Jiadong , el diseñador jefe del sistema de navegación, dijo en 2010 que "Muchas organizaciones han estado usando nuestro sistema durante un tiempo y les gusta mucho". [50]
Desmantelamiento [ editar ]
BeiDou-1 fue dado de baja a finales de 2012, después de que el sistema BeiDou-2 entró en funcionamiento.
BeiDou-2 [ editar ]
Descripción [ editar ]
BeiDou-2 (antes conocido como COMPASS) [51] no es una extensión del antiguo BeiDou-1, sino que lo reemplaza por completo. El nuevo sistema es una constelación de 35 satélites, que incluyen 5 satélites en órbita geoestacionaria para compatibilidad con BeiDou-1, y 30 satélites no geoestacionarios (27 en órbita terrestre media y 3 en órbita geosincrónica inclinada ), [52] que ofrecen una completa cobertura del mundo.
Las señales de distancia se basan en el principio CDMA y tienen una estructura compleja típica de Galileo o GPS modernizado . De manera similar a los otros sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), existen dos niveles de servicio de posicionamiento: abierto (público) y restringido (militar). El servicio público está disponible a nivel mundial para los usuarios en general. Cuando se implementen todos los GNSS actualmente planificados, los usuarios de receptores de múltiples constelaciones se beneficiarán de un total de más de 100 satélites, lo que mejorará significativamente todos los aspectos del posicionamiento, especialmente la disponibilidad de las señales en los llamados cañones urbanos . [53] El diseñador general del sistema de navegación COMPASS es Sun Jiadong., quien también es el diseñador general de su predecesor, el sistema de navegación BeiDou original. [ cita requerida ] Todos los satélites BeiDou están equipados con matrices de retrorreflectores láser para la determinación de distancia por láser satelital [54] y la verificación de la calidad de la órbita. [55] [56]
Precisión [ editar ]
Se proporcionan dos niveles de servicio: un servicio gratuito para civiles y un servicio con licencia para el gobierno y el ejército chinos . [25] [57] [58] El servicio civil gratuito tiene una precisión de rastreo de ubicación de 10 metros, sincroniza relojes con una precisión de 10 nanosegundos y mide velocidades dentro de 0,2 m / s. El servicio militar restringido tiene una precisión de ubicación de 10 centímetros, [59] se puede utilizar para la comunicación y proporcionará información sobre el estado del sistema al usuario. [ cita requerida ] En 2019, el Servicio GNSS Internacional comenzó a proporcionar órbitas precisas de los satélites BeiDou en productos experimentales. [60]
Hasta la fecha, el servicio militar se ha concedido únicamente al Ejército Popular de Liberación y a las Fuerzas Armadas de Pakistán . [61] [62] [63]
Frecuencias [ editar ]
Las frecuencias de COMPASS se asignan en cuatro bandas: E1, E2, E5B y E6; se superponen con Galileo. El hecho de la superposición podría ser conveniente desde el punto de vista del diseño del receptor, pero por otro lado plantea la cuestión de la interferencia del sistema, especialmente dentro de las bandas E1 y E2, que están atribuidas al servicio regulado públicamente de Galileo. [64] Sin embargo, en el marco de la Unión Internacional de Telecomunicaciones(UIT), la primera nación en comenzar a transmitir en una frecuencia específica tendrá prioridad a esa frecuencia, y cualquier usuario posterior deberá obtener permiso antes de usar esa frecuencia y, de lo contrario, asegurarse de que sus transmisiones no interfieran con la frecuencia original. transmisiones de la nación. A partir de 2009, parecía que los satélites COMPASS chinos comenzarían a transmitir en las bandas E1, E2, E5B y E6 antes que los satélites europeos Galileo y, por lo tanto, tendrían derechos primarios sobre estos rangos de frecuencia. [sesenta y cinco]
Aunque las autoridades chinas anunciaron poco oficialmente sobre las señales del nuevo sistema, el lanzamiento del primer satélite COMPASS permitió a investigadores independientes no solo estudiar las características generales de las señales, sino incluso construir un receptor COMPASS. [ cita requerida ]
Brújula-M1 [ editar ]
Compass-M1 es un satélite experimental lanzado para pruebas y validación de señales y para el archivo de frecuencia el 14 de abril de 2007. El papel de Compass-M1 para Compass es similar al papel de los satélites GIOVE para el sistema Galileo. La órbita de Compass-M1 es casi circular, tiene una altitud de 21.150 km y una inclinación de 55,5 °. [ cita requerida ]
Compass-M1 transmite en 3 bandas: E2, E5B y E6. En cada banda de frecuencia se han detectado dos sub-señales coherentes con un desplazamiento de fase de 90 ° (en cuadratura ). Estos componentes de la señal se denominan además "I" y "Q". Los componentes "I" tienen códigos más cortos y es probable que estén destinados al servicio abierto. Los componentes "Q" tienen códigos mucho más largos, son más resistentes a las interferencias y probablemente estén destinados al servicio restringido. [ cita requerida ]
La investigación de las señales transmitidas comenzó inmediatamente después del lanzamiento de Compass-M1 el 14 de abril de 2007. Poco después, en junio de 2007, los ingenieros del CNES informaron sobre el espectro y la estructura de las señales. [66] Un mes después, investigadores de la Universidad de Stanford informaron sobre la decodificación completa de los componentes de las señales "I". [67] [68] El conocimiento de los códigos permitió a un grupo de ingenieros de Septentrio construir el receptor COMPASS [69] e informar las características de seguimiento y multitrayecto de las señales "I" en E2 y E5B. [70]
Operación [ editar ]
En diciembre de 2011, el sistema entró en funcionamiento a modo de prueba. [71] Ha comenzado a proporcionar datos de navegación, posicionamiento y cronometraje a China y el área vecina de forma gratuita a partir del 27 de diciembre de 2011. Durante esta prueba, Compass ofrecerá una precisión de posicionamiento dentro de los 25 metros, pero la precisión mejorará a medida que se realicen más satélites. lanzado. Tras el lanzamiento oficial del sistema, se comprometió a ofrecer a los usuarios generales información de posicionamiento precisa a los 10 m más cercanos, medir velocidades dentro de 0,2 metros por segundo y proporcionar señales para la sincronización del reloj con una precisión de 0,02 microsegundos. [72]
El sistema BeiDou-2 comenzó a ofrecer servicios para la región de Asia y el Pacífico en diciembre de 2012. [5] En este momento, el sistema podría proporcionar datos de posicionamiento entre la longitud 55 ° E y 180 ° E y entre la latitud 55 ° S y 55 ° N. . [73]
Los satélites BeiDou de nueva generación admiten el servicio de mensajes cortos. [39]
Finalización [ editar ]
En diciembre de 2011, Xinhua declaró que "[l] a estructura básica del sistema BeiDou ya se ha establecido y los ingenieros están llevando a cabo pruebas y evaluaciones integrales del sistema. El sistema proporcionará servicios de prueba de posicionamiento, navegación y tiempo para China. y las zonas vecinas antes de fin de año, según las autoridades ”. [74] El sistema entró en funcionamiento en la región de China ese mismo mes. [4] El sistema de navegación mundial debería estar terminado para 2020. [75]
En diciembre de 2012, se habían lanzado 16 satélites para BeiDou-2, con 14 en servicio. Y a diciembre de 2017, 150 millones de teléfonos inteligentes chinos (20% del mercado) estaban equipados para utilizar Beidou. [76]
BeiDou-3 [ editar ]
La tercera fase del sistema BeiDou (BDS-3) incluye tres satélites GEO, tres satélites IGSO y veinticuatro satélites MEO que introducen nuevas frecuencias de señal B1C / B1I / B1A (1575,42 MHz), B2a / B2b (1191,795 MHz), B3I / B3Q / B3A (1268,52 MHz) y frecuencia de prueba Bs (2492,028 MHz). Los documentos de control de interfaz sobre las nuevas señales abiertas se publicaron en 2017-2018. [77]
El 23 de junio de 2020, el despliegue de la constelación BDS-3 se completó por completo después de que el último satélite fuera lanzado con éxito en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang . [78] [79] Los satélites BDS-3 también incluyen SBAS (B1C, B2a, B1A) y capacidades SAR . [80]
| Señal BeiDou | B1I | B1Q | B1C | B1A | B2I | B2Q | B2a | B2b | B3I | B3Q | B3A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GIOVE / señal de brújula | E2-I | E2-Q | E1-I | E1-Q | E5B-I | E5B-Q | E5a | E5b | E6-I | E6-Q | - |
| Tipo de acceso | Abierto | Autorizado | Abierto | Autorizado | Abierto | Autorizado | Abierto | Abierto | Abierto | Autorizado | Autorizado |
| Modulación de código | BPSK (2) | BPSK (2) | MBOC (6,1,1 / 11) | BOC (14,2) | BPSK (2) | BPSK (10) | AltBOC (15,10) | AltBOC (15,10) | BPSK (10) | BPSK (10) | BOC (15,2,5) |
| Frecuencia portadora (MHz) | 1561.098 | 1561.098 | 1575.42 | 1575.42 | 1207.14 | 1207.14 | 1176,45 | 1207.14 | 1268.52 | 1268.52 | 1268.52 |
| Tasa de chip (Mchips / s) | 2.046 | 2.046 | 2.046 | 10.230 | 10.230 | 10.230 | |||||
| Período de código (chips) | 2046 | ? | 2046 | ?? | 10230 | ? | |||||
| Período de código (ms) | 1.0 | > 400 | 1.0 | > 160 | 1.0 | > 160 | |||||
| Tasa de símbolos (bits / s) | 50 | ? | 50 | ? | 50 | ? | |||||
| Marcos de navegación | 6 | ? | 6 | ? | ? | ? | |||||
| Subcuadros de navegación | 30 | ? | 30 | ? | ? | ? | |||||
| Período de navegación (min) | 12,0 | ? | 12,0 | ? | ? | ? |
Las características de las señales "I" en E2 y E5B son generalmente similares a los códigos civiles de GPS (L1-CA y L2C), pero las señales de la brújula tienen una potencia algo mayor. La notación de las señales de Compass utilizada en esta página sigue el nombre de las bandas de frecuencia y concuerda con la notación utilizada en la literatura estadounidense sobre el tema, pero la notación utilizada por los chinos parece ser diferente. [ cita requerida ]
También ha habido una transmisión de banda S experimental llamada "Bs" a 2492.028 MHz, [77] después de experimentos similares en Beidou-1. [82]
Constelación [ editar ]
| Cuadra | Periodo de lanzamiento | Lanzamientos de satélites | Actualmente en órbita y saludable | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Éxito | Falla | Planificado | |||
| 1 | 2000-2006 | 4 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 2007-2019 | 20 | 0 | 0 | 12 |
| 3 | 2015-presente | 35 | 0 | 0 | 30 |
| Total | 59 | 0 | 0 | 42 | |
El sistema regional BeiDou-1 se dio de baja a finales de 2012. [ cita requerida ]
El primer satélite del sistema de segunda generación, Compass-M1, se lanzó en 2007. Fue seguido por otros nueve satélites durante 2009-2011, logrando una cobertura regional funcional. Durante esta fase se lanzaron un total de 16 satélites. [ cita requerida ]
En 2015, el sistema inició su transición hacia la cobertura global con el primer lanzamiento de una nueva generación de satélites [39] y la decimoséptima dentro del nuevo sistema. El 25 de julio de 2015, los satélites 18 y 19 se lanzaron con éxito desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang , lo que marca la primera vez que China lanza dos satélites a la vez sobre un cohete portador Long March 3B / Expedition-1 . La Expedition-1 es una etapa superior independiente capaz de enviar una o más naves espaciales a diferentes órbitas. El 29 de septiembre de 2015, se lanzó el vigésimo satélite, que transportaba un máser de hidrógeno por primera vez dentro del sistema. [83]
En 2016, los satélites 21, 22 y 23 fueron lanzados desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang , [84] los dos últimos de que entró en de agosto de servicio 5 2016 de 30 de de noviembre de 2.016 y, respectivamente. [85] [86]
Ver también [ editar ]
- Sistemas de coordenadas chinos
Referencias [ editar ]
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Enlaces externos [ editar ]
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