Система спутниковой навигации BeiDou готовится к масштабному обновлению

Китайская система спутниковой навигации BeiDou (BDS) находится на пороге значительного обновления, которое призвано удовлетворить растущие потребности в высокоточном позиционировании в различных отраслях экономики и технологий. Ожидается, что новая система позволит достигать точности до десяти сантиметров в течение считанных минут, что является серьёзным улучшением по сравнению с текущими возможностями.

Эти изменения особенно важны для таких инновационных направлений, как автономное вождение, роботизированные системы и инфраструктура «умных городов», где точные и надёжные данные о местоположении становятся основой для эффективного функционирования.

С быстрым развитием технологий, таких как беспилотные автомобили и навигация для роботов, спрос на точные системы позиционирования значительно возрос. Существующие международные системы, такие как GPS, ГЛОНАСС и Galileo, задали высокий уровень стандартизации, однако остаются проблемы, связанные с ограниченным региональным покрытием, а также их продолжительным временем настройки.

Эти недостатки подчёркивают необходимость в модернизации навигационных спутниковых систем. Навигационная спутниковая система BeiDou (BDS) направлена на решение этих проблем путем совершенствования своих высокоточных сервисов, что делает ее важным игроком в области глобального позиционирования.

Исследователи из Пекинского института слежения и телекоммуникационных технологий в сотрудничестве с Шанхайской астрономической обсерваторией и Уханьским университетом опубликовали исследование в журнале Satellite Navigation. Выпущенное 24 июня 2024 года, исследование описывает высокоточные сервисы системы BeiDou, раскрывая её текущее состояние, достижения и будущее развитие.

Исследование сосредоточено на сервисах высокой точности BeiDou, уделяя особое внимание PPP-B2b системы BDS-3, которая достигает точности на уровне десяти сантиметров в течение 14 минут. Однако, несмотря на значительные достижения, BDS-3 по-прежнему уступает конкурентам, таким как европейская Galileo с её сервисом высокой точности (HAS) и японской системы QZSS, обеспечивающая сантиметровую точность (CLAS), по ряду ключевых показателей, включая региональное покрытие и время сходимости.

Для устранения этих недостатков в исследовании предлагается многоуровневая концепция развития, подчеркивающая интеграцию спутников на низкой околоземной орбите (LEO). Включение созвездия из 288 спутников LEO может улучшить точность позиционирования до уровня менее 5 см примерно за 1 минуту, расширив глобальное покрытие и значительно сократив время сходимости.

Результаты моделирования показывают, что улучшенные PPP-сервиса с поддержкой LEO могут обеспечить быстрое и точное позиционирование, преодолевая текущие ограничения и делая BeiDou лидером в области высокоточной спутниковой навигации.

Доктор Синсин Ли из Уханьского университета отметил: «Интеграция спутников на низкой орбите особенно перспективна, так как она значительно расширяет покрытие и сокращает время настройки, приближая нас к достижению сантиметровой точности в глобальном масштабе в режиме реального времени».

Улучшенные высокоточные сервисы BeiDou оказывают глубокое влияние на различные приложения, включая автономное вождение, беспилотные летательные аппараты и навигацию на умных устройствах. Предлагаемые улучшения глобального покрытия и времени сходимости позволят создавать более точные и надежные решения для позиционирования, стимулируя инновации и эффективность в этих областях.

Этот прогресс является важным шагом в развитии глобальных навигационных спутниковых систем и укрепляет позиции BeiDou как лидера в области высокоточных услуг.