¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el sistema de navegación por satélite Beidou es correcta?

1. Poco conocimiento sobre los satélites de navegación Beidou

Poco conocimiento sobre los satélites de navegación Beidou 1. Principio del sistema de navegación por satélite Beidou

Usuarios del posicionamiento por satélite Beidou-1 system La distancia al primer satélite, y la suma de las distancias del usuario a los dos satélites, sabiendo así que el usuario está ubicado en la intersección entre una esfera con el primer satélite como centro y un elipsoide con los dos satélites como Además, el sistema de control central busca el valor de elevación del usuario en el mapa digital del terreno almacenado en la computadora, y también sabe que el usuario está en un elipsoide paralelo al elipsoide de referencia de la Tierra, para que el sistema de control central finalmente pueda. calcula la ubicación del usuario. Las coordenadas tridimensionales del punto se cifran y se envían al usuario mediante la señal saliente.

El área de cobertura de "Beidou-1" es el corazón entre 5° y. 55° de latitud norte y 70° y 140° de longitud este. El área es grande en la parte superior y pequeña en la parte inferior. El punto más ancho está alrededor de los 35° de latitud norte. Su precisión de posicionamiento es de 100 metros (1σ) y es de 20. metros después de que se establezca la estación de calibración. El sistema puede funcionar a 2491,75 MHz. El número de usuarios que puede acomodar es de 540.000 hogares por hora.

"La primera generación de 'Beidou' solo utiliza posicionamiento de doble estrella. , que requiere menos inversión y es más rápido de construir que el GPS". Fan Benyao dijo que esto está determinado por las condiciones nacionales de mi país, y también para la primera generación. La ruta técnica de "Beidou" presenta requisitos especiales, "por lo que nuestro posicionamiento El sistema tiene sus propias características. ”

El GPS de Estados Unidos y el GLONASS de Rusia utilizan 24 satélites (el GPS también tiene 3 satélites de respaldo y el GLONASS perdió varios satélites debido a problemas de financiación) para formar una red. Los receptores GPS interrumpidos utilizan las señales enviadas por los satélites GPS para determinar la posición de los satélites en el espacio y calcular la distancia entre ellos en función del tiempo de transmisión de las ondas de radio. Después de obtener las posiciones relativas de 4 satélites, el receptor GPS puede utilizar la trigonometría para calcular. Su propia posición. Cada satélite GPS tiene 4 relojes atómicos de alta precisión y una base de datos actualizada en tiempo real que registra las posiciones de otros satélites. Ahora, la posición y la trayectoria cuando el receptor GPS determina la posición de un satélite, puede descargar la información de posición. de todos los demás satélites, lo que le ayuda a obtener la información que necesita de otros satélites más rápidamente

"En 1983, el académico Chen Fangyun, ganador de la Medalla al Servicio Meritorio 'Dos bombas y un satélite', y sus colaboradores. propuso la idea de utilizar dos satélites de punto fijo sincrónicos para el posicionamiento y la navegación. Después del análisis y las pruebas preliminares de campo, se demostró que los resultados eran buenos", dijo el investigador de ciencia metrológica de China, Huang Bingying, de la Academia, sobre el nombre de este sistema. el "sistema de posicionamiento de doble estrella"

La ruta técnica básica adoptada por la primera generación de "Beidou" surgió originalmente de la idea de "posicionamiento de doble estrella" del Sr. Chen Fangyun, y el proyecto se estableció oficialmente en 2016. En 1994, el sistema de navegación por satélite Beidou constaba de tres partes: satélites espaciales, estaciones centrales de control terrestre y terminales de usuario. A diferencia del sistema GPS, el cálculo de todas las posiciones de los usuarios no lo realiza la estación central terrestre. Por lo tanto, la estación central terrestre puede retener la información de ubicación y hora de todos los usuarios de Beidou y es responsable del monitoreo y gestión de todo el sistema.

Activo y pasivo son las diferencias clave.

"La primera generación de Beidou utiliza posicionamiento activo, mientras que GPS y GLONASS son posicionamiento pasivo", dijo Fan Benyao. "Esta es su diferencia cualitativa. ”

El llamado posicionamiento activo significa que los usuarios deben contactar y transmitir a través de la estación central terrestre. La comunicación no necesita pasar por otros satélites de comunicación para múltiples propósitos y está en línea con el de mi país. Según las condiciones nacionales, GPS y GLONASS no están diseñados para comunicarse. La razón principal es que el posicionamiento pasivo que no requiere servicios de retransmisión de estaciones terrestres no puede proporcionar servicios de comunicación.

2. Principio del sistema de navegación por satélite Beidou

Principio de funcionamiento del sistema de posicionamiento por satélite Beidou El sistema de posicionamiento por satélite Beidou es un tipo de sistema de posicionamiento por satélite global. El principio básico de su funcionamiento es. medir la Se conoce la distancia entre el satélite con posición conocida y el receptor del usuario, y luego se puede conocer la ubicación del receptor combinando los datos de múltiples satélites.

Para lograr este propósito, la posición del satélite se puede encontrar en las efemérides del satélite en función del tiempo registrado por el reloj de abordo. La distancia entre el usuario y el satélite se obtiene registrando el tiempo que tarda la señal del satélite en propagarse hasta el usuario y luego multiplicándolo por la velocidad de la luz (debido a la interferencia de la ionosfera en la atmósfera, esta distancia es no la distancia real entre el usuario y el satélite, sino Pseudorange (PR): cuando los satélites del sistema de comportamiento satelital Beidou funcionan normalmente, transmitirán continuamente mensajes de navegación utilizando códigos pseudoaleatorios (denominados pseudocódigos) compuestos de 1 y 0 símbolos binarios.

Satélites Beidou Hay dos tipos de pseudocódigos utilizados en el sistema de posicionamiento, a saber, el código civil C/A y el código militar P(Y). es 1,023 MHz, el período de repetición es de un milisegundo y el espacio entre códigos es de 1 microsegundo, equivalente a 300 m; la frecuencia del código P es de 10,23 MHz, el período de repetición es de 266,4 días y el espacio entre códigos es de 0,1 microsegundos, equivalente a 30 m.

El código Y se forma sobre la base del código P y tiene un mejor rendimiento de confidencialidad. El mensaje de navegación incluye efemérides del satélite, condiciones de trabajo, corrección del reloj, corrección del retraso ionosférico, corrección de la refracción atmosférica y otra información.

Se demodula a partir de la señal del satélite y se modula en la frecuencia portadora a 50 b/s. Cada cuadro principal del mensaje de navegación contiene 5 subtramas, cada una de las cuales tiene una duración de 6 segundos. Las primeras tres tramas tienen 10 caracteres cada una. cada treinta segundos y los dos últimos se actualizan cada hora. Cuadro ***15000b

El contenido del mensaje de navegación incluye principalmente código de telemetría, código de conversión, 1º, 2º y 3º bloques de datos, los más importantes. de los cuales son los datos de efemérides cuando el usuario recibe la navegación. Al enviar un mensaje, extraiga la hora del satélite y compárela con su propio reloj para conocer la distancia entre el satélite y el usuario. Luego utilice los datos de efemérides del satélite en el mensaje de navegación. para deducir la posición del satélite cuando envió el mensaje. El usuario está en WGS. Se puede obtener la posición, velocidad y otra información en el sistema de 84 coordenadas geodésicas.

Se puede ver que el rol. La parte satelital del sistema de posicionamiento satelital Beidou es transmitir continuamente mensajes de navegación. Sin embargo, debido al reloj y al satélite utilizados por el receptor del usuario, el reloj del operador no siempre se puede sincronizar, por lo que además de las coordenadas tridimensionales del usuario. , y y z, a Δt, que es la diferencia horaria entre el satélite y el receptor, se debe introducir como un número desconocido, y luego se utilizan cuatro ecuaciones para resolver estos cuatro números desconocidos. Entonces, si desea conocer la ubicación del receptor, debe poder recibir señales de al menos 4 satélites. Principio de funcionamiento 1. El receptor del sistema de posicionamiento por satélite Beidou puede recibir señales con una precisión de nanosegundos. predecir la posición aproximada de los satélites en los próximos meses; transmitir efemérides utilizadas para calcular las coordenadas de los satélites necesarias para el posicionamiento, con una precisión de varios metros a decenas de metros (cada satélite es diferente y puede cambiarse en cualquier momento); Información del sistema de posicionamiento por satélite Beidou, como estado de los satélites, etc.

3. ¿Cuáles son las funciones de los satélites Beidou?

Actualmente existen 4 sistemas de navegación por satélite en el mundo: el Beidou de China. , Los sistemas de navegación por satélite estadounidense GPS, ruso "GLONASS" y europeo "Galileo" son infraestructuras espaciales importantes y han aportado enormes beneficios sociales y económicos a la humanidad.

Como país en desarrollo, China tiene enormes. territorio y áreas marítimas, concede gran importancia a la construcción de sistemas de navegación por satélite y se esfuerza por explorar y desarrollar sistemas de navegación y posicionamiento por satélite con derechos de propiedad intelectual independientes. Desde 2000, China ha lanzado con éxito cuatro "satélites de prueba de navegación Beidou" y ha construido el sistema de prueba de navegación Beidou (el sistema de primera generación).

El segmento espacial del sistema de navegación por satélite Beidou que se está construyendo en China consta de 5 satélites en órbita geoestacionaria y 30 satélites en órbita no geoestacionaria. Proporciona dos métodos de servicio, a saber, servicio abierto y servicio autorizado (perteneciente al sistema de segunda generación).

El servicio abierto proporciona servicios gratuitos de posicionamiento, medición de velocidad y sincronización en el área de servicio. La precisión de posicionamiento es de 10 metros, la precisión de sincronización es de 50 nanosegundos y la precisión de medición de velocidad es de 0,2 metros/segundo. Los servicios de autorización brindan a los usuarios autorizados servicios de posicionamiento, medición de velocidad, sincronización y comunicación más seguros, así como información sobre la integridad del sistema.

China planea tener el sistema Beidou cubriendo la región de Asia-Pacífico alrededor de 2012 y todo el mundo alrededor de 2020. [Editar este párrafo] Proceso de desarrollo El sistema de navegación por satélite es una importante infraestructura de información espacial.

China concede gran importancia a la construcción de sistemas de navegación por satélite y ha estado trabajando arduamente para explorar y desarrollar sistemas de navegación por satélite con derechos de propiedad intelectual independientes. En 2000, se construyó por primera vez el sistema de prueba de navegación Beidou, lo que convirtió a mi país en el tercer país del mundo en tener un sistema de navegación por satélite independiente después de Estados Unidos y Rusia.

El sistema se ha utilizado con éxito en muchos campos, como topografía y cartografía, telecomunicaciones, conservación del agua, pesca, transporte, prevención de incendios forestales, reducción y socorro de desastres y seguridad pública, produciendo importantes beneficios económicos y sociales. . En particular, desempeñó un papel importante en los Juegos Olímpicos de Beijing de 2008 y en la ayuda tras el terremoto de Wenchuan.

Para servir mejor a la construcción y el desarrollo nacional y satisfacer las necesidades de aplicaciones globales, mi país ha iniciado la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou. [Editar este párrafo] Descripción general del lanzamiento exitoso del satélite de navegación Beidou No. 1 El 14 de abril de 2007, China lanzó con éxito el primer satélite de navegación Beidou.

El 2. A las 0:16 del 15 de abril de 2009, China lanzó con éxito el segundo satélite de navegación Beidou a la órbita predeterminada utilizando el cohete portador "Long March 3C" en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang. El responsable del Centro de Ingeniería de Navegación por Satélite de China presentó que el satélite de navegación Beidou (PASS-G2) lanzado esta vez es el segundo satélite de red en el plan de construcción del Sistema de navegación por satélite de China Beidou (PASS, nombre de transliteración china BeiDou). un satélite geoestacionario geosincrónico.

El exitoso lanzamiento de este satélite es de gran importancia para la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou. Los sistemas de navegación por satélite son una importante infraestructura espacial que puede proporcionar servicios de posicionamiento, medición de velocidad y temporización de alta precisión, y pueden aportar enormes beneficios sociales y económicos.

Nuestro país concede gran importancia a la construcción de sistemas de navegación por satélite y ha estado trabajando arduamente para explorar y desarrollar sistemas de navegación por satélite con derechos de propiedad intelectual independientes. El sistema de prueba de navegación Beidou que China ha construido desempeña un papel importante en muchos campos, como la topografía y la cartografía, las telecomunicaciones, la conservación del agua, el transporte, la pesca, la exploración, la prevención de incendios forestales y la seguridad nacional.

Actualmente se está implementando la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou. El satélite y el vehículo de lanzamiento lanzados esta vez fueron desarrollados por la Academia de Tecnología Espacial de China y la Academia de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento de China, ambas afiliadas a la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China.

Este es el vuelo número 116 de la serie de vehículos de lanzamiento Gran Marcha. El tercer satélite de navegación Beidou A las 0:12 del 17 de enero de 2010, mi país lanzó con éxito el tercer satélite de navegación Beidou a la órbita predeterminada utilizando el cohete portador "Long March 3C" en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang. Sistema de navegación por satélite Beidou La construcción del proyecto ha dado otro paso importante y la red de satélite avanza constantemente según lo previsto.

Según el responsable del Centro de Ingeniería de Navegación por Satélite de China, mi país está implementando la construcción del Sistema de Navegación por Satélite Beidou (PASS, la transliteración china es BeiDou), y planea lanzar 5 órbitas geoestacionarias. satélites y 30 satélites en órbita no geoestacionaria y construir el sistema de navegación por satélite Beidou que cubre el mundo. Anteriormente, se lanzaron con éxito dos satélites de navegación Beidou. Este satélite es un satélite de órbita geoestacionaria.

Según el plan de construcción, alrededor de 2012, el sistema de navegación por satélite Beidou proporcionará por primera vez capacidades de servicios de navegación, sincronización y comunicación de mensajes cortos que cubrirán la región de Asia y el Pacífico. Alrededor de 2020, se completará el sistema global de navegación por satélite Beidou.

[Editar este párrafo] Principios de construcción La construcción y desarrollo del sistema de navegación por satélite Beidou tiene como objetivos fundamentales la promoción de aplicaciones y el desarrollo industrial. No solo debe construir el sistema, sino también hacer un buen uso del mismo. El sistema, enfatizando la calidad, seguridad y aplicación, eficiencia, sigue los siguientes principios constructivos: 1. Apertura. La construcción, el desarrollo y la aplicación del sistema de navegación por satélite Beidou estarán abiertos al mundo, proporcionarán servicios gratuitos de alta calidad a usuarios globales, llevarán a cabo activamente intercambios y cooperación amplios y profundos con países de todo el mundo y promoverán la compatibilidad y interoperabilidad entre varios sistemas de navegación por satélite, para promover el desarrollo de la tecnología y la industria de la navegación por satélite.

2. Autonomía. China construirá y operará de forma independiente el sistema de navegación por satélite Beidou, que puede proporcionar servicios de forma independiente a usuarios de todo el mundo.

3. Compatibilidad. En el marco del Comité Internacional sobre Sistemas Mundiales de Navegación por Satélite (ICG) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el sistema de navegación por satélite Beidou será compatible e interoperable con varios sistemas de navegación por satélite en todo el mundo, para que todos los usuarios puedan disfrutar de frutos del desarrollo de la navegación por satélite.

4. Gradualidad. China promoverá activa y constantemente la construcción y el desarrollo del sistema de navegación por satélite Beidou, mejorará continuamente la calidad del servicio y logrará una conexión perfecta en todas las etapas.

[Editar este párrafo] Plan de Desarrollo Actualmente, nuestro país está implementando la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou y ha lanzado con éxito tres satélites de navegación Beidou. Según el plan general de construcción del sistema, alrededor de 2012, el sistema primero tendrá capacidades de servicio de posicionamiento, navegación, temporización y comunicación de mensajes cortos que cubrirán la región de Asia y el Pacífico; alrededor de 2020, el sistema de navegación por satélite Beidou estará completo y cubrirá todo el mundo;

[Editar este párrafo] Servicios Beidou Satellite Navigation System se compromete a proporcionar servicios de posicionamiento, navegación y temporización de alta calidad a usuarios globales, incluidos servicios abiertos y servicios autorizados.

4. ¿Cuál es el principio del posicionamiento y navegación por satélite Beidou?

Está previsto que el sistema de navegación por satélite Beidou constará de 35 satélites en el segmento espacial, incluidos 5 satélites en órbita geoestacionaria y 27 satélites terrestres medianos. Satélites en órbita, 3 satélites en órbita síncrona inclinada.

Las posiciones fijas de los cinco satélites geoestacionarios son 58, 75°, 80° y 110 de longitud Este.

Los satélites de órbita terrestre media operan en tres planos orbitales: 5°, 140° y 160°, y los planos orbitales están distribuidos uniformemente a 120° de distancia. A finales de 2012, cuando se lanzó oficialmente la navegación regional Beidou Asia-Pacífico, se habían lanzado 16 satélites desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang para el sistema oficial, 14 de los cuales estaban conectados en red y proporcionaban servicios, incluidos 5 satélites en órbita geoestacionaria y 5 satélites inclinados. satélites en órbita geosincrónica (todos en un plano orbital con una inclinación de 55°), 4 satélites en órbita terrestre media (todos en un plano orbital con una inclinación de 55°) y 35 satélites en órbita en un período fijo a una altitud de más. a más de 20.000 kilómetros sobre el suelo El movimiento de la Tierra permite observar más de 4 satélites en cualquier momento y en cualquier punto del suelo. Dado que las posiciones de los satélites se pueden conocer con precisión, en la observación de receptor a satélite, podemos obtener la distancia del satélite al receptor Usando la fórmula de distancia en coordenadas tridimensionales y usando tres satélites, podemos formar tres ecuaciones para resolver la posición del punto de observación (X, Y, Z).

Teniendo en cuenta el error entre el reloj del satélite y el reloj del receptor, en realidad hay 4 incógnitas, X, Y, Z y el error del reloj, por lo que es necesario introducir un cuarto satélite para formar 4 ecuaciones. Resuelva para obtener la longitud, latitud y altitud del punto de observación. De hecho, el receptor a menudo puede bloquear más de 4 satélites. En este momento, el receptor se puede dividir en varios grupos según la distribución de constelaciones de los satélites. Tiene 4 satélites y luego se selecciona mediante un algoritmo. El grupo con el error más pequeño se utiliza para el posicionamiento, mejorando así la precisión. El posicionamiento por satélite implementa el concepto de "diferencia de tiempo de llegada" (retraso de tiempo): se obtiene utilizando la posición precisa de. cada satélite y la información de navegación generada por el reloj atómico a bordo enviado continuamente. La diferencia horaria de llegada del satélite al receptor, el satélite envía continuamente señales de radio con información de hora y ubicación en el cielo para que las reciba el receptor. Debido al factor de distancia de transmisión, el momento en que el receptor recibe la señal se retrasa desde el momento en que el satélite envía la señal, lo que generalmente se denomina retraso. Por lo tanto, la distancia también se puede determinar mediante el retraso de tiempo.

El satélite y el receptor generan el mismo código pseudoaleatorio al mismo tiempo. Una vez que los dos códigos están sincronizados en el tiempo, el receptor puede medir el retraso de tiempo; multiplicar el retraso de tiempo por la velocidad de la luz. y puede obtener la distancia de cada satélite. Las computadoras y los generadores de información de navegación a bordo del satélite conocen su posición orbital y la hora del sistema con gran precisión, mientras que una red global de estaciones de monitoreo mantiene un seguimiento continuo de la posición orbital del satélite y la hora del sistema. La estación de control principal ubicada en tierra, junto con su sección de control de operaciones, inyecta datos de corrección en cada satélite al menos una vez al día.

Los datos inyectados incluyen: la determinación de la posición orbital de cada satélite de la constelación y la corrección del reloj de abordo. Los datos de corrección se calculan sobre la base de modelos complejos y son válidos durante varias semanas. La hora del sistema de navegación por satélite se mantiene mediante la escala de frecuencia atómica de cesio y rubidio del reloj atómico de cada satélite.

Estos relojes estelares generalmente tienen una precisión de unos pocos nanosegundos del Tiempo Universal Coordinado (UTC). El "reloj maestro" del Observatorio Naval de EE. UU. mantiene la estabilidad de cada reloj maestro. ^-13 segundos. Al principio, los satélites utilizaban dos estándares de frecuencia de cesio y dos estándares de frecuencia de rubidio, y luego cambiaron gradualmente para utilizar más estándares de frecuencia de rubidio.

Por lo general, en un momento dado solo funciona un estándar de frecuencia en cada satélite. El principio de la navegación por satélite: la medición de la distancia entre el satélite y el usuario se basa en el tiempo de lanzamiento de la señal del satélite y. la llegada al receptor. La diferencia de tiempo se llama pseudodistancia. Para calcular la posición tridimensional del usuario y la desviación del reloj del receptor, la medición de pseudodistancia requiere recibir señales de al menos 4 satélites. Debido a errores en las órbitas de los satélites, los relojes de los satélites y los efectos de la troposfera y la ionosfera atmosféricas en las señales, el posicionamiento civil. La precisión se ve comprometida sólo en el orden de decenas de metros.

Para mejorar la precisión del posicionamiento, la tecnología de posicionamiento diferencial (como DGPS, DGNSS) se usa comúnmente para establecer una estación de referencia terrestre (estación diferencial) para la observación satelital y utilizar las coordenadas precisas conocidas de la base. estación para comparar con los valores de observación, obteniendo así un número de corrección y publicándolo al público. Una vez que el receptor recibe el número de corrección, lo compara con su propio valor de observación para eliminar la mayoría de los errores y obtener una posición más precisa.

Los experimentos muestran que utilizando la tecnología de posicionamiento diferencial, la precisión del posicionamiento se puede mejorar hasta el nivel del medidor.

5. Cuando los satélites de navegación Beidou estén disponibles para uso civil, ¿cuáles son las diferencias entre uso militar y civil?

Hasta ahora, el sistema Beidou no se ha completado oficialmente. se completará en 2020. Puede convertirse en un sistema de posicionamiento global y ahora puede posicionar a toda Asia.

El sistema de navegación por satélite BeiDou (PASS)﹞ es un sistema global de navegación por satélite desarrollado y operado de forma independiente que está implementando China. El sistema de navegación por satélite Beidou consta de tres partes: el extremo espacial, el extremo terrestre y el extremo del usuario.

El extremo espacial incluye 5 satélites en órbita geoestacionaria y 30 satélites en órbita no geoestacionaria. La terminal terrestre incluye varias estaciones terrestres, como la estación de control principal, la estación de inyección y la estación de monitoreo.

El terminal de usuario está formado por terminales de usuario Beidou y terminales compatibles con otros sistemas de navegación por satélite como el GPS americano, el GLONASS ruso y el GALILEO europeo. China ha lanzado anteriormente con éxito cuatro satélites de prueba de navegación Beidou y nueve satélites de navegación Beidou (de los cuales Beidou-1A ha completado su misión) y se expandirá gradualmente hasta convertirse en un sistema global de navegación por satélite basado en redes y pruebas de sistemas.

El objetivo de construcción del sistema de navegación por satélite Beidou es construir un sistema de navegación independiente, abierto y compatible, tecnológicamente avanzado, estable y confiable con cobertura global. Diagrama esquemático del sistema de navegación por satélite Beidou El sistema de navegación por satélite Beidou promueve la formación de la cadena de la industria de la navegación por satélite, forma un sistema nacional completo de apoyo, promoción y garantía de la industria de aplicaciones de navegación por satélite y promueve la aplicación generalizada de la navegación por satélite en diversas industrias. de la economía y la sociedad nacionales.

Actualmente existen 4 sistemas de navegación por satélite en el mundo: el Beidou de China, el GPS de Estados Unidos, el “GLONASS” de Rusia y el “Galileo” de Europa. Entre ellos, se han completado y puesto en funcionamiento el GPS estadounidense y el "GLONASS" ruso.

El Beidou de China y el "Galileo" de Europa aún están en etapa de construcción.

Los sistemas de navegación por satélite son una importante infraestructura espacial y han aportado enormes beneficios sociales y económicos a la humanidad.

Como país en desarrollo con vastos territorios y áreas marítimas, China concede gran importancia a la construcción de sistemas de navegación por satélite y se esfuerza por explorar y desarrollar sistemas de navegación y posicionamiento por satélite con derechos de propiedad intelectual independientes. Desde 2000, China ha lanzado con éxito nueve "satélites de prueba de navegación Beidou" y ha construido el sistema de prueba de navegación Beidou (el sistema de primera generación).

Este sistema tiene funciones diferenciales de área amplia de posicionamiento, temporización, mensajería y GPS dentro de China y sus alrededores, y se ha utilizado en topografía y cartografía, telecomunicaciones, conservación del agua, transporte, pesca, exploración y prevención de incendios forestales y seguridad nacional y muchos otros campos. El segmento espacial del sistema de navegación por satélite Beidou que se construye en nuestro país consta de 5 satélites en órbita geoestacionaria y 30 satélites en órbita no geoestacionaria y ofrece dos métodos de servicio, a saber, servicio abierto y servicio autorizado (perteneciente al sistema de segunda generación).

El servicio abierto proporciona servicios gratuitos de posicionamiento, medición de velocidad y sincronización en el área de servicio. La precisión de posicionamiento es de 10 metros, la precisión de sincronización es de 50 nanosegundos y la precisión de medición de velocidad es de 0,2 metros/segundo. El servicio autorizado es para proporcionar a los usuarios autorizados servicios de posicionamiento, medición de velocidad, sincronización y comunicación más seguros, así como información sobre la integridad del sistema.

Mi país planea tener el sistema Beidou cubriendo la región de Asia y el Pacífico alrededor de 2012 y todo el mundo alrededor de 2020. Nuestro país está implementando la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou y ha lanzado con éxito nueve satélites de navegación Beidou.

Según el plan general de construcción del sistema, alrededor de 2012, el sistema primero tendrá capacidades de servicio de posicionamiento, navegación, temporización y comunicación de mensajes cortos que cubrirán la región de Asia y el Pacífico; alrededor de 2020, el sistema de navegación por satélite Beidou; completarse cubriendo el mundo. Proceso de desarrollo El sistema de navegación por satélite es una importante infraestructura de información espacial.

Para servir mejor a la construcción y el desarrollo nacional y satisfacer las necesidades de aplicaciones globales, mi país ha iniciado la construcción del sistema de navegación por satélite Beidou. Sistema de navegación por satélite "Beidou": desde la antigüedad hasta el presente, los humanos han inventado una variedad de métodos de navegación en la producción y las prácticas de vida.

Por ejemplo, la navegación astronómica consiste en determinar su propia posición y rumbo observando la posición de los cuerpos celestes. Este método cuenta con un equipo sencillo pero está limitado por las condiciones meteorológicas. La radionavegación consiste en recibir las ondas de radio emitidas por la costa; estaciones para determinar la posición del barco Aunque la posición del barco en sí no se ve afectada por las condiciones meteorológicas, debido a la distancia de propagación limitada de las ondas de radio, es difícil utilizarlo para viajes largos. Otros métodos de navegación no son tan satisfactorios.

A juzgar por el nivel técnico actual y el futuro previsible, la tecnología de navegación por satélite es una herramienta de navegación ideal. La tecnología de navegación por satélite se refiere al uso de un grupo de satélites de navegación para posicionar con precisión a los usuarios en la tierra, el océano y el espacio.

Tiene las características de proporcionar navegación, posicionamiento y cronometraje en todo tiempo y espacio, para todo clima, alta precisión, de forma continua y en tiempo real, y se ha convertido en una tecnología de navegación y posicionamiento ampliamente utilizada. El sistema de navegación y posicionamiento por satélite es una importante infraestructura del sistema espacial que puede proporcionar servicios de posicionamiento, medición de velocidad y sincronización de alta precisión, y puede generar enormes beneficios sociales y económicos.

Desde finales de la década de 1970, se han llevado a cabo investigaciones nacionales sobre el sistema de sistemas de navegación por satélite adecuados para las condiciones nacionales, y se han desarrollado sistemas regionales de estrella única, estrella doble, tres estrellas y 3-5 estrellas. Se han propuesto soluciones, así como La idea de un sistema global multisatélite tuvo en cuenta cuestiones de aplicación integral como la navegación, el posicionamiento y la comunicación. Sin embargo, debido a diversas razones, estos planes e ideas no se realizaron. Desde los años 1980 hasta los años 1990, nuestro país propuso y formuló científica y racionalmente un plan de "tres pasos" para el desarrollo e implementación independiente del sistema de navegación por satélite "Beidou" basado en sus condiciones nacionales: el primer paso fue la fase experimental, es decir, utilizar una pequeña cantidad de satélites Utilice la órbita geoestacionaria para completar tareas de prueba, acumular experiencia técnica, cultivar talentos para la construcción del sistema de navegación por satélite "Beidou", desarrollar algunos equipos de infraestructura de aplicaciones terrestres, etc.; lanzar 10 para 2012.

6. Introducción detallada a Beidou Navigation

El sistema de posicionamiento por satélite Beidou es un sistema de posicionamiento y navegación regional establecido por China.

El sistema consta de cuatro (dos satélites de trabajo, dos satélites de respaldo) satélites de posicionamiento Beidou (Beidou-1), la parte terrestre compuesta principalmente por el centro de control terrestre y la terminal de usuario de Beidou. El sistema de posicionamiento Beidou puede proporcionar a los usuarios servicios de posicionamiento en tiempo real las 24 horas, en cualquier clima. La precisión del tiempo puede alcanzar una precisión de sincronización de decenas de nanosegundos (ns). decenas de metros y una precisión de sincronización de aproximadamente 100 ns.

El código P de precisión de posicionamiento tridimensional GPS en los Estados Unidos ha aumentado actualmente de 16 ma 6 m, el código C/A ha aumentado actualmente de 25-100 ma 12 m y la precisión de sincronización es actualmente de aproximadamente 20ns.

El satélite de navegación y posicionamiento Beidou-1 está desarrollado y fabricado por la Academia China de Tecnología Espacial. Los tiempos de lanzamiento de los cuatro satélites de navegación y posicionamiento son: 31 de octubre de 2000; 21 de diciembre de 2000; 25 de mayo de 2003 y 14 de abril de 2007. Los satélites tercero y cuarto son satélites de respaldo;

Durante los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, desempeñará un papel de "doble seguro" junto con el sistema de posicionamiento por satélite GPS existente en términos de posicionamiento y monitoreo del tráfico y seguridad del lugar. La abreviatura en inglés del sistema de posicionamiento por satélite Beidou-1 es BD. Las bandas de radiofrecuencia registradas en la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) son la banda L (transmisión) y la banda S (recepción).

El nombre en inglés del sistema de posicionamiento por satélite Beidou de segunda generación es pass (es decir, brújula), y la banda de radiofrecuencia registrada en la UIT es la banda L. Las funciones básicas del sistema Beidou-1 incluyen: posicionamiento, comunicación (mensajes cortos) y sincronización.

Las funciones del sistema Beidou II son las mismas que las del GPS, es decir, posicionamiento y cronometraje. [Editar este párrafo] Principio de funcionamiento del sistema El sistema de posicionamiento por satélite "Beidou-1" determina la distancia del usuario al primer satélite y la suma de las distancias del usuario a los dos satélites, sabiendo así que el usuario está en una esfera con el primer satélite como centro. La intersección entre una esfera y un elipsoide con dos satélites como puntos focales.

Además, el sistema de control central busca el valor de elevación del usuario en el mapa digital del terreno almacenado en el ordenador, y también puede saber que el usuario se encuentra en un elipsoide paralelo al elipsoide de referencia terrestre. Por lo tanto, el sistema de control central finalmente puede calcular las coordenadas tridimensionales del punto del usuario, y estas coordenadas se cifran y se envían al usuario a través de la señal saliente.

El área de cobertura de "Beidou-1" es el corazón entre 5° y 55° de latitud norte y 70° y 140° de longitud este. Es más grande en la parte superior y más pequeña en la parte inferior. El punto más ancho está alrededor de los 35° de latitud norte. Su precisión de posicionamiento es una precisión horizontal de 100 metros (1σ), y una vez establecida una estación de calibración, es de 20 metros (similar a un estado diferencial).

Frecuencia de trabajo: 2491,75MHz. El sistema tiene capacidad para 540.000 usuarios por hora.

[Editar este párrafo] Comparación con el sistema GPS 1. Cobertura: Beidou Navigation System es un sistema de navegación regional que cubre el continente de mi país. El área de cobertura es de aproximadamente 70° a 140° de longitud este y 5° a 55° de latitud norte.

El GPS es un sistema de navegación para todo clima que cubre todo el mundo. Puede garantizar que se puedan observar de 6 a 9 satélites en cualquier momento y en cualquier lugar de la Tierra (en realidad, se pueden observar hasta 11 satélites).

2. Número de satélites y características orbitales: El sistema de navegación Beidou sitúa dos satélites geosincrónicos en el plano ecuatorial de la Tierra con una distancia angular ecuatorial de unos 60°. El GPS tiene 24 satélites dispuestos en 6 planos orbitales, con una inclinación orbital ecuatorial de 55° y una distancia angular ecuatorial de 60°.

El satélite se encuentra en una órbita casi sincrónica y orbita la Tierra durante 11 horas y 58 minutos. 3. Principio de posicionamiento: el sistema de navegación Beidou es una navegación bidimensional activa de dos vías.

El sistema de control del centro de tierra resuelve el problema y proporciona a los usuarios datos de posicionamiento tridimensionales. El GPS es un pseudocódigo pasivo de navegación tridimensional de alcance unidireccional.

Resuelto de forma independiente por el dispositivo del usuario. El autoposicionamiento lo realiza allí y no el dispositivo del usuario. Para compensar esta vulnerabilidad del sistema, GPS está desarrollando tecnología de enlace de datos horizontal interestelar para que los satélites GPS puedan operar de forma independiente si se destruye la estación de control principal.

El sistema "Beidou-1" excluye en principio esta posibilidad. Una vez que el sistema de control central se daña, el sistema no puede seguir funcionando. 4. En tiempo real: la aplicación de posicionamiento del usuario "Beidou-1" debe enviarse de regreso al sistema de control central. El sistema de control central calculará los datos de posición tridimensionales del usuario y luego los enviará de regreso al usuario. En este proceso, debe ir y venir a través del satélite geoestacionario, además el reenvío de satélites y el procesamiento del sistema de control central tienen retrasos más largos, lo que aumenta los errores de posicionamiento de los objetos en movimiento a alta velocidad.

Además, el sistema de navegación por satélite "Beidou-1" también tiene algunas características propias: dispone de funciones de comunicación por SMS que el GPS no tiene. En resumen, el sistema de navegación Beidou tiene una pequeña cantidad de satélites, baja inversión, equipo de usuario simple y económico, y puede realizar navegación, posicionamiento, comunicación y otros propósitos en un área determinada, y puede satisfacer las necesidades actuales de navegación y posicionamiento para Transporte terrestre, marítimo y aéreo en mi país.

La desventaja es que no puede cubrir las regiones polares y la precisión del posicionamiento cerca del ecuador es deficiente. Solo puede utilizar posicionamiento activo bidimensional y necesita proporcionar datos de elevación al usuario. Requisitos de usuarios militares altamente dinámicos y confidenciales. El número de usuarios es limitado. Pero lo más importante es que el sistema de navegación "Beidou-1" es el sistema de partida inicial para la navegación por satélite establecido independientemente por mi país.

Además, este sistema no excluye el uso generalizado del GPS en el mercado civil nacional. Por el contrario, el sistema diferencial GPS de área amplia de China también se establecerá sobre esta base.

La precisión de posicionamiento de los receptores de código civil GPS afectados por la interferencia SA se puede corregir de cientos de metros a varios metros, lo que puede promover mejor el uso de GPS en el sector privado. Por supuesto, también debemos darnos cuenta de que con el desarrollo continuo de las armas de alta tecnología de nuestro ejército, los requisitos de apoyo informativo para la navegación y el posicionamiento son cada vez mayores.

[Editar este párrafo] El posicionamiento de doble estrella es diferente del posicionamiento de "multiestrella". "La primera generación de 'Beidou' solo utiliza el posicionamiento de doble estrella, que requiere menos inversión y una construcción más rápida que el GPS. ". Fan Benyao dijo que esto está determinado por las condiciones nacionales de mi país. , y también propuso requisitos especiales para la ruta técnica del "Beidou" de primera generación, "Por lo que nuestro sistema de posicionamiento tiene sus propias características". El GPS de EE. UU. y El GLONASS de Rusia utiliza 24 satélites (GPS también tiene 3 satélites de respaldo) (GLONASS perdió varios satélites debido a problemas de financiación) para formar una red.

Estos satélites transmiten continuamente horas precisas y sus posiciones a las estaciones terrestres. Los receptores GPS utilizan señales enviadas por satélites GPS para determinar la posición del satélite en el espacio y calcular la distancia entre ellos en función del tiempo que tardan las ondas de radio en viajar.

Después de calcular las posiciones relativas de al menos 3 a 4 satélites, el receptor GPS puede utilizar la trigonometría para calcular su propia posición. Cada satélite GPS tiene cuatro relojes atómicos de alta precisión, además de uno.

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