Hispanopedia WikiEl Sistema de Navegación por Satélite BeiDou ( BDS ; chino :北斗卫星导航系统; pinyin : běidǒu wèixīng dǎoháng xìtǒng ) es un sistema de radionavegación basado en satélites propiedad de la Administración Espacial Nacional de China y operado por ella . [ 4 ] Proporciona información de geolocalización y hora a un receptor BDS en cualquier lugar de la Tierra o cerca de ella donde haya una línea de visión sin obstáculos hacia cuatro o más satélites BDS. [ 5 ] No requiere que el usuario transmita ningún dato y funciona independientemente de cualquier recepción telefónica o de Internet, aunque estas tecnologías pueden mejorar la utilidad de la información de posicionamiento BDS. [ 6 ]
El servicio actual, BeiDou-3 (BeiDou de tercera generación), proporciona cobertura global completa para sincronización y navegación, junto con el GLONASS de Rusia , el Galileo europeo y el GPS de EE . UU. [ 7 ] Comprende satélites en tres tipos de órbitas: 24 en órbita terrestre media (cobertura global), 3 en órbita geosíncrona inclinada (cobertura de Asia-Pacífico) y 3 en órbita geoestacionaria (cobertura de China). El sistema BeiDou-3 estuvo completamente operativo en julio de 2020. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] En 2016, BeiDou-3 alcanzó una precisión de nivel milimétrico con posprocesamiento a partir de una red nacional de estaciones de referencia. [ 13 ]
Entre sus predecesores se encontraba BeiDou-1 (BeiDou de primera generación), un sistema regional de navegación por satélite compuesto por tres satélites . Desde el año 2000, el sistema ha proporcionado principalmente servicios de navegación dentro de China. En diciembre de 2012, al expirar su vida útil, BeiDou-1 dejó de funcionar. [ 14 ] El sistema BeiDou-2 (BeiDou de segunda generación) también era un sistema regional de navegación por satélite con 16 satélites: 6 geoestacionarios, 6 en órbita geosíncrona inclinada y 4 en órbita terrestre media. En noviembre de 2012, BeiDou-2 comenzó a proporcionar servicios de posicionamiento regional a los usuarios de la región de Asia-Pacífico . [ 15 ] [ 16 ] En esta región, BeiDou es más preciso que el GPS. [ 17 ] : 179
En 2015, quince años después del lanzamiento del sistema de satélites, este generaba una facturación de 31.500 millones de dólares anuales para importantes empresas como China Aerospace Science and Industry Corporation , AutoNavi y Norinco . [ 18 ] La industria ha crecido un promedio de más del 20 % en valor anualmente hasta alcanzar los 64.000 millones de dólares en 2020. [ 19 ] [ 20 ]
En 2023, la Organización de Aviación Civil Internacional reconoció el sistema BeiDou como un estándar global para la aviación comercial. [ 21 ]
Nomenclatura
El nombre oficial en inglés del sistema es Sistema de Navegación por Satélite BeiDou . [ 22 ] Recibe su nombre del asterismo de la Osa Mayor , conocido en chino como Běidǒu ( chino :北斗). El nombre significa literalmente "Osa Mayor", nombre que los antiguos astrónomos chinos daban a las siete estrellas más brillantes de la constelación de la Osa Mayor . [ 23 ] Históricamente, este conjunto de estrellas se utilizaba en la navegación para localizar la Estrella Polar . Por lo tanto, el nombre BeiDou también sirve como metáfora del propósito del sistema de navegación por satélite.
Historia
Concepción y desarrollo inicial
La idea original de un sistema chino de navegación por satélite fue concebida por Chen Fangyun y sus colegas en la década de 1980. [ 24 ] La Guerra del Golfo de 1991 demostró cómo el GPS le dio a Estados Unidos una ventaja total en el campo de batalla y cómo los sistemas de navegación por satélite pueden usarse para llevar a cabo una "guerra espacial". [ 25 ] En 1993, China se dio cuenta del riesgo de que se le negara el acceso al GPS durante el incidente de Yinhe y, sumado a un presunto caso en 1996 durante la Tercera Crisis del Estrecho de Taiwán , impulsó la creación de su propio sistema de navegación por satélite, que comenzó oficialmente en 1994. [ 26 ]
Según la Administración Espacial Nacional de China , en 2010, el desarrollo del sistema se llevaría a cabo en tres etapas: [ 27 ]
- 2000–2003: sistema de navegación experimental BeiDou compuesto por tres satélites.
- Para 2012: sistema de navegación regional BeiDou que cubra China y las regiones vecinas.
- Para 2020: sistema de navegación global BeiDou
El primer satélite, BeiDou-1A , fue lanzado el 30 de octubre de 2000, seguido por BeiDou-1B el 20 de diciembre de 2000. El tercer satélite, BeiDou-1C (un satélite de reserva), fue puesto en órbita el 25 de mayo de 2003. [ 28 ] El exitoso lanzamiento de BeiDou-1C también significó el establecimiento del sistema de navegación BeiDou-1.
El 2 de noviembre de 2006, China anunció que a partir de 2008 BeiDou ofrecería un servicio abierto con una precisión de 10 metros, una sincronización de 0,2 microsegundos y una velocidad de 0,2 metros/segundo. [ 29 ]
En febrero de 2007, se lanzó el cuarto y último satélite del sistema BeiDou-1, el BeiDou-1D (a veces llamado BeiDou-2A , que funciona como satélite de reserva). [ 30 ] Se informó que el satélite había sufrido una falla en el sistema de control, pero que luego fue restaurado por completo. [ 31 ] [ 32 ]
En abril de 2007, el primer satélite de BeiDou-2, denominado Compass-M1 (para validar las frecuencias de la constelación BeiDou-2), fue puesto en órbita de trabajo con éxito. El segundo satélite de la constelación BeiDou-2, Compass-G2, fue lanzado el 15 de abril de 2009. [ 33 ]
El 15 de enero de 2010, el sitio web oficial del Sistema de Navegación por Satélite BeiDou se puso en línea, [ 34 ] y el tercer satélite del sistema ( Compass-G1 ) fue puesto en órbita por un cohete Larga Marcha 3C el 17 de enero de 2010. [ 34 ]
El 2 de junio de 2010, el cuarto satélite fue lanzado con éxito a la órbita. [ 35 ]
El quinto orbitador fue lanzado al espacio desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang mediante un cohete portador LM-3I el 1 de agosto de 2010. [ 36 ]
Tres meses después, el 1 de noviembre de 2010, el sexto satélite fue enviado a órbita por el LM-3C. [ 37 ]
Otro satélite, el BeiDou-2/Compass IGSO-5 (quinta órbita geosíncrona inclinada), fue lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang por un cohete Larga Marcha 3A el 1 de diciembre de 2011 (UTC). [ 38 ]
Participación china en el sistema Galileo
En septiembre de 2003, China tenía la intención de unirse al proyecto europeo del sistema de posicionamiento Galileo e invertir 230 millones de euros ( 296 millones de dólares estadounidenses , 160 millones de libras esterlinas ) en Galileo durante los años siguientes. [ 39 ] En ese momento, se creía que el sistema de navegación chino "BeiDou" solo sería utilizado por sus fuerzas armadas. [ 29 ]
En octubre de 2004, China se unió oficialmente al proyecto Galileo mediante la firma del Acuerdo de Cooperación en el Programa Galileo entre la "Empresa Conjunta Galileo" (GJU) y el "Centro Nacional de Teledetección de China" (NRSCC) . [ 40 ] Con base en el Acuerdo de Cooperación Sino-Europea sobre el programa Galileo, China Galileo Industries (CGI), [ 41 ] el contratista principal de la participación de China en los programas Galileo, se fundó en diciembre de 2004. [ 42 ] Para abril de 2006, se habían firmado once proyectos de cooperación en el marco de Galileo entre China y la UE. [ 43 ]
Fase III
- En noviembre de 2014, BeiDou pasó a formar parte del Sistema Mundial de Radionavegación (WWRNS) en la 94.ª reunión del Comité de Seguridad Marítima de la Organización Marítima Internacional (OMI), [ 44 ] que aprobó la "Circular de Seguridad de la Navegación" del Sistema de Navegación por Satélite BeiDou (BDS). [ 45 ] [ 46 ]
- A las 21:52 hora de Pekín, el 30 de marzo de 2015, el primer satélite de navegación BeiDou de nueva generación (y el 17.º en total) fue puesto en órbita con éxito por un cohete Larga Marcha 3C . [ 47 ] [ 48 ]
- El 20 de abril de 2019, se lanzó con éxito un satélite BeiDou. El lanzamiento tuvo lugar a las 22:41 hora de Pekín , y el cohete Larga Marcha 3B colocó la carga útil de navegación BeiDou en una órbita de transferencia elíptica que oscila entre los 220 kilómetros y los 35.787 kilómetros, con una inclinación de 28,5° respecto al ecuador, según datos de seguimiento militar de EE. UU. [ 49 ]
- El 23 de junio de 2020, se lanzó con éxito el último satélite BeiDou, el número 55 de la familia BeiDou. La tercera versión del Sistema de Navegación por Satélite BeiDou proporciona cobertura global para sincronización y navegación, ofreciendo una alternativa al GLONASS ruso y al sistema de posicionamiento europeo Galileo , así como al GPS estadounidense . [ 50 ]
Utilizar fuera de China
En 2018, las Fuerzas Armadas de Pakistán recibieron acceso a BeiDou con fines militares. [ 51 ] En 2019, el Ministerio de Defensa de Arabia Saudita firmó un acuerdo para el uso militar de BeiDou. [ 51 ] En 2020, Argentina firmó un acuerdo de cooperación con China sobre el uso de BeiDou. [ 52 ] En 2021, se celebró en Beijing el primer Foro de Cooperación del Sistema BeiDou China-África. [ 52 ] En 2022, el presidente ruso Vladimir Putin firmó un acuerdo para la interoperabilidad de BeiDou y GLONASS . [ 51 ] [ 53 ]
Uso en teléfonos inteligentes
El fabricante chino de teléfonos inteligentes Xiaomi incluyó BeiDou ya en agosto de 2014, en su Mi 4. [ 54 ] El primer teléfono inteligente conocido del fabricante surcoreano Samsung que incluyó BeiDou es el Samsung Galaxy Note 4 , lanzado en octubre de 2014. [ 55 ] Casi al mismo tiempo, el fabricante japonés Sony implementó BeiDou por primera vez en su Xperia Z3. [ 56 ] El primer teléfono inteligente compatible con BeiDou del fabricante estadounidense Apple es el iPhone 13 , lanzado en septiembre de 2021. [ 57 ]
Capacidades del GPS frente a las de BeiDou
El Consejo Asesor Nacional de Posicionamiento, Navegación y Sincronización (PNT) basado en el espacio de EE. UU., que ofrece orientación independiente al gobierno estadounidense sobre la política de GPS, publicó un informe resumido de su 27.ª reunión, celebrada del 16 al 17 de noviembre de 2022. Durante la reunión, se destacó que "las capacidades del GPS son ahora sustancialmente inferiores a las del BeiDou de China". [ 58 ]
BeiDou-3
La tercera fase del sistema BeiDou (BDS-3) incluye tres satélites GEO, tres satélites IGSO y veinticuatro satélites MEO que introducen nuevas frecuencias de señal B1C/B1I/B1A (1575,42 MHz), B2a/B2b (1191,79 MHz), B3I/B3Q/B3A (1268,52 MHz) y la frecuencia de prueba Bs (2492,02 MHz). Los documentos de control de interfaz sobre las nuevas señales abiertas se publicaron entre 2017 y 2018. [ 59 ]
El 23 de junio de 2020, se completó el despliegue de la constelación BDS-3 tras el exitoso lanzamiento del último satélite en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang . [ 60 ] [ 61 ] Los satélites BDS-3 también incluyen capacidades SBAS (B1C, B2a, B1A - satélites GEO), Posicionamiento Puntual Preciso (B2b - satélites GEO), [ 62 ] y transpondedor de búsqueda y rescate (6 MEOSAR ). [ 63 ]
Las características de las señales "I" en E2 y E5B son generalmente similares a los códigos civiles del GPS (L1-CA y L2C), pero las señales de la brújula tienen una potencia ligeramente mayor. La notación de las señales de la brújula que se utiliza en esta página sigue la nomenclatura de las bandas de frecuencia y coincide con la notación empleada en la literatura estadounidense sobre el tema, pero la notación utilizada por los chinos parece ser diferente.
También se ha realizado una transmisión experimental en banda S llamada "Bs" a 2492,028 MHz, [ 59 ] siguiendo experimentos similares en BeiDou-1. [ 65 ]
A principios de 2022, China contaba con 49 satélites operativos de posicionamiento, navegación y sincronización para proporcionar cobertura a través del sistema Beidou . [ 66 ] : 274
Antecesores
BeiDou-1
BeiDou-1 fue un sistema de navegación regional experimental, compuesto por cuatro satélites (tres operativos y uno de reserva). Los satélites se basaban en el satélite de comunicaciones geoestacionario chino DFH-3 y tenían un peso de lanzamiento de 1000 kg cada uno. [ 67 ]
A diferencia de los sistemas GPS estadounidense , GLONASS ruso y Galileo europeo , que utilizan satélites en órbita terrestre media , BeiDou-1 utilizaba satélites en órbita geoestacionaria . Esto significa que el sistema no requiere una gran constelación de satélites, pero también limita la cobertura a las áreas de la Tierra donde los satélites son visibles. [ 28 ] El área que puede ser atendida es desde la longitud 70° E hasta la 140° E y desde la latitud 5° N hasta la 55° N. La frecuencia del sistema es de 2491,75 MHz. [ 31 ]
Terminación
El primer satélite, BeiDou-1A, fue lanzado el 31 de octubre de 2000. El segundo satélite, BeiDou-1B, fue lanzado con éxito el 21 de diciembre de 2000. El último satélite operativo de la constelación, BeiDou-1C, fue lanzado el 25 de mayo de 2003. [ 28 ]
Cálculo de posición
En 2007, la agencia oficial de noticias Xinhua informó que la resolución del sistema BeiDou era de hasta 0,5 metros. [ 68 ] Con los terminales de usuario existentes, parece que la precisión calibrada es de 20 m (100 m, sin calibrar). [ 69 ]
Terminales
En 2008, un terminal terrestre BeiDou-1 costaba alrededor de 20 000 CN¥ ( 2929 US$ ), casi 10 veces el precio de un terminal GPS contemporáneo. [ 70 ] El precio de los terminales se explicó como consecuencia del costo de los microchips importados. [ 71 ] En la feria de alta tecnología china ELEXCON de noviembre de 2009 en Shenzhen , se presentó un terminal BeiDou con un precio de 3000 CN¥ . [ 72 ]
Aplicaciones
- Se utilizaron más de 1000 terminales BeiDou-1 después del terremoto de Sichuan de 2008 , proporcionando información de la zona del desastre. [ 73 ]
- En octubre de 2009, todos los guardias fronterizos chinos en Yunnan estaban equipados con dispositivos BeiDou-1. [ 74 ]
Sun Jiadong , el diseñador jefe del sistema de navegación, dijo en 2010 que "Muchas organizaciones han estado utilizando nuestro sistema durante un tiempo y les gusta mucho". [ 75 ]
Desmantelamiento
El sistema BeiDou-1 fue desmantelado a finales de 2012, tras la puesta en funcionamiento del sistema BeiDou-2.
BeiDou-2
BeiDou-2 (anteriormente conocido como COMPASS) [ 76 ] no es una extensión del antiguo BeiDou-1, sino que lo reemplaza por completo. El nuevo sistema es una constelación de 35 satélites, que incluyen 5 satélites en órbita geoestacionaria para compatibilidad con versiones anteriores de BeiDou-1, y 30 satélites no geoestacionarios (27 en órbita terrestre media y 3 en órbita geosíncrona inclinada ), [ 77 ] que ofrecen cobertura completa del globo.
Las señales de alcance se basan en el principio CDMA y tienen una estructura compleja típica de Galileo o GPS modernizado . Al igual que otros sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), existen dos niveles de servicio de posicionamiento: abierto (público) y restringido (militar). El servicio público está disponible globalmente para usuarios generales. Cuando se implementen todos los GNSS actualmente planificados, los usuarios de receptores multiconstelación se beneficiarán de un total de más de 100 satélites, lo que mejorará significativamente todos los aspectos del posicionamiento, especialmente la disponibilidad de las señales en los llamados cañones urbanos . [ 78 ] El diseñador general del sistema de navegación COMPASS es Sun Jiadong , quien también es el diseñador general de su predecesor, el sistema de navegación BeiDou original. Todos los satélites BeiDou están equipados con matrices de retroreflectores láser para la medición de distancias por láser de satélites [ 79 ] y la verificación de la calidad de la órbita. [ 80 ] [ 81 ]
Exactitud
Se ofrecen dos niveles de servicio: un servicio gratuito para civiles y un servicio con licencia para el gobierno y las fuerzas armadas chinas. [ 35 ] [ 82 ] [ 83 ] El servicio civil gratuito tiene una precisión de seguimiento de ubicación de 10 metros, sincroniza relojes con una precisión de 10 nanosegundos y mide velocidades con una precisión de 0,2 m/s. El servicio militar restringido tiene una precisión de ubicación de 10 cm, [ 84 ] puede utilizarse para comunicaciones y proporciona información sobre el estado del sistema al usuario. En 2019, el Servicio Internacional GNSS comenzó a proporcionar órbitas precisas de los satélites BeiDou en productos experimentales. [ 79 ]
Hasta la fecha, el servicio militar se ha otorgado únicamente al Ejército Popular de Liberación y a las Fuerzas Armadas de Pakistán . [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]
Frecuencias
Las frecuencias para COMPASS se asignan en cuatro bandas: E1, E2, E5B y E6; estas se superponen con las de Galileo. Esta superposición podría ser conveniente desde el punto de vista del diseño del receptor, pero, por otro lado, plantea problemas de interferencia del sistema, especialmente dentro de las bandas E1 y E2, que están asignadas al servicio público regulado de Galileo. [ 88 ] Sin embargo, según las políticas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el primer país que comience a transmitir en una frecuencia específica tendrá prioridad sobre dicha frecuencia, y cualquier usuario posterior deberá obtener permiso antes de usarla y, además, garantizar que sus transmisiones no interfieran con las del país que la originó. En 2009, parecía que los satélites chinos COMPASS comenzarían a transmitir en las bandas E1, E2, E5B y E6 antes que los satélites europeos Galileo y, por lo tanto, tendrían derechos prioritarios sobre estos rangos de frecuencia. [ 89 ]
Brújula-M1
Compass-M1 es un satélite experimental lanzado el 14 de abril de 2007 para realizar pruebas y validación de señales, así como para el registro de frecuencias. Su función dentro del sistema Compass es similar a la de los satélites GIOVE en el sistema Galileo. La órbita de Compass-M1 es casi circular, con una altitud de 21 150 km y una inclinación de 55,5°.
La investigación de las señales transmitidas comenzó inmediatamente después del lanzamiento de Compass-M1 el 14 de abril de 2007. Poco después, en junio de 2007, ingenieros del CNES informaron sobre el espectro y la estructura de las señales. [ 90 ] Un mes más tarde, investigadores de la Universidad de Stanford informaron sobre la decodificación completa de los componentes de las señales "I". [ 91 ] [ 92 ] El conocimiento de los códigos permitió a un grupo de ingenieros de Septentrio construir el receptor COMPASS [ 93 ] e informar sobre las características de seguimiento y multitrayectoria de las señales "I" en E2 y E5B. [ 94 ]
Operación
En diciembre de 2011, el sistema entró en funcionamiento a modo de prueba. [ 95 ] Comenzó a proporcionar datos de navegación, posicionamiento y sincronización a China y la zona vecina de forma gratuita a partir del 27 de diciembre de 2011. Durante esta fase de prueba, Compass ofreció una precisión de posicionamiento de hasta 25 metros, y la precisión mejoró a medida que se lanzaron más satélites. Tras su lanzamiento oficial, el sistema se comprometió a ofrecer a los usuarios información de posicionamiento con una precisión de hasta 10 m, medir velocidades con una precisión de 0,2 metros por segundo y proporcionar señales para la sincronización de relojes con una precisión de 0,02 microsegundos. [ 96 ]
El sistema BeiDou-2 comenzó a ofrecer servicios para la región de Asia-Pacífico en diciembre de 2012. [ 16 ] En ese momento, el sistema podía proporcionar datos de posicionamiento entre la longitud 55° E y 180° E y desde la latitud 55° S hasta 55° N. [ 97 ]
Los satélites BeiDou de nueva generación admiten el servicio de mensajes cortos. [ 48 ]
Terminación
En diciembre de 2011, Xinhua declaró que «la estructura básica del sistema BeiDou ya se ha establecido y los ingenieros están llevando a cabo pruebas y evaluaciones exhaustivas del sistema. Según las autoridades, el sistema proporcionará servicios de prueba de posicionamiento, navegación y sincronización horaria para China y las zonas vecinas antes de que finalice el año». [ 98 ] El sistema entró en funcionamiento en la región de China ese mismo mes. [ 15 ] El sistema de navegación global debería estar terminado para 2020. [ 99 ]
En diciembre de 2012, se habían lanzado 16 satélites para BeiDou-2, de los cuales 14 estaban en servicio. En diciembre de 2017, 150 millones de teléfonos inteligentes chinos (el 20 % del mercado) estaban equipados para utilizar BeiDou. [ 100 ]
Constelaciones
El sistema regional BeiDou-1 fue desmantelado a finales de 2012.
El primer satélite del sistema de segunda generación, el Compass-M1, fue lanzado en 2007. Le siguieron otros nueve satélites entre 2009 y 2011, logrando una cobertura regional funcional. En total, se lanzaron 16 satélites durante esta fase.
En 2015, el sistema inició su transición hacia la cobertura global con el primer lanzamiento de una nueva generación de satélites, [ 48 ] y el 17.º dentro del nuevo sistema. El 25 de julio de 2015, los satélites 18.º y 19.º fueron lanzados con éxito desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang , marcando la primera vez que China lanzaba dos satélites a la vez a bordo de un cohete portador Larga Marcha 3B / Yuanzheng-1 . El Yuanzheng-1 es una etapa superior independiente capaz de colocar una o más naves espaciales en diferentes órbitas. El 29 de septiembre de 2015, se lanzó el 20.º satélite, que transportaba un máser de hidrógeno por primera vez dentro del sistema. [ 101 ]
En 2016, los satélites 21, 22 y 23 fueron lanzados desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang , [ 102 ] los dos últimos entraron en servicio el 5 de agosto y el 30 de noviembre, respectivamente. [ 103 ] [ 104 ]
Periodo orbital: 12 horas y 53 minutos (cada 13 revoluciones, realizadas en 7 días siderales, un satélite pasa por la misma ubicación ). [ 105 ]
Preocupaciones y prohibiciones
El Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán ha expresado su preocupación por la posibilidad de que el hardware y el software compatibles con BeiDou contengan software malicioso. [ 106 ] En 2018, la Comisión Nacional de Comunicaciones de Taiwán anunció que sería ilegal utilizar productos BeiDou en Taiwán sin su aprobación. [ 107 ]
Véase también
Otros sistemas
- Galileo : sistema mundial de navegación por satélite operado por la Unión Europea .
- GLONASS – sistema global de navegación por satélite operado por Rusia .
- GPS – sistema global de navegación por satélite operado por los Estados Unidos .
- NavIC : sistema regional de navegación por satélite operado por la India , con cobertura en las regiones del sur de Asia y Asia occidental .
- QZSS : sistema regional de navegación por satélite operado por Japón , con cobertura en la región de Asia-Oceanía .
Referencias
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la NCC ha prohibido el uso de productos del Sistema de Navegación por Satélite BeiDou sin aprobación y ha solicitado a las agencias relacionadas que confisquen dichos equipos a quienes los importen, usen o vendan ilegalmente.
Enlaces externos
- Sitio web oficial
- BeiDou
- sistemas de navegación por satélite
- Programa espacial de China
- Satélites de China
- Naves espaciales lanzadas por cohetes Larga Marcha
- Constelaciones de satélites de navegación
