베이두

BeiDou
베이두 항법 위성 시스템
Beidou logo.png

원산지/원산지중국
오퍼레이터CNSA
유형군사, 상업
상황동작중
범위세계적인
정확성.3.6 m (글로벌, 퍼블릭)
2.6 m (아시아 태평양, 공용)
10 cm (암호화)[1]
별자리 크기
위성 합계35(표준)
궤도에 있는 위성35
첫 출시2000년 10월 31일
전회 출시2020년 6월[2] 23일
기동 총수59[3]
궤도 특성
체제GEO, IGSO, MEO
웹 사이트en.beidou.gov.cn

베이항법 위성 시스템(BDS, 중국어: 北ǒ w w w pin w w pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin pin)은 중국의 위성 항법 시스템이다.그것은 두 개의 분리된 위성 별자리로 구성되어 있다.BeiDou 위성항법실험시스템(BeiDou Satellite Navigation Experimental System) 또는 BeiDou-1(BeiDou-1)으로 알려진 최초의 BeiDou 시스템은 세 개의 위성으로 구성되었으며, 2000년부터는 주로 중국과 인근 지역의 사용자들을 대상으로 제한된 커버리지 및 내비게이션 서비스를 제공하였다.BeiDou-1은 2012년 말에 해체되었다.2020년 6월 23일, 최종 베이두 위성이 성공적으로 발사되었고, 베이두 계열의 55번째 위성이 발사되었다.베이두 항법 위성 시스템의 세 번째 반복은 러시아의 GLONASS, 유럽 갈릴레오 측위 시스템 및 미국의 GPS에 대한 대안을 제시하면서 타이밍과 항법에 대한 글로벌 커버리지를 제공합니다.

공식적으로 BDS(BeiDou Navigation Satellite System)로 불리며 CAMS 또는 BeiDou-2로도 알려진 이 시스템의 2세대는 2011년 12월에 [4]궤도에 10개의 위성들의 부분적인 별자리를 가지고 중국에서 운용되기 시작했다.2012년 12월부터 아시아 태평양 [5]지역의 고객에게 서비스를 제공하고 있습니다.

중국은 2015년 3세대 BeiDou 시스템(BeiDou-3)을 글로벌 커버리지용으로 출시했다.첫 번째 BDS-3 위성은 2015년 [6]3월 30일에 발사되었다.BeiDou Navigation Satellite System은 2018년 12월 27일 글로벌 [7][8]서비스를 시작했습니다.BDS-3의 35번째이자 마지막 위성은 2020년 [9]6월 23일 궤도로 발사되었다.BeiDou-3는 2016년에 (후처리를 [10]통해) 밀리미터 수준의 정확도에 도달할 것이라고 알려져 있다.

차이나데일리따르면 위성시스템이 발사된 지 15년이 지난 2015년에는 중국항공우주과학공업총공사오토나비홀딩스, 중국북방공업총공사 [11]등 주요 기업의 연간 매출액이 315억달러에 달했다.신화통신에 따르면 업계 가치는 연평균 20% 이상 성장해 2020년에는 640억달러에 달하고 있다.[12][13]

국내 업계 보고서에 따르면 베이더우 시스템에 의해 직접 생성되고 추진되는 위성항법서비스 시장 생산액은 2025년까지 1조 위안(1천562억2천만 달러), 2035년까지 [14][15]4천670억 달러에 달할 것으로 전망되고 있다.

명명법

이 시스템의 공식 영어 이름은 BeiDou Navigation Satellite System입니다.[16]그것은 중국어로 Bididuu (중국어: 斗ǒ ( ( ()로 알려진 북두칠성별자리를 따서 이름이 붙여졌다.그 이름은 문자 그대로 "북두칠성"[17]을 의미하며, 고대 중국 천문학자들이 큰곰자리의 가장 밝은 7개의 별에 붙인 이름이다.역사적으로, 이 일련의 별들은 북극성을 찾기 위한 항해에 사용되었습니다.이와 같이, BeiDou라는 이름은 또한 위성 항법 [citation needed]시스템의 목적에 대한 은유적인 역할을 한다.

역사

구상 및 초기 개발

중국 위성 항법 시스템의 원래 아이디어는 1980년대에 [18]Chen Fangyun과 그의 동료들에 의해 고안되었다.1996년 제3차 대만해협 위기 당시 발생한 것으로 추정되는 GPS 접속 거부 위험이 BeiDou의 [19]설립에 박차를 가했다.

중국 국가우주국에 따르면, 2010년에 이 시스템의 개발은 세 [20]단계로 진행될 것이다.

  1. 2000-2003년: 3개의 위성으로 구성된 BeiDou 내비게이션 실험 시스템
  2. 2012년까지 중국 및 인근 지역을 커버하는 베이두 지역 내비게이션 시스템
  3. 2020년까지 글로벌 BeiDou 내비게이션 시스템 구축

첫 번째 위성인 BeiDou-1A는 2000년 10월 30일에 발사되었고, BeiDou-1B는 2000년 12월 20일에 발사되었다.세 번째 위성인 BeiDou-1C는 2003년 [21][22]5월 25일 궤도에 올랐다.BeiDou-1C의 성공적인 발사는 BeiDou-1 항법 시스템의 설립을 의미하기도 했다.

2006년 11월 2일, 중국은 2008년부터 정확도 10m, 타이밍 0.2마이크로초,[23] 속도 0.2m/초의 오픈 서비스를 제공할 것이라고 발표했다.

2007년 2월, BeiDou-1 시스템의 네 번째이자 마지막 위성인 BeiDou-1D(BeiDou-2A로 불리기도 하며, 예비 위성 역할을 한다)가 [24]발사되었다.인공위성은 제어장치 오작동을 겪었으나 완전히 [25][26]복구된 것으로 알려졌다.

2007년 4월, BeiDou-2의 첫 번째 위성, 즉 (BeiDou-2 별자리의 주파수를 검증하기 위한) 나침반-M1이 성공적으로 작동 궤도에 올랐다.두 번째 베이두-2 별자리 위성 컴퍼스-G2는 2009년 [27]4월 15일에 발사되었다.

2010년 1월 15일, 베이두 항법 위성 시스템의 공식 웹사이트가 [28]온라인 상태가 되었고, 2010년 [28]1월 17일 롱마치 3C 로켓에 의해 시스템의 세 번째 위성(컴패스-G1)이 궤도에 올랐다.

2010년 6월 2일, 네 번째 위성이 성공적으로 [29]궤도로 발사되었다.

다섯 번째 궤도선은 2010년 [30]8월 1일 LM-3I 운반 로켓에 의해 시창 위성 발사 센터에서 우주로 발사되었다.

3개월 후인 2010년 11월 1일, 여섯 번째 위성이 LM-3C에 [31]의해 궤도에 올랐다.

또 다른 위성인 베이더우-2/나침반 IGSO-5(5번째 경사지동궤도) 위성은 2011년 12월 1일(UTC)[32]3A에 의해 시창 위성 발사 센터에서 발사되었다.

갈릴레오 체제에 대한 중국의 관여

2003년 9월, 중국은 유럽 갈릴레오 측위 시스템 프로젝트에 참여하려고 했고, 향후 몇 [33]년 동안 갈릴레오에 2억 3천만 유로(2억 9천 6백만 달러, 1억 6천만 파운드)를 투자하려고 했습니다.그 당시에는 중국의 "베이두" 항법 시스템은 [23]군부대에 의해서만 사용될 것으로 여겨졌다.

중국은 2004년 10월 '갈릴레오 공동사업'(GJU)과 '중국 국가원격감지센터'(NRSCC)[34]의 '갈릴레오 프로그램 협력에 관한 협정'에 서명함으로써 갈릴레오 프로젝트에 공식 동참했다.갈릴레오 프로그램에 관한 중유럽협력협정에 따라 2004년 [36]12월 중국의 갈릴레오 프로그램 관여 주계약자인 중국 갈릴레오공업(CGI)[35]이 설립됐다.2006년 4월까지 중국과 [37]EU 사이에 갈릴레오 체제 내의 11개 협력 프로젝트가 체결되었다.

그러나 홍콩 사우스차이나모닝포스트는 2008년 1월 중국이 갈릴레오 프로젝트에 만족하지 못하고 아시아 시장에서 [citation needed]갈릴레오와 경쟁할 것이라고 보도했다.

단계 III

  • 2014년 11월, Beidou는 국제해사기구(IMO)[38] 해양안전위원회의 제94차 회의에서 세계방사선항법시스템(WWRNS)의 일원이 되어 BeiDou Navigation Satellite(BDS)[39][40]의 "항법안전 회람"을 승인했다.
  • 2015년 3월 30일 베이징 시간 21시 52분, 최초의 신세대 베이두 항법 위성(전체 17번째)이 롱마치 3C [41][42]로켓에 의해 성공적으로 궤도에 올랐다.
  • 2019년 4월 20일 베이두 위성이 성공적으로 발사되었다.미군 추적 [43]자료에 따르면 베이징 시간으로 22시 41분 발사됐으며 롱마치 3B는 베이두 항법 탑재물을 적도에 대해 28.5° 기울어진 220km에서 3만5787km 사이의 타원형 전송 궤도로 운반했다.
  • 2020년 6월 23일, 최종 베이두 위성이 성공적으로 발사되었고, 베이두 계열의 55번째 위성이 발사되었다.베이두 항법 위성 시스템의 세 번째 반복은 미국의 GPS뿐만 아니라 러시아의 GLONASS유럽 갈릴레오 측위 시스템의 대안을 제시하면서 타이밍과 항법에 대한 글로벌 커버리지를 제공할 것을 약속한다.[44]

베이두-1

묘사

BeiDou-1의 커버리지 폴리곤

BeiDou-1은 4개의 위성(작동 위성 3개와 예비 위성 1개)으로 구성된 실험적인 지역 항법 시스템이었다.위성 자체는 중국 DFH-3 정지궤도통신위성을 기반으로 발사 중량은 [45]각각 1000kg이었다.

중간 지구 궤도 위성을 사용하는 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 갈릴레오 시스템과 달리, BeiDou-1은 정지궤도의 위성을 사용했다.이는 이 시스템이 큰 위성 별자리를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 위성이 [21]보이는 지구상의 지역으로 범위를 제한한다는 것을 의미합니다.서비스 가능한 영역은 경도 70°E ~ 140°E 및 위도 5°N ~ 55°N입니다. 시스템의 주파수는 2491.75MHz입니다.[25]

완료

첫 번째 위성인 BeiDou-1A는 2000년 10월 31일에 발사되었다.두 번째 위성인 BeiDou-1B는 2000년 12월 21일 성공적으로 발사되었다.[21]별자리의 마지막 운영 위성인 BeiDou-1C는 2003년 5월 25일에 발사되었다.

위치 계산

2007년 관영 신화통신은 베이두 시스템의 해상도가 0.5미터까지 [46]낮았다고 보도했다.기존 사용자 단말기에서 보정된 정확도는 20m(100m,[47] 보정되지 않음)인 것으로 보입니다.

터미널

2008년에 BeiDou-1 지상 단말기의 가격은 약 20,000엔(2,929달러)으로, 현재의 GPS [48]단말기의 거의 10배에 달했다.단말기 가격은 수입 마이크로칩 [49]비용 때문인 것으로 설명됐다.2009년 11월 선전(Shenzhen)에서 열린 중국 하이테크 페어 ELEXCON에서는 CN 3 3,000의 BeiDou 단말기가 발표되었습니다.[50]

적용들

  • 2008년 쓰촨성 대지진 이후 1000개 이상의 베이두-1 터미널이 사용되었으며, 재난 지역의 정보를 제공하고 있다.[51]
  • 2009년 10월 현재 윈난성의 모든 중국 국경경비대는 베이두-1 [52]장치를 갖추고 있다.

내비게이션의 수석 설계자인 쑨지아동은 2010년 "많은 단체들이 오랫동안 우리 시스템을 사용해 왔고 매우 좋아한다"[53]고 말했다.

폐로

BeiDou-1은 BeiDou-2 시스템이 가동되기 시작한 후 2012년 말에 해체되었다.

베이두-2

묘사

2012년 BeiDou-2의 커버리지 폴리곤
GPS, Galileo 및 COMPASS 주파수 할당. E1 대역의 연한 빨간색은 이 대역의 전송이 아직 감지되지 않았음을 나타냅니다.

BeiDou-2(구칭 CAMS)[54]는 구형 BeiDou-1의 확장이 아니라 완전히 대체됩니다.새로운 시스템은 BeiDou-1과의 역호환성을 위한 정지궤도 위성 5개와 정지궤도 이외의 위성 30개(중간지구궤도 27개, 경사지동궤도 [55]3개)를 포함한 35개 위성들의 집합체이다.

측거 신호는 CDMA 원리에 기초하고 있으며 갈릴레오 또는 현대화된 GPS의 전형적인 복잡한 구조를 가지고 있습니다.다른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS)과 마찬가지로 위치 확인 서비스에는 오픈(공용)과 제한(군용)의 두 가지 레벨이 있습니다.퍼블릭 서비스는 일반 사용자가 글로벌하게 이용할 수 있습니다.현재 계획된 모든 GNSS가 배치되면 다중 별자리 수신기 사용자는 총 100개 이상의 위성으로부터 혜택을 받게 되며, 이는 위치 결정의 모든 측면, 특히 소위 도시 [56]협곡에서 신호의 가용성을 크게 개선할 것이다.COMPASS 내비게이션 시스템의 총괄 설계자는 Sun Jiadong으로, 이전 모델인 BeiDou [citation needed]내비게이션 시스템의 총괄 설계자이기도 합니다.모든 BeiDou 위성은 위성 레이저[57] 범위 지정 및 궤도 [58][59]품질 검증을 위해 레이저 역반사기 어레이를 갖추고 있습니다.

정확성.

제공되는 서비스에는 민간인에 대한 무료 서비스와 중국 정부 및 군에 [29][60][61]대한 라이센스 서비스라는 두 가지 수준이 있습니다.무료 민간 서비스는 10미터 위치 추적 정확도를 가지고 있으며, 클럭을 10나노초의 정확도로 동기화하며 속도를 0.2미터/초 이내로 측정합니다.제한된 군복무는 위치 정확도가 10cm로 [62]통신에 사용할 수 있으며 사용자에게 [citation needed]시스템 상태에 대한 정보를 제공합니다.2019년 국제 GNSS 서비스는 BeiDou 위성의 정확한 궤도를 실험 [57]제품에 제공하기 시작했습니다.

지금까지 군 복무는 인민해방군[63][64][65]파키스탄군에만 주어졌다.

주파수

COMPASS의 주파수는 E1, E2, E5B 및 E6의 4가지 대역으로 할당되며 갈릴레오와 중복됩니다.중복의 사실은 수신기 설계의 관점에서 편리할 수 있지만, 다른 한편으로 특히 갈릴레오의 공공 규제 [66]서비스에 할당된 E1과 E2 대역 내에서 시스템 간섭의 문제를 제기한다.그러나 국제전기통신연합(ITU) 정책에 따라 특정 주파수로 방송을 시작하는 첫 번째 국가가 해당 주파수보다 우선권을 갖게 되며, 이후 사용자는 해당 주파수를 사용하기 전에 허가를 받아야 하며, 그렇지 않으면 해당 주파수가 원래 국가에 영향을 미치지 않도록 해야 한다.브로드캐스트입니다.2009년 현재, 중국의 나침반 위성은 유럽의 갈릴레오 위성보다 먼저 E1, E2, E5B 및 E6 대역에서 송신을 시작할 것이며, 따라서 이러한 주파수 [67]범위에 대한 1차적 권리를 갖게 될 것으로 보인다.

새로운 시스템의 신호에 대해 중국 당국에 의해 공식적으로 발표된 것은 거의 없지만, 최초의 COMS위성의 발사는 독립 연구자들이 신호의 일반적인 특성을 연구할 수 있게 해 줄 뿐만 아니라 심지어 COMS [citation needed]수신기도 만들 수 있게 했다.

나침반-M1

나침반 M1은 2007년 4월 14일 신호 테스트와 검증 및 주파수 파일링을 위해 발사된 실험 위성입니다.나침반용 나침반 M1의 역할은 갈릴레오 시스템을 위한 GIOVE 위성의 역할과 유사합니다.나침반-M1의 궤도는 거의 원형이며, 고도는 21,150km이고 기울기는 [citation needed]55.5°이다.

나침반 M1은 E2, E5B 및 E6의 3가지 대역으로 송신합니다.각 주파수 대역에서 90°(직교)의 위상 편이에서 두 개의 일관된 하위 신호가 감지되었습니다.이러한 신호 성분을 "I" 및 "Q"라고 합니다."I" 컴포넌트는 코드가 짧기 때문에 오픈 서비스용으로 되어 있을 가능성이 있습니다."Q" 컴포넌트는 코드가 훨씬 길고 간섭 저항성이 높으며 아마도 제한된 서비스를 [citation needed]위해 고안되었을 것입니다.

전송된 신호의 조사는 2007년 4월 14일 Compass-M1이 발사된 직후 시작되었다.곧이어 2007년 6월 CNES의 엔지니어들은 [68]신호의 스펙트럼과 구조를 보고했다.한 달 후 스탠포드 대학의 연구원들은 "I" 신호 성분들의 [69][70]완전한 해독을 보고했다.코드에 대한 지식을 바탕으로 Septentrio의 엔지니어 그룹은 CONPASS[71] 수신기를 구축하고 E2 및 [72]E5B에서 "I" 신호의 추적 및 다중 경로 특성을 보고할 수 있었습니다.

작동

BeiDou-M5 지상 궤도 (2012-050A)

2011년 12월,[73] 이 시스템은 시험 가동되었습니다.2011년 12월 27일부터 중국과 인근 지역에 내비게이션, 위치 및 타이밍 데이터를 무료로 제공하기 시작했다.이 시험 주행 동안, 나침반은 25미터 이내의 위치 결정 정확도를 제공할 것이지만, 더 많은 위성이 발사됨에 따라 정밀도가 향상될 것이다.이 시스템의 공식 출시와 동시에, 일반 사용자에게 가장 가까운 10m까지 정확한 위치 정보를 제공하고, 초당 0.2m 이내의 속도를 측정하며, 0.02마이크로초까지 [74]정확한 클럭 동기화를 위한 신호를 제공하겠다고 약속했다.

BeiDou-2 시스템은 2012년 [5]12월부터 아시아 태평양 지역에 서비스를 제공하기 시작했습니다.이 때 시스템은 경도 55°E에서 180°E 사이와 위도 55°S에서 55°[75]N 사이의 위치 데이터를 제공할 수 있다.

새로운 세대의 BeiDou 위성은 단문 메시지 [42]서비스를 지원한다.

완료

2011년 12월 신화통신은 "베이두(北都) 시스템의 기본 구조가 확립되어 엔지니어가 종합적인 시스템 테스트와 평가를 실시하고 있다.이 시스템은 연내 중국과 인근 지역에 위치 확인, 항법, 시간 등의 서비스를 시범 제공할 것이라고 당국은 전했다.[76]이 시스템은 같은 [4]달 중국 지역에서 가동되기 시작했다.글로벌 내비게이션 시스템은 [77]2020년까지 완성될 것이다.

2012년 12월 현재, BeiDou-2용 위성은 16개 발사되었으며, 14개가 사용 중이다.또한 2017년 12월 현재 중국 스마트폰 150m(시장 점유율 20%)를 [78]탑재하고 있습니다.

베이두-3

BeiDou 시스템의 세 번째 단계(BDS-3)에는 3개의 GEO 위성, 3개의 IGSO 위성 및 24개의 MEO 위성이 포함됩니다.이 위성은 새로운 신호 주파수 B1C/B1I/B1A(1575.42MHz), B2A/B295MHz(1179MHz)를 도입합니다.새로운 개방 신호에 대한 인터페이스 제어 문서는 2017-2018년에 [79]발행되었습니다.

2020년 6월 23일, 시창 위성 발사 센터에서 마지막 위성이 성공적으로 발사된 [80][81]후, BDS-3 별자리 배치가 완전히 완료되었다.BDS-3 위성에는 SBAS(B1C, B2a, B1A) 및 탐색구조 트랜스폰더 [82]기능도 포함되어 있습니다.

BeiDou-2/Compass 및 BeiDou-3 신호의[83][79] 특성
BeiDou 신호 B1I B1Q 지하 1C B1A B2I B2Q B2a B2b B3I B3Q B3A
GIOVE/나침반 신호 E2-I E2-Q E1-I E1-Q E5B-I E5B-Q E5a E5b E6-I E6-Q
액세스 타입 열다. 인정필 열다. 인정필 열다. 인정필 열다. 열다. 열다. 인정필 인정필
부호 변조 BPSK (2) BPSK (2) MBOC(6,1,1/11) BOC(14,2) BPSK (2) BPSK(10) AltBOC(15,10) AltBOC(15,10) BPSK(10) BPSK(10) BOC(15, 2.5)
반송파 주파수(MHz) 1561.098 1561.098 1575.42 1575.42 1207.14 1207.14 1176.45 1207.14 1268.52 1268.52 1268.52
칩레이트(Mchips/s) 2.046 2.046 2.046 10.230 10.230 10.230
코드 기간(칩) 2046 ? 2046 ?? 10230 ?
코드 기간(ms) 1.0 400을 넘다 1.0 160을 넘다 1.0 160을 넘다
기호 레이트(비트/초) 50 ? 50 ? 50 ?
네비게이션 프레임 6 ? 6 ? ? ?
내비게이션 서브프레임 30 ? 30 ? ? ?
네비게이션 기간(분) 12.0 ? 12.0 ? ? ?

E2 및 E5B의 "I" 신호의 특성은 일반적으로 GPS의 일반 코드(L1-CA 및 L2C)와 유사하지만 나침반 신호는 다소 더 큰 힘을 가집니다.이 페이지에서 사용되는 나침반 신호의 표기법은 주파수 대역의 명칭을 따랐고 미국 문헌에서 사용되는 주제의 표기법과 일치하지만, 중국인들이 사용하는 표기법은 [citation needed]다른 것 같다.

Beidou-1에 [84]대한 유사한 실험에 이어 2492.028MHz에서 [79]"Bs"라고 불리는 실험적인 S 대역 방송도 있었다.

콘스텔레이션

2020년 6월 23일 현재 위성 요약
블록 시작하다
기간
위성 발사 현재 궤도에 있습니다.
건강하다
성공. 실패. 계획된
1 2000–2006 4 0 0 0
2 2007–2019 20 0 0 12
3 2015–현재 35 0 0 30
59 0 0 42

지역 BeiDou-1 시스템은 2012년 [citation needed]말에 해체되었다.

2세대 시스템의 첫 번째 위성인 나침반 M1은 2007년에 발사되었다.이어 2009-2011년 동안 9개의 위성이 추가되어 기능적 지역 커버리지를 달성했다.이 단계에서 [citation needed]총 16개의 위성이 발사되었다.

2015년에는 신세대 [42]위성의 첫 발사와 17번째 위성 발사로 글로벌 커버리지로 이행하기 시작했다.2015년 7월 25일, 시창 위성 발사 센터에서 18번째와 19번째 위성이 성공적으로 발사되어 중국이 장정 3B/Expedition 1호 운반 로켓 위에 두 개의 위성을 동시에 발사한 것은 처음이다.Expedition-1은 하나 이상의 우주선을 다른 궤도로 운반할 수 있는 독립적인 상부 단계이다.2015년 9월 29일,[85] 20번째 위성이 발사되어 시스템 최초로 수소 메서를 탑재하였다.

2016년에는 시창 위성발사센터에서 [86]21호, 22호, 23호 위성이 발사되었고,[87][88] 그 중 마지막 두 위성은 각각 2016년 8월 5일과 11월 30일에 발사되었다.

베이두-3 애니메이션
어라운드 어스
지구 주변 – 극지 시야
접지 고정 프레임– 적도, 전면
접지 고정 프레임– 적도, 측면
지구 · I1 · I2 · I3 · G1 · G2 · G3

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크