Système de radionavigation par satellite Beidou. Qu'est-ce que Beidou dans un smartphone ? Quels smartphones ont un module BeiDou intégré
Conférence sur l'anatomie des appareils mobilesV. Navigation (GPS, GLONASS, etc.) sur smartphones et tablettes. Sources d'erreurs. Méthodes de test.
Jusqu'à récemment, il était possible d'acheter des appareils appelés « Navigateurs » dans les chaînes de vente au détail. Fonction principale Les performances de ces appareils correspondaient parfaitement à leur nom et, en règle générale, ils l'exécutaient bien.
À cette époque, pratiquement le seul système de navigation fonctionnant normalement au monde était le GPS américain (Global Positioning System), et il suffisait à tous les besoins. En fait, les mots « navigation » (navigateur) et GPS étaient synonymes à cette époque.
Tout a changé lorsque les fabricants de PDA (ordinateurs de poche), puis de smartphones et de tablettes, ont commencé à intégrer une prise en charge de la navigation dans leurs appareils. Physiquement, il a été réalisé sous la forme de récepteurs intégrés de signaux de navigation. Parfois, une assistance à la navigation peut être trouvée même dans les téléphones à bouton-poussoir.
A partir de ce moment, tout a changé. Les navigateurs, en tant qu'appareils distincts, ont presque disparu de la production et de la vente. Les consommateurs se sont massivement tournés vers l’utilisation des smartphones et des tablettes comme navigateurs.
Entre-temps, deux autres systèmes de navigation ont été mis en service avec succès : le GLONASS russe et Beidou chinois(Beidou, BDS).
Mais cela ne signifie pas que la qualité de la navigation s'est améliorée. La fonction de navigation de ces appareils (smartphones et tablettes) n'est plus devenue la principale, mais une parmi tant d'autres.
En conséquence, de nombreux utilisateurs ont commencé à remarquer que tous les smartphones ne sont pas « également utiles » à des fins de navigation.
C'est ici que se pose le problème de l'identification des sources d'erreurs de navigation, notamment la question du rôle de la malhonnêteté des fabricants d'appareils dans cette affaire. Triste mais vrai.
Mais avant de reprocher aux constructeurs tous leurs péchés, regardons d’abord les sources des erreurs de navigation. Car les producteurs, comme nous le découvrirons plus tard, ne sont pas responsables de tous les péchés, mais seulement de la moitié. :)
Erreurs de navigation peuvent être divisés en deux classes principales : causées par des raisons externes à l'appareil de navigation et internes.
Commençons par raisons externes . Ils surviennent principalement en raison des irrégularités de l’atmosphère et des erreurs techniques naturelles des instruments de mesure.
Leurs contributions approximatives sont :
Réfraction du signal dans l'ionosphère ± 5 mètres ;
- Fluctuations de l'orbite du satellite ± 2,5 mètres ;
- Erreur d'horloge satellite ± 2 mètres ;
- Dénivelé troposphérique ± 0,5 mètres ;
- L'influence des reflets des objets± 1 mètre ;
- Erreurs de mesure dans le récepteur ± 1 mètre.
Ces erreurs ont un signe et une direction aléatoires, donc l'erreur finale est calculée conformément à la théorie des probabilités comme racine de la somme des carrés et est de 6,12 mètres. Cela ne veut pas dire que l’erreur sera toujours la même. Cela dépend de la quantité satellites visibles, leur position relative, et surtout - au niveau des réflexions des objets environnants et de l'influence des obstacles sur l'affaiblissement des signaux satellites. En conséquence, l’erreur peut être supérieure ou inférieure à la valeur « moyenne » donnée.
L'atténuation des signaux provenant des satellites peut se produire, par exemple, dans cas suivants:
- à l'intérieur ;
- lorsqu'il est situé entre des objets élevés et rapprochés (entre des immeubles de grande hauteur, dans une gorge de montagne étroite, etc.) ;
- en forêt. L'expérience montre qu'une forêt dense et haute peut rendre la navigation beaucoup plus difficile.
Ces problèmes sont dus au fait que les signaux radio haute fréquence se propagent comme la lumière, c'est-à-dire uniquement dans un champ de vision.
Parfois, la navigation, même avec des erreurs, peut fonctionner sur les signaux réfléchis par les obstacles ; mais lorsqu'ils sont réfléchis à plusieurs reprises, ils deviennent si faibles que la navigation cesse de fonctionner avec eux.
Passons maintenant aux causes « internes » des erreurs en navigation; ceux. qui sont créés par le smartphone ou la tablette lui-même.
En fait, il n’y a ici que deux problèmes. Premièrement, une mauvaise sensibilité du récepteur de navigation (ou des problèmes d'antenne) ; deuxièmement, le logiciel « tordu » d’un smartphone ou d’une tablette.
Avant examen exemples spécifiques Parlons des moyens de vérifier la qualité de la navigation.
Méthodes de test de navigation.
1. Test de la navigation en mode « statique » (avec le smartphone/tablette en position stationnaire).
Cette vérification vous permet de déterminer paramètres suivants:
- vitesse de détermination initiale des coordonnées lors d'un « démarrage à froid » (mesurée par l'horloge) ;
- une liste des systèmes de navigation avec lesquels ce smartphone/tablette fonctionne (GPS, GLONASS, etc.) ;
- précision estimée de la détermination des coordonnées ;
- vitesse de détermination des coordonnées lors d'un "hot start".
Ces paramètres peuvent être déterminés en utilisant les méthodes habituelles programmes de navigation, et en utilisant des programmes de test spéciaux (ce qui est plus pratique).
Les règles des tests statiques sont très simples : les tests doivent être effectués en espace ouvert(grande rue, place, champ, etc.) et quand Internet est désactivé. En cas de violation dernière exigence le temps de « démarrage à froid » peut être considérablement accéléré en raison de téléchargement direct orbites des satellites depuis Internet (A-GPS, GPS assisté) au lieu de les déterminer à partir des signaux des satellites eux-mêmes ; mais ce ne sera plus « juste », puisque ce ne sera plus le pur travail du système de navigation lui-même.
Regardons un exemple du fonctionnement du programme de test de navigation AndroiTS (il existe des analogues) :
(cliquez pour agrandir)
L'image qui vient d'être présentée montre que le smartphone fonctionne avec trois systèmes de navigation: GPS américain, GLONASS russe et le chinois Beidou (BDS).
Au bas de la capture d'écran, vous pouvez voir les coordonnées déterminées avec succès de l'emplacement actuel. La valeur d'un degré de latitude est d'environ 100 km ; le prix d'une unité du rang le plus bas est donc de 10 cm.
La valeur d’un degré de longitude est différente selon les emplacements géographiques. A l'équateur, elle est également d'environ 100 km, et près des pôles elle diminue jusqu'à 0 (aux pôles les méridiens se rapprochent).
A droite de la colonne indiquant la nationalité des satellites il y a une colonne avec numéros de satellite. Ces numéros leur sont strictement attachés et ne changent pas.
Viennent ensuite les colonnes avec des barres colorées. La taille des barres indique le niveau du signal et la couleur indique si elles sont utilisées ou non par le système de navigation. Les satellites inutilisés sont indiqués par des barres grises. La couleur de ceux utilisés dépend de leur niveau de signal.
La colonne suivante est également le niveau du signal de satellites de navigation, mais en nombre (« unités conventionnelles »).
Ensuite, il y a une colonne avec des coches vertes et des tirets rouges - il s'agit d'une répétition d'informations indiquant si le satellite est utilisé ou non.
DANS ligne supérieure le mot « ON » indique l'état de l'état de navigation ; V dans ce cas cela signifie que la détermination des coordonnées est autorisée dans les paramètres du smartphone et qu'elles sont déterminées. Si l'état est "WAIT", alors la détermination des coordonnées est autorisée, mais le nombre requis de satellites n'a pas encore été trouvé. L'état « OFF » signifie que la détermination des coordonnées est interdite dans les paramètres du smartphone.
Ensuite, un cercle avec des cercles concentriques et le chiffre 5 indique la précision estimée de la détermination des coordonnées dans à l'heure actuelle- 5 m. Cette valeur est calculée en fonction du nombre et de la « qualité » des satellites utilisés et suppose que le traitement des données des satellites dans un smartphone se fait sans erreur ; mais comme nous le verrons plus loin, ce n’est pas toujours le cas.
Au fur et à mesure que les satellites se déplacent, toutes ces données devraient changer, mais les coordonnées (sur la ligne du bas) devraient légèrement changer.
Malheureusement, cette demande ne montre pas le temps consacré à la détermination initiale des coordonnées (" démarrage à froid"), et d'autres applications similaires- Même. Ce temps doit être « chronométré » manuellement. Si le temps de « démarrage à froid » était inférieur à une minute, alors c'est un excellent résultat ; jusqu'à 5 minutes – bien ; jusqu'à 15 minutes – en moyenne ; plus de 15 minutes – mauvais.
Pour déterminer la vitesse de « démarrage à chaud », quittez simplement le programme de test et reconnectez-vous après quelques minutes. En règle générale, lors du lancement du programme de test, il parvient à déterminer les coordonnées et les présente immédiatement à l'utilisateur. Si le délai de présentation des coordonnées lors d'un « démarrage à chaud » dépasse 10 secondes, cela est déjà étrangement long.
Effet définition rapide coordonnées lors d'un « démarrage à chaud » est dû au fait que le système de navigation se souvient des dernières orbites des satellites calculées et n'a pas besoin de les redéterminer.
Nous avons donc trié les tests de navigation en mode « statique ».
Passons à autre chose au 2ème point de test de navigation - en mouvement.
Le but principal de la navigation est de nous conduire à bon endroit en mouvement, et sans vérification en mouvement, le test serait incomplet.
En cours de déplacement, du point de vue de la navigation, il existe trois types de terrains : les terrains ouverts, les zones urbaines et les forêts.
Les zones ouvertes sont des conditions de navigation idéales ; il n'y a aucun problème ici (sauf pour les appareils très « suceurs »).
Le développement urbain se caractérise dans la plupart des cas par la présence d'un niveau élevé de réflexions et d'une légère diminution du niveau du signal.
La forêt « fonctionne » dans l'autre sens – un affaiblissement important du signal et un faible niveau de réflexions.
Tout d'abord, regardons un échantillon d'une piste presque « idéale » :
L'image montre deux pistes : aller/retour (cela continuera d'être le cas dans presque toutes les images). De telles images vous permettent de tirer une conclusion fiable sur la qualité de la navigation, puisque vous pouvez comparer deux pistes presque identiques entre elles et avec la route. Tout va bien sur cette photo - les vibrations de la piste se situent dans les limites de l'erreur naturelle. En partie haute, le passage le long différents côtés rond-point. À certains endroits, il y a une différence notable entre les traces, probablement causée par les réflexions du signal sur la surface de l'eau et sur structures métalliques pont sur la rivière. Et dans certains cas, une coïncidence presque parfaite.
Examinons maintenant plusieurs cas typiques de pistes « problématiques ».
Regardons la trace GPS d'un smartphone, qui a été affectée par une diminution du niveau de signal dans une forêt de futaie :
La divergence des traces entre elles et par rapport à la route est notable, mais loin d'être catastrophique. Dans ce cas, la précision de la navigation sur smartphone a diminué dans les limites du « déclin naturel » pour de telles conditions. Un tel smartphone doit être considéré comme adapté à la navigation.
Sur le côté droit de la capture d'écran, les écarts entre les voies et la route sont clairement visibles. De telles divergences dans les conditions d'un développement aussi « bien formé » sont presque inévitables, et dans ce cas, elles n'indiquent en aucun cas un smartphone testé.
Théoriquement, plus un smartphone (tablette) prend en charge de systèmes de navigation, plus il utilise de satellites pour la navigation et plus l'erreur devrait être faible.
En pratique, ce n’est pas toujours le cas. Très souvent, en raison d'un logiciel malveillant, un smartphone ne peut pas connecter correctement les données de différents systèmes et par conséquent, des erreurs anormales se produisent. Regardons quelques exemples.
Prenons par exemple cette piste :
La capture d'écran que nous venons de montrer montre une éjection en forme d'aiguille, qui ne pourrait être le résultat d'aucune interférence : le chemin traversait un bâtiment de faible hauteur sans plantations forestières denses. Cette version repose entièrement sur la conscience du logiciel « véreux ».
Mais c’étaient encore des « fleurs ». Il existe des smartphones où les erreurs anormales de navigation ne sont plus des fleurs, mais des baies :
Lors de l'enregistrement de cette trace, des erreurs anormales dans le logiciel « tordu » ont été combinées à un affaiblissement des signaux dans la futaie. Le résultat est une piste à partir de laquelle il est tout simplement impossible de deviner que le chemin aller-retour a été emprunté par le même chemin par une personne sobre. :)
Et l’épais groupe de lignes en haut est le « chemin » d’un smartphone immobile lors d’une aire de repos. :)
Il existe un autre type d'erreur anormale associée à une pause dans le flux de données provenant du récepteur de navigation vers la partie informatique du smartphone :
Cette photo montre qu'une partie du chemin (environ 300 m) passait en ligne droite et en partie directement dans l'eau. :)
Dans ce cas, le smartphone reliait simplement les points où le flux de coordonnées disparaissait et apparaissait avec une ligne droite. Leur perte pourrait être associée soit à une diminution du nombre de satellites visibles en dessous d'un nombre critique, soit à des problèmes logiciels « tordus » et même matériels (bien que ce dernier soit peu probable).
En cas de perte totale des signaux des satellites, les programmes de navigation ne relient généralement pas les points de perte et d'apparition par des lignes droites, mais laissent simplement " espace vide" (il s'avère que c'est un trou dans la piste) :
Cette image montre une rupture de piste à l'endroit où une partie du chemin passait par un passage souterrain avec une perte totale de visibilité de tous les satellites.
Après avoir étudié les causes et les erreurs typiques de navigation, il est temps aller aux conclusions.
La meilleure navigation, comme on peut s’y attendre, se trouve dans les smartphones et tablettes de « grandes » marques. Les problèmes sous forme d'erreurs anormales n'ont pas encore été détectés. Et bien sûr, plus un appareil prend en charge de systèmes de navigation, mieux c'est. Certes, la prise en charge du Beidou chinois a toujours du sens lors de l'utilisation de l'appareil dans les régions et pays situés à proximité de l'Empire du Milieu. Le système de navigation chinois n’est pas global, mais « local » (pour l’instant). La prise en charge du GPS et du GLONASS sera donc largement suffisante.
Si un smartphone ou une tablette n'est pas d'origine très « réputée », alors il peut y avoir ou non des problèmes de navigation. Avant de l'utiliser au combat, il est recommandé de le tester tant en statique qu'en mouvement dans différents environnements, afin qu'il ne présente plus tard aucune mauvaise surprise. Dans la plupart des cas, les appareils mobiles prenant en charge le GPS apportent à eux seuls moins de problèmes, bien que leur précision soit inférieure à celle des systèmes multi-systèmes.
Malheureusement, lors du choix d'un smartphone (tablette) doté d'une bonne navigation, il est assez difficile de naviguer dans les avis sur les appareils sur Internet. La très grande majorité des portails informatiques ignorent la vérification de la navigation en mouvement et en conditions difficiles. Cette vérification est effectuée uniquement sur ce portail () et littéralement sur quelques autres.
En conclusion Il faut dire que non seulement les smartphones et les tablettes, mais aussi de nombreux autres appareils sont désormais équipés d'aides à la navigation. Ils sont installés, par exemple, dans des caméras, des caméras vidéo, des traceurs GPS, enregistreurs vidéo de voiture, les montres intelligentes, certains types d'appareils spécialisés et même dans système électronique taxation des conducteurs de poids lourds russes "Platon".
Votre médecin.
20.01.2017
Quand on achète un smartphone, on achète appareil multifonctionnel. Il s'agit d'un téléphone, d'un mini-ordinateur, d'un appareil photo/vidéo, d'une clé USB, d'un lecteur, d'un enregistreur vocal, d'une montre et d'un navigateur assez précis. Quant à cette dernière qualité, nous sommes déjà habitués au GPS supporté par cet appareil. Mais Beidou, qu'est-ce qu'il y a dans un smartphone ? Nous consacrerons cet article à répondre à cette question.
Apprendre à connaître Beidou
Donc, vous avez acheté un tout nouveau gadget. Entre autres choses dans son spécifications techniques vous rencontrez : support du système satellite Beidou. Parfois dans la section consacrée aux paramètres de navigation, on l'appelle aussi l'abréviation BDS. Mais qu'est-ce que c'est ?
"Beidou" est un système de navigation d'origine chinoise. Semblable au GPS américain et au GLONASS national. Nommé d'après la constellation de la Grande Ourse. Ce n'est pas si nouveau - il a été lancé en mode test en 2000. Cependant, il a fallu plus d’une décennie aux inventeurs pour le développer jusqu’à son état moderne. Un cercle d'utilisateurs chinois n'a appris ce qu'est Beidou dans un smartphone qu'en 2012.
"Beidou" est un système de navigation non seulement à des fins civiles mais aussi militaires. Selon des tests réalisés en 2014, sa plus grande erreur n'est que de 1 mètre !
Principe de fonctionnement
Pour comprendre plus en détail ce que c'est dans un smartphone - Beidou, une brève introduction aux principes de fonctionnement du système nous aidera. Ce sont, en général, les mêmes que ceux du GLONASS et du GPS.
L'ensemble du système est composé de deux structures :
- Espace- plusieurs satellites tournant sur des orbites quasi planétaires.
- Sol- des stations sur Terre qui augmentent la précision de la navigation et la rapidité de fonctionnement de l'ensemble du système.
Comment l’emplacement est-il déterminé à Beidou ? C'est très simple : en mesurant le temps nécessaire à une onde radio pour parvenir du récepteur (dans votre cas, c'est un smartphone, ou navigateur touristique) à un satellite ou à une tour au sol. A noter qu'avant d'indiquer où vous vous trouvez, Beidou vérifiera les informations provenant de 3 sources.
Les mesures des ondes radio sont utilisées car leur vitesse est statique – toujours égale à la vitesse de la lumière.
"Beidou" aujourd'hui
Ayant appris ce que c'est dans un smartphone Beidou, le lecteur se posera une question logique : « Le système de navigation chinois remplacera-t-il les habituels GPS et GLONASS dans un avenir proche ? Quant à cette année, Beidou n'est pas un concurrent à part entière de ces systèmes. Après tout, la plupart de ses tours au sol sont concentrées uniquement sur les terres chinoises.
Mais si l'on regarde un certain nombre de pays asiatiques (Chine elle-même, Thaïlande, Laos, Brunei), alors BeiDou et la navigation GPS y sont populaires au même niveau. De plus, Beidou compte se développer.
On sait qu'en 2013, une tour de ce système a été installée au Pakistan. Les autorités de ce pays craignent qu'en cas de conflit avec les États-Unis, elles ne se retrouvent complètement sans navigation. C’est pourquoi nous avons volontiers répondu à la proposition des développeurs chinois. En 2015, la première station a été installée en Europe, en Belgique.
Quant à notre pays, BeiDou sera-t-il utile dans un smartphone ? Pour la plupart non, car son travail est instable. Sans pylônes au sol, à payer uniquement satellites spatiaux Il est difficile pour le système de navigation d'afficher l'emplacement exact du récepteur. Après tout, le fait est que les satellites ne restent pas tout le temps au-dessus du territoire russe, mais tournent autour de la Terre.
L'avenir de Beidou
Si nous regardons les mesures prises l’année dernière, 2017, nous verrons que le signal de six satellites Beidou en Europe de l’Est est déjà assez stable. Les recherches confirment également que dans les États baltes, en Russie européenne, en Ukraine et en Biélorussie, Beidou fonctionne actuellement plutôt bien.
Les développeurs eux-mêmes assurent aux utilisateurs que d'ici 2020, leur idée deviendra un digne remplaçant GPS familier. Cela se produira en raison d'une augmentation de la zone de couverture - le nombre de satellites spatiaux devrait augmenter jusqu'à 35 unités. De plus, depuis novembre 2017, les Chinois ont commencé à lancer en orbite des appareils aux caractéristiques améliorées à bien des égards - Beidou-3.
Quant à vous et moi, il est fort probable que Beidou remplacera le bon vieux GPS de nos smartphones dans quelques années. Après tout, on sait déjà que depuis 2015, la possibilité d'un échange mutuellement avantageux a été négociée entre la Russie et la Chine : les voisins installeront 3 stations au sol Beidou sur le territoire de notre pays, et 3 tours du GLONASS national fonctionneront sur leurs terres.
Quels smartphones prennent en charge BeiDou ?
Qu'y a-t-il dans le smartphone Beidou, aujourd'hui les propriétaires de ces gadgets sortis principalement pour Marché chinois. Parmi les grands fleurons mondiaux, on distingue ici Samsung.
Nous répertorions également les modèles de smartphones de renommée mondiale prenant en charge le module BeiDou :
- Meizu M6 Remarque- nouveauté chinoise, gagnant en popularité dans le monde et collectionnant beaucoup commentaires positifs de la part des experts.
- - le plus moderne et du constructeur sud-coréen, supportant le stylet S Pen.
- Le Nokia 8 est un symbole de la renaissance de la société légendaire, un téléphone avec appareil photo en métal doté d'optiques Carl Zeiss.
- Xiaomi Redmi 4A est le plus abordable de tous les appareils répertoriés dans la liste, qui prend également en charge BeiDou (son coût ne dépasse pas aujourd'hui 5 000 roubles).
- Huawei P10 est un excellent modèle qui, en plus de prendre en charge le nouveau module de navigation, est connu comme un excellent téléphone avec appareil photo doté des technologies Leica.
Mon smartphone prend-il en charge Beidou ?
Si vous souhaitez vérifier si votre gadget prend en charge BeiDou, c'est simple à faire - téléchargez l'application AndroiTS Test GPS. Accédez à la liste des satellites. S'il y a des points avec des drapeaux rouges (comme l'ont noté les satellites chinois), alors nous pouvons parler de support pour le smartphone Beidou.
Beidou (nous avons compris ce que c'est dans un smartphone) est un système de navigation en pleine expansion qui est déjà pris en charge par un certain nombre de logiciels populaires. Smartphones chinois. Peut-être que dans quelques années, il remplacera à part entière le GPS en Russie et dans le monde.
Lorsque vous achetez un smartphone ou étudiez ses capacités, vous tombez sur des informations qui cet appareil prend en charge Beidou ou BDS.
À cet égard, beaucoup s'intéressent au système dont nous parlons, de quoi il s'agit et quelles nouvelles fonctions et capacités il offre.
Qu’est-ce que Beidou ?
Beidou est un nouveau système de navigation développé en Chine. Elle l'a reçu en l'honneur de la constellation de la Grande Ourse, ou plutôt de sa nom chinois. Beidou a été lancé en 2000. Ce système est un analogue direct et un concurrent du système GPS développé aux États-Unis et du système russe GLONASS. Il est également utilisé à la fois par les forces armées et par les utilisateurs civils ordinaires.
Titre et pertinence
Pour tirer des conclusions sur la pertinence de Beidou pour les propriétaires de smartphones en dehors de la Chine, vous devez connaître la zone de couverture de la technologie, ainsi que le nombre de satellites et de systèmes au sol. stations de base, fournissant une assistance à la navigation.
Beidou opère actuellement dans fonctionnalité limitée, parce que réception régulière signal satellite atteint uniquement sur la Chine. Sur le reste du territoire, le signal est moins stable, ce qui s'explique par quantité insuffisante appareils orbitaux. Couverture complète de tout le territoire globe Les développeurs chinois promettent d’ici 2020. Dans la partie européenne de la Russie, ainsi que dans Europe de l'Est Début 2017, un signal stable a été détecté en provenance de six satellites et une station de base a été construite et lancée avec succès en Belgique.
Bien entendu, la création par la Chine de son propre système de navigation confère à ce pays un certain nombre d’avantages tant en matière de politique étrangère que dans les domaines civils en général. Ce pays prévoit d'augmenter considérablement le nombre de satellites opérationnels et, en nombre, ils dépasseront largement les satellites GLONASS et GPS existants.
Beidou dans les smartphones
Mais laissons de côté les discussions sur la sphère militaire et la domination mondiale, parlons des propriétaires ordinaires de smartphones. Il est évident que les citoyens chinois auront dans un avenir proche accès au maximum système stable navigation. En raison de un grand nombre satellites, l’accès aux géodonnées doit être ouvert même dans des conditions difficiles, par exemple dans les tunnels.
Quelles mesures les fabricants de smartphones prennent-ils dans cette direction ? Majorité Marques chinoises fournir travail parallèle Beidou, GPS et GLONASS. D'autres sociétés divisent les gadgets en fonction du marché auquel ils seront fournis.
La capacité d'un smartphone à utiliser le système Beidou est la bienvenue, mais pas obligatoire. Bien sûr, c'est bien d'en avoir en stock système supplémentaire navigation, mais pour le moment, il est peu probable qu'il soit utile aux utilisateurs en dehors de la Chine.
Articles et astuces
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Dans la description des caractéristiques, parmi celles utilisées dans appareils mobiles systèmes de navigation comme GPS et GLONASS, en dernièrement vous pouvez en rencontrer un autre. Nous vous dirons ce qu'est Beidou et à quoi il sert dans un smartphone.
Qu'est-ce que Beidou
Comme mentionné ci-dessus, Beidou est un système de navigation par satellite chinois, un analogue du GPS américain et, en plus, qui n'a pas encore atteint le stade actif usage commercial Projet européen Galileo.Il a reçu son nom en l'honneur de la version chinoise du nom de la constellation de la Grande Ourse.
Le système se compose de constellation de satellites et réseaux de stations au sol, la plupart qui est situé en Chine. Cependant, récemment le temps passe expansion intensive : des bases terrestres sont apparues dans les pays et régions suivants :
- Russie.
- Pakistan.
- Singapour.
- Australie.
- Afrique.
- Europe.
Cependant, pour l'instant, Beidou, en termes de taille de sa couverture, ne peut pas être considéré système mondial et fait référence à des organismes régionaux, comme par exemple l'IRNSS indien.
Sur quel principe fonctionne Beidou ?
Comme dans tout autre système de navigation moderne, l'emplacement de l'appareil est déterminé en mesurant la vitesse de transmission du signal radio depuis un émetteur situé sur un satellite ou une station au sol.
Ensuite, une géométrie triviale entre en jeu : puisque la vitesse de propagation ondes électromagnétiques constante dans l'atmosphère, ayant les coordonnées d'au moins trois sources, le système détermine le point où se trouve l'appareil avec une erreur inférieure à 1 mètre.
Quels appareils prennent en charge ce système
Tout d'abord, ce sont des gadgets Fabricants chinois, destiné au marché chinois. Par exemple, la prise en charge de l'utilisation de Beidou est disponible sur un smartphone aussi peu coûteux (environ 5 000 roubles) que.Dans le même temps, les appareils destinés à d’autres marchés peuvent ne pas disposer de ce système. Par exemple, pour les appareils destinés à la vente aux Russes, GLONASS peut être installé à la place de Beidou.
De plus, de nombreux autres fabricants d’Asie du Sud-Est équipent leurs appareils de ce système. Il est disponible dans les smartphones de marques telles que, mais pas dans tous les modèles.
Mais des gadgets aussi connus que Google Pixel ou iPhone X ne disposent pas du module Beidou, alors qu'ils sont capables de fonctionner avec GLONASS.
Comment déterminer si votre smartphone prend en charge Beidou
Pour ce faire, vous pouvez utiliser l'application AndroiTS GPS Test, téléchargeable depuis. Entre autres onglets, il contient une liste de satellites avec lesquels le smartphone peut interagir.
La nationalité de chacun d'eux est indiquée par le drapeau du pays correspondant. S'il y a des drapeaux rouges chinois sur la liste, alors Beidou y figure également.
Cependant, le propriétaire n’a aucune démarche à entreprendre pour utiliser ce système. Les satellites chinois seront utilisés pour améliorer la précision de la détermination de position au même niveau que les satellites GLONASS et GPS lors de l'accès à la navigation des applications correspondantes.
Comme l'assurent les créateurs de Beidou, d'ici 2020, il devrait devenir un système de navigation mondial à part entière, en rien inférieur à ses systèmes américain et américain. Concurrents russes. Si cela se produira réellement, l’avenir nous le dira : nous attendrons et verrons.
Historique de la création du GNSS BeiDou
Le système de navigation chinois s'appelle Beidou Series BNTS (BeidouNavigationTestSatellite). Le nom des appareils vient du nom chinois de la constellation de la Grande Ourse.
L'idée de créer un système de navigation régional chinois composé de deux engins spatiaux sur orbite géostationnaire a été proposé en 1983 par Chen Fangyun. Le concept a été testé expérimentalement en 1989. L'expérience a été réalisée sur la base de deux engins spatiaux DFH-2/2A en orbite.
Selon la partie chinoise, des tests ont montré que la précision pouvant être obtenue en utilisant un système composé de deux engins spatiaux géostationnaires est comparable à la précision fournie par le système GPS. Cette affirmation semble très controversée. Apparemment, en comparant la précision nous parlons deà propos d'un système qui comprend non seulement un vaisseau spatial GEO, mais également plusieurs stations au sol à ondes ultra-longues. Ensemble, ils forment réseau unique référencer des points de radionavigation et permettre de créer un système de radionavigation à télémètre différentiel. La différence entre un tel système et, par exemple, le GPS ou le GLONASS réside dans l'impossibilité d'utiliser des mesures de vitesse. La précision de la détermination des coordonnées du consommateur dans un tel système est, en principe, comparable à la précision fournie par le signal « civil » du système GPS en mode d'accès sélectif, à condition que situation actuelle le vaisseau spatial de navigation en GEO est connu avec une grande précision.
En 1993, le programme Beidou est officiellement lancé. La conception de l'appareil utilise la même unité de base que celle du satellite de communication DFH-3. Le vaisseau spatial est construit sur la base de la plate-forme de communication géostationnaire DFH-3.
La Chine a commencé à développer de manière indépendante des systèmes de navigation par satellite en 1994. Avant cela, des projets scientifiques similaires inventions techniques n'ont pu créer qu'aux États-Unis, en Russie et en Europe.
En 2000, la conception de la deuxième génération du système de navigation a commencé, qui comprendra plus grand nombre satellites et desservir non seulement le territoire de la RPC, mais également d'autres régions.
Le 15 décembre 2003, le système chinois Beidou de première génération a été mis en service, permettant au pays de devenir l'un des trois premiers pays dotés de son propre système de navigation par satellite.
La création du China Global Navigation System a été annoncée en 2006.
Il est prévu de déployer un système de navigation global composé de 35 vaisseau spatial d'ici 2020 (selon d'autres sources - 36 engins spatiaux, selon des sources tierces - 37 engins spatiaux), dont : 5 satellites en orbite géostationnaire ; 27 satellites en orbite terrestre moyenne ; quelques satellites supplémentaires peut-être formeront-ils une réserve orbitale.
En novembre 2017, la déclaration commune sino-américaine sur la compatibilité et la complémentarité de Beidou et du GPS a été signée.
En novembre 2018, un accord a été conclu entre les gouvernements Fédération de Russie et la RPC sur la coopération dans l'utilisation des systèmes mondiaux de navigation par satellite GLONASS et Beidou à des fins pacifiques.
Principe de fonctionnement du BeiDou GNSS
Le vaisseau spatial Beidou est contrôlé depuis le centre de contrôle des satellites de Xi'an (province du Shanxi). Le propre système de navigation régional de la Chine pour les pays d'Asie du Sud-Est et Océan Pacifique basé sur les satellites Beidou (Ursa Major) (Compass) est en phase de déploiement et devrait être transformé en un système de navigation mondial limité avec un segment spatial de 25 vaisseaux spatiaux.
Le système devrait comprendre quatre satellites géostationnaires, 12 engins spatiaux sur des orbites géosynchrones inclinées et neuf engins spatiaux sur des orbites circulaires à une altitude de 22 000 km.
Les représentants chinois ont également noté que les problèmes concernant gammes de fréquences avec les parties russe, américaine et européenne, qui possèdent également des constellations de navigation par satellite. Pour les satellites BeiDou-2 en orbite géostationnaire, les positions réservées sont 58,75°, 80°, 110,5° et 140° Est. Le système est enregistré auprès de l'Union internationale des télécommunications sous la désignation « Compass ». Le premier des quatre satellites géostationnaires, Beidou-2, a été lancé le 12 avril 2007. Ces appareils seront compatibles avec les trois Beidou-1 déjà lancés.
Composition et structure de BeiDou GNSS
Le système couvre une zone comprise entre environ 5 et 55 degrés de latitude nord. et en longitude d'environ 70 à 140 degrés est. Fonctionnalité intéressante des trois satellites est qu'ils sont sur des orbites géostationnaires, contrairement aux satellites Systèmes GPS et GLONASS, situés sur des orbites de moyenne altitude. Ce fait permet d'assurer une zone de couverture assez large en utilisant seulement deux satellites. Le système au sol comprend une station de contrôle centrale et trois stations radar.
Le système offre une précision de localisation de 100 mètres et peut fonctionner simultanément avec 150 terminaux. Tout d'abord, la station centrale envoie un signal à l'utilisateur via deux satellites. Lorsque le terminal utilisateur reçoit un signal de l'un des satellites, il le renvoie aux deux. La station centrale reçoit ce signal des deux satellites et détermine la position bidimensionnelle de l'utilisateur. Elle est ensuite comparée à une carte 3D de la surface et envoyée à l'utilisateur via les mêmes satellites. Puisque cette façon de travailler nécessite communication bidirectionnelle avec les satellites géostationnaires, le terminal utilisateur doit disposer d'une antenne puissante. Les terminaux sont donc beaucoup plus grands et plus chers que ceux utilisés dans un système GPS.
Le deuxième système, Beidou-2, est généralement appelé simplement Beidou ou Compass. Il sera composé de 35 satellites, dont 5 en orbite géostationnaire. Les satellites restants, comme d'habitude, seront en orbite à moyenne altitude. A noter que ce choix d'altitude pour les satellites de navigation permet d'utiliser des systèmes de navigation globaux pour déterminer la position orbitale des satellites situés en orbites basses. Comme d’autres systèmes de positionnement, Beidou fournira deux services distincts, à usage civil et militaire.
Sauf que ça apparaît juste nouveau système positionnement global, on peut s'attendre à une amélioration qualitative du service de positionnement fourni. Du fait que le nombre de satellites dépassera les trois quarts de cent, la vitesse de réception du signal et le fonctionnement des récepteurs dans les villes, y compris à l'intérieur, s'amélioreront considérablement. Comme vous le savez, il est actuellement presque impossible de capter le signal d'un satellite d'un système de positionnement global à l'intérieur ou à proximité d'immeubles de grande hauteur. Les propriétaires de communicateurs et de smartphones dotés d'un module de positionnement bénéficieront particulièrement de tels changements, car sa puissance ne permet souvent pas de les utiliser dans les conditions décrites. L'utilisation simultanée de plusieurs systèmes de navigation pour améliorer la qualité du service fourni peut s'avérer particulièrement simple et efficace du fait que les fréquences de transmission des données Systèmes Beidou et Galilée se chevauchent sensiblement. Il est intéressant de noter que ces données ont été connues en 2007 après le lancement du premier satellite Compass-M1, bien qu'il n'ait pas été officiellement annoncé à quelles fréquences ce satellite fonctionne, lancé pour tester certains systèmes, et principalement le système de transmission de données. Cependant, en deux mois environ, les spécialistes du CNES (Centre National de Recherche Spatiale, France) ont pleinement déterminé toutes les caractéristiques de la communication utilisée. Rappelons qu'au départ la RPC n'envisageait pas de déployer son propre système de positionnement global. En septembre 2003, la Chine a exprimé son désir de participer au développement et au déploiement du système Galileo et, environ un an plus tard, elle a officiellement rejoint le développement. Cependant, début 2008, la RPC a annoncé son mécontentement à l'égard de la coopération et a décidé de développer propre système. Cela peut expliquer les systèmes de transmission de données similaires utilisés dans les satellites Beidou et Galileo.
Description de l'infrastructure terrestre BeiDou GNSS
Le système d'ajouts fonctionnels au sol comprend 155 stations de base et 2 400 stations régionales déployées en RPC.
En 2018, le déploiement de l'infrastructure de base du système de surveillance et d'évaluation iGMAS a été achevé, composé de 24 stations au sol et divers centres traitement et analyse, entraînant une amélioration de la qualité des services Beidou-2, incl. la précision du positionnement dans la zone de service a été portée à des valeurs meilleures que 5 m.
Stations de suivi
Les stations de suivi sont équipées de récepteurs bi-fréquence UR240 et d'antennes UA240 développées par entreprise chinoise UNICORE et capable de recevoir les signaux GPS et Compass. 7 d'entre eux sont situés en Chine : Chengdu (CHDU), Harbin (HRBN), Hong Kong (HKTU), Lhassa (LASA), Shanghai (SHA1), Wuhan (CENT) et Xi'an (XIAN) ; et 5 autres à Singapour (SIGP), en Australie (PETH), aux Émirats arabes unis (DHAB), en Europe (LEID) et en Afrique (JOHA).
Récepteurs
Le navigateur du système chinois n'est pas seulement un récepteur, mais aussi un émetteur de signaux. La station de surveillance envoie un signal à l'utilisateur via deux satellites. L'appareil de l'utilisateur, après avoir reçu le signal, envoie un signal de réponse via les deux satellites. Sur la base du retard du signal, la station au sol calcule coordonnées géographiques l'utilisateur, détermine la hauteur à partir de la base de données existante et transmet des signaux au périphérique du segment utilisateur.
Segment spatial
État actuel de la constellation de satellites
Actuellement, le système BeiDou fournit des services navigation par satellite aux consommateurs de Chine et des régions voisines, dans la zone de service de 55°N. - 55° S et 55°E - 180° Est, soit fonctionne en mode service aux consommateurs régionaux.
Le développement du système BeiDou de deuxième génération a commencé en 2004. En 2009, la création d'un système de troisième génération a commencé
Fin 2011, 8 engins spatiaux avaient été lancés en orbite, BeiDou a été mis en service en tant que système régional fournir aux consommateurs des services de navigation BDS, y compris la correction différentielle sur une zone étendue et la transmission de messages courts.
Fin 2016, 14 satellites supplémentaires avaient été lancés (5 satellites géostationnaires, 5 satellites en orbite géosynchrone inclinée (GOOS) et 4 satellites en orbite moyenne), complétant ainsi le déploiement de la constellation BeiDou-2.
Durant la période allant du début 2017 au 1er trimestre 2018, 4 paires de satellites BeiDou-3 ont été lancées avec succès : 05/11/2017, 12/01/2018, 12/02/2018, 30/03/2018. Lancés au troisième trimestre 2018 : le satellite BeiDou-2 (10/07/2018) et une paire de satellites BeiDou-3 (29/07/2018). Également réussi une paire de satellites ont été lancés en orbite BeiDou-3 25/08/2018 ;
une paire de satellites de la constellation BeiDou-3 19/09/2018 ; 4ème trimestre de cette année : une paire de satellites de la constellation BeiDou-3 15/10/2018 ; 1 satellite BeiDou-3 du 11/01/2018 ; paire de satellites de la constellation BeiDou-3 19/11/2018 Les satellites ne sont pas encore utilisés aux fins prévues. Avec le lancement des 17e et 18e satellites en orbite moyenne et du premier satellite géostationnaire en novembre 2018, la constellation orbitale de base Beidou-3 a été déployée. Ainsi, dans la composition groupe orbital
Beidou-3 se trouve :
En orbites moyennes - 18 satellites ;
Il y a 1 satellite en orbite géostationnaire. Précision de positionnement du système pour population civile
est inférieure à 10 mètres, la précision de la mesure de la vitesse est inférieure à 0,2 mètre par seconde. Pour les besoins militaires, le positionnement est effectué avec une précision de 10 cm.
Constellation de satellites en 2020
Le 30 septembre 2015, le premier satellite BDS-3 a été lancé, marquant le début de la création de la 3ème génération du système BeiDou (BDS-3), qui devrait offrir d'ici 2020 un espace mondial pour fournir aux utilisateurs des services de navigation avec accès ouvert et autorisé.
D'ici 2020, la Chine prévoit d'installer 35 satellites en orbite moyenne à une altitude d'environ 22 000 km et 8 satellites supplémentaires sur des orbites géostationnaires et géosynchrones (plus de 35 000 km).
Types de vaisseaux spatiaux
Engin spatial en orbite inclinée géostationnaire et géosynchrone :
