Бэйдоу навигационная система. BeiDou: что это такое в смартфоне

Выбирая новый смартфон и изучая характеристики вы могли заметить такой параметр как BeiDou. Данный параметр начал появляться в характеристиках смартфонов недавно, поэтому большинство пользователей не знает, что он означает. В этой статье мы расскажем о том, что такое BeiDou в смартфоне, насколько он полезен для российских пользователей и стоит ли ориентироваться на этот параметр при выборе нового устройства.

BeiDou или Бэйдоу – это китайская спутниковая навигационная система, аналог американской системы GPS и российской ГЛОНАСС. Китай начал строительство данной навигационной системы еще в 2000 году, когда заработала ее первая экспериментальная версия. В 2012 году система покрыла территорию Китая и стала доступной для коммерческого использования.

Планируется, что к 2020 году BeiDou выйдет на полную мощность и будет включать в себя 5 аппаратов на геостационарной орбите, 3 аппаратов на геосинхронной орбите, а также 27 спутников на обычной околоземной орбите.

История создания BeiDou

Несмотря на то, что навигационная система GPS широко известна пользователям, о системе BeiDou большинство обывателей даже не слышали, хотя она существует далеко не первый год.

Разработка BeiDou началось еще в 1983 году, когда Китаем было принято решение о строительстве собственной навигационной системы. В 1989 году была протестирована концепция системы на базе двух геостационарных спутников (рабочее название системы – Twinsat).

В 1994 году начался первый этап строительства полноценной навигационной системы. В 2000 году Китай запустил два первых спутника, которые разместились на геостационарной орбите. В 2003 году первый этап строительства был завершен, и навигационная система БЕЙДОУ первого поколения была сдана в эксплуатацию.

Второй этап строительства навигационной системы BeiDou стартовал в 2004 году и к концу 2012 года система уже состояла из 14 спутников. Из которых 5 спутников работали на геостационарной, 5 на наклонной геосинхронной и 4 на обычной орбите. Эта группировка спутников позволила обеспечить навигацию в странах Азиатско-тихоокеанского региона.

Третий этап строительства начался в 2009 году. Главной целью этого этапа является обеспечение спутниковой навигации на территории и акватории обоих Шелковых путей (сухопутного и водного), а также завершение развертывания группы из 35 спутников, которая сможет обеспечить глобальную навигацию к 2020 году.

BeiDou в смартфоне

Не смотря на то, навигационная система BeiDou все еще строится, многие производители смартфонов уже включают ее поддержку в свои аппараты. В первую очередь это делают китайские производители, но есть и производители из других стран. Например, поддержка BeiDou есть во многих смартфонах от Samsung, LG, ASUS и Sony.

В будущем, когда навигационная система BeiDou станет глобальной и будет работать по всей планете, ее поддержка наверняка будет во всех выпускаемых смартфонах. Данные от системы BeiDou дополнят информацию получаемую от GPS/ ГЛОНАСС и смартфоны смогут еще точнее определять собственное местоположение.

Но, пока для пользователей не из Китая нет особой пользы от BeiDou. Поэтому при выборе смартфона не стоит обращать особого внимания на поддержку данной навигационной системы.

Для определения место нахождения с привязкой до координат, разработаны различные системы навигации. Все эти системы разрабатывались военными их основная цель обеспечение наведения оружия на цель, использование так называемых умных боеприпасов, вторая цель систем навигации, ориентирование в пространственных координатах.

Системы навигации находятся под контролем военных. Построение и поддержание в работоспособном состоянии этих систем обходиться очень дорого, для покрытия части затрат, системы навигации были открыты для гражданского использования, но по команде можно отключить от спутников любую территорию.

Для функционирования системы навигации и покрытия всей планеты необходимо минимум 24 работающих спутника. Можно создать систему навигации которая будет покрывать только часть территории (это дешевле), по такому пути идёт Индия создавая региональную систему навигации.

Сейчас эксплуатируются следующие системы навигации

• GPS - эксплуатируется Министерством обороны США
• Glonass - эксплуатируется Министерством обороны России
• Beidou - эксплуатируется Министерством обороны Китая (пока только Китай и близлежащие регионы)

Принцип работы у всех систем одинаковый,

В стадии построения и отладки

• Galileo - Европейская система навигации создаётся как альтернатива GPS для Европейских стран финансируется Европейским союзом, а также инвесторами, полноценное коммерческое использование запланировано на 2020 год.
• IRNSS - Индийская региональная система навигации предназначена для навигации в Индии и регионе в радиусе 1500км от границ Индии.
• QZSS - Японская региональная система навигации.

Использование систем навигации для населения

В смартфонах есть приёмники сигнала с спутников, что позволяет узнать место нахождения, с большой точностью.

Сейчас в телефонах устанавливают три основные системы GPS, Glonass, Beidou.

Как работают системы позиционирования GPS и аналоги

Приёмник который находиться в телефоне, навигаторе получает сигнал с спутника, в сигнале передаётся точное время так как на спутнике установлены атомные часы, также известно местоположение спутника, навигатор по времени которое затрачено на прохождение сигнала от спутника вычисляет расстояние до спутника. Приняв сигнал от двух спутников можно вычислить координаты но нельзя определить высоту, получив сигнал от третего спутника вычисляется точное место нахождения.

Чем от большего количества спутников будет принят сигнал, тем более точно можно определить место нахождения. Также место нахождения уточняется со временем работы приёмника при каждом последующем вычислении уменьшается погрешность.

Пользователь привык увидеть своё местоположение на карте, это уже программно происходит наложение координат местонахождения на карту, то есть каждой точке на карте должны быть присвоены пространственные координаты.

По размеру, что может иметь серьезные последствия как для данной отрасли, так и для национальной безопасности США. При этом первый спутник BeiDou был запущен только в 2000 году - через 22 года после начала развёртывания навигационной системы США.

Издание Nikkei провела анализ данных и выявила стремительный рост BeiDou. Только в 2018 году Китай запустил 18 спутников для своей навигационной системы. По состоянию на конец июня 2019 года в эксплуатации находилось 35 спутников BeiDou, при этом сеть GPS насчитывала всего 31 аппарат, навигационная система Европы - 22 спутника, а российская ГЛОНАСС - 24. В Японии действуют 4 локальных спутника, а в Индии - 6. Китайские спутники наблюдались чаще, чем спутники GPS, в 130 из 195 стран. Более 20 спутников BeiDou были зафиксированы над материковым Китаем.

Китай использует свою инициативу «Один пояс и один путь» для продвижения навигационной системы BeiDou. Спутники BeiDou превалировали в 100 из 137 стран, которые присоединились к масштабному инфраструктурному проекту, большинство из них наблюдалось в Юго-Восточной Азии и Африке.

Более 30 стран на Ближнем Востоке, в Африке и других странах используют китайскую навигационную систему. Если она станет стандартной системой навигации в этих регионах, Китай получит преимущество при внедрении новых технологий и продуктов.

В отчёте комиссии по экономике и безопасности США и Китая , представленному конгрессом США, указано, что китайские власти в период с 1994 по 2020 года инвестируют в свою навигационную систему до $10,6 млрд. К 2020 году Китай планирует запустить ещё около 10 спутников, что позволит повысить точность определения местоположения и укрепит позиции BeiDou.

2018: Завершение создания Beidou

Правительство Поднебесной планирует не только заменить GPS в Китае на Beidou, но и предлагать базовые услуги спутниковой навигации своим партнерам по всему миру, начиная с конца 2018 года.

По словам главного конструктора Beidou Ян Чанфэна, вывод в космос еще двух спутников Beidou стал ключевым этапом перехода национальной экспериментальной системы к региональной, а впоследствии и к международной навигационной системе. Он также отметил, что точность позиционирования спутников была увеличена с 5 до 2,5 метров в сравнении со спутниками предыдущего поколения BDS-2.

Новые навигационные спутники были доставлены на орбиту при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-3-Би». Запуск состоялся с космодрома Сичан (провинция Сычуань, Юго-Западный Китай) в 02:07 по местному времени (21:07 мск). Спустя три часа после старта оба спутника вышли на расчетные средневысотные околоземные орбиты.

К ноябрю 2018 года на орбите находится 19 спутников серии BDS-3, а всего система Beidou включает 43 аппарата. В 2019-2020 годах КНР планирует запустить еще шесть аппаратов серии Beidou-3 на средневысотную околоземную орбиту.

2017: Россия и Китай создадут технопарк по спутниковой навигации

Государственная комиссия по китайской навигационной спутниковой системе предложила осенью 2017 года государственной корпорации по космической деятельности участвовать в создании международного инновационного центра по применению спутниковой навигации, сообщают центральные СМИ .

Предполагается, что совместный центр займется разработкой приложений на основе спутникового позиционирования

Структура может быть создана на базе одного из университетов Китая . Все детали проекта планируется обсудить в мае 2018 года во время 9-й Китайской конференции по спутниковой навигации в Харбине.

"В центре будет сосредоточена информация о последних достижениях в области, можно будет демонстрировать оборудование и аппаратуру, проводить обучение и повышать знания. Можно сказать, аналог "Сколково", но со специализацией по спутниковой навигации", - уточнили в госкорпорации.

Эксперты считают, что реализация совместного российско-китайского проекта будет способствовать стратегическому сотрудничеству между системами ГЛОНАСС и BeiDou, договоренность о котором достигнута на политическом уровне.

Сейчас стороны работают над созданием совместного приемника ГЛОНАСС/BeiDou, реализуют проект по навигационно-информационному обеспечению трансграничных переходов.

2012

В конце 2012 года Навигационное бюро КНР (China Satellite Navigation Office) опубликовало спецификацию сигналов китайской навигационной системы Beidou. Отныне любой производитель может выпускать приемники, использующие сигналы этой системы. Желающие скорее всего найдутся, несмотря на то, что рабочих спутников в системе Beidou сейчас все еще меньше, чем, например, в ГЛОНАСС .

Согласно планам, система Beidou (в переводе с китайского означает «Северный ковш», что соответствует названию созвездия «Большая Медведица»; иногда еще используется название «Compass») будет состоять из 35 спутников – пяти на геостационарных орбитах и тридцати на орбитах средней высоты. Ожидается, что горизонтальная точность определения координат у китайской спутниковой навигационной системы составит 10 м, точность измерения времени – 10 наносекунд, а точность измерения скорости – 0,2 м/с. Платные пользователи получат более точные данные, а также способность коммуницировать с помощью спутниковой связи.

Идея создать собственную навигационную систему появилась в КНР еще в 1980 году. Первый экспериментальный спутник был запущен в 2000 году. В настоящее время планируется, что Beidou будет полностью развернута к 2020 году. В декабре 2012 года Beidou начала предоставлять потребителям услуги в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В настоящее время в космосе находятся 14 работоспособных космических аппаратов. В 2012 году было запущено шесть навигационных спутников.

Быстрый прогресс в строительстве китайской навигационной системы выглядит чудом. Особенно если вспомнить, что еще в 2009-м году мир потешался над историей с космическим аппаратом Beidou G2. Напомню: китайский навигационный спутник G2 системы Beidou был запущен 15 апреля 2009 года и 23 апреля, как заявило китайское агентство Синьхуа, вышел на заданную орбиту. Вскоре после этого он сдвинулся от своей орбиты на 10 градусов, стал неконтролируемым и принялся дрейфовать к западу, пополнив ряды космического мусора. Примерно такая же история произошла и в 2007-м году, когда спутник Beidou 1D, запущенный Китаем, вышел из под контроля китайских специалистов. Позже КНР сделало попытку поднять Beidou 1D на 130 км, чтобы сделать его менее опасным для действующих геостационарных спутников других стран.

Прошло всего три года – и вот китайские навигационные спутники функционируют исправно и вполне надежно, и шумные казусы с ними более не случаются. Согласно измерениям, точность определения координат в системе Beidou в Азиатско-Тихоокеанском регионе составляет в настоящее время порядка 25 метров по горизонтали и 30 метров по вертикали. Исследовательский центр топографического развития Государственного бюро геодезии и картографии КНР совместно с издательством «Общественная и научная литература» опубликовали некоторое время назад доклад о развитии спутниковой навигации в Китае в 2011 году. Согласно документу, эта отрасль вступила в КНР в период стремительного развития. Предполагается, что к 2015 году оборот отрасли превысит 225 млрд юаней (порядка $36 млрд) и станет новой важной точкой роста национальной экономики.

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.

25 /01
2019

TBC 5.0 Стоит ли переходить? 10 причин «За»!

В последнее время мы стали получать достаточно много обращений от пользователей, которые планируют перейти на последнюю версию Trimble Business Center 5.0, но перед этим хотели бы понять, действительно ли стоит обновляться до новой версии или лучше следовать поговорке «Старый конь борозды не портит» и остаться на привычной устаревшей версии.

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.

Как устроена Beidou

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.

Также вам понравятся:

Почему нагревается смартфон: 7 популярных причин
Что такое ОЗУ в смартфоне и сколько необходимо в 2017 году