В последние годы навигационная спутниковая система BeiDou (BDS) постоянно совершенствуется, демонстрируя высокие точностные показатели навигационных определений. Важная роль уделяется расширению видов обслуживания за счет разработки и внедрения новых технологий и решений на уровне аппаратных и программно-алгоритмических средств.
За прошедшие несколько лет большое внимание было уделено совершенствованию методик и алгоритмов обработки информации, что позволило достичь требуемого уровня навигационных характеристик пользователей BDS. Создание системы оперативного контроля и перепрограммирования бортовых информационно-навигационных комплексов космических аппаратов, уже находящихся на орбите, в сочетании с диагностикой состояния бортовой аппаратуры космического аппарата на основе анализа данных в режиме реального времени значительно повысили эффективность обслуживания системы и улучшили значения ее эксплуатационных характеристик. В рамках инженерно-технической поддержки проводились регулярные оценки состояния как космического, так и наземного сегментов.
Кроме того, в систему были интегрированы новые технологии, такие как межспутниковые радиолинии связи (МРЛ), поддержка технологии совместной обработки ГНСС-данных, а также внедрение методов искусственного интеллекта, с помощью которых были усовершенствованы алгоритмы мониторинга и оценки BDS.
К 2020 году завершен третий этап создания навигационной спутниковой системы BeiDou-3 (BDS-3), в рамках которого была развернута фактически новая комбинированная группировка на основе НКА BDS-3 на средних и высоких орбитах для предоставления навигационных услуг в глобальном масштабе. В мае был успешно запущен резервный спутник BDS-3 на геостационарную орбиту. В настоящее время по целевому назначению функционируют 46 НКА, в том числе 15 в группировке BDS-2 и 31 в группировке BDS-3.
В соответствии с данными, представленными Международной системой мониторинга и оценки ГНСС (iGMAS), в августе 2023 г. BDS обеспечивала погрешность местоопределения в вертикальной и горизонтальной плоскостях около 5 м и 2 м соответственно в одночастотном режиме с использованием сигнала B1C (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Точность определения местоположения: синий – точность в горизонтальной плоскости, красный – точность в вертикальной плоскости
Доступность космического сигнала системы на данный момент составляет 100%, непрерывность сигнала - 99,996%.
На рисунке 2 показано количество видимых спутников BDS. В глобальном масштабе в любой момент времени в поле зрения наблюдателя в зависимости от широты находятся 6–8 НКА.
Рисунок 2 – Количество видимых спутников BDS на 01:00 BDT 2 октября 2023 года, угол возвышения ≥ 5°
Помимо предоставления навигационных услуг BDS, таких как открытая услуга глобального координатно-временного и навигационного обеспечения и услуга высокоточного местоопределения на основе технологий PPP, которая предоставляется на территории КНР и прилегающих к ней районах, система работает над развитием следующих 4-х услуг:
В рамках использования системы отмечается устойчивый рост в продвижении BDS на рынке навигационных услуг.
В 2022 году общий объем производства услуг на базе ГНСС-технологий в Китае достиг 500,7 млрд юаней (около 71,5 млрд долларов США). Создана полная промышленная цепочка, включающая производство чипов, антенн, плат и приемников.
Спрос услуг на рынке ГНСС Азиатско-Тихоокеанского региона занимает лидирующие позиции. В 2022 году продажи навигационных устройств для мониторинга транспорта в Китае превысили 12 миллионов единиц. Продажи приемников для высокоточного оборудования, персональных устройств слежения и носимых устройств, в том числе тех, в которых сочетаются навигационные услуги с технологиями 5G, Wi-Fi и IoT, превысили 100 миллионов единиц.
Также продолжаются исследования по синергии возможностей BDS и других технологий (инерциальные системы, визуальные методы навигации и мобильная связь) для повышения точности местоопределения для различных сценариев применения.
В части применения услуг BDS свыше 100 000 единиц сельскохозяйственной техники обладают автоматизированной системой управления, свыше 100 000 лесных терминалов функционируют на базе платформы, специально созданной для применения в сфере лесопользования, используется свыше 20 000 ошейников BDS для скота с функцией определения местоположения, свыше 100 000 рыболовных суден оборудованы морскими терминалами BDS.
В области цифрового строительства интеграция геодезических, мультисенсорных данных и данных BDS оказалась незаменимой при реализации таких проектов, как железная дорога Чэнду-Кунмин, подводный тоннель Шэньчжэнь-Мавань и пустынное шоссе Синьцзян, значительно повысив качество и эффективность строительства при одновременном снижении материальных и трудовых затрат.
Значительный прогресс был достигнут в области приложений для потребителей. В 2022 году количество новых смартфонов с поддержкой BDS в Китае достигло 260 миллионов, что составляет 98,5 % от общего числа. Кроме того, начиная с июля 2022 года, пользователям смартфонов компании HUAWEI стала доступна услуга передачи коротких сообщений.
Кроме того, продукция на базе системы BDS экспортируется и используется в более чем половине государств и регионах мира, среди которых страны Восточной Европы, ассоциации государств Юго-Восточной Азии (АСЕАН), Западной Азии и Африки, для решения кадастровых задач, точного сельского хозяйства, интеллектуального управления портами и т.д., способствуя социально-экономическому развитию этих стран.
Представляя собой важный компонент глобальных навигационных спутниковых систем, BDS тесно связана с деятельностью международных партнеров. Китай принимает активное участие в мероприятиях в рамках международных организаций, таких как Организация Объединенных Наций, а также продолжает работу над обменом научно-техническими данными и сотрудничеством с провайдерами систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, QZSS и NavIC.
С целью расширения инициатив по сотрудничеству Китай укрепляет двусторонние партнерские отношения. В марте 2023 года российско-китайский комитет по проекту крупного стратегического сотрудничества в области спутниковой навигации был преобразован в Подкомиссию по сотрудничеству в области спутниковой навигации Российско-Китайской комиссии по подготовке регулярных встреч глав правительств, первое заседание которого было проведено в октябре 2023 года. Также в октябре состоялся четвертый Китайско-арабский форум по сотрудничеству в области ГНСС.
Кроме того, Китай содействует интеграции BDS в международные стандарты. Система получила право обслуживать международные морские перевозки и стала глобальной навигационной спутниковой системой, основанной на международных стандартах подвижной связи. В июне 2022 года технические стандарты для сигналов BDS B2a и B3I были одобрены комитетом 3GPP. В ноябре 2022 года Китай официально стал одним из провайдеров среднеорбитального космического сегмента международной системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ. Также в ноябре 2022 года услуга коротких сообщений системы BDS была официально признана Международной морской организацией (ИМО).
Помимо этого, Китай ведет активную деятельность в области политики, стандартизации и защиты прав интеллектуальной собственности для поддержания открытого сотрудничества и устойчивого развития. В 2022 году Китай подал более 7 000 патентных заявок, связанных со спутниковой навигацией, что свидетельствует о его стремлении к инновациям и высококачественному развитию в этой сфере.
В ноябре 2022 года Информационное управление Госсовета КНР выпустило документ под названием "Китайская навигационная спутниковая система BeiDou в новой эре", в котором описывается путь преобразований BDS: раскрытие новых возможностей, стимулирование промышленного роста, продвижение совместных инициатив и будущий план развития, в котором можно отметить три основных направления:
Помимо указанных направлений, в план дальнейшего развития входит создание перспективной всеохватывающей интеллектуальной интегрированной системы координатно-временного и навигационного обеспечения на базе BDS до 2035 года.
Источник: https://www.gpsworld.com/bds-enhancing-system-operations-and-application-development-and-advancing-new-technologies/