베이두 위성 위치 확인 시스템은 중국이 구축한 지역 내비게이션 및 위치 확인 시스템이다. 시스템은 4개(2개의 작업 위성과 2개의 백업 위성)의 Beidou 측위 위성(Beidou-1), 주로 지상 관제 센터로 구성된 지상 부분 및 Beidou 사용자 터미널로 구성됩니다. Beidou 위치 확인 시스템은 사용자에게 전천후 24시간 실시간 위치 확인 서비스를 제공할 수 있습니다. 타이밍 정확도는 수십 나노초(ns)의 동기화 정확도에 도달할 수 있습니다. 수십 미터, 타이밍 정확도는 약 100ns입니다. US P 코드의 GPS 3차원 위치 확인 정확도는 16m에서 6m로 증가했고, C/A 코드는 25-100m에서 12m로 증가했으며, 타이밍 정확도는 현재 약 20ns입니다. . Beidou-1 항법 및 측위 위성은 중국 우주 기술 아카데미에서 개발 및 제조되었습니다. 4개의 항법 및 위치 확인 위성의 발사 시간은 2000년 10월 31일, 2000년 12월 21일, 2003년 5월 25일, 2007년 4월 14일입니다. 세 번째와 네 번째 위성은 백업 위성입니다. 2008년 베이징 올림픽 기간에는 교통 및 행사장 안전 측위와 모니터링 측면에서 기존 GPS 위성 측위 시스템과 함께 '이중 보험' 역할을 하게 된다.
Beidou-1 위성 위치 확인 시스템의 영어 약어는 BD입니다. ITU(International Telecommunications Union)에 등록된 무선 주파수 대역은 L-밴드(송신)와 S-밴드(수신)입니다. 베이더우 2세대 위성 측위 시스템의 영문명은 Compass(즉, compass)이며, ITU에 등록된 무선 주파수 대역은 L-band이다.
Beidou-1 시스템의 기본 기능에는 위치 확인, 통신(단문 메시지) 및 타이밍이 포함됩니다.
Beidou II 시스템의 기능은 GPS의 기능, 즉 위치 확인 및 타이밍과 동일합니다.
[이 단락 편집] 시스템의 작동 원리
"Beidou-1" 위성 위치 확인 시스템은 사용자로부터 첫 번째 위성까지의 거리와 두 위성으로부터의 거리의 합을 결정합니다. 따라서 사용자는 첫 번째 위성을 중심으로 하는 구면과 두 위성을 초점으로 하는 타원체 사이의 교차점에 있는 것으로 알려져 있습니다. 또한 중앙관제시스템은 컴퓨터에 저장된 수치지형지도로부터 사용자의 표고값을 검색하여 사용자가 지구 기준 타원체와 평행한 타원체 위에 있다는 사실도 알 수 있다. 따라서 중앙관제시스템은 최종적으로 사용자 지점의 3차원 좌표를 계산할 수 있으며, 이 좌표는 암호화되어 아웃바운드 신호를 통해 사용자에게 전송된다.
'Beidou-1'의 적용 범위는 북위 5°~55°, 동경 70°~140° 사이의 중심부로, 위쪽이 넓고 아래쪽이 작습니다. 가장 넓은 지점은 북위 35° 부근이다. 위치 정확도는 수평 정확도 100미터(1σ)이며, 교정 스테이션이 구축된 후에는 20미터(차동 상태와 유사)입니다. 작동 주파수: 2491.75MHz. 이 시스템은 시간당 540,000명의 사용자를 수용할 수 있습니다.
[이 단락 편집] GPS 시스템과 비교
1. 적용 범위: 베이더우 내비게이션 시스템은 우리나라 본토를 포괄하는 지역 내비게이션 시스템입니다. 적용 범위는 동경 70°~140°, 북위 5°~55°입니다. GPS는 전 세계를 커버하는 전천후 네비게이션 시스템입니다. 지구상 언제 어디서나 6~9개의 위성을 관측할 수 있습니다(실제로는 최대 11개의 위성을 관측할 수 있습니다).
2. 위성 수 및 궤도 특성: Beidou 항법 시스템은 적도 각도 거리가 약 60°인 지구 적도면에 두 개의 지구 동기 위성을 설정합니다. GPS에는 6개의 궤도면에 24개의 위성이 배열되어 있으며, 궤도 적도 경사각은 55°, 적도 각 거리는 60°입니다. 위성은 준동기 궤도를 돌고 있으며 11시간 58분 만에 지구 궤도를 돌고 있습니다.
3. 포지셔닝 원리: Beidou 네비게이션 시스템은 활성 양방향 범위 2차원 네비게이션입니다. 지상 센터 제어 시스템은 문제를 해결하고 사용자에게 3차원 위치 데이터를 제공합니다. GPS는 수동 의사 코드 단방향 3차원 탐색입니다. 자체 위치 지정은 사용자 장치에 의해 독립적으로 수행되는 것이 아니라 여기에서 수행됩니다. 이러한 시스템 취약점을 보완하기 위해 GPS는 주제어국이 파괴되면 GPS 위성이 독립적으로 작동할 수 있도록 성간 수평 데이터 링크 기술을 개발하고 있다. "Beidou-1" 시스템은 원칙적으로 이러한 가능성을 배제합니다. 일단 중앙 제어 시스템이 손상되면 시스템은 계속 작동할 수 없습니다.
4. 실시간: 'Beidou-1' 사용자의 위치 확인 애플리케이션은 중앙 제어 시스템으로 다시 전송되어야 합니다. 중앙 제어 시스템은 사용자의 3차원 위치 데이터를 계산한 다음 다시 전송합니다. 정지궤도 위성을 통과해야 하는 동안 중앙 제어 시스템에 의한 위성 전달 및 처리와 결합되어 시간 지연이 더욱 길어지므로 고속으로 이동하는 물체의 경우 위치 오류가 증가합니다. . 또한 'Beidou-1' 위성 항법 시스템에는 GPS에는 없는 SMS 통신 기능도 있습니다.
요약하면 Beidou 내비게이션 시스템은 위성 수가 적고 투자가 적으며 사용자 장비가 간단하고 저렴하며 특정 지역에서 내비게이션, 위치 확인 및 통신을 실현할 수 있습니다. 우리나라의 현재 육상, 해상, 항공 교통 항법 및 위치 파악 요구 사항. 단점은 극지방을 커버할 수 없고 적도 근처의 위치 정확도가 낮다는 점입니다. 2차원 능동 위치 확인만 수행할 수 있으며 고도로 동적이고 기밀이 유지되는 군사 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 사용자이며, 사용자 수는 제한되어 있습니다. 그러나 가장 중요한 것은 '베이두-1' 항법체계가 우리나라가 독자적으로 구축한 위성항법의 초기 시동체계라는 점이다. 또한 이 시스템은 국내 민간 시장에서 GPS의 광범위한 사용을 배제하지 않습니다. 반대로 중국의 GPS 광역 차동 시스템도 이를 바탕으로 구축될 예정이다. SA의 간섭을 받는 GPS 민간 코드 수신기의 위치 정확도는 수백 미터에서 수 미터로 수정될 수 있어 민간 부문에서 GPS 사용을 보다 효과적으로 촉진할 수 있습니다. 물론 우리 군의 첨단 무기가 지속적으로 개발됨에 따라 항법 및 측위를 위한 정보 지원에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있다는 점도 인식해야 합니다.
[이 단락 편집] 이중성 위치 지정은 '다중성' 위치 지정과 다릅니다
"1세대 'Beidou'는 이중성 위치 지정만 사용하므로 더 적은 비용이 소요됩니다. 투자와 GPS보다 빠른 건설", Fan Benyao 이는 우리나라의 국가 여건에 따라 결정된다고 하며, 1세대 "Beidou"의 기술 경로에 대한 특별한 요구 사항도 제시합니다. "그래서 우리의 측위 시스템은
미국의 GPS와 러시아의 GLONASS는 모두 24개의 위성(GPS에도 백업 위성이 3개 있고, GLONASS는 자금 문제로 여러 개의 위성을 잃었음)을 이용해 네트워크를 구성한다. 이 위성은 정확한 시간과 위치를 지속적으로 지상국으로 전송합니다. GPS 수신기는 GPS 위성에서 보낸 신호를 사용하여 우주에서 위성의 위치를 확인하고 전파가 이동하는 데 걸리는 시간을 기준으로 위성 사이의 거리를 계산합니다. 적어도 3~4개 위성의 상대 위치를 계산한 후 GPS 수신기는 삼각법을 사용하여 자체 위치를 계산할 수 있습니다. 각 GPS 위성에는 4개의 고정밀 원자시계가 있으며, 다른 위성의 현재 위치와 궤적을 기록하는 실시간 업데이트 데이터베이스가 있습니다. GPS 수신기가 한 위성의 위치를 결정하면 다른 모든 위성의 위치 정보를 다운로드할 수 있으므로 다른 위성에서 필요한 정보를 더 빠르게 얻을 수 있습니다.
"1983년 '폭탄 2개와 위성 1개' 공로훈장을 받은 학자 Chen Fangyun과 그의 동료들은 위치 확인과 항법을 위해 두 개의 동기 고정점 위성을 사용하는 아이디어를 제안했습니다. 분석과 사전 현장 테스트를 거쳐 효과가 좋은 것으로 입증됐다. "중국 계측 연구소의 황빙잉 연구원은 이 시스템을 '이중성 측위 시스템'이라고 말했습니다.
1세대 'Beidou'가 채택한 기본 기술 경로는 원래 Chen Fangyun 씨의 '이중 별 위치 지정' 아이디어에서 비롯되었으며 이 프로젝트는 1994년에 공식적으로 확립되었습니다. Beidou 위성 내비게이션 시스템은 우주 위성, 지상 통제 센터 스테이션 및 위치 확인을 완료하는 사용자 터미널의 세 부분으로 구성됩니다. 1세대 'Beidou'는 모든 사용자 위치 계산이 위성에서 수행되지 않고 지상 중앙국에서 완료된다는 점에서 GPS 시스템과 다릅니다. 따라서 지상 센터 스테이션은 모든 Beidou 사용자의 위치 및 시간 정보를 보유할 수 있으며 전체 시스템의 모니터링 및 관리를 담당합니다.
능동형과 수동형이 주요 차이점
"1세대 Beidou는 능동형 포지셔닝을 사용하는 반면 GPS와 GLONASS는 수동형 포지셔닝을 사용합니다"라고 Fan Benyao는 말했습니다. "이것이 질적인 차이입니다. ”
소위 능동 측위란 사용자가 지상 중앙국을 통해 연락하고 전송해야 하며 통신이 다른 통신 위성을 거치지 않아도 됨을 의미합니다. 나라의 국내 상황. GPS와 GLONASS는 통신 기능을 갖도록 설계되지 않았습니다. 주된 이유는 지상국 중계 서비스가 필요하지 않은 수동 측위가 통신 서비스를 제공할 수 없기 때문입니다.
지역성은 기술 수준에 따라 결정됩니다.
Beidou 측위 및 내비게이션 시스템은 중국을 포괄하는 지역 내비게이션 시스템입니다.
중국 위성 항법 기술 센터 부소장인 Ran Chengqi는 Beidou 측위 및 항법 시스템의 개발은 매우 중요하며 GPS 시스템에는 없는 몇 가지 장점이 있다고 말했습니다. 도로 정체 시간 상황이 내비게이터에 반영될 수 있습니다.
1세대 'Beidou'는 지역 위성 내비게이션 시스템으로 중국과 그 주변 지역에서만 밤낮으로 사용할 수 있으며 GPS와 GLONASS는 모두 글로벌 내비게이션 및 위치 확인 시스템입니다. 위성 신호가 차단되거나 간섭되지 않고 3차원 좌표를 수신할 수 있는 한 세계 어느 지점에서도 가능합니다. Fan Benyao는 "지역성은 우리 나라의 이중성 포지셔닝의 기술적 특성, 수준 및 국가적 요구에 따라 결정됩니다"라고 말했습니다.
GPS와 GLONASS의 우주 부분은 약 20,000km 고도의 위성 네트워크입니다. GPS 위성은 6개의 궤도면에 고르게 분포되어 있고, GLONASS 위성은 3개의 궤도면에 고르게 분포되어 지구 주위를 끊임없이 회전합니다. 이로써 세계 언제 어디서나 4개 이상의 위성을 관측할 수 있으며, 이를 통해 고정밀 3차원 측위 데이터를 얻을 수 있다.
'베이두(Beidou)' 1호는 지상 36,000km의 상대적으로 높은 궤도를 가진 이중성 측위위성이다. 이렇게 높은 고도에서 작전을 수행해야 하는 이유는 측위위성이 2개밖에 없어 지구 전체를 덮을 수 없기 때문이다. 매일 일정한 시간.
2세대 '베이두'는 '중국의 GPS'라 할 수 있다
"우리나라는 2세대 '베이두'를 단번에 발전시키지도, 멈추지도 않을 것이다. 또한 판벤야오(Fan Benyao)는 “2세대를 개발하기 위해 1세대를 기반으로 위성 수를 계속 보완하고 기능을 향상시키며 전반적인 수준을 향상시킬 것”이라고 말했다. 2세대 'Beidou'의 디자인을 계속 책임지고 있는 1세대 Beidou는 '중국의 GPS'라고 할 수 있지만 여전히 GPS보다 하나 더 많은 통신 시스템을 제공할 것입니다. 중국의 2세대 Beidou를 위한 핵심 기술 개발 준비. 이번에는 Beidou의 위치 확인 사례를 제시했습니다. 백업 위성에는 위성 위치 확인용 레이저 반사경이 새로 장착되어 있어 범위 내에서 위치를 정확하게 확인할 수 있습니다. 이 위성은 성공적으로 배치되었으며, 이는 이 기술이 효과적이고 신뢰할 수 있음을 나타냅니다. 이러한 방식으로 2세대 "Beidou" 시스템을 구축하기 위해 새로운 위성을 계속 발사하면 많은 위성이 성공할 것입니다. 또한, '베이두' 1호 위성 3개의 수명은 2016년에 전문가들이 계속 연구하고 있어 다음 위성의 수명이 길어질 것으로 예상된다. 현재 GPS 위성의 수명은 약 12년, 글로나스(GLONASS) 위성의 수명은 3~5년 정도다.
“20세기 원자시계의 가장 빛나는 응용은 바로 이것이다. 그들은 지구 위치 확인 시스템의 핵심을 형성합니다."라고 Huang Bingying은 말했습니다. 항법 위성과 지상국은 이들과 분리될 수 없습니다. 현재 원자 시계에는 루비듐 시계, 세슘 시계, 수소 시계의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 구조 측면에서, 루비듐시계의 최소량은 6입방센티미터에 이르렀다. 주파수 안정성 측면에서는 수소시계가 가장 뛰어나다. 현재는 국립시간서비스센터가 보유하고 있다. 중국 계측 연구소에서는 "레이저 냉각-세슘 원자 분수 주파수 기준"이라는 세슘 시계를 사용합니다. 우리나라의 시간 서비스 벤치마크인 UTC(NIM)가 제공되며 "Beidou"가 국제 벤치마크에 맞춰 지속적으로 교정됩니다.
2003년 5월 25일, 우리 나라는 시창 위성 발사 센터에서 세 번째 "Beidou-1" 항법 및 측위 위성을 우주로 발사했습니다. 우리나라는 자체적인 1세대 완전한 위성 항법 및 측위 시스템인 Beidou를 보유하고 있습니다. 위성 항법 및 측위 시스템은 주야간 위성 항법 정보를 제공하는 1세대 지역 항법 시스템입니다. 백업 위성 처음 두 개의 "Beidou-1" 위성은 2000년 10월에 발사되었습니다. 31일과 12월 21일에 발사되었습니다.
Beidou 위성 항법 시스템은 선박 운송, 도로 운송, 철도 운송, 현장 운영, 수문학적 예측, 산불 예방, 어업 생산, 조사 및 설계, 환경 모니터링 등 특별한 파견 및 명령 요구 사항이 있는 여러 산업 및 기타 단위에 대한 위치 파악, 통신 및 타이밍과 같은 포괄적인 서비스를 제공합니다.
2000년에는 Beidou 내비게이션 및 측위 시스템의 두 위성이 성공적으로 발사되어 우리나라가 자체적인 1세대 위성 내비게이션 및 측위 시스템을 보유하고 있음을 표시했습니다. 경제적, 사회적 중요성. Beidou 항법 및 측위 시스템은 Beidou 항법 및 측위 위성, 주로 지상 관제 센터로 구성된 지상 부분, Beidou 사용자 터미널의 세 부분으로 구성됩니다.
베이두 내비게이션 및 측위 시스템의 서비스 지역은 중국 및 인근 국가이며, 선박 운송, 도로 운송, 철도 운송, 해상 운영, 어업 생산 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용될 수 있습니다. , 수문학 예측, 산불 예방, 환경 모니터링 등 특별한 명령 및 파견 요구 사항이 있는 군대, 공공 보안, 세관 및 기타 부서.
[이 단락 편집] Beidou 시스템의 세 가지 주요 기능
신속한 측위: Beidou 시스템은 전천후, 고정밀, 빠른 실시간 측위 서비스를 사용자에게 제공할 수 있습니다. 위치 정확도는 20~100m인 서비스 지역;
단문 메시지 통신: Beidou 시스템 사용자 단말기에는 양방향 메시지 통신 기능이 있으며 사용자는 40-60자의 한자로 된 단문 메시지 정보를 다음과 같이 전송할 수 있습니다.
차량 위치 및 상태정보 데이터로 인해 어느 정도 실시간성이 요구됩니다. 동시에 차량과 제어 센터 간의 정보 통신은 실제로 데이터 통신 방법이며 정보의 양은 일반적으로 GSM 단문 메시지의 길이 범위를 초과하지 않습니다. 그러므로 GSM을 이용한 단문 메시지 서비스는 기본적으로 시스템 통신의 요구를 충족시킬 수 있다. 둘째, 단문 메시지를 통해 데이터를 전송하는 비용은 다른 방법(음성 채널 등)보다 훨씬 저렴합니다.
무선 스테이션과 같은 다른 전통적인 방법과 비교할 때 GSM 단문 메시지 네트워크 시스템은 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 빠른 속도, 우수한 실시간 성능 및 연결 끊김이 없습니다.
2. 양방향으로 통신할 수 있으며 시간에 맞춰 단말기 정보를 반환할 수 있습니다.
3. 장비가 작고 작동하기 쉽습니다.
제어 센터는 고전력 전송 스테이션을 설정할 필요가 없으며 설치 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
5. 지리적 환경에 대한 광범위한 적용 범위
정밀한 타이밍: Beidou 시스템은 정밀한 타이밍 기능을 통해 사용자에게 20ns-100ns의 시간 동기화 정확도를 제공할 수 있습니다.
[이 단락 편집] Beidou 위성 위치 확인 시스템 민간 서비스 제공업체
현재 Shenzhou Tianhong(Beijing Shenzhou Tianhong Technology Co., Ltd.)과 Beidou Star(Beijing) 등 5개가 있습니다. Beidou Star Navigation Satellite Navigation Technology Co., Ltd.)가 가장 뛰어납니다.
China Tianhong Company 웹사이트: www.chinatopcom.com
Beidou Star Company 웹사이트: www.navchina.com
[편집 단락 ] Beidou-1 위성 측위 시스템의 민간 단말 장비에 대한 산업 표준
"Beidou-1 민간 차량(선박) 조난 경보 단말 장비에 대한 기술 요구 사항 및 사용 요구 사항"(표준 번호는 JT/T590- 2004)
"Beidou-1 민간 데이터 수집 단말 장비에 대한 기술 요구 사항 및 사용 요구 사항"(표준 번호는 JT/T591-2004)
"Beidou-1 민간 차량(함선) ) 탑재된 단말 장치 "기술 요구 사항 및 사용 요구 사항"(표준 번호는 JT/T592-2004)
[이 단락 편집] Beidou 애플리케이션의 다섯 가지 주요 장점
두 가지 위치 지정 기능이 모두 있습니다. 및 통신 기능이 있으며 다른 통신 시스템이 필요하지 않습니다. 지원;
중국 및 주변 국가 및 지역을 포괄하고, 24시간 서비스, 통신 구역 없음;
특히 대규모 모니터링에 적합 그룹 사용자 및 지원되지 않는 지역의 데이터 수집 사용자 관리 데이터 전송 응용 프로그램;
고유한 중앙 노드 위치 확인 처리 및 명령 사용자 컴퓨터 설계로 "내가 어디에 있는지"와 "당신은 어디에 있는지"를 해결할 수 있습니다. 동시에;
자율 시스템, 고강도 암호화 설계, 안전하고 신뢰할 수 있으며 안정적이며 주요 부서의 애플리케이션에 적합합니다.
[이 단락 편집] 원촨 지진에서 GPS가 중요한 역할을 한 'Beidou-1'
통신 중단 시 'Beidou-1'이 중요한 역할을 했습니다
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중국이 독자적으로 개발한 '베이더우-1' 시스템은 통신 두절 시 중요한 역할을 담당한다. 재난구조대가 탑재한 베이더우 시스템은 각종 재난 및 구조 정보를 순차적으로 전송하고 있다.
'베이더우-1' 위성 내비게이션 및 측위 시스템은 '베이더우-1' 터미널을 탑재한 군대가 낮 12시부터 머강, 헤이수이, 리현을 따라 원촨까지 출발한 것을 감지했다. 317국도가 돌진하고 있다. 시속 약 6km의 속도로 이동합니다. 6시간 만에 약 40km를 이동한 후 원촨현에 들어섰고 현청 소재지에서 아직 약 40km 떨어져 있습니다.
통신 장애로 인해 베이징 위성항법측위지휘센터는 당초 해당 부대가 쓰촨성 무장경찰대 소속으로 판단했다. 신고 센터에서는 상황에 대해 더 자세히 알아보기 위해 노력하고 있습니다.
[이 단락 편집] Beidou 위성 시스템은 베이징 올림픽에서 처음으로 사용될 것입니다
12월 5일에 열린 2007 상하이 국제 항법 산업 및 기술 개발 포럼에서 다음과 같은 사실을 알게 되었습니다. 우리나라가 개발한 독자적인 Beidou 위성 항법 시스템은 이미 예비 적용 단계에 진입했으며 지역 항법 기능을 갖추고 있으며 2008년 베이징 올림픽에서 처음으로 사용될 예정입니다. 베이징 올림픽 기간 동안 교통 및 행사장 안전 측위와 모니터링 측면에서 기존 GPS 위성 측위 시스템과 함께 '이중 보험' 역할을 하게 된다.
"현재 Beidou 위성 항법 시스템에는 이미 5개의 항법 위성이 있으며 일부 위성은 2008년 이전에 발사될 예정입니다." 중국 위성 항법 기술 센터 부국장 Ran Chengqi는 기자 회견에서 말했습니다. 2003년에 우리나라는 베이더우(Beidou) 항법 테스트 시스템을 구축했으며, 이 테스트 시스템은 중국 및 그 주변 지역에 대한 측위, 타이밍, 메시징 등의 기능을 갖추고 있으며 운송, 어업, 탐사 등 민간 분야에서 사용되었습니다. , 산불 예방. Beidou 위성 항법 시스템의 후속 구축은 더욱 완벽해졌습니다.
시스템 08은 베이징 올림픽을 위한 교통 배차나 행사장 모니터링 서비스를 제공할 예정이며, 이때 베이징 교통국에서 제공하는 교통 혼잡 상황에 자체 모니터링 기능을 중첩할 예정인 것으로 전해졌다. 그래서 운전자는 어떤 경로가 가장 짧은지 알 수 있을 뿐만 아니라, 실시간 도로 상황을 바탕으로 최단 경로를 찾을 수도 있습니다. Beidou 위성 내비게이션 시스템은 2010년 이전에 상하이에서 사용될 것으로 추정됩니다.
Beidou 측위 및 항법 시스템은 중국을 포괄하는 지역 내비게이션 시스템입니다. 중국 위성 항법 기술 센터 부소장인 Ran Chengqi는 Beidou 측위 및 항법 시스템의 개발은 매우 중요하며 GPS 시스템에는 없는 몇 가지 장점이 있다고 말했습니다. 도로 정체 시간 상황이 내비게이터에 반영될 수 있습니다.
이거 괜찮나요?