الناشر: الشعبية الصين للعلوم
الإنتاج: الفضاء كرافت
المنتج: مركز معلومات شبكة الكمبيوتر، والأكاديمية الصينية للعلوم
في الساعة 2:00 على 19 نوفمبر 2018، والمراحل العليا لونج مارش III B الصواريخ وجنبا إلى جنب بالحملات احد الإطلاق الناجح من شيتشانغ مركز اطلاق الاقمار الصناعية، وبيدو نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية 42 و 43 قمرا صناعيا في مرحلة الشبكة. وكانت هذه علامات السنة 10TH بيدو مهمة إطلاق إلى نهاية ناجحة، وهو ثمانية الحجر اثنين من النجوم المهام بما في ذلك الترتيب من 18 قمرا صناعيا في المدار، وجميع البعثات إطلاق ناجحة.
حسب التصميم تخطيط البوصلة 35 قمرا صناعيا هذا العام هو بلا شك جوهر الدب الأكبر تاريخ البناء العام، وأيضا إنشاء شبكة نظام العالمية لسواتل الملاحة وسجل أسرع. أربعة النظام العالمي، وسجل نظام GPS الولايات المتحدة لأسرع 6 سنوات ستار، النظام السوفياتي / الروسي غلوناس (GLONASS) لسنة 9 نجم واحد، وغاليليو الأوروبي (غاليليو) نظام 6 ستار لسنة واحدة.
وليس من المبالغة أن نقول إن هذا العام، والبوصلة سرعة البناء غير مسبوقة، مع ما تبقى من 2019 تستمر في شبكة التوزيع بالأقمار الصناعية، وقبل التكليف من القمر الصناعي بعد آخر من خلال الخدمة الرسمية، وعلى ضوء تماما عن العالم بيدو.
16 نوفمبر 2018 بيدو الأقمار الصناعية الرؤية العالمية، وقد أضاءت تدريجيا منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وبناء شبكة العالمي لا يزال في التقدم (الشكل من: beidou.gov.cn)
1، لماذا بناء نظام بيدو؟
يفترض أن يكون هناك الكثير من الناس طلبوا هذا السؤال: لقد تم تطوير أنظمة GPS المتطورة أكثر من 30 عاما، وقد تم على نطاق تجاري رخيصة جدا وفعالة، لماذا تنفق مبالغ ضخمة من المال لبناء نظام بيدو الخاصة؟
في الواقع، GPS هو أساسا نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية العسكرية، تحت السلاح الجوي الأميركي، 32 عاما للحفاظ على في المدار. ويتكون هذا النظام أساسا من رمز رمز العسكري والمدني إشارتين، من الواضح أن مستوى كود الجيش الدقة والقانون المدني ليس أمر من حجم، والسابق هو ملليمتر، وهو ديسي متر مستوى (بعد إلغاء الولايات المتحدة أو تدخل إشارة).
ظهور GPS، ساهم كلمة جديدة "الضربات الجراحية"، كما تاريخ الحروب البشرية، نشأت المصطلح في حرب الخليج عام 1990، نظام تحديد المواقع أسلحة موجهة بدقة في الظهور. أكثر المثال النموذجي هو عشرات الحاجة الأصلية من قاذفات القنابل، ومئات الأطنان من القنابل قصف السدود لإكمال المهمة، وتصبح اثنين فقط من الصواريخ على الغارات إطلاق مئات الكيلومترات، والذهب حتى يمكن أن يكون قنبلة ثانية خلال أول فتح الحفر خرق السد. الحروب اللاحقة، وجميع أنواع الأمثلة ضربة موجهة كثيرة. حاليا، فإن الجيش الأمريكي بالإضافة إلى الرصاصة تتحرك تقريبا جميع الأسلحة والمعدات والجنود تحمل وحدة GPS لتحديد المواقع.
بل هو أيضا من أهمية كبيرة للمدنيين. المستخدمة في حياتنا اليومية، خدمات تعتمد على الموقع، بما في ذلك، ولكن ليس على سبيل الحصر، خريطة الملاحة، دراجة المشتركة / سيارات الأجرة وغيرها، تعتمد على GPS. شبكات الكهرباء على نطاق واسع، والمعاملات المالية والاتصالات وهلم جرا الذرية الدقة على مدار الساعة المطلوبة عندما جائزة نجمة. العلم، فالكثير من الدراسات الميدانية الجاذبية الأرضية، المجال المغناطيسي، حركة الصفائح، والغلاف الجوي والمحيطات والأنهار الجليدية، والأقمار الصناعية والكوارث الطبيعية، ونظام تحديد المواقع وأنظمة بحاجة الى مساعدة أوربت دقيقة. مشاريع البنية التحتية الكبرى، مثل السكك الحديدية عالية السرعة، والجسور، بناء المطارات، تحتاج أيضا GPS المعايرة. الطيار الآلي التكنولوجيات الناشئة، الزراعة الدقيقة صحيح أيضا.
لكن GPS ليس للمصالح الخاصة بك أولا، والتي تقوم على مصالح الولايات المتحدة كأول، غير مفهومة. في وقت مبكر، لتحديد المواقع أنظمة وضعت في يوم كل إشارة الاضطرابات المدنية. وفي وقت لاحق، وذلك استجابة لتحديات النظام الروسي غلوناس / إلغاء الاتحاد السوفياتي تدخل (2 مايو 2000)، سوف تتحسن كثيرا بعد ذلك ودقة تحديد المواقع.
كمشغل، خدمة GPS توقف، وزيادة التدخل، فضلا عن توفير معلومات كاذبة موقف الخدمة، يمكن تطبيقها، ليس فقط بالنسبة للمدنيين والعسكريين هو القاتل. خلال حرب عام 1999 بين الهند وباكستان Kaigil، أغلقت الولايات المتحدة أسفل المسرح بين الهند وباكستان المباشر لجميع الخدمات GPS، مما يؤدي إلى كل من الاعتماد على المعدات GPS لا يمكن استخدامها، مما تسبب في خسائر فادحة لكلا الجانبين. بعد هذا الحادث، وكانت الهند قد تخلت تماما تعتمد على نظام تحديد المواقع لتعزيز الخدمات بناء نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية في الهند، والعزم على جعل مجموعة مستقلة خاصة بهم من النظام (النظام الآن فقط QZSS اليابان / شبه زينيث يعتمد على GPS).
الاتحاد الأوروبي هو أيضا فكرة حقيقية، ولكن بمجرد غصن الزيتون بعد الصين، ولماذا لا، والتكنولوجيا الأساسية لا تزال محتجزة لدينا. لذا فإن السؤال هو، الصين لا تعتمد على نظام تحديد المواقع، يتم تغيير نظام جاليليو إلى الاعتماد على شيء جيد؟ وتشارك الهند في نظام المنزل الخاص بهم، لا ينبغي لنا أن الانخراط في مجموعة خاصة بهم؟
لذلك على مدى السنوات ال 20 الماضية، الفضاء الصيني شاقة، لبدء الجبال، من المشي المرحلة التجريبية التي وتحقيق تدريجيا المواقع الإقليمي النشط (2004)، ومنطقة المواقع السلبي (2012) وتحديد المواقع العالمي السلبي (2020)، وهذا هو الدب الأكبر الجيل، الجيل الثاني والجيل الثالث، ويتقن تدريجيا مستقلة التكنولوجيا الأساسية. الآن هو جوهر ثلاثة أجيال من بناء الدب الأكبر، وربما كل وسيتم الانتهاء من البناء في عام 2020.
2، البوصلة لديها العديد من الخصائص التي؟
تحت الاستفادة من التطور التكنولوجي لتراكم طويل الأجل لتكنولوجيا الفضاء ونظام الملاحة لدينا، اعتمدت الصين مجموعة مع أحد أنظمة الملاحة الأخرى هي أفكار مختلفة جدا.
1. ثلاثة المسار
حاليا تستخدم ثلاثة أنظمة تحديد المواقع بالاقمار الصناعية العالمية الأخرى من الأرض في دائرة حول المدار 20،000 كيلومترا، في حين أن البوصلة هو تتبع فقط في ثلاث بعلامة: 27 قمرا صناعيا في مدار دائري على 21500 كيلومترا فوق سطح الأرض، والتوزيع في الطائرة المدارية الثلاثة، عقدت 55 درجة زاوية؛ تأخذ خمسة اقمار صناعية فوق خط الاستواء 35800 كم المدار الثابت بالنسبة للأرض عالية، 3 أقمار صناعية في المدار المتزامن مع الأرض (ما يقرب من 35800 كم عالي)، على زاوية 55 درجة.
حتى تحقيق بعض الفوائد: احتياجات جهاز استقبال لتلقي أربعة على الأقل إشارات الأقمار الصناعية. 27 في الأقمار الصناعية المدار الدائري الرئيسية، ثورة الأرض حول الفترة المدارية حوالي 12 ساعة، يمكن مستقرة عقد تغطية أي نقطة في جميع أنحاء العالم، في أي وقت وفي أي مكان النجوم 6 احظ أعلاه، بما يتفق مع المواقع عبر الأقمار الصناعية التقليدية متطلبات النظام. 55 درجة زاوية التصميم، ولكن أيضا زيادة المناطق عند خطوط العرض المنخفضة من الأرض في التغطية مكتظة بالسكان.
المدار ويميل مدار متزامن مع البوصلة هو بالنسبة للصين ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ من العرف الخاص. اليابان أربعة يميل المدار المتزامن مع الأرض من نظام شبه زينيث، لتحسين دقة تطبيقات GPS في اليابان، أي ما يعادل من منطقة آسيا والمحيط الهادئ الصين هناك في الخدمات الحصرية التصميم في وقت مبكر. الفترة المدارية لاثنين من الأقمار الصناعية عالية مدار فترة دوران الأرض لمدة 24 ساعة مع متزامنة تماما، لذلك نسبيا خمسة اقمار صناعية في ثابتة فوق خط الاستواء، ثلاثة أقمار صناعية بسبب الميل نسبة إلى الأرض لتحديد فترة محددة من ممارسة الرياضة، ومسار المتوقع أن تظل دائما في منطقة آسيا والمحيط الهادئ و المناطق متماثل على طول خط الاستواء، ومكافحة حظر القدرة. وهكذا في منطقة آسيا والمحيط الهادئ يمكن أن يكون تقريبا الحفاظ بشكل دائم لا يقل عن 12 قمرا صناعيا مرئية، زيادة كبيرة في دقة تحديد المواقع المنطقة. في حالة الأرض مع بناء قاعدة المسلحة، وكذلك لتحقيق ديسي متر على مستوى سنتيمتر تحديد المواقع أيضا واقعية جدا.
الإسقاط على الأرض يمكن أن ينظر إليه من مسار الأقمار الصناعية خدمة بيدو حصرية منطقة آسيا والمحيط الهادئ: الأزرق من بين ثمانية ويميل مسار قمر صناعي ثابت، والأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض لنقطة حمراء، خضراء دائرية خدمة الأقمار الصناعية المدار في العالم (لا يظهر فقط) (الشكل من: المراجع 1)
من بينها، الأقمار الصناعية عالية مدار الإطلاق المداري ومتطلبات مدار مرتفعة نسبيا، على مرمى حجر يمكن تنفيذ مهمة نجم فقط. ولكن بالنسبة للالأقمار الصناعية في مدار دائري، وسلسلة مع نضج بعثتنا صاروخ المرحلة العليا، أي ما يعادل اطلاق متعددة قد تبدأ "حافلة مكوك الفضاء" مع حمولة القمر الصناعي في الفضاء، لتحقيق وحجر رمي نجم مزدوج، إلى حد كبير تحسين الكفاءة. وهكذا، في بعثات هذا العام 8 نشرت بنجاح 16 الأقمار الصناعية في مدارات دائرية، أكملت 2 البعثتين الأقمار الصناعية عالية المدار، قادرة على حمل إكسبيديشن واحدة طويلة صاروخ ثلاثي الأسيتات أصبح "صاروخ الذهب."
2. تردد ثلاث التشغيل
الأيونوسفير الموجات الكهرومغناطيسية نشر، مصدرا للخطأ في الملاحة الفضائية وتحديد المواقع، لا بد من القضاء عليها. الغلاف المتأين اضطراب يرتبط مع تردد إشارة القمر الصناعي، لذلك إشارات يمكن بناؤها باستخدام ما لا يقل عن نموذج تصحيح التردد المزدوج تأخير الغلاف الأيوني لتحقيق أقصى قدر من إزالة هذا الجزء من عوامل التدخل، وتعزيز دقة تحديد المواقع هو كبير جدا، ويمكن ثلاثي الموجات بناء أكثر تعقيدا نموذج القضاء الأعلى النظام تأثير.
وعلاوة على ذلك، على نطاقات الانبعاثات ثلاثة أيضا يزيد من الخيارات لإشارات التشكيل المختلفة (العسكرية والمدنية)، والقدرة على تعزيز المضادة للتدخل، ولكن أيضا لتحسين موثوقية المواقع، وسم قرار الغموض الأساسية مرحلة الناقل أو ملليمتر حتى لتحديد المواقع مشغلي أيضا فائدة كبيرة. لهذا السبب، في السنوات الأخيرة تتوسع في ثنائي التردد إشارات نظام تحديد المواقع الأصلية أيضا إلى نظام ثلاثي الموجات. مرئية، والاستفادة من الدب الأكبر أمر بديهي.
3. نظام الرسائل القصيرة
لديها بوصلة أيضا مهارات فريدة منفصلة: نظام الرسائل القصيرة، باختصار هو تحقيق العالم في اتجاهين الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. وقال إن الأنظمة الثلاثة الأخرى عدم وجود اتصال ثنائي الاتجاه بين المتلقي والأقمار الصناعية، والاستقبال في اتجاه واحد فقط. بيدو الأقمار الصناعية هذه الميزة الوسائل التي يمكنك إرسالها إلى أجهزة استقبال الخدمة المعتمد لديها هذه المعلومات الحصرية، مثل فوق المحيط، والغابات العميقة والظروف الخاصة الأخرى، وليس هناك الهاتف الخليوي اشارة، وارتفاع المدار للأقمار الصناعية بيدو التفاعل في الوقت المناسب مع الأرض عند حدوث حالات الطوارئ. لأهمية العمل العسكري لا توصف.
وبالإضافة إلى ذلك، جزء من القمر الصناعي بيدو أيضا يحمل حمولة كوسباس-سارسات البحث بمساعدة الأقمار الصناعية العالمية وخطط الإنقاذ والطوارئ، في حال حدوث طارئ يمكن أن تشارك في جهود الإغاثة الطارئة في مجال التعاون الدولي.
4. وصلات الاتصال فيما بين الأقمار الصناعية
تتطلب أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية على المدى الطويل الصيانة، وهو ما يعني محطات الرصد الأرضي سلسلة جزئيا، محطة رئيسية، إلى المحطة. للملاحة العالمية ونظام تحديد المواقع، ومطلوب أيضا منصب توزيع هذه المواقع، ولكن هذا زيادة على نظام تكاليف التشغيل. على سبيل المثال، لدينا خمسة GPS محطة الرصد، ومحطة رئيسية وثلاث محطات الحقن، تقريبا موزعة بشكل متجانس في أراضي الولايات المتحدة حول قاعدة العالم / العسكري، والتكلفة السنوية الكثير من المال.
لالدب الأكبر، وإنشاء ليس فقط القضايا الأمنية العالمية، وهناك مشاكل تكاليف التشغيل، فمن الضروري لتحقيق أقصى قدر من تطوير مزاياها: مسار المدرسة الثانوية مع كوكبة من الأقمار الصناعية، حتى يتمكنوا من الاتصال بعضها البعض، لم تعد معزولة عن بعضها البعض. وهذا يعني أن تنفيذ فقط الاراضى الصينية البوصلة الماجستير والرصد والحقن، والأقمار الصناعية عالية المدار "التبصر" يمكن أن يكون وصلات بين السواتل وروابط لقمر صناعي آخر في النظام. وعلاوة على ذلك، ISL تتراوح نفسها يمكن أن تستخدم أيضا لتحسين دقة كوكبة مدار فائدة كبيرة. والاتصالات الذاتي داخل النظام يمكن أيضا أن يجعل من القدرة الإجمالية للتشويش مضادة تتعزز بشكل كبير.
3، والدب الأكبر في النهاية كيفية العديد من المستخدمين هي قادرة على خدمة؟
لتلبية احتياجات خدمة الرسائل القصيرة في عالم الاتصالات، اعتمادا على عدد من قدرة الأقمار الصناعية، ولم تحدد بعد هذا الرقم، لكنه سيزيد تدريجيا لاحتياجات تلبية احتياجات العملاء. تتطلب هذه الميزة للمستخدم فعلا محدودة جدا، بالنسبة للغالبية العظمى من المستخدمين تحتاج فقط إلى معرفة معلومات عن الموقع، ونظرية بيدو المواقع عبر الأقمار الصناعية باستخدام أقصى عدد هو: لا يوجد رقم الحد الأقصى، لا تعد ولا تحصى.
لأن الوظيفة الأساسية لثلاثة أجيال من الدب الأكبر هي أنظمة تحديد المواقع السلبي، والملاحة الفضائية جوهر كل واحد هو أن أقول لك شيء من هذا القبيل: ما الوقت (وقت T0)، حيث I (X0، Y0، Z0).
عند (المتلقي) يتلقى إشارة، يمكن الحصول عليها من الفجوة بين الوقت الأقمار الصناعية والمعلومات وقت العرض تلقى على المتلقي، مضروبا في سرعة الضوء هي المسافة الفجوة بينك وبين القمر الصناعي (وهو رقم في الفترة من عدد من موجات إشارة). لأن العلماء قمر صناعي خاص للحفاظ على مكانتها بدقة متناهية، إلى مستوى 1 سم، بل هو ساعة ذرية، منذ آلاف السنين قد يكون من الخطأ ثانية واحدة، كل شيء يمكن اعتبار المعلومات خالية من الأخطاء.
ثم تحتاج فقط إلى حل لأربعة معايير: الإحداثيات ثلاثية الأبعاد على الفرق الكوكب X، Y، Z وعلى مدار الساعة (بعد كل شيء، لا يمكن للمستخدم دقة ساعة ذرية بالمقارنة مع الكوارتز، فإنه يحتاج إلى جعل خطأ غير معروف من الحل). لاحظ أربعة أقمار صناعية، ونحن قد بناء أربعة المعادلات، حل أربعة مجهولين. البوصلة بعد الانتهاء من منطقة آسيا والمحيط الهادئ ويستحق بكل الوسائل إلى أكثر من 12، وزيادة عدد، وارتفاع دقة.
لذا، فإن الأقمار الصناعية، وسوف تفعل دائما شيئا واحدا فقط: لإشارة إلى الأرض، حيث لقد قلت، ما هو الوقت، لا تحتاج أي قمر صناعي مساعد الحسابات الخاصة بك. ما دام يمكن للمستخدم استقبال إشارات حلالا، وليس أي اتصال مع الأقمار الصناعية، ولا أي أثر من الطاقة التي تستهلكها، وبالتالي كمية غير محدودة من الناحية النظرية من المستخدمين.
4. متى يمكن بناؤها؟
حاليا، بالإضافة إلى أقرب من أربعة أقمار صناعية تجريبية منذ عام 2007، كان نظام بيدو شبكة التوزيع من 43 قمرا صناعيا، والبعض منها قد فشل تقاعد، وحفظ حول تشغيل حالة 20، في حين أن الغالبية العظمى من إطلاق هذا العام جزء من القمر الصناعي لا يزال في حالة التكليف، ونحن بحاجة إلى أن دخلت حيز الاستخدام في 2019.
بعد عام من البناء السريع، وقد تم ترتيب ثلاثة أجيال من الأقمار الصناعية بيدو في مدار دائري أكثر من نصف إطلاق اليوم اثنين بيدو ثلاثة أجيال هي 18 و 19 في قمر صناعي مدار دائري، وكانت الأقمار الصناعية الثابت بالنسبة للأرض ترتيب واحد. في 2019- 2020، والصين اطلاق ثلاثة اقمار صناعية المدار ثابتة والأقمار الصناعية المدار المتزامن وثلاثة أقمار صناعية مدار دائري يميل في ستة، واستكمال بناء الدب الأكبر وسيتم الانتهاء. لتحديد المواقع المدني العالمي، ودقة تحديد المواقع يمكن أن يتحقق بقدر GPS، بينما في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وذلك بسبب وجود الأقمار الصناعية لتحديد المواقع عالية الدقة في المدار ستكون أعلى.
5. ما هي التحديات التي تواجه؟
ومن الناحية الواقعية، على الرغم من البوصلة لديه ميزة بعد، ولكن هذا لا يعني على المدى القصير يمكن أن يتحقق ملفتة للنظر. عند الانتهاء من نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية سوف تحتاج إلى الحفاظ على المدى الطويل، والاستثمار المستدام، والطريقة الأكثر فعالية هو التكامل بين المدنيين والعسكريين، والربح من سوق المدنيين. بعد عقود من التخطيط وتطبيقات على نطاق واسع، ونظام تحديد المواقع الرائدة مزايا واضحة في السوق المدنية، لا يزال في المطلق المواقع الرائدة. فإن أكثر ضخمة سعر الخدمة ستكون أقل، ولكن نظرا للزيادة في إجمالي حجم الدخل، لمواصلة تعزيز بناء نظام أفضل، وزيادة الاحتكار. وهذا هو أيضا السبب في أن الجيش الخلود نظام GPS الأصلي، حتى العوامل الأساسية لا تزال في التكرارات السريعة التقدم.
ووفقا لتقديرات مراكز الأبحاث العالمية لتحديد المواقع الأوروبية، والملاحة الفضائية والمواقع الطلب المعدات في العالم حوالي 2025 أكثر من 9.2 مليار، وقيمة الانتاج السنوى اكثر من 268000000000 يورو، وهذا هو سوق ضخم، معدل نمو سوق آسيا والمحيط الهادئ من ازدراء معدل النمو السنوي العالمي قد تصل إلى 40، أكثر بكثير من أوروبا وحوالي 10-20.
من البوصلة، فمن الآن واحدة من أكثر فترة ذهبية من التنمية، لكنه لا يزال أكبر نظام GPS منافس. وفي الوقت نفسه، وجه نظام غلوناس الروسي المتصاعد، وكذلك الشبكات بسرعة نظام غاليليو الأوروبي، يمكن للبيدو تفعل بشكل أسرع. هذا العام هو عام حاسم من نظام الملاحة أربعة تشبيه ليس من قبيل المبالغة والصين وآسيا والمحيط الهادئ لديها سوق الشامل، وتحتل بسرعة في السوق المدنيين هو التحدي الأساسي للنظام يمكن أن يؤدي إلى تنمية صحية على المدى الطويل.
الآن أن المسألة كانت واضحة جدا، والناس الفضاء الصينية كيفية الإجابة؟
هذا العام، ونظام بيدو مع نتائج العام 1 من 10 أسهم 18 ستار 100 ناجحة، ويعطي جوابه الخاصة!
المراجع:
1. لو، يى دونغ وليو يانغ وشي، تشوانغ وياو، Xiuguang وتشنغ فو. (2014). تحديد المدار الدقيق لبيدو كوكبة بناء على الرهانات وشبكة MGEX. التقارير العلمية. 4. 4692. 10.1038 / srep04692.
2. عضيمي، Sijuade وOmidiora، إيليا وOlabiyisi، ستيفن وOkediran، Oladotun وOlufikayo، Adedapo. (2015). وضع تمكين نظام تحديد المواقع العالمي نظام التصويت الالكتروني. 17. 2278-661. 10،9790 / 0661-17333441.
3. تقرير سوق GNSS، العدد 5، جميع الحقوق محفوظة وكالة GNSS الأوروبي، عام 2017.
(يشار مصدر الصورة في هذا الشأن بموجب الترخيص)
233000 عدد المشاهدات
بيان خاص: يتم تحميل هذه المقالة ونشرها باعتبارها منصة وسائل الإعلام الجديدة من صحيفة الشعب اليومية "عدد الناس"، لا يمثل سوى رأي المؤلفين. تقدم صحيفة الشعب اليومية الوحيدة منصة إطلاق سراح المعلومات.
