Sistema de navegação por satélite BeiDou (o sistema BeiDou para abreviar) é um sistema global de navegação por satélite criado e operado de forma independente pela China para satisfazer os requisitos de segurança nacional e o crescimento da economia e da sociedade. Também funciona como uma infra-estrutura espaço-temporal nacional crucial, proporcionando condições climáticas, tempo todo, localização altamente precisa, serviços de navegação e cronometragem para usuários em todo o mundo.
Este artigo fornece uma visão abrangente do sistema de navegação por satélite BeiDou.
O sistema de navegação por satélite BeiDou refere-se ao sistema mundial de navegação por satélite estudado e inventado pela China. É também o terceiro sistema de navegação por satélite bem desenvolvido após o nascimento do GPS bem como GLONASS. O sistema de navegação por satélite BeiDou, Sistema de localização global dos Estados Unidos, O GLONASS da Rússia e o GALILEO da União Europeia são fornecedores qualificados reconhecidos pelas Nações Unidas em Navegação por Satélite.
De um modo geral, um sistema de navegação contém uma coleção de funções básicas, incluindo “localização”, “seleção de destino”, “cálculo de rota” e “orientação de rota”. O que mais, o sistema suporta exibição de mapa colorido em sua série de desempenho mais alto. Todas estas funções requerem um mapa digital da rede rodoviária, que geralmente é armazenado em um CDROM.
O Sistema de Navegação por Satélite BeiDou é composto por 3 componentes que cobrem o espaço, o solo e os usuários. A parte do espaço consiste em uma certa quantidade do satélite geoestacionário, o satélite orbital geossíncrono inclinado e o satélite orbital terrestre circular médio. A seção do solo cobre muitas estações terrestres, incluindo estações de controle mestre, sincronização de tempo & estações de injeção e estações monitoradas, bem como operações interligadas entre satélites e instalações gerenciadas. A parte do usuário é composta por itens básicos como um chip, um módulo e antenas do sistema BeiDou compatível com outros sistemas de navegação por satélite, e itens terminais, o sistema aplicado e serviços aplicados.
Atualmente, o sistema BeiDou está em bom funcionamento, e o desempenho do serviço do sistema BeiDou foi avaliado e testado globalmente. O desempenho cobre áreas em que a precisão da localização global é superior a dez metros, a precisão da medição de velocidade é melhor do que 0.2 metros por segundo, a precisão do tempo é melhor do que 20 nanossegundos, bem como a disponibilidade do serviço é melhor do que 99%. O desempenho da região Ásia-Pacífico melhorou ainda mais.
3. A breve introdução do BeiDou-1, Beidou-2 bem como o BeiDou-3
O sistema de navegação por satélite BeiDou
Sendo um sistema de localização e comunicação de navegação, bem como criado de forma independente pela China, o Sistema de Navegação por Satélite BeiDou representa a primeira geração de sistema de satélite regional e tridimensional com função de rastreamento de origem. O sistema é composto por 23 Satélites sincronizados com a Terra, uma estação de controle central, múltiplas estações de calibração alvo e muitas unidades de usuário. Com a integração dos benefícios da navegação e localização astronômica tradicional, bem como da radionavegação e localização por rádio terrestre, o sistema cria uma estação de radionavegação equivalente àquela instalada no espaço.
O sistema pode realizar comunicação de mensagem bidirecional, e os dados de comunicação são compostos principalmente por dois tipos: Caracteres e códigos chineses. É capaz de identificar a latitude geográfica, longitude e altitude para usuários a qualquer hora e em qualquer lugar, oferecendo principalmente navegação, localizando, bem como o tempo para a segurança pública, tráfego rodoviário, transporte ferroviário e operações marítimas no território, águas territoriais e áreas vizinhas da China. O que mais, serviços de comunicação de mensagens curtas também são fornecidos entre usuários e entre usuários e a estação central de controle.
A localização de navegação BeiDou-2 SSistema de satélite
O sistema de localização de navegação por satélite BeiDou-2(BD2 ou BeiDou-2) é um sistema global de navegação por satélite pesquisado e desenvolvido de forma independente pela China. O BeiDou-2 não é simplesmente uma versão estendida do BeiDou-1. Em vez de, foi uma versão otimizada baseada nas desvantagens do BeiDou-1, oferecendo serviços de localização de navegação global para áreas completas, incluindo a terra, mar e ar. Possui funções semelhantes ao GPS dos Estados Unidos e ao sistema de navegação por satélite Galileo da União Europeia. Em abril 30, 2012, A China lançou com sucesso “um foguete e dois satélites” no Centro de Lançamento de Satélites de Xichang. Os décimo segundo e décimo terceiro satélites do Sistema de Navegação BeiDou foram lançados com sucesso na órbita de transferência programada por um foguete transportador Longa Marcha 3B.
A terceira geração do BeiDou Navigation Locating SSistema de satélite
O sistema global de navegação por satélite BeiDou-3 (o sistema BeiDou-3 para abreviar) é composto por 24 satélites médios circulares em órbita terrestre, três satélites de órbita geoestacionária e três satélites de órbita geossíncrona inclinada, um total de 30 satélites.
O sistema de navegação por satélite BeiDou-3 suporta 2 tipos de serviços, que é chamado de serviço aberto e serviço autorizado. O serviço aberto funciona como suporte à localização gratuita, medição de velocidade, bem como serviços de tempo no campo de serviço com precisão de localização de dez metros, precisão de tempo de 50 nanossegundos e precisão de medição de velocidade de 0.2 metros por segundo. O Serviço Autorizado funciona oferecendo localização mais segura, detecção de velocidade, serviços de tempo e comunicação e informações integrais sistemáticas ao usuário autorizado.
4. Tos casos de aplicação do Sistema BeiDou
Condução Inteligente
Usando o sistema de localização 5G plus BeiDou com alta precisão, um usuário não precisa configurar suas próprias estações de calibração básicas. O usuário pode adquirir os serviços de localização nacional com alta precisão apenas com uma conta ou um SDK.
O MU plus para veículos GNSS está equipado com algoritmos de resolução fortemente acoplados para garantir a localização constante de veículos em ambientes complicados, como túneis e desfiladeiros urbanos. 5Tecnologias de alta largura de banda e baixa latência da rede G são utilizadas para realizar interação diferencial de dados entre terminais de localização de equipamentos de veículos e redes de localização de alta precisão para garantir segurança de dados de localização de alta precisão.
Porto e transporte inteligentes
Nos últimos anos, A indústria naval da China alcançou um rápido crescimento, mas os custos laborais continuam a subir e a segurança operacional ainda precisa de ser melhorada.
O sistema BeiDou com tecnologia 5G plus é capaz de suportar serviços de localização dinâmicos e estáticos versáteis e para qualquer clima de maneira precisa e precisa para cenários portuários e de navegação, como máquinas portuárias, caminhões coletores, pessoal, faróis, navios e eclusas para aumentar a eficiência operacional, nível de segurança e qualidade de serviço da infraestrutura portuária e de navegação. Sistemas de localização de alta precisão são instalados em vários tipos de links de produção portuária e de navegação, que possa monitorar e controlar razoavelmente os riscos de colisão e riscos de desvio. 5As redes G podem ser alugadas para realizar contatos e conexões em tempo real entre o centro remoto e os locais de operação portuária e marítima, garantindo a pontualidade e precisão da transmissão de mensagens do equipamento.
SMart Logística
Robôs de inspeção, veículos logísticos, AGVs na nuvem, câmeras de vídeo de alta definição e outros equipamentos no processo de operação logística podem ser conectados às redes privadas 5G para obter localização precisa e precisa em nível centimétrico com a ajuda da China Mobile. 5Redes G, o sistema de localização de alta precisão BeiDou, bem como uma plataforma de informações espaço-temporais.
2.6As estações base 5G de banda G são capazes de garantir a latência do serviço ponta a ponta e alcançar negócios de logística de rolamentos multi-slice para cenários de negócios específicos de logística para garantir a segurança, privacidade, alta velocidade e confiabilidade da rede de monitoramento proprietária. Uma plataforma logística inteligente é montada com múltiplos acessos, colaboração na nuvem de ponta a ponta, redes de vídeo, e inteligência artificial de ponta com a ajuda de análise de big data e serviços em nuvem.
Sônibus comercial
Instalado com terminais como controladores de direção inteligentes, Localização de alta precisão BeiDou no ônibus, informações precisas e precisas sobre a localização do veículo podem ser adquiridas para desenvolver estratégias de orientação aprofundadas, a fim de apoiar funções como economia de energia do veículo e passagem segura dentro e fora de estações e faixas de pedestres. Sensores multifusão, como radares e câmeras, são implantados em cruzamentos rodoviários para realizar detecção de fusão em tempo real e disseminação de informações sobre eventos rodoviários.
Bgosto de compartilhar
Atualmente, a localização comum por satélite é utilizada principalmente no compartilhamento de bicicletas. No entanto, o sistema de localização apresenta baixa precisão e estabilidade de localização, o que leva a uma experiência do usuário ruim na localização e devolução de bicicletas, baixa eficiência de depuração de operação e manutenção empresarial, bem como grandes dificuldades na supervisão departamental.
O serviço de localização de alta precisão pode melhorar a precisão de localização de bicicletas até o nível submétrico e funções de suporte, como cercas eletrônicas, rastreamento de trajetória e aviso de segurança. O que mais, ele fornece faturamento com base no intervalo de tempo para realizar faturamento unificado para grandes lotes de bicicletas e oferecer uma experiência conveniente para os usuários.
Preciso & Navegação precisa
O sistema de localização de alta precisão BeiDou tem sido amplamente aplicável nas áreas de consumo de massa, economia compartilhada e a subsistência das pessoas. Entre eles, a precisão de localização dos smartphones é de cerca de dez metros. O que mais, existem pontos de salto e deslocamentos, que não pode satisfazer as demandas de navegação de mapa em nível de faixa e chamada precisa de táxi.
As tecnologias são compostas principalmente de Cinemática em Tempo Real, Localização precisa de pontos, o Assistido Sistema BeiDou, o sistema de aumento baseado em terra BeiDou, bem como o sistema de aumento baseado em satélite BeiDou.
Cinemática em Tempo Real
RTC, ou Cinemática em Tempo Real, tem os seguintes princípios de funcionamento: os receptores da estação de calibração básica e da estação móvel monitoram constantemente o movimento do satélite. A estação de calibração básica envia o valor da medição cinemática em tempo real para os receptores das estações móveis e as estações móveis realizam a recepção dos sinais visuais de satélite observados ao mesmo tempo. Em seguida, a estação de calibração básica comparará seu próprio valor de medição cinemática em tempo real com o valor de medição cinemática recebido em tempo real para manipular os dados e calcular suas próprias coordenadas do espaço, de modo a cumprir sua própria localização altamente precisa.. As diferenças na precisão de localização entre os dois valores de medição cinemática podem atingir o nível centimétrico.
Tecnologia de localização de pontos precisos
A tecnologia de localização precisa de pontos foi proposta pela primeira vez pelos EUA. Laboratório de Propulsão a Jato(JPL) Zumberge em 1997. A proposta, bem como a realização da tecnologia, lançaram as bases para o crescimento da Tecnologia Aumentada por Diferença da Estação Comercial Global de Satélites, que se baseia na Tecnologia de Localização de Ponto Preciso em tempo real.. Com a integração dos benefícios da localização de ponto único padrão GNSS e da localização relativa, a tecnologia de localização de ponto preciso se desenvolveu em uma nova abordagem de localização GNSS altamente precisa.
Tecnologia de localização rápida Assisted-BeiDou
A-BDS, também chamada de tecnologia de localização Assisted-BeiDou, é capaz de melhorar o desempenho do Sistema de Localização por Satélite BeiDou. Com o auxílio da estação base de operação de comunicação móvel, a tecnologia de localização Assisted-BeiDou é capaz de localizar objetos de maneira rápida. Os princípios básicos de funcionamento da Tecnologia de Localização Assisted-BeiDou residem na instalação de diversos receptores de localização de satélites referidos nas posições onde há excelentes resultados de recepção dos sinais de satélite.. Com a interação entre os servidores do Sistema de Localização Assisted-BeiDou e os terminais, uma posição aproximada dos terminais pode ser obtida. Em seguida, os dados auxiliares como efemérides e relógio necessários a este terminal são enviados ao terminal através da rede móvel, e o terminal realiza a medição de localização do Sistema BeiDou. A tecnologia de localização Assisted-BeiDou tem pontos fortes distintivos, como tempo de localização curto, baixo consumo de energia e alta sensibilidade.
O sistema de aumento terrestre BeiDou
O sistema de aumento terrestre BeiDou visa estabelecer um sistema de serviço de navegação por satélite de alta precisão baseado principalmente no sistema BeiDou e compatível com outros sistemas de navegação por satélite. Com o uso de receptores BeiDou ou GNSS de alta precisão, melhora a navegação de alta precisão em tempo real e os serviços de localização na área de serviço por 1-2m, em nível decimétrico e centimétrico por meio de uma rede de estações de referência terrestres e dos meios de transmissão por satélite, comunicação móvel, transmissão digital.
O sistema de aumento baseado em satélite BeiDou
O sistema de aumento baseado em satélite BeiDou continua a ser um componente crucial da navegação por satélite BeiDou. Estar equipado com transponders de sinal de aumento de navegação por satélite em satélites geoestacionários, pode transmitir erros de efemérides, diferenças de relógio de satélite, atrasos ionosféricos e outras informações de correção para que os usuários obtenham melhorias na localização da precisão do sistema de navegação por satélite original. A combinação do sistema de aumento baseado em satélite e do sistema de aumento baseado em terra é capaz de criar uma rede de serviços de localização de alta precisão de navegação por satélite mais eficiente e estabelecer um ambiente de infraestrutura de serviços de localização de alta precisão para aplicações profissionais, como mapeamento territorial, levantamento marinho, agricultura de precisão, monitoramento de desastres, veículos aéreos não tripulados e veículos não tripulados, bem como aplicativos populares, como navegação automotiva.
Sistema Global de Navegação por Satélite é um termo geral, que está incluído nos quatro sistemas de navegação por satélite que cobrem o Sistema de Localização Global, o sistema GLONASS, o sistema de navegação GALILEO e o sistema BeiDou. O que mais, envolve também o sistema MSAS do Japão, GAGAN da Índia e NIG-GOMSAT-1 da Nigéria.
Portanto, O GNSS funciona como um sistema de radionavegação com classificação por estrelas, utilizando o satélite artificial como estação de navegação para fornecer informações sobre todas as condições meteorológicas., locais altamente precisos, informações de velocidade e tempo para todos os tipos de transportadores militares e civis em terra, mar, ar e céu ao redor do globo, que também é conhecido como localização orientada ao espaço, sistemas de navegação e cronometragem.
A característica mais importante do sistema “BeiDou” reside na estreita ligação com a navegação e comunicação, que não está disponível em outros sistemas de navegação. Por exemplo, o sistema BeiDou pode desempenhar um papel crucial em locais como desertos e pastagens, onde os telefones celulares não podem ser utilizados.
O sistema BeiDou-3 utiliza um sinal de frequência tripla, que é capaz de eliminar melhor o impacto da ionosfera, melhorar a confiabilidade da localização, e aprimorar os recursos de pré-processamento de dados, aumentando assim enormemente a eficiência da fixação de imprecisão.
A precisão de localização do sistema BeiDou será aumentada ao nível de 2.5 metros para 5 metros. Também com o serviço inicial suportado pelo sistema de aumento terrestre BeiDou, é capaz de suportar serviços no medidor, submetro, decímetros, e até mesmo níveis centimétricos.
7. Quais são as diferenças entre GPS e o sistema de localização por satélite BeiDou?
A diferença mais atraente entre o GPS e o sistema de localização por satélite BeiDou é que o GPS não foi equipado com a função de enviar e receber comunicações de texto curto, enquanto o sistema de localização por satélite BeiDou suporta a função de enviar e receber comunicação de texto curto.. No entanto, é vital observar que os telefones celulares geralmente não suportam a função de envio e coleta de textos do sistema de localização por satélite BeiDou porque o chip de localização nos telefones celulares só pode suportar a obtenção de informações de localização de satélites.
GPS utiliza um sinal de dupla frequência. No entanto, o sistema de localização por satélite BeiDou utiliza um sinal de frequência tripla. Teoricamente falando, O GPS tem precisão de localização comparável em todo o mundo, enquanto a precisão de localização do sistema de satélite BeiDou é especialmente reforçada para a China e áreas vizinhas.
Na verdade, o GPS foi equipado com 32 satélites. Quanto mais satélites houver, mais dados redundantes serão obtidos, mais confiáveis serão os dados, e quanto menor for o valor DOP. Agora mesmo, o sistema de localização por satélite BeiDou foi equipado apenas com dezesseis satélites. Quanto mais satélites serão, mais dados de observação serão adquiridos, e quanto mais evitável a precisão será melhorada.
GPS é orientado unidirecionalmente, o que significa que o receptor só pode coletar os sinais de localização e saber apenas onde você está. Pelo contrário, o sistema de localização por satélite BeiDou é orientado bidirecionalmente, o que significa que o sistema é capaz de transferir sua posição para seus amigos para que eles saibam onde você está enquanto também recebe sinais. Em geral, O GPS e o sistema de localização por satélite BeiDou funcionam como sistemas de navegação e localização, mas utilizam tecnologias de localização distintas e, portanto, têm diferentes alcances de localização.. Espera-se que o sistema de navegação BeiDou seja equipado com funções globais de localização e navegação por 2020. No entanto, GPS é um sistema de localização para qualquer clima que cobre áreas ao redor do mundo.
A China começou a realizar pesquisas sobre tecnologias e planos de sistemas de navegação por satélite desde 1970.
A configuração de engenharia do sistema de navegação por satélite BeiDou foi iniciada em 1994.
Dois satélites orbitais estáticos da Terra foram lançados e os sistemas relevantes estão preparados para entrar em uso em 2000. As funções como tempo, e a transmissão de informações dos sistemas da China foram alteradas do Sistema de Posicionamento Global original para o sistema de navegação por satélite BeiDou.
A construção de engenharia do sistema de navegação BeiDou-2 foi lançada em 2004.
No final de 2012, quatorze satélites (incluindo cinco satélites de órbita geoestacionária, cinco satélites de órbita geossíncrona inclinada e quatro satélites de órbita terrestre circular média) foram lançados para formar a rede relevante. Com base na compatibilidade com o sistema técnico do sistema BeiDou-1, o sistema BeiDou-2 é adicionado com um sistema de localização passivo para fornecer localização, medição de velocidade, serviços de comunicação de tempo e mensagens curtas para usuários na região Ásia-Pacífico.
A construção de engenharia do sistema de navegação BeiDou-3 foi lançada em 2009.
Em 2018, A formação da rede BeiDou-3 da China foi totalmente concluída.
Em Junho 23, 2020, A China lançou com sucesso o quinquagésimo quinto satélite de navegação do sistema BeiDou, que marcou a plena construção da implantação da constelação mundial de sistemas de navegação por satélite Beidou-3.
