Prednáška o anatómii mobilných zariadenív. Navigácia (GPS, GLONASS atď.) V smartfónoch a tabletoch. Zdroje chýb. Skúšobné metódy.

Nie je to tak dávno, čo bolo možné v obchodných reťazcoch kúpiť zariadenia s názvom „Navigátory“. Hlavná funkcia týchto zariadení úplne zodpovedala ich názvu a spravidla ich plnili dobre.

V tom čase na svete bol takmer jediným normálne fungujúcim navigačným systémom americký GPS (Global Positioning System) a stačil na všetky potreby. V skutočnosti boli slová „navigácia“ (navigátor) a GPS v tom čase synonymá.

Všetko sa zmenilo, keď výrobcovia PDA (vreckové počítače) a potom smartfóny a tablety začali do svojich zariadení integrovať podporu navigácie. Fyzicky bol implementovaný vo forme vstavaných prijímačov navigačných signálov. Niekedy možno navigačnú podporu nájsť dokonca aj v tlačidlových telefónoch.

Od tej chvíle sa všetko zmenilo. Navigátory ako samostatné zariadenia takmer zmizli z výroby aj predaja. Spotrebitelia hromadne prešli na používanie smartfónov a tabletov ako navigátorov.
Medzitým boli úspešne uvedené do prevádzky ďalšie dva navigačné systémy - ruský GLONASS a čínsky Beidou (Beidou, BDS).

To však neznamená, že sa zlepšila kvalita navigácie. Navigačná funkcia v týchto zariadeniach (smartfóny a tablety) sa stala nie hlavnou, ale jednou z mnohých.

V dôsledku toho si mnoho používateľov začalo všímať, že nie všetky smartfóny sú „rovnako užitočné“ na navigačné účely.

Tu sa dostávame k problému identifikácie zdrojov chýb v navigácii vrátane otázky úlohy zlej viery výrobcov zariadení v tejto záležitosti. Smutné ale pravdivé.

Ale skôr, ako budeme viniť výrobcov za všetky hriechy, najskôr sa zaoberajme zdrojmi chýb v navigácii. Výrobcovia, ako neskôr zistíme, nemôžu za všetky hriechy, ale iba za polovicu. :)

Chyby navigácie možno rozdeliť do dvoch hlavných tried: spôsobených vonkajšími dôvodmi navigačného zariadenia a vnútornými.

Začnime s vonkajšími dôvodmi... Vznikajú predovšetkým v dôsledku nerovnomernosti atmosféry a prirodzenej technickej chyby meracích prístrojov.

Ich približný príspevok je nasledujúci:

Lom signálu v ionosfére ± 5 metrov;
- oscilácie satelitnej obežnej dráhy ± 2,5 metra;
- Chyba satelitných hodín ± 2 metre;
- Nepravidelnosť troposféry ± 0,5 metra;
- Vplyv odrazov od predmetov± 1 meter;
- Chyby merania v prijímači ± 1 meter.

Tieto chyby majú náhodný znak a smer, takže konečná chyba je vypočítaná v súlade s teóriou pravdepodobnosti ako koreň súčtu druhých mocnín a je 6,12 metra. To neznamená, že chyba bude vždy taká. Závisí to od počtu viditeľných satelitov, ich relatívnej polohy a predovšetkým - od úrovne odrazov od okolitých predmetov a účinku prekážok na oslabenie satelitných signálov. V dôsledku toho môže byť chyba buď vyššia, alebo nižšia ako daná „priemerná“ hodnota.

K oslabeniu signálov zo satelitov môže dôjsť napríklad v nasledujúcich prípadoch:
- keď sa nachádza v priestoroch;
- keď ste medzi tesne umiestnenými vysokými predmetmi (medzi výškovými budovami, v úzkej horskej rokline atď.);
- keď som v lese. Prax ukázala, že hustý, vysoký les môže výrazne sťažiť navigáciu.

Tieto problémy vyplývajú zo skutočnosti, že vysokofrekvenčné rádiové signály sa pohybujú ako svetlo - to znamená iba v priamej viditeľnosti.

Niekedy navigácia, aj keď s chybami, môže fungovať na signáloch odrazených od prekážok; ale pri viacnásobných opakovaných odrazoch sú také slabé, že navigácia s nimi prestáva fungovať.

Teraz prejdeme k „vnútorným“ príčinám chýb. v navigácii; tí. ktoré sú vytvorené samotným smartfónom alebo tabletom.

V skutočnosti tu existujú iba dva problémy. Po prvé, slabá citlivosť navigačného prijímača (alebo problémy s anténou); za druhé, „krivkový“ softvér smartfónu alebo tabletu.

Predtým, ako sa pozrieme na konkrétne príklady, porozprávajme sa o spôsoboch kontroly kvality navigácie.

Metódy testovania navigácie.

1. Testovanie navigácie v „statickom“ stave (so stacionárnou polohou smartfónu / tabletu).

Táto kontrola vám umožňuje určiť nasledujúce parametre:
- rýchlosť počiatočného určenia súradníc pri "studenom štarte" (zaznamenané hodinami);
- zoznam navigačných systémov, s ktorými tento smartphone / tablet pracuje (GPS, GLONASS atď.);
- odhadovaná presnosť určenia súradníc;
- rýchlosť určovania súradníc pri „horúcom štarte“.

Tieto parametre je možné určiť pomocou konvenčných navigačných programov aj pomocou špeciálnych testovacích programov (čo je pohodlnejšie).

Testovacie pravidlá v „statickom“ stave sú veľmi jednoduché: testovanie by sa malo vykonať na otvorenom priestranstve(široká ulica, námestie, pole atď.) a s odpojeným internetom... Ak dôjde k porušeniu tejto druhej požiadavky, čas „studeného štartu“ sa môže výrazne urýchliť priamym sťahovaním satelitných obežných dráh z internetu (A-GPS, asistovaný GPS) namiesto ich určovania zo signálov zo samotných satelitov; ale už to nebude „fér“, pretože to už nebude čistá prevádzka samotného navigačného systému.

Uvažujme o príklade programu navigačného testovania AndroiTS (existujú aj analógy):

(klikni na zväčšenie)

Práve zobrazený obrázok ukazuje, že smartfón pracuje s tromi navigačnými systémami: americkým GPS, ruským GLONASS a čínskym Beidou (BDS).

V spodnej časti snímky obrazovky vidíte úspešne určené súradnice aktuálnej polohy. Hodnota jedného stupňa na šírke je asi 100 km, respektíve cena jednotky najmenej významnej číslice je 10 cm.

Hodnota jedného stupňa zemepisnej dĺžky je pre rôzne geografické polohy odlišná. Na rovníku je to tiež asi 100 km a v blízkosti pólov klesá na 0 (na póloch sa k sebe meridiány približujú).

Vpravo od stĺpca s označením štátnej príslušnosti satelitov je stĺpec s číslami satelitov. Tieto čísla sú k nim pevne pripevnené a nemenia sa.

Nasledujú stĺpce s farebnými stĺpcami. Veľkosť pruhov označuje úroveň signálu a farba označuje, či ich navigačný systém používa alebo nie. Nepoužívané satelity sú označené sivými pruhmi. Použitá farba závisí od sily ich signálu.

Ďalší stĺpec je tiež úroveň signálu z navigačných satelitov, ale už v číslach („konvenčné jednotky“).

Potom je tu stĺpec so zelenými začiarkavacími políčkami a červenými čiarkami - ide o opakovanie informácií o tom, či sa satelit používa alebo nie.

V hornom riadku znamená slovo „ZAPNUTÉ“ stav stavu navigácie; v tomto prípade to znamená, že súradnice sú v nastaveniach smartfónu povolené a sú určené. Ak je tam uvedený stav „ČAKAJTE“, potom je určenie súradníc povolené, ale požadovaný počet satelitov ešte nebol nájdený. Stav „VYPNUTÉ“ znamená, že určovanie súradníc je v nastaveniach smartfónu zakázané.

Potom kruh so sústrednými kruhmi a číslom 5 naznačuje vypočítanú presnosť určenia súradníc v tomto okamihu - 5 m. Táto hodnota je vypočítaná na základe počtu a „kvality“ použitých satelitov a predpokladá, že spracovanie údajov zo satelitov v smartfóne prebieha bez chýb; ale, ako uvidíme ďalej, nie vždy to tak je.

Pri pohybe satelitov by sa všetky tieto údaje mali meniť, ale súradnice (v spodnom riadku) by sa mali mierne zmeniť.

Táto aplikácia bohužiaľ neukazuje čas strávený počiatočným určovaním súradníc („studený štart“) a ďalšie podobné aplikácie. Tento čas je potrebné „načasovať“ ručne. Ak je čas studeného štartu kratší ako minúta, potom je to vynikajúci výsledok; až 5 minút - dobré; až 15 minút - stredné; viac ako 15 minút je zlé.

Ak chcete určiť rýchlosť „horúceho štartu“, ukončite testovací program a po niekoľkých minútach znova zadajte. Počas spustenia testovacieho programu spravidla dokáže určiť súradnice a okamžite ich predložiť používateľovi. Ak oneskorenie s uvedením súradníc počas „horúceho štartu“ presiahne 10 sekúnd, potom je to už podozrivo dlhé.

Účinok rýchleho určenia súradníc počas „horúceho štartu“ je spôsobený skutočnosťou, že navigačný systém si pamätá posledné vypočítané dráhy satelitov a nepotrebuje ich znova určovať.

Prišli sme teda na testovanie navigácie v „statickom“ stave.

Míňame do 2. bodu navigačného testovania - v pohybe.

Hlavným účelom navigácie je dostať nás v procese pohybu na správne miesto a bez overenia pohybu by bol test neúplný.

Z hľadiska navigácie existujú tri typy terénu: otvorený terén, mestské oblasti a les.

Otvorený terén je na navigáciu ideálny, nie sú tu žiadne problémy (okrem úplne „odfláknutých“ zariadení).

V mestských oblastiach je vo väčšine prípadov vysoká úroveň odrazov a mierny pokles úrovne signálu.

Les „funguje“ naopak - výrazný útlm signálu a malá úroveň odrazov.

Najprv sa pozrime na ukážku takmer „dokonalej“ stopy:

Na obrázku sú dve stopy: tam / späť (to bude pokračovať takmer vo všetkých obrázkoch). Takéto obrázky nám umožňujú urobiť spoľahlivý záver o kvalite navigácie, pretože môžete porovnať dve takmer identické trate navzájom a s cestou. Na tomto obrázku je všetko dobré - kolísanie trate je v rámci prirodzenej chyby. V hornej časti je primerane zakreslený priechod na opačných stranách kruhového objazdu. Na niektorých miestach je badateľný nesúlad medzi stopami, pravdepodobne spôsobený odrazmi signálu od vodnej hladiny a od kovových štruktúr mosta cez rieku. A v niektorých je to takmer dokonalá zhoda.

Teraz sa pozrime na niekoľko typických prípadov „problémových“ stôp.

Pozrime sa na stopu GPS smartfónu, ktorá bola ovplyvnená znížením úrovne signálu vo vysokom lese:

Rozpor koľají medzi sebou a s cestou je síce citeľný, ale zďaleka nie katastrofický. V takom prípade sa presnosť navigácie v smartfóne v rámci týchto podmienok znížila v rámci „prirodzenej straty“. Takýto smartphone musí byť uznaný ako vhodný na navigačné účely.

Na pravej strane snímky obrazovky môžete zreteľne vidieť nezrovnalosti medzi koľajami a cestou. Takýmto nezrovnalostiam v podmienkach takej „dobre tvarovanej“ budovy sa takmer nedá vyhnúť a v tomto prípade nijako nesvedčia proti testovanému smartfónu.

Teoreticky platí, že čím viac navigačných systémov smartphone (tablet) podporuje, tým viac satelitov na navigáciu používa a tým menšia by mala byť chyba.
V praxi to tak vždy nie je. Pomerne často kvôli „krivému“ softvéru smartphone nemôže správne ukotviť údaje z rôznych systémov a v dôsledku toho dochádza k abnormálnym chybám. Pozrime sa na niekoľko príkladov.

Skúste napríklad túto trasu:

Práve zobrazená snímka obrazovky ukazuje vyvrhnutie v tvare ihly, ktoré nemohlo byť dôsledkom žiadnych prekážok: cesta prechádzala nízkopodlažnými budovami bez hustých lesoparkov. Toto vydanie má výhradne na svedomí „pokrivený“ softvér.

Ale stále to boli „kvety“. Existujú smartfóny, kde abnormálne navigačné chyby už nie sú „kvety“, ale „bobule“:

Pri zázname tejto stopy anomálne chyby „krivého“ softvéru kombinované s útlmom signálu vo vysokom lese. Výsledkom je trať, na ktorej je jednoducho nemožné odhadnúť, že cestu tam a späť absolvoval triezvy človek. :)
A hustý zväzok čiar v hornej časti je „cestou“ nehybného smartfónu počas zastavenia. :)

S pauzou v dátovom toku prichádzajúcom z navigačného prijímača do výpočtovej časti smartfónu je spojený ďalší typ neobvyklých chýb:

Na tomto obrázku vidíte, že časť cesty (asi 300 m) prechádzala v priamke, navyše čiastočne rovno po vode. :)

V tomto prípade smartphone jednoducho spojil bod straty a vzhľad prúdu súradníc s rovnou čiarou. Ich strata by mohla byť spojená s poklesom počtu viditeľných satelitov pod kritický počet a s „pokriveným“ softvérovým a dokonca aj hardvérovým problémom (aj keď je to nepravdepodobné).

V prípade úplnej straty signálov zo satelitov navigačné programy zvyčajne nespájajú body straty a vzhľadu s rovnými čiarami, ale jednoducho ponechávajú „prázdne miesto“ (získa sa medzera v koľaji):

Na tomto obrázku môžete vidieť zlom v koľajisku v mieste, kde časť cesty prechádzala podchodom s úplným zmiznutím viditeľnosti všetkých satelitov.

Po preštudovaní dôvodov a typických chýb navigácie je čas robiť unáhlené závery.

Najlepšia navigácia, ako by ste očakávali, sa nachádza v smartfónoch a tabletoch „vysokých“ značiek. Zatiaľ s nimi neboli nájdené žiadne problémy vo forme anomálnych chýb. A samozrejme, čím viac navigačných systémov zariadenie podporuje, tým lepšie. Je pravda, že podpora čínskeho Beidou má stále zmysel pri používaní zariadenia v regiónoch a krajinách nachádzajúcich sa v blízkosti Stredného kráľovstva. Čínsky navigačný systém nie je globálny, ale „miestny“ (v súčasnosti). Bude teda stačiť podpora GPS a GLONASS.

Ak smartfón alebo tablet nie je príliš „eminentného“ pôvodu, problémy s navigáciou môžu, ale nemusia byť. Pred použitím v boji sa odporúča vyskúšať ho staticky aj v pohybe v rôznych prostrediach, aby neskôr nepredstavoval žiadne nepríjemné prekvapenie. Mobilné zariadenia so systémom GPS sú vo väčšine prípadov menej problematické, aj keď sú menej presné ako zariadenia s viacerými systémami.

Pri výbere smartfónu (tabletu) s dobrou navigáciou je bohužiaľ navigácia v recenziách zariadení na internete dosť náročná. Drvivá väčšina IT portálov ignoruje navigačné kontroly na cestách a v ťažkých podmienkach. Takáto kontrola sa vykonáva iba na tomto portáli () a doslova na niekoľkých ďalších.

Konečne Musím povedať, že navigačnými pomôckami sú dnes vybavené nielen smartfóny a tablety, ale aj mnoho ďalších zariadení. Sú inštalované napríklad do kamier, kamier, sledovačov GPS, automobilových videorekordérov, inteligentných hodiniek, niektorých špecializovaných typov zariadení a dokonca aj do elektronického systému zdaňovania vodičov ruských ťažkých nákladných automobilov Platon.

Váš doktor.
20.01.2017

Čo je Beidou v smartfóne?

Medzi charakteristikami moderných smartfónov nájdete v sekcii „Navigácia“ stále častejšie zmienku o určitom „BeiDou“ alebo „BDS“. Prirodzene, veľa potenciálnych kupujúcich má otázky o tom, čo to je a na čo to je. A dokonca aj tí, ktorí začínajú chápať, čo to je, sa zaujímajú o to, či táto funkcia bude fungovať v Európe a v skutočnosti v mieste ich bydliska.

V tomto článku vám povieme, čo je to za technológiu. Ak hľadáte zariadenia s BeiDou, odporúčame vám venovať pozornosť smartfónu oukitel - produktívnemu a výkonnému zariadeniu vybavenému všetkým, čo potrebujete.

Beidou je teda kombinovaný navigačný systém vyvinutý a spustený v Číne. Jeho prevádzka začala v roku 2000 ako alternatíva k americkému systému GPS a ruskému GLONASS. Pôvodne bol systém koncipovaný na použitie armádou, ale v poslednej dobe bol rozšírený aj na civilné použitie.

Princíp činnosti Beidou je podobný ako u iných navigačných systémov. Skladá sa z pozemných a vesmírnych častí. Vesmírna časť teda obsahuje skupinu satelitov umiestnených na stredných obežných dráhach Zeme. Komplex umiestnený na zemi pozostáva zo základňových staníc, ktoré určujú polohu, pomáhajú zrýchliť systém a zvyšujú presnosť určenia bodu na mape. Hlavná skupina pozemných staníc sa nachádza v Číne, ako aj v spojeneckých krajinách. Satelitná skupina čiastočne pôsobí v Európe.

Výpočtové procesy navigačného systému Beidou sa riadia podobným algoritmom ako v GPS. To znamená, že navigácia nastáva v dôsledku merania trvania prenosu signálu z vysielača do prijímača. Zo súradníc najmenej 3 zdrojov je možné vykonať pomerne presné výpočty s chybou až 2 metre.

K tomuto navigačnému systému sa dnes dodávajú zariadenia od čínskych spoločností. Tento systém je integrovaný najmä do smartfónov pre ázijský a domáci čínsky trh. Výrobcom sa podarilo zaistiť, aby Beidou aj GPS mohli fungovať paralelne.

Aby ste mohli v telefóne skontrolovať prítomnosť navigačného systému Beidou, musíte si nainštalovať aplikáciu AndroiTS GPS Test, v ktorej prejdite na kartu so zoznamom satelitov. Po vstupe na kartu nájdite červené vlajky - budú to satelity Číny pôsobiace na základni Beidou.

-	-
-	-
-

1. 2000-2003: Beidou experimentálny systém troch satelitov.
2. do roku 2012: regionálny systém na pokrytie Číny a okolitých oblastí.
3. do roku 2020: globálny navigačný systém.

Beidou-1

Prvý satelit Beidou-1A bol vypustený 30. októbra 2000. Druhý, Beidou-1B, bol vypustený 20. decembra 2000. Tretí satelit Beidou-1C bol vypustený na obežnú dráhu 25. mája 2003. Systém bol považovaný za uvedený do prevádzky s úspešným vypustením tretieho satelitu.

2. novembra 2006 Čína oznámila, že od roku 2008 bude Beidou ponúkať otvorené služby s presnosťou polohovania 10 metrov. Frekvencia systému Beidou: 2491,75 MHz.

27. februára 2007 bol vypustený aj štvrtý satelit v rámci Beidou-1, niekedy nazývaného Beidou-1D, a niekedy-Beidou-2A. Slúžil ako záchranná sieť v prípade poruchy jedného z predtým vypustených satelitov. Bolo oznámené, že satelit mal problémy v riadiacom systéme, ale tieto boli následne opravené.

Beidou-2

V apríli 2007 bol na obežnú dráhu úspešne vynesený prvý satelit súhvezdia Beidou-2 s názvom Compass-M1. Tento satelit je tuningový satelit pre frekvencie Beidou-2. Druhý satelit Compass-G2 bol vypustený 15. apríla 2009. Tretí („Compass-G1“) vyniesol na obežnú dráhu nosič Changzheng-3C 17. januára 2010. Štvrtý satelit bol vypustený 2. júna 2010. Nosič Changzheng-3A vypustil 1. augusta 2010 štvrtý satelit zo satelitného stanovišťa v Xichane.

24. februára 2011 bolo rozmiestnených 6 aktívnych satelitov, z ktorých 4 sú viditeľné v Moskve: COMPASS-G3, COMPASS-IGSO1, COMPASS-IGSO2 a COMPASS-M1.

Podľa niektorých zdrojov Štátna rada Čínskej ľudovej republiky začiatkom roku 2011 zrevidovala architektúru systému a upravila plán štartu kozmickej lode. Začiatkom roka 2013 bolo rozhodnuté dokončiť formovanie orbitálnej konštelácie, ktorá bude slúžiť regionálnym spotrebiteľom. Podľa revidovaného harmonogramu bude súhvezdie Compass / Beidou do začiatku roku 2013 zahŕňať 14 vesmírnych lodí vrátane: 5 satelitov na geostacionárnej obežnej dráhe (58,5 ° E, 80 ° E, 110,5 ° E, 140 ° E, 160 ° E); 5 satelitov na naklonenej geosynchrónnej dráhe (nadmorská výška 36 000 km, sklon 55 °, 118 ° E); 4 satelity na obežnej dráhe Strednej Zeme (nadmorská výška 21 500 km, sklon 55 °).

27. decembra 2011 bol v testovacom režime spustený „Beidou“, ktorý pokrýval územie Číny a priľahlé oblasti.

27. decembra 2012 bol systém spustený do komerčnej prevádzky ako regionálny polohovací systém so satelitnou konšteláciou 16 satelitov.

8. mája 2014 systém prešiel odbornou kontrolou, počas ktorej sa zistilo, že v oblasti mesta Tianjin je presnosť vďaka novovybudovanej pozemnej korekčnej stanici necelý 1 meter. ...

Beidou-3

Do roku 2020 sa plánuje nasadenie globálneho navigačného systému pozostávajúceho z 35 kozmických lodí (podľa iných zdrojov - 36 SC, podľa tretieho - 37 SC) vrátane: 5 satelitov na geostacionárnej obežnej dráhe; 3 satelity na naklonenej geosynchrónnej obežnej dráhe; 27 satelitov na strednej obežnej dráhe Zeme; niekoľko ďalších satelitov bude pravdepodobne predstavovať orbitálnu rezervu.

5 geostacionárnych satelitov ( Beidou-3G) budú umiestnené v orbitálnych polohách 58,5 °, 80 °, 110,5 °, 140 ° a 160 ° východnej zemepisnej dĺžky a budú spustené po skončení životnosti už fungujúcich vozidiel druhej generácie. Satelity sú založené na čínskej vesmírnej platforme DFH-3B, ich štartovacia hmotnosť bude asi 4600 kg.

3 satelity ( Beidou-3I), ktoré budú umiestnené na geosynchrónnej dráhe so sklonom 55 °, sú vytvorené na základe tej istej platformy, s nižším výkonom a nižšou hmotnosťou - asi 4200 kg.

27 satelitov ( Beidou-3M) na umiestnenie na obežnú dráhu Strednej Zeme (nadmorská výška asi 21 500 km, sklon 55 °) sú vyrobené na základe novej, kompaktnejšej, vesmírnej platformy využívajúcej niektoré časti osvedčenej platformy DFH-3B. Rozmery satelitu v zloženom stave budú 2,25 × 1 × 1,22 m, hmotnosť štartu je 1014 kg. Po dokončení vypustenia všetkých satelitov do vesmíru budú umiestnené na 3 orbitálnych lietadlách s 9 vozidlami. Na obežnú dráhu je možné jeden po druhom vypustiť pomocou nosnej rakety Changzheng-3C a horného stupňa YZ-1; 2 satelity, z ktorých každý používa nosnú raketu Changzheng-3B a horný stupeň YZ-1; ako aj 4 satelity súčasne s využitím budúcej nosnej rakety Changzheng-5 a horného stupňa YZ-2.

V roku 2015 boli vypustené prvé satelity novej generácie: 2 na orbitu stredozeme (BDS M1-S a BDS M2-S) a 2 na šikmú geosynchrónnu dráhu (BDS I1-S a BDS I2-S).

Satelitný navigačný systém Beidou- Čínsky satelitný navigačný systém pozostávajúci z dvoch oddelených skupín satelitov. Prvá skupina Badou-1, oficiálne pomenovaná ako Experimentálny satelitný navigačný systém, bola vypustená v roku 2000 v obmedzenom testovacom režime a pozostávala iba z troch satelitov. Druhá skupina Beidou-2, známa tiež ako COMPASS, je vo výstavbe, ktorá by mala byť dokončená do roku 2020.

Názov Beidou dostal systém na počesť súhvezdia Ursa Major, ktoré sa v navigácii dlho používa na nájdenie hviezdy pólu. Pôvodná myšlienka vytvorenia čínskeho navigačného systému bola navrhnutá už v osemdesiatych rokoch minulého storočia. Chen Fangyun.

Čínsky národný vesmírny úrad určil nasledujúce vývojové poradie systému Beidou:

• 2000-2003: Experimentálny systém Beidou, pozostávajúci z troch satelitov.
• 2012: Navigačný systém na pokrytie Číny a zvyšku Ázie.
• 2020: Globálny navigačný systém.

Začiatkom roku 2000 čínsky Beidou-1 zaostával za GPS a GLONASS najmenej o generáciu. Experimentálny satelitný systém pracoval pomalšie, poskytoval horšie výsledky a bol desaťkrát drahší. V roku 2004, so začiatkom vzniku Beidou-2, bola technológia modernizovaná a situácia sa zmenila k lepšiemu. Plánuje sa, že nový globálny satelitný navigačný systém Beidou bude pozostávať z 35 satelitov, z ktorých 5 bude umiestnených na geostacionárnej obežnej dráhe a zvyšných 30 na stredných obežných dráhach, ktoré úplne pokryjú Zem. Rovnako ako pre ostatné satelitné systémy, budú k dispozícii dve úrovne určovania polohy služby - otvorené a zatvorené (pre armádu). Otvorená verzia bude k dispozícii po celom svete pre bežných používateľov a podľa vývojárov bude presnosť polohovania až 10 metrov a rýchlosť až 0,2 metra za sekundu.

Čínska strana ešte musí vyriešiť problémy s americkou, európskou a ruskou stranou týkajúce sa frekvenčných rozsahov, ktoré Beidou bude používať. Čínsky satelitný systém medzitým pracuje na signálnych frekvenciách B1 a E2 s frekvenciou 1561,098 MHz.

Beidou-2 bol komerčne spustený 27. decembra 2012 ako navigačný systém pre ázijsko-tichomorský región. Zo 16 satelitov vypustených na obežnú dráhu je zapojených 11 a zvyšných 5 plní funkciu zálohovania. Počet satelitov sa bude zvyšovať do roku 2020 a keď bude systém plne funkčný, začne sa používať na celej Zemi.

V charakteristikách komunikačných schopností smartfónov sa stále častejšie nachádza v stĺpci „navigácia“ zmienka o BeiDou alebo BDS. Nezainteresovaní používatelia majú preto otázku, čo to vlastne táto funkcia je a aké možnosti poskytuje majiteľovi zariadenia. Mnohí sa tiež zaujímajú o to, aké zariadenia Beidou existuje, či táto funkcia funguje v Európe a ako ju používať.

Beidou je čínsky kombinovaný navigačný systém. Kolaudácia sa začala v roku 2000. Názov dostal podľa čínskeho názvu súhvezdia Ursa Major. Systém je navrhnutý tak, aby konkuroval americkému GPS a ruskému GLONASS. Rovnako ako jeho konkurenti je to komplex dvojakého použitia určený predovšetkým pre armádu, ale je k dispozícii aj pre civilných používateľov. V súčasnosti (začiatok roku 2017) tento systém ešte nie je v globálnom meradle, pretože nepokrýva celý zemský povrch. Číňania plánujú tento cieľ dosiahnuť v roku 2020.

Ako funguje Beidou

Navigačný systém Beidou pozostáva z vesmírnych a pozemných častí. Prvá je konštelácia satelitov umiestnených na geostacionárnych a stredných obežných dráhach Zeme. Pozemný komplex pozostáva zo siete základňových staníc, ktoré tiež poskytujú určenie polohy, urýchľujú prácu a zvyšujú presnosť navigácie. Pozemné stanice sa v súčasnosti nachádzajú hlavne v Číne a niektorých ázijských krajinách, ktoré sú jej spojencami alebo partnermi. Satelitná konštelácia je však v Európe čiastočne k dispozícii.

Rovnako ako GPS alebo GLONASS, Beidou naviguje tak, že meria čas, ktorý rádiový signál prejde z vysielača (satelitu alebo pozemnej základne) do prijímača (navigátora alebo smartfónu). Pretože rýchlosť šírenia rádiových vĺn je pevná (rovná sa rýchlosti svetla), Beidou, ktorý pozná súradnice najmenej 3 zdrojov signálu a čas prechodu týchto signálov, určuje polohu smartfónu. Presnosť polohovania je v ideálnom prípade menšia ako 1 meter.

V skutočnosti je ovládanie navigačného systému dosť zložité, ale pre malé mysle, ako som ja, americký chlapík vo videu nižšie vysvetľuje princíp celkom zrozumiteľne.

Ale späť k Beidou.

Pôsobí Beidou v Európe

Keďže pokrytie Beidou zatiaľ nie je v globálnom meradle, ponúka sa otázka, či tento systém funguje na území európskeho kontinentu. Odpoveď je len čiastočne pozitívna. V roku 2015 Číňania otvorili prvú pozemnú stanicu EÚ umiestnenú v Belgicku. Vďaka tomu je používanie navigácie Beidou podmienene možné. Avšak vzhľadom na skutočnosť, že jedna základňová stanica nestačí a satelity na obežnej dráhe Strednej Zeme nie sú nepretržite nad Európou, nemusí to na vysoko presné určovanie polohy stačiť.

Napriek obmedzenej funkčnosti je z Beidou cítiť. Na území európskej časti Ruska, ako aj na Ukrajine, Bielorusku, pobaltských krajinách je signál z 2-3 čínskych satelitov možné pozorovať takmer neustále.

Ktoré smartfóny BeiDou podporuje a ako ich používať

Vzhľadom na všeobecné princípy fungovania všetkých satelitných navigačných systémov môžu výrobcovia zariadení klientov (prijímačov) teoreticky poskytovať ich súčasnú podporu. V praxi to často robí každý (ako Qualcomm), ale prítomnosť hardvérovej podpory neznamená vždy softvérovú podporu.

Čínski výrobcovia ho zvyčajne zahrnujú do smartfónov spolu s GPS a GLONASS (okrem zariadení, ktorých čipová sada nie je fyzicky schopná prijímať signály BDS). Ale iné spoločnosti môžu rozlišovať smartfóny podľa trhu. Zariadenie pre Čínu napríklad podporuje iba GPS a Beidou a verzia pre post-sovietsky trh podporuje GPS a GLONASS. V programe Test GPS AndroiTS môžete skontrolovať, či váš smartphone funguje s čínskymi satelitmi, a to tak, že vyberiete kartu so zoznamom satelitov. Príslušnosť satelitu k systému je označená vlajkou jeho krajiny, respektíve červené sú Beidou.

Ak smartfón podporuje Beidou, nemusíte používať žiadne ďalšie kroky. Stačí zapnúť navigáciu a spustiť príslušný program. V prípade potreby sa budú čínske satelity používať na zlepšenie presnosti a rýchlosti určovania polohy súbežne s americkými a ruskými.

Bude sa vám tiež páčiť:

Prečo sa smartfón zahrieva: 7 obľúbených dôvodov
Čo je RAM v smartfóne a koľko je potrebné v roku 2017