Glonass und Beidou erwürgen GPS. BeiDou: Was hat es mit einem Smartphone auf sich? China-Satellitensystem

Was ist Beidou in einem Smartphone?

Unter den Eigenschaften moderner Smartphones findet man im Abschnitt "Navigation" immer häufiger die Erwähnung eines bestimmten "BeiDou" oder "BDS". Natürlich haben viele potenzielle Käufer Fragen, was es ist und wofür es ist. Und selbst diejenigen, die anfangen zu verstehen, was das ist, interessiert sich dafür, ob diese Funktion in Europa und tatsächlich an ihrem Wohnort funktioniert.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, was diese Technologie ist. Wenn Sie nach Geräten mit BeiDou suchen, empfehlen wir Ihnen, auf das Oukitel-Smartphone zu achten - ein produktives und leistungsstarkes Gerät, das mit allem ausgestattet ist, was Sie brauchen.

Beidou ist also ein kombiniertes Navigationssystem, das von China entwickelt und eingeführt wurde. Sein Betrieb begann im Jahr 2000 als Alternative zum amerikanischen GPS-System und dem russischen GLONASS. Ursprünglich war das System für den Einsatz bei den Streitkräften konzipiert, wurde aber kürzlich für den zivilen Einsatz erweitert.

Das Funktionsprinzip von Beidou ist ähnlich wie bei anderen Navigationssystemen. Es besteht aus Boden- und Raumteilen. Der Weltraumteil umfasst also eine Gruppe von Satelliten, die sich in mittleren Erdumlaufbahnen befinden. Der am Boden befindliche Komplex besteht aus Basisstationen, die den Standort bestimmen, das System beschleunigen und die Genauigkeit bei der Bestimmung eines Punktes auf der Karte erhöhen. Die Hauptgruppe der Bodenstationen befindet sich in China sowie in verbündeten Ländern. Die Satellitengruppe funktioniert teilweise in Europa.

Die Rechenprozesse des Beidou-Navigationssystems folgen einem ähnlichen Algorithmus wie bei GPS. Das heißt, die Navigation erfolgt durch Messen der Dauer des Signalwegs vom Sender zum Empfänger. Aus den Koordinaten von mindestens 3 Quellen können Sie ziemlich genaue Berechnungen mit einem Fehler von bis zu 2 Metern durchführen.

Heute werden Geräte chinesischer Firmen mit diesem Navigationssystem ausgeliefert. Dieses System wird insbesondere in Smartphones für den asiatischen und den heimischen Markt Chinas eingebaut. Den Herstellern ist es gelungen sicherzustellen, dass sowohl Beidou als auch GPS parallel arbeiten können.

Um Ihr Telefon auf das Vorhandensein des Beidou-Navigationssystems zu überprüfen, müssen Sie die AndroiTS-GPS-Testanwendung installieren. Gehen Sie darin zur Registerkarte mit der Liste der Satelliten. Nachdem Sie die Registerkarte aufgerufen haben, finden Sie die roten Flaggen - dies sind die Satelliten Chinas, die auf der Basis von Beidou operieren.

Vortrag zur Anatomie mobiler GeräteV. Navigation (GPS, GLONASS, etc.) in Smartphones und Tablets. Fehlerquellen. Testmethoden.

Vor nicht allzu langer Zeit war es möglich, Geräte namens "Navigatoren" in Handelsketten zu kaufen. Die Hauptfunktion dieser Geräte entsprach vollständig ihrem Namen und sie erfüllten sie in der Regel gut.

Zu dieser Zeit war auf der Welt fast das einzige normal funktionierende Navigationssystem das amerikanische GPS (Global Positioning System), und es reichte für alle Bedürfnisse aus. Eigentlich waren die Wörter "Navigation" (Navigator) und GPS damals synonym.

Alles änderte sich, als Hersteller von PDAs (Handheld-Computern) und dann Smartphones und Tablets begannen, Navigationsunterstützung in ihre Geräte einzubauen. Physikalisch wurde es in Form von eingebauten Empfängern von Navigationssignalen implementiert. Manchmal war sogar in Tastentelefonen Navigationsunterstützung zu finden.

Von diesem Moment an änderte sich alles. Navigatoren sind als separate Geräte sowohl aus der Produktion als auch aus dem Verkauf fast verschwunden. Die Verbraucher sind massenhaft dazu übergegangen, Smartphones und Tablets als Navigatoren zu verwenden.
Inzwischen wurden zwei weitere Navigationssysteme erfolgreich in Betrieb genommen – das russische GLONASS und das chinesische Beidou (Beidou, BDS).

Dies bedeutet jedoch nicht, dass sich die Qualität der Navigation verbessert hat. Die Navigationsfunktion in diesen Geräten (Smartphones und Tablets) ist nicht die wichtigste, sondern eine von vielen.

Als Ergebnis begannen viele Benutzer zu bemerken, dass nicht alle Smartphones für Navigationszwecke "gleich nützlich" sind.

Hier kommen wir zum Problem der Ermittlung von Fehlerquellen in der Navigation, einschließlich der Frage nach der Rolle der Ungerechtigkeit der Gerätehersteller in dieser Angelegenheit. Traurig aber wahr.

Bevor wir aber die Hersteller für alle Sünden verantwortlich machen, beschäftigen wir uns zunächst mit den Fehlerquellen in der Navigation. Denn die Hersteller sind, wie wir später erfahren werden, nicht an allen Sünden schuld, sondern nur an der Hälfte. :)

Navigationsfehler kann in zwei Hauptklassen unterteilt werden: verursacht durch externe Gründe für das Navigationsgerät und interne.

Beginnen wir mit externen Gründen... Sie entstehen hauptsächlich durch die Unebenheiten der Atmosphäre und den natürlichen technischen Fehler von Messgeräten.

Ihr ungefährer Beitrag ist wie folgt:

Brechung eines Signals in der Ionosphäre ± 5 Meter;
- Schwingungen der Satellitenbahn ± 2,5 Meter;
- Satellitenuhrfehler ± 2 Meter;
- Unregelmäßigkeit der Troposphäre ± 0,5 Meter;
- Einfluss von Reflexionen von Objekten± 1 Meter;
- Messfehler im Empfänger ± 1 Meter.

Diese Fehler haben ein zufälliges Vorzeichen und eine zufällige Richtung, sodass der resultierende Fehler nach der Wahrscheinlichkeitstheorie als Wurzel der Quadratsumme berechnet wird und 6,12 Meter beträgt. Dies bedeutet nicht, dass der Fehler immer so sein wird. Es hängt von der Anzahl der sichtbaren Satelliten, ihrer relativen Position und vor allem vom Reflexionsgrad von umgebenden Objekten und der Wirkung von Hindernissen auf die Abschwächung von Satellitensignalen ab. Als Ergebnis kann der Fehler entweder höher oder niedriger als der angegebene "Durchschnittswert" sein.

Eine Abschwächung von Signalen von Satelliten kann beispielsweise in folgenden Fällen auftreten:
- wenn innerhalb der Räumlichkeiten;
- wenn Sie sich zwischen dicht beieinander liegenden hohen Objekten befinden (zwischen Hochhäusern, in einer engen Bergschlucht usw.);
- im Wald. Die Erfahrung hat gezeigt, dass dichter, hoher Wald die Schifffahrt erheblich erschweren kann.

Diese Probleme rühren von der Tatsache her, dass sich hochfrequente Funksignale wie Licht ausbreiten – also nur innerhalb der Sichtlinie.

Manchmal kann die Navigation, wenn auch mit Fehlern, mit Signalen arbeiten, die von Hindernissen reflektiert werden; aber durch mehrfache Re-Reflexionen werden sie so schwach, dass die Navigation nicht mehr mit ihnen arbeitet.

Kommen wir nun zu den "internen" Fehlerursachen. in der Navigation; jene. die vom Smartphone oder Tablet selbst erstellt werden.

Eigentlich gibt es hier nur zwei Probleme. Erstens die schlechte Empfindlichkeit des Navigationsempfängers (oder Probleme mit der Antenne); zweitens die „Curve“-Software eines Smartphones oder Tablets.

Bevor wir uns konkrete Beispiele ansehen, sprechen wir über Möglichkeiten, die Qualität der Navigation zu überprüfen.

Testmethoden für die Navigation.

1. Testen der Navigation im "statischen" (mit einer stationären Position des Smartphones / Tablets).

Mit dieser Prüfung können Sie folgende Parameter ermitteln:
- die Geschwindigkeit der anfänglichen Koordinatenbestimmung während eines "Kaltstarts" (von der Uhr aufgezeichnet);
- eine Liste der Navigationssysteme, mit denen dieses Smartphone / Tablet funktioniert (GPS, GLONASS usw.);
- die geschätzte Genauigkeit der Koordinatenbestimmung;
- die Geschwindigkeit der Koordinatenbestimmung bei einem "Heißstart".

Diese Parameter können sowohl mit herkömmlichen Navigationsprogrammen als auch mit speziellen Testprogrammen (was komfortabler ist) ermittelt werden.

Testregeln in "static" sind sehr einfach: Tests sollten durchgeführt werden im freien raum(breite Straße, Platz, Feld usw.) und mit getrenntem Internet... Bei Verletzung der letztgenannten Anforderung kann die "Kaltstart"-Zeit durch den direkten Download von Satellitenbahnen aus dem Internet (A-GPS, assisted GPS) deutlich beschleunigt werden, anstatt sie aus den Signalen der Satelliten selbst zu bestimmen; "fair" wird es aber nicht mehr, da es sich nicht mehr um eine reine Bedienung des Navigationssystems selbst handelt.

Betrachten wir ein Beispiel für das AndroiTS-Navigationstestprogramm (es gibt auch Analoga):

(klicken um zu vergrößern)

Das gerade vorgestellte Bild zeigt, dass das Smartphone mit drei Navigationssystemen arbeitet: dem amerikanischen GPS, dem russischen GLONASS und dem chinesischen Beidou (BDS).

Unten im Screenshot sehen Sie die erfolgreich ermittelten Koordinaten des aktuellen Standorts. Der Wert eines Breitengrades beträgt ca. 100 km, der Preis einer Einheit der niederwertigsten Stelle beträgt 10 cm.

Der Wert eines Längengrades ist für verschiedene geografische Standorte unterschiedlich. Am Äquator beträgt sie ebenfalls ca. 100 km, und in der Nähe der Pole nimmt sie auf 0 ab (an den Polen nähern sich die Meridiane).

Rechts neben der Spalte mit der Bezeichnung der Nationalität der Satelliten befindet sich eine Spalte mit den Nummern der Satelliten. Diese Nummern sind fest mit ihnen verbunden und ändern sich nicht.

Es folgen Spalten mit farbigen Spalten. Die Größe der Balken zeigt die Signalstärke an und die Farbe zeigt an, ob sie vom Navigationssystem verwendet werden oder nicht. Nicht verwendete Satelliten werden durch graue Balken angezeigt. Die verwendete Farbe hängt von ihrer Signalstärke ab.

Die nächste Spalte ist ebenfalls die Signalstärke von Navigationssatelliten, jedoch bereits in Zahlen ("konventionelle Einheiten").

Dann gibt es eine Spalte mit grünen Häkchen und roten Strichen - dies ist eine Wiederholung der Information, ob der Satellit verwendet wird oder nicht.

In der obersten Zeile zeigt das Wort "ON" den Status des Navigationsstatus an; in diesem Fall bedeutet dies, dass Koordinaten in den Einstellungen des Smartphones erlaubt und definiert sind. Wird dort der Status "WAIT" angezeigt, dann ist die Koordinatenbestimmung erlaubt, aber die erforderliche Anzahl an Satelliten wurde noch nicht gefunden. Der Status „OFF“ bedeutet, dass die Koordinatenbestimmung in den Smartphone-Einstellungen verboten ist.

Dann zeigt ein Kreis mit konzentrischen Kreisen und der Zahl 5 die berechnete Genauigkeit der Koordinatenbestimmung im Moment an - 5 m. Dieser Wert wird anhand der Anzahl und „Qualität“ der verwendeten Satelliten berechnet und geht davon aus, dass die Verarbeitung der Daten von Satelliten im Smartphone fehlerfrei erfolgt; aber wie wir weiter unten sehen werden, ist dies nicht immer der Fall.

Wenn sich die Satelliten bewegen, sollten sich alle diese Daten ändern, aber die Koordinaten (in der unteren Zeile) sollten sich leicht ändern.

Leider zeigt diese Anwendung nicht die Zeit an, die für die anfängliche Koordinatenbestimmung ("Kaltstart") und andere ähnliche Anwendungen aufgewendet wurden. Diese Zeit muss manuell "getimet" werden. Wenn die Kaltstartzeit weniger als eine Minute beträgt, ist dies ein hervorragendes Ergebnis; bis zu 5 Minuten - gut; bis zu 15 Minuten - mittel; mehr als 15 Minuten ist schlecht.

Zur Ermittlung der „Heißstart“-Geschwindigkeit genügt es, das Prüfprogramm zu verlassen und nach einigen Minuten wieder einzugeben. In der Regel gelingt es beim Start des Testprogramms, die Koordinaten zu ermitteln und dem Benutzer sofort anzuzeigen. Überschreitet die Verzögerung bei der Koordinatendarstellung bei einem „Heißstart“ 10 Sekunden, dann ist dies bereits verdächtig lang.

Der Effekt der schnellen Koordinatenbestimmung beim „Heißstart“ liegt darin begründet, dass sich das Navigationssystem die zuletzt berechneten Umlaufbahnen von Satelliten merkt und diese nicht neu bestimmen muss.

Also haben wir das Testen der Navigation in "statisch" herausgefunden.

Wir passieren zum 2. Punkt des Navigationstests - in Bewegung.

Der Hauptzweck der Navigation besteht darin, uns im Bewegungsablauf an die richtige Stelle zu bringen, und ohne Überprüfung der Bewegung wäre der Test unvollständig.

Bei der Navigation gibt es drei Arten von Gelände: offenes Gelände, städtische Gebiete und Wald.

Für die Navigation ist offenes Gelände ideal, hier gibt es keine Probleme (außer bei komplett "schlampigen" Geräten).

In städtischen Gebieten kommt es in den meisten Fällen zu starken Reflexionen und einer leichten Abnahme des Signalpegels.

Der Wald "funktioniert" umgekehrt - eine deutliche Dämpfung des Signals und eine geringe Reflexion.

Schauen wir uns zunächst ein Beispiel eines fast "perfekten" Tracks an:

Das Bild zeigt zwei Spuren: hin / zurück (dies wird in fast allen Bildern fortgesetzt). Solche Bilder erlauben uns eine verlässliche Aussage über die Qualität der Navigation, da man zwei nahezu identische Tracks miteinander und mit der Straße vergleichen kann. Auf diesem Bild ist alles gut - die Schwankungen der Spur liegen innerhalb des natürlichen Fehlers. Im oberen Teil ist die Durchfahrt auf verschiedenen Seiten des Kreisverkehrs angemessen eingezeichnet. An einigen Stellen ist eine deutliche Diskrepanz zwischen den Gleisen zu erkennen, wahrscheinlich verursacht durch Signalreflexionen von der Wasseroberfläche und von den Metallkonstruktionen der Brücke über den Fluss. Und in einigen ist es eine fast perfekte Übereinstimmung.

Sehen wir uns nun einige typische Fälle von "Problem"-Tracks an.

Schauen wir uns den GPS-Track eines Smartphones an, das von einer Abnahme des Signalpegels in einem Hochwald betroffen war:

Die Diskrepanz der Gleise untereinander und mit der Straße ist spürbar, aber keineswegs katastrophal. In diesem Fall hat sich die Navigationsgenauigkeit im Smartphone innerhalb des "natürlichen Verlustes" für solche Bedingungen verringert. Ein solches Smartphone muss als für Navigationszwecke geeignet erkannt werden.

Auf der rechten Seite des Screenshots sieht man deutlich die Diskrepanzen zwischen den Gleisen und der Straße. Solche Diskrepanzen in den Bedingungen eines so "wohlgeformten" Gebäudes sind fast unvermeidlich und zeugen in diesem Fall in keiner Weise gegen das getestete Smartphone.

Theoretisch gilt: Je mehr Navigationssysteme ein Smartphone (Tablet) unterstützt, desto mehr Satelliten nutzt es zur Navigation und desto kleiner sollte der Fehler sein.
In der Praxis ist dies nicht immer der Fall. Oftmals kann das Smartphone aufgrund der "krummen" Software Daten von verschiedenen Systemen nicht korrekt andocken und es kommt zu anormalen Fehlern. Schauen wir uns einige Beispiele an.

Nehmen Sie zum Beispiel einen Track wie diesen:

Im gerade gezeigten Screenshot ist ein nadelartiger Auswurf zu sehen, der nicht auf irgendeine Störung zurückzuführen sein konnte: Der Weg führte durch niedrige Gebäude ohne dichte Waldparks. Diese Version ist ganz auf das Gewissen der "krummen" Software angewiesen.

Aber das waren immer noch "Blumen". Es gibt Smartphones, bei denen abnorme Navigationsfehler nicht mehr "Blumen", sondern "Beeren" sind:

Bei der Aufnahme dieses Tracks kombinierten sich anomale Fehler der "krummen" Software mit der Dämpfung von Signalen im Hochwald. Das Ergebnis ist eine Strecke, auf der man einfach nicht ahnen kann, dass der Hin- und Rückweg von einem nüchternen Menschen auf demselben Weg zurückgelegt wurde. :)
Und das dichte Linienbündel im oberen Teil ist der "Weg" eines bewegungslosen Smartphones während eines Halts. :)

Es gibt eine andere Art von anomalen Fehlern, die mit einer Pause im Datenstrom verbunden sind, der vom Navigationsempfänger zum Computerteil des Smartphones kommt:

Dieses Bild zeigt, dass ein Teil des Weges (ca. 300 m) geradlinig verläuft, zudem teilweise gerade am Wasser entlang. :)

In diesem Fall verband das Smartphone einfach die Verlustpunkte und das Erscheinen eines Koordinatenstroms mit einer Geraden. Ihr Verlust könnte mit einem Rückgang der Anzahl sichtbarer Satelliten unter die kritische Zahl und mit "krummen" Software- und sogar Hardwareproblemen verbunden sein (obwohl letzteres unwahrscheinlich ist).

Bei einem vollständigen Signalverlust von Satelliten verbinden Navigationsprogramme die Verlust- und Erscheinungspunkte in der Regel nicht mit geraden Linien, sondern lassen einfach eine "Leerstelle" (eine Lücke im Gleis entsteht):

Auf diesem Bild sehen Sie eine Unterbrechung der Spur an der Stelle, an der ein Teil des Weges durch den unterirdischen Gang führte, mit dem vollständigen Verschwinden der Sichtbarkeit aller Satelliten.

Nachdem Sie sich mit den Gründen und typischen Navigationsfehlern befasst haben, ist es an der Zeit, zum Schluss kommen.

Die beste Navigation findet man erwartungsgemäß in Smartphones und Tablets "hoher" Marken. Bisher wurden bei ihnen keine anomalen Fehler festgestellt. Und je mehr Navigationssysteme ein Gerät unterstützt, desto besser. Zwar ist die Unterstützung des Chinesen Beidou beim Einsatz des Geräts in Regionen und Ländern in der Nähe des Reichs der Mitte immer noch sinnvoll. Das chinesische Navigationssystem ist nicht global, sondern (derzeit) "lokal". GPS- und GLONASS-Unterstützung reichen also aus.

Wenn das Smartphone oder Tablet nicht von sehr "eminenter" Herkunft ist, können Probleme mit der Navigation vorliegen oder auch nicht. Bevor es im Kampf eingesetzt wird, wird empfohlen, es sowohl statisch als auch in Bewegung in verschiedenen Umgebungen zu testen, damit es später keine unangenehmen Überraschungen bietet. In den meisten Fällen sind mobile Geräte mit GPS allein weniger problematisch, obwohl sie weniger genau sind als Mehrsystemgeräte.

Leider ist es bei der Auswahl eines Smartphones (Tablet) mit guter Navigation ziemlich schwierig, sich durch die Gerätebewertungen im Internet zu navigieren. Die überwiegende Mehrheit der IT-Portale ignoriert Navigationskontrollen unterwegs und unter schwierigen Bedingungen. Eine solche Überprüfung wird nur auf diesem Portal () und buchstäblich auf einigen anderen durchgeführt.

Abschließend Ich muss sagen, dass nicht nur Smartphones und Tablets mittlerweile mit Navigationshilfen ausgestattet sind, sondern auch viele andere Geräte. Sie werden beispielsweise in Kameras, Camcordern, GPS-Trackern, Auto-Videorecordern, Smartwatches, einigen speziellen Gerätetypen und sogar im elektronischen Steuersystem Platon für russische Schwerlastkraftfahrer installiert.

Dein Arzt.
20.01.2017

Zunehmend findet man in den Eigenschaften der Kommunikationsfähigkeiten von Smartphones in der Spalte "Navigation" die Erwähnung von BeiDou oder BDS. Daher haben uneingeweihte Benutzer eine Frage, was genau diese Funktion ist und welche Möglichkeiten sie dem Besitzer des Geräts bietet. Auch interessieren sich viele dafür, welche Geräte es bei Beidou gibt, ob diese Funktion in Europa funktioniert und wie man sie nutzt.

Beidou ist ein chinesisches Kombinationsnavigationssystem. Die Inbetriebnahme begann im Jahr 2000. Es wurde nach dem chinesischen Namen des Sternbildes Ursa Major benannt. Das System soll mit dem amerikanischen GPS und dem russischen GLONASS konkurrieren. Wie seine Konkurrenten handelt es sich um einen Dual-Use-Komplex, der in erster Linie für das Militär konzipiert ist, aber auch für zivile Nutzer verfügbar ist. Derzeit (Anfang 2017) ist das System noch nicht global, da es nicht die gesamte Erdoberfläche abdeckt. Die Chinesen wollen dieses Ziel 2020 erreichen.

So funktioniert Beidou

Das Beidou-Navigationssystem besteht aus Raum- und Bodenteilen. Die erste ist eine Konstellation von Satelliten, die sich in geostationären und mittleren Erdumlaufbahnen befinden. Der bodengebundene Komplex besteht aus einem Netzwerk von Basisstationen, die auch die Standortbestimmung ermöglichen, die Arbeit beschleunigen und die Genauigkeit der Navigation erhöhen. Bodenstationen befinden sich derzeit hauptsächlich in China und einigen asiatischen Ländern, die seine Verbündeten oder Partner sind. Aber die Satellitenkonstellation ist teilweise in Europa verfügbar.

Wie bei GPS oder GLONASS navigiert Beidou, indem es die Zeit misst, die ein Funksignal von einem Sender (Satellit oder Bodenstation) zu einem Empfänger (Navigationsgerät oder Smartphone) zurücklegt. Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Funkwellen fest ist (sie ist gleich der Lichtgeschwindigkeit), bestimmt Beidou in Kenntnis der Koordinaten von mindestens 3 Signalquellen und der Laufzeit dieser Signale den Standort des Smartphones. Die Positionierungsgenauigkeit beträgt idealerweise weniger als 1 Meter.

Tatsächlich ist die Bedienung des Navigationssystems recht komplex, aber für kleine Köpfe wie meinen erklärt der Amerikaner im Video unten das Prinzip recht verständlich.

Aber zurück zu Beidou.

Funktioniert Beidou in Europa

Da die Berichterstattung von Beidou bisher nicht global ist, stellt sich die Frage, ob dieses System auf dem Territorium des europäischen Kontinents funktioniert. Die Antwort ist nur teilweise positiv. 2015 eröffneten die Chinesen die erste EU-Bodenstation in Belgien. Dadurch wird die Nutzung der Beidou-Navigation bedingt möglich. Angesichts der Tatsache, dass eine Basisstation nicht ausreicht und sich Satelliten im mittleren Erdorbit nicht rund um die Uhr über Europa befinden, reicht dies möglicherweise nicht für eine hochpräzise Positionierung.

Trotz der eingeschränkten Funktionalität gibt es ein Gespür von Beidou. Auf dem Territorium des europäischen Teils Russlands sowie in der Ukraine, Weißrussland und den baltischen Ländern kann das Signal von 2-3 chinesischen Satelliten fast ständig beobachtet werden.

Welche Smartphones wird BeiDou unterstützt und wie wird es verwendet

Aufgrund der allgemeinen Funktionsprinzipien aller Satellitennavigationssysteme können Hersteller von Client-Equipment (Empfängern) theoretisch ihre gleichzeitige Unterstützung leisten. In der Praxis macht dies jeder (wie Qualcomm) oft, aber das Vorhandensein von Hardware-Support bedeutet nicht immer Software-Support.

Chinesische Hersteller bauen es normalerweise zusammen mit GPS und GLONASS in Smartphones ein (außer bei Geräten, deren Chipsatz physisch nicht in der Lage ist, BDS-Signale zu empfangen). Aber auch andere Unternehmen können Smartphones nach Markt unterscheiden. Das Gerät für China unterstützt beispielsweise nur GPS und Beidou, und die Version für den postsowjetischen Markt unterstützt nur GPS und GLONASS. Sie können im AndroiTS GPS-Testprogramm überprüfen, ob Ihr Smartphone mit chinesischen Satelliten funktioniert, indem Sie die Registerkarte mit einer Satellitenliste auswählen. Die Zugehörigkeit des Satelliten zum System wird durch die jeweilige Landesflagge angezeigt, die roten sind Beidou.

Wenn das Smartphone Beidou unterstützt, müssen Sie keine zusätzlichen Schritte unternehmen, um es zu verwenden. Es reicht aus, die Navigation einzuschalten und das entsprechende Programm auszuführen. Bei Bedarf werden chinesische Satelliten parallel zu amerikanischen und russischen Satelliten verwendet, um die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Positionsbestimmung zu verbessern.

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BEIDOU- Northern Bucket - der chinesische Name für das Sternbild Ursa Major) ist das chinesische nationale Satellitennavigationssystem.

Das BEIDOU-System wird zwei Arten globaler und zwei Arten regionaler Dienste bereitstellen. Globale Dienste sind offene und autorisierte Dienste. Regionaldienste sind ein Weitbereichs-Differentialkorrekturdienst und ein Kurznachrichtendienst.

Satellitenkonstellation des Beidou-Systems

Die Satelliten Beidou-3M / G / I repräsentieren das Bahnsegment der dritten Phase des Einsatzes des chinesischen Beidou-Navigationssystems unter Verwendung von Satelliten in der mittleren Erdumlaufbahn und geneigten geosynchronen Umlaufbahnen.

Die weltweite Verfügbarkeit dieses Systems ist für 2020 geplant, wenn alle Satelliten gestartet werden. Das Programm wird vom China Satellite Navigation Control Center verwaltet.

Das Konzept eines Systems mit zwei geostationären Raumfahrzeugen (der Arbeitsname des Twinsat-Systems) wurde 1989 experimentell getestet. Das Experiment wurde auf der Grundlage von zwei DFH-2 / 2A-Kommunikationssatelliten durchgeführt, die sich bereits im Orbit befanden. Im Jahr 1993 wurde Beidou als Programm genehmigt, um China unabhängigen Zugang zu regionaler und globaler Navigation zu ermöglichen und nicht mehr auf ausländische Systeme wie das US-GPS und das russische Glonass-System angewiesen zu sein.

Die erste Generation der experimentellen Satelliten Beidou, die 2000 (Beidou-1A und 1B) und 2003 (Beidou 1C) gestartet wurde, basierte auf der geostationären Kommunikationsplattform DFH-3. Im Jahr 2004 wurde das regionale Navigationssystem Beidou mit einer Genauigkeit von 20 Metern eingeführt.

Ein weiterer Satellit, Beidou-1, wurde 2007 in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht, um sicherzustellen, dass die Lücke zwischen dem experimentellen und dem operativen Beidou-System geschlossen wurde.

Während des Upgrades vom experimentellen auf das Beidou-Betriebssystem plant China, insgesamt 35 Satelliten zu starten – 5 in einer geostationären Umlaufbahn, 27 in einer mittleren Umlaufbahn und 3 in geneigten geosynchronen Umlaufbahnen.

CAST hat drei verschiedene Satelliten entwickelt:

1. Beidou-3M für die Arbeit im mittleren Orbit (27 Satelliten),
2. Beidou-3I in geneigten geosynchronen Umlaufbahnen (3 Satelliten),
3. Beidou-3G-Satelliten - geostationäre Umlaufbahnen (5 Satelliten).

Beidou bietet zwei Arten von Dienstleistungen an:

• ein kostenloser Service, der allen mit einem kompatiblen Endgerät offensteht;
• eingeschränkter Dienst für militärische und andere Zwecke.

Der kostenlose Service bietet eine Positionsgenauigkeit von 10 Metern, eine Geschwindigkeitsmessung mit einer Genauigkeit von 0,2 m / s und eine Synchronisationsgenauigkeit von 10 Nanosekunden.

Der eingeschränkte Dienst wird eine Tracking-Genauigkeit von 10 Zentimetern haben und signalisierte Daten enthalten, um den Benutzern Informationen zum Systemstatus bereitzustellen.

Beidou-2

In den Jahren 2010 und 2011 wurden fünf Beidou-2I-Satelliten mit leistungsstarken Long March 3A-Raketen gestartet, um Satelliten in geneigten geosynchronen Umlaufbahnen (55 °) zu stationieren, die China und die Umgebung abdecken. Bis Ende 2011 wurde das Beidou-2-System für Betreiber in China und Umgebung mit einer anfänglichen Genauigkeit von 25 Metern in Dienst gestellt, die sich mit dem Start weiterer Satelliten hätte verbessern sollen.

Die geostationären Beidou-3G-Satelliten basieren auf der DFH-3B-Satellitenplattform der China Academy of Space Technology (CAST), die Komponenten der flugerprobten DFH-3-Plattform verwendet und ihre Fähigkeiten durch verbesserte Nutzlasten und ein reduziertes Gesamtgewicht der Plattform erweitert.

Die DFH-3B-Plattform hat eine sechseckige Form von 2,2 x 2,0 x 3,1 Metern mit einer Masse von über 3800 Kilogramm. Die Beidou-Satelliten haben eine projizierte Masse von etwa 4.600 Kilogramm mit zwei Drei-Segment-Solarpanels, die 6.800 Watt Strom erzeugen. Der Satellit verwendet moderne Navigationssysteme, einschließlich Stern- und Erdsensoren sowie Lageregelungsantriebe, die eine hervorragende Stabilisierung auf allen drei Achsen bieten.

Die Genauigkeit der Station im geostationären Orbit beträgt +/- 0,05 Grad.

Das Beidou RNSS arbeitet wie das europäische Galileo und das amerikanische GPS und verwendet ebenfalls ähnliche Frequenzbänder. Die Rubidium-Atomuhr bietet die genauen Timing-Lösungen, die benötigt werden, um die Zeitverzögerung vom Moment der Signalübertragung bis zur Ankunft am Empfänger zu berechnen, der wiederum die Entfernung zum Satelliten berechnet. Damit der Empfänger die genaue Position berechnen kann, sind drei gleichzeitige Distanzmessungen zu drei verschiedenen Satelliten erforderlich.

Die in Betrieb befindlichen Raumsonden des Beidou-2-Systems senden die Signale B1 und B2, die die Bereitstellung offener kostenloser Dienste im asiatisch-pazifischen Raum ermöglichen. Es wird davon ausgegangen, dass Navigationsfunksignale in drei Frequenzbändern B1, B2 und B3 ausgesendet werden, die sich in denselben L-Band-Regionen befinden wie die Signale anderer GNSS.

Nach dem Start eines Raumfahrzeugs der neuen Generation im Jahr 2015 gab die Programmleitung von Beidou eine Änderung in der Struktur des B1-Navigationssignals bekannt:

1. Mittenfrequenz-Offset von 1561,098 MHz bis 1575,42 MHz (wie zivile GPS-L1- und Galileo-E1-Signale) und
2. Änderung der QPSK-Modulation in MBOC (ähnlich der Modulation des zukünftigen GPS-L1C- und Galileo-E1-Signals).

Damit soll die Interoperabilität des Beidou-Systems mit dem GNSS GALILEO und GPS sichergestellt werden.

Beidou verwendet acht verschiedene Signale auf vier Bändern von 1100 bis 1600 MHz:

• B1 (Trägerfrequenz: 1561.098 MHz / Bandbreite: 4.092 MHz / Modulation: QPSK),
• B1-2 (1589.742 / 4.092 / QPSK),
• B2 (1207.140 / 24 / QPSK),
• B3 (1268.520 / 24 / QPSK),
• B1-BOC (1575,42 / 16,368 / MBOC),
• B2-BOC (1207,140 / 30,69 / BOC 10,5),
• B3-BOC (1268.520 / 35.805 / BOC 15, 2.5),
• L5 (1176.450 / 24 / QPSK).

Bodenkontrollkomplex Beidou

Es ist nach dem klassischen zentralisierten Schema aufgebaut: Ein Netzwerk von No-Demand-Messstationen bildet die Messwerte der Primärmessungen der Navigationsparameter der Funksignale von Navigationsraumfahrzeugen und überträgt sie an die Systemzentrale, in der Informationen generiert werden die mittels spezieller Erdstationen an Bord des Raumfahrzeugs geladen wird.

Das Netz von Beidou-Messstationen ohne Anforderung befindet sich ebenfalls in China. Die langfristige Entwicklungsstrategie des Systems sieht die Schaffung eines globalen Netzes von Stationen vor, um die Genauigkeit der Navigationsdienste des Beidou-Systems zu verbessern.

Seit Dezember 2012 sind die Beidou Navigationsdienste für den asiatisch-pazifischen Raum verfügbar.

Beidou-Bodenterminals wurden nach dem Erdbeben in Sichuan 2008 eingesetzt und sind zur Standardausrüstung der chinesischen Grenzschutzbeamten geworden. Um Koordinaten in einem Flugzeug zu messen, werden mindestens zwei Satelliten benötigt (die Genauigkeit steigt mit dem dritten und vierten), die mit dem Benutzerterminal und der zentralen Bodenstation in Kontakt stehen.

Das Benutzerterminal empfängt das Signal von einem Satelliten und sendet das Signal, das von beiden Satelliten empfangen wird, die es an die Bodenstation weiterleitet, wo die 2D-Position des Benutzers durch die Zeitverzögerung der beiden Signale berechnet wird, die zu verarbeitet werden kann 3D-Informationen mithilfe einer topografischen Karte in einem Algorithmus, der die Position des Benutzers angibt, die dann über verschlüsselte Satellitenkommunikation zurückgesendet wird. Gleichzeitig mit dieser Art der Positionssuche können 150 User bedient werden.