18.12.2017

Пути развития 2018: BeiDou развивается, диверсифицируется, расширяется

Чанфен Ян
Генеральный конструктор навигационной спутниковой системы BeiDou

Программа создания навигационной спутниковой системы BeiDou, как и программы создания других навигационных спутниковых систем, реализуется в три этапа. К 2020 году номинальная орбитальная группировка BeiDou будет насчитывать 30 космических аппаратов (КА), включая три КА на геостационарной орбите (ГСО), три КА на наклонной геосинхронной орбите (НГСО) и 24 КА на средневысотной орбите (СВО). Система обеспечит потребителей во всем мире высококачественными безвозмездными услугами – координатно-временными, навигационными, услугой поиска и спасания, услугой передачи коротких сообщений и т.д.

Создавая систему BeiDou, мы стремимся к созданию глобальной навигационной системы мирового класса, использующей инновационные и передовые технологии, уникальный международный и потребительский опыт – системы, которая могла бы стать опорной для национальной обороны и социально-экономического развития, а также создать толчок в продвижении высоких и информационных технологий.

Система BeiDou характеризуется рядом инновационных черт, как в области международной спутниковой навигации, так и национальных космических систем. При ее создании мы прошли уникальный путь развития с учетом национальных условий и характерных отличительных особенностей. 9 января 2017 г. проект BeiDou-2 получил высшую государственную награду в области научно-технического прогресса. В 2017 году создатели BeiDou добились значительных результатов в создании системы, развитии применений и международном сотрудничестве.

Создание системы

Посредством модернизации и расширения НКУ мы значительно улучшили характеристики обслуживания потребителей, устойчивость и доступность системы BeiDou-2 (региональная система). Для обеспечения постоянного взаимодействия с потребителем мы выпустили уточненную версию Интерфейсный контрольный документ (ИКД) на открытые сигналы B1C и B2a (Версия 2.1), отражающего изменения, происходящие с группировкой.

Создана Международная система мониторинга и оценки характеристик ГНСС (iGMAS), в состав которой вошли восемь станций на национальной территории и 16 станций за рубежом, используемых для контроля характеристик систем BeiDou, GPS, Galileo и ГЛОНАСС в реальном времени в глобальном масштабе. Такой контроль учитывает все факторы, связанные с функционированием систем – состояние группировки, навигационные радиосигналы, навигационные сообщения, потребительские характеристики услуг. Система также предоставляет высокоточные продукты. Согласно результатам оценки, проведенной системой iGMAS, погрешность местоопределения потребителя BeiDou в пределах зоны покрытия системы снизилась с 10 до 8 м.

Развертывание системы BeiDou-3

5 ноября успешно запущена на орбиту первая пара среднеорбитальных КА системы BeiDou третьего этапа, вторая пара среднеорбитальных КА будет запущена до конца текущего года. Запущенные КА передают навигационные радиосигналы B1C и B2a с оптимизированными характеристиками, которые совместимы и взаимодополняемы с сигналами других ГНСС. ИКД на сигналы B1C и B2a был выпущен в сентябре текущего года. КА оснащены высокоточными рубидиевыми атомными часами нового поколения с нестабильностью 1×10-14 и водородным мазером с нестабильностью 1×10-15. За счет использования новых технологий погрешность космического сегмента снизится до 0,5 м, а погрешность местоопределения потребителя – до 2,5-5 м.

Система BeiDou-3 сохранит функцию передачи коротких сообщений при одновременном повышении характеристик координатно-временных и навигационных услуг. В номенклатуру услуг, предоставляемых системой, также войдет услуга функционального дополнения космического базирования (SBAS) и услуга поиска и спасания, которые будут разрабатываться в соответствии с международными стандартами. По завершении орбитальных проверок и валидации система начнет предоставлять услуги в глобальном масштабе.

Система функционального дополнения наземного базирования

Завершен Этап 1 создания системы функционального дополнения наземного базирования BDS/ГНСС, состоящей из 150 узловых базовых станций, 1200 базовых станций сети высокой плотности, национального центра обработки данных, шести ведомственных центров обработки данных и производства потребительских терминалов. Данная система начала предоставлять базовые услуги, опубликован стандарт характеристик услуг системы (Версия 1.0) Интеграция данной системы с сетью Интернет обеспечила создание «облачной» платформы для предоставления высокоточной пространственно-временной информации, в том числе услуг навигации в реальном времени с метровой и дециметровой точностью, а также услуг на базе технологий РРР с сантиметровой и миллиметровой точностью.

Система функционального дополнения космического базирования

С учетом стандартов ИКАО, завершены демонстрационные испытания и валидация функционального дополнения BeiDou – системы BDSBAS; технический статус системы подтвержден; система соответствует стандартам DFMC (двухчастотный многосистемный режим).

Применения

К настоящему времени зарегистрировано большое количество прав на интеллектуальную собственность в отношении фундаментальных продуктов на основе системы BeiDou. Разработаны передовые технологии мирового класса. С выпуском на рынок первого чипа BeiDou собственной разработки, обеспечивающего характеристики метрового уровня, начали стремительно развиваться применения BeiDou, требующие высокой точности определения местоположения.

В 2017 году объем продаж навигационных чипов и модулей BeiDou превысил 50 млн единиц, а объем продажи высокоточных приемников геодезического класса и навигационных антенн достиг доли в 30% и 60%, соответственно. В Китае зарегистрировано более 14 тыс. предприятий (в том числе более 50 зарегистрированных на бирже) и более 450 тыс. сотрудников, занятых в бизнесе, связанном с системой BeiDou.

Объем выручки акционерных компаний в 2017 году превысил 50 млрд юаней (7,53 млрд долл.). Количество навигационных терминалов, произведенных китайскими компаниями, превысил 40 млн. единиц. Система BeiDou получила признание со стороны таких крупных компаний как Qualcom, Trimble, Hemisphere GNSS, Huawei, Samsung, u-blox, MTK, Broadcom, NovAtel и др., а общее число устройств, произведенных компаниями во всем мире за все время, может достичь 300 млн единиц.

Провайдер системы Beidou планирует продолжать:

  • продвигать применения на базе BeiDou, а также развивать соответствующие отрасли, использующие технологии спутниковой навигации;
  • комбинировать высокоточные услуги ГНСС с облачными технологиями, Интернетом вещей, большими данными и другими технологиями;
  • способствовать интеграции навигационной промышленности и производством высокопрофессиональной аппаратуры, программного обеспечения и ИТ.

Технологии BeiDou широко применяются в транспорте, логистике, системах экстренного реагирования, морском рыболовстве и других сферах. Их использование значительно повышает эффективность производства, снижает потребление ресурсов и уменьшает загрязнение окружающей среды. Например, преимущества от использования технологий BeiDou в сфере управления дорожным движением выразились в снижении количества ДТП на 46,7%, а уровня смертности на дорогах на 48,9%. Использование BeiDou в судоходстве позволило спасти порядка 10 тыс. человеческих жизней.

Услуга навигации с использованием информации систем функционального дополнения успешно применяется в высокоточном земледелии, картографии, мониторинге деформации и смещения крупных сооружений, а также мониторинге сейсмической опасности. Последнее из названных применений имеет исключительно высокое значение для обеспечения безопасности населения. В результате использования таких технологий производство сельхозпродукции увеличилось на 5%, а затраты на топливо для сельхозтехники снизились на 10%. Время на проведение кадастровых и геодезических работ с национальными землями сократилось с нескольких дней до нескольких секунд.

Система BeiDou прочно вошла в массовое использование. Навигационные услуги на основе BeiDou используются различными крупными корпорациями, такие как Huawei, ZTE, Baidu, Autonavi, Alibaba, JD и др. при производстве мобильных устройств и смартфонов, разработке услуг LBS, в электронной коммерции и т.д. Услуги LBS на основе BeiDou прочно вошли в повседневную жизнь, и это способствует возникновению и распространению инновационных применений, таких как мониторинг пожилых и детей, каршэринг, транспортная логистика и т.д., меняющих жизнь людей и создающих удобство.

Международное сотрудничество

В настоящее время технологии BeiDou используются в 50 странах тремя млрд людей. Продукты с использованием навигационных технологий на основе BeiDou вышли на рынок 70 стран и регионов, более 30 из которых расположены вдоль «Экономического пояса Шёлкового пути» и «Морского Шёлкового пути XXI века». Создавая совместные применения с другими навигационными системами, совместимыми с системой BeiDou, мы обеспечиваем потребителей во всем мире разнообразными продуктами и предоставляем ему свободный выбор.

Одновременно, Международная система мониторинга и оценки характеристик ГНСС (iGMAS) используется во многих международных проектах, например, реализуемых в рамках Азиатско-Тихоокеанской организации по космическому сотрудничеству, пилотном проектe iGMAS-IGS, Российско-китайском проекте по мониторингу характеристик ГНСС. Данные, предоставляемые системой, дают потребителю независимую информацию о характеристиках услуг ГНСС. Международная деятельность КНР направлена на признание системы BeiDou международными организациями по стандартизации – ИКАО, ИМО, 3GPP и другими.

В октябре текущего года системе функционального дополнения BDSBAS выделено три кода PRN; ИКАО предоставил для этой системы идентификатор провайдера и идентификатор стандарта UTC, что сделало систему BDSBAS официальным членом семейства провайдеров услуг широкозонного дополнения космического базирования и позволило заложить основу для дальнейшего развития BDSBAS в интересах гражданской авиации.

В марте уходящего года Международная морская организация ИМО одобрила стандарт на многосистемный (GPS, BeiDou и ГЛОНАСС) морской навигационный приемник. Система BeiDou также была включена в Руководство по координатно-временному и навигационному обеспечению морских операций.

В сфере мобильной связи принято 26 технических стандартов, поддерживающих функцию позиционирования с помощью системы BeiDou в стандартах, разработанных консорциумом 3GPP.

Планы на будущее

Планируется реализация мероприятий по повышению устойчивости и точности услуг BeiDou. В 2018 году на замену устаревающим спутникам планируется запустить 2 КА системы Beidou-2 (региональная система).

18 среднеорбитальных и один геостационарный КА системы BeiDou-3 будут выведены на орбиту до конца 2018 года. После их запуска система BeiDou-3 начнет предоставлять начальные навигационные услуги и обслуживать страны вдоль «Экономического пояса Шёлкового пути» и «Морского Шёлкового пути XXI века». Планируется опубликовать официальную версию ИКД на открытые сигналы B1C и B2a и другие документы, необходимые для разработки потребительской аппаратуры и новых применений.

Что касается функциональных дополнений, КНР планирует завершить в 2018 году этап II развертывания наземной системы функционального дополнения BeiDou/ГНСС и признать на государственном уровне высокоточные продуктов и услуги на основе BeiDou общественным благом. В 2018 году также планируется запустить первый геостационарный КА системы функционального дополнения космического базирования BDSBAS, тем самым начав развитие космического сегмента этой системы.

Что касается применений и международного сотрудничества, планируется усилить интеграцию системы BeiDou в промышленность и информационные технологии, способствовать развитию информационной отрасли, модернизации национальной инфраструктуры.

КНР планирует укреплять сотрудничество с провайдерами других навигационных спутниковых систем, расширять работу в рамках международных организаций и других многосторонних форумов, продвигать использование системы BeiDou за рубежом, улучшать качество обслуживание потребителей вдоль «Экономического пояса Шёлкового пути» и «Морского Шёлкового пути XXI века».


Источник:  http://gpsworld.com/directions-2018-beidou-builds-diversifies-expands/

Возврат к списку