Beidou

BeiDou (北斗卫星导航系统 pinyin: Běi Dǒu Wèixīng Dǎoháng Xìtǒng eli BeiDou Navigation Satellite System) on Kiinan kansantasavallan navigaatiosatelliittien perhe, joka on nimetty Otavan tähtikuvion (kiinaksi Beidou eli Pohjoinen vakka) mukaan. Nykyinen käytössä oleva järjestelmä on BeiDou-3 ja se on suunniteltu yhteensopivaksi muiden GNSS-järjestelmien kanssa.

Beidou-satelliitteja kutsutaan englanninkielisessä lehdistössä BD-nimellä – lyhenne tulee Beidoun lisäksi Otavan englanninkielisestä versiosta Big Dipper. Media kutsuu satelliittien järjestelmän laajempaa versiota (Beidou-2) myös nimellä Compass. "BeiDou Navigation Satellite System" (BDS) -järjestelmän on tarkoitus kattaa Aasia vuoteen 2012 mennessä ja koko maapallo vuoteen 2020, jolloin siinä on 35 satelliittia. Näistä 16 on laukaistu avaruuteen vuoteen 2012 mennessä.http://www.spacedaily.com/reports/China_To_Establish_Global_Satellite_Navigation_System_By_2020_999.htmlhttp://www.gpsdaily.com/reports/China_targeting_navigation_systems_global_coverage_by_2020_999.html China targeting navigation system's global coverage by 2020, Spacedaily.com, 7.3.2013
Kiina on lupaamassa paikannuspalveluita ja -tuotteita infrastruktuurin lisäksi.http://www.gpsdaily.com/reports/China_To_Set_Up_Independent_Satellite_Navigation_System_999.html

Järjestelmiä on kolme: Ensimmäinen BeiDou eli englanniksi "BeiDou Satellite Navigation Experimental System" on BeiDou-1. Se koostuu kolmesta paikannussatelliitista, jotka palvelevat rajoitetulla valikoimalla ja tarkkuudella Kiinaa. Järjestelmä on ollut käytössä muutaman vuoden ajan. Toinen järjestelmä on BeiDou-2, joka oli paikallinen Kiinan ja sen lähialuieiden kattava järjestelmä. Nykyinen globaali järjestelmä BeiDou-3 on otettu käyttöön vuonna 2020.

Kiina aikoo ottaa 15–20 prosentin markkinaosuuden omaa teknologiaansa käyttäville laitteille, kun vuonna 2013 GPS-laitteilla on 95 prosentin markkinaosuus Kiinassakin. Ennuste toteutunee, koska vuonna 2020 maassa käytettävät laitteet käyttänevät GPS-, GLONASS, Beidou- ja Galileo-satelliitteja ja mahdollisesti Intian paikannussatelliittijärjestelmän laitteita.

Historia

BeiDou-1
Kiinan kiinnostus satelliittipaikannusjärjestelmiin juontaa 1960-luvulle, jolloin kiinanlaiset tutkijat ryhtyivät Yhdysvaltojen inspiroimana selvittämään Doppler-mittaukseen perustuvan satelliittipaikannusjärjestelmän mahdollisuutta. Tutkimustyö jatkui aina 1980-luvulle saakka kun vuonna 1983 Kiinan tiedeakatemian akateemikko Chen Fangyun ehdotti kahden geostationaarisen satelliitin hyödyntämistä navigointitarkoituksiin, joista käytettäisiin nimeä "Twin-Star Positioning System".http://www.chinatoday.com.cn/ctenglish/se/txt/2010-07/05/content_283194.htm Ideaa kokeiltiin muutamia vuosia myöhemmin vuonna 1989 kahden kiinalaisen geostationaarisen DFH-2 -satelliitin avulla. Lopulta Beidou-järjestelmään päätettiin hyödyntää kiinalaisen DHF-3 -sarjan tietoliikennesatelliittien rakennetta.http://www.astronautix.com/craft/beidou.htm BeiDou-projekti aloitettiin virallisesti vuonna 1994, tavoitteena Kiinan ja sen lähiympäristön kattava tarkka satelliittipaikannusjärjestelmä.

BeiDou-järjestelmän rakentaminen aloitettiin 2000-luvun alussa kun kaksi kokeellista satelliittia (BD-1 01 & BD-1 02) laukaistiin avaruuteen 31. lokakuuta ja 21. joulukuuta 2000. Järjestelmän varasatelliittina toimi Beidou 1C, joka laukaistiin radalleen 24. toukokuuta 2003. Satelliittien tarjoamat navigointipalvelut avautuivat siviilikäyttöön huhtikuussa 2004. Beidou 1 -satelliittijärjestelmään laukaistiin vielä neljäs satelliitti, Beidou 1D 3. helmikuuta 2007. Sen toiminnassa ilmeni häiröitä laukaisun jälkeen, minkä vuoksi uusi satelliitti jäi käyttökelvottomaksi.

BeiDou-2
BeiDou-2-satelliittijärjestelmän rakentaminen käynnistyi virallisesti vuonna 2004. Hankkeen kehitystavoitteena oli rakentaa alueellinen satelliittinavigointijärjestelmä, jolla on kyky jatkuvaan, reaaliaikaiseen, passiiviseen, kolmiulotteiseen paikannukseen, nopeuden mittaukseen ja ajoituksen tarjoamiseen, tarjoten paikannus-, navigointi- ja aikapalveluita Kiinalle ja itäisen Aasian alueelle. Ensimmäinen MEO-satelliitti laukaistiin MEO-radalle huhtikuussa 2007 ja ensimmäinen DB-2 GEO-satelliitti geostationaariselle radalle laukaistiin huhtikuussa 2009. Elokuussa 2010 ensimmäinen BD-2 IGSO-satelliitti laukaistiin kaltevalle geostationaariselle kiertoradalle. Järjestelmän koekäyttö aloitettiin 27. joulukuuta 2011. Vuonna 2012, kun kuusi satelliittia oli laukaistu neljällä raketilla, BD-2 avaruussegmentin rakentaminen saatiin päätökseen.

BeiDou-3
Globaalin BeiDou järjestelmän rakentaminen aloitettiin vuonna 2013. Järjestelmään on suunniteltu lopulta kuuluvan 35 satelliittia, joista viisi sijaitsee geostationaarisilla radoilla päiväntasaajan yläpuolella. Loput 30 satelliittia kiertävät 12 tunnin Molnija-radoilla noin 21 000 kilometrin korkeudessa ja samantapaisilla MEO-radoilla kuin amerikkalaiset GPS- tai venäläiset Glonass-navigointisatelliitit. BeiDou 2 -järjestelmän ensimmäinen satelliitti oli Compass M1 (Beidou 2B), joka laukaistiin MEO-radalleen 14. huhtikuuta 2007. Sarjan toinen satelliitti Compass G2 pääsi avaruuteen kahta vuotta myöhemmin 15. huhtikuuta 2009 GEO-radalleen. Keväällä 2012 Compassa satelliitteja on taivaalla 14.
Vuoden 2011 alussa Kiina ilmaisi, että ajanjaksona 2011-2015 laukaistaan 12-14 paikannussatelliittia, joilla luodaan kyky navigoida Aasiassa. Palvelu Kiinassa alkoi vuoden 2011 lopulla.

Aika Laukaisin  Satelliitti  Rata  Käytössä?  Järjestelmä31.10.2000  Pitkä marssi 3A  BeiDou-1A  GEO-rata 140°E  On  BeiDou-121.12.2000  Pitkä marssi 3A  BeiDou-1B  GEO 80°E  On25.5.2003  Pitkä marssi 3A  BeiDou-1C  GEO 110.5°E  On3.2.2007  Pitkä marssi 3A  BeiDou-1D  MEO-rata   Ei14.4.2007  Pitkä marssi 3A  Compass-M1  MEO-rata 21,500 km  On  BeiDou-214.4.2009  Pitkä marssi 3C  Compass-M2 eli Beidou-2 G2   On 16.1.2010  Pitkä marssi 3C  Compass-G1 eli Beidou-2 G1 GEO 144,5°E   On 2.6.2010  Pitkä marssi 3C  Compass-G3 eli Beidou-2 G3GEO 84,7°E  On 1.8.2010  Pitkä marssi  Compass-IGSO1  HEO ~36,000 km http://news.163.com/10/0806/06/6DCRU0AJ00014AED.html On 31.10.2010Pitkä marssi Compass BD-2 G4 GEO  On 17.12.2010Pitkä marssi Beidou DW7 eli BD-2 I2 http://www.gpsdaily.com/reports/China_Launches_Seventh_Orbiter_For_Indigenous_Global_SatNav_System_999.htmlGEO, inklinaatio erisuuri kuin nolla astetta  On 12.4.2011Pitkä marssi 3ABD 2 I3 http://www.spacedaily.com/reports/China_Maps_The_World_With_Beidou_999.htmlhttp://www.spacedaily.com/reports/China_launches_navigation_satellite_999.htmlGEO, inklinaatio erisuuri kuin nolla astettaOn 26.7.2011 Pitkä marssi 3A   Compass BD-2 I4 http://english.sina.com/technology/p/2011/0726/383253.html  Molnija, inklinaatio 55 astetta On1.12.2011  Pitkä marssi CZ-3ABD-2 I5 Molnija, inklinaatio 55 astettaOn 24.2.2012  Pitkä Marssi CZ-3CBeidou BD-2 G5 GEO-rata On29.4.2012 Pitkä marssi CZ-3B/E  Beidou BD-2 M3 MEO-rata  On29.4.2012 Pitkä marssi CZ-3B/E  Beidou BD-2 M4 MEO-rata  On25.10.2012Pitkä marssi CZ-3C  Beidou BD-2 G6 GEO-rata On  

Satelliittien tekniikkaa
BeiDou 1
BeiDou 1:n navigointijärjestelmä on paikallinen. Kaikki sarjan satelliitit sijaitsevat geostationaarisella radalla, mikä rajoittaa niiden palvelualuetta. Tämä alue kattaa likimain pituuspiirit 70°E - 140°E ja leveyspiirit 5°N  - 55°N. Järjestelmään kuuluu yksi varasatelliitti.

BeiDou 2

BeiDou 2- eli Compass-järjestelmä koostuu lopulta 35 satelliitista. Näistä viisi on geostationaarisella radalla ja loput matalammilla radoilla noin 21 000 kilometrin korkeudessa, jossa niiden kiertoaika maapallon ympäri on 12 tuntia. Ilmaisen palvelun lisäksi siinä on julkisen reguloidun palvelun moodi. Ilmaisen palvelun tarkkuus on maksimissaan kymmenen metriä. Länsimaissa BeiDou-nimeä käytetään ennen vuotta 2008 laukaistuista kiinalaisista paikannussatelliiteista, kun taas sen jälkeisistä käytetään Compass-nimeä. Kiinalaisissa Compass-vastaanottimissa on kyky tekstiviestien välitykseen (ilmeisesti maanpäällistä reittiä pitkin eikä satelliittitietoliikenteellä).http://www.gpsdaily.com/reports/China_Compass_Finds_Route_To_Rival_GPS_999.html
Yhden satelliitin massa on 2 200 kilogrammaa.

BeiDou-järjestelmä palvelee Kiinaa ja sen lähialueita täydellisesti vuoteen 2012 mennessä. Globaalin, maailmanlaajuisen järjestelmän on tarkoitus olla valmis vuoteen 2020 mennessä.

Kiina ja Galileo
Syyskuussa 2003 Kiina liittyi Euroopan unionin Galileo-järjestelmän rahoittajiin 230 miljoonan euron sijoituksella, mikä teki siitä EU:n ja Euroopan avaruusjärjestö ESA:n jälkeen Galileon suurimman rahoittajan. Sen asema on heikentynyt Euroopan komission päätettyä 2007 rahoittaa yksin Galileo-järjestelmän valmiiksi saattaminen. Vuoden 2006 lopussa Kiina menetti johtokuntapaikkansa Galileo Joint Underaking -organisaatiossa (GJU), kun GJU lakkautettiin ja sen toimia korvaavaksi tuli EU:n virasto GNSS Supervisory Authority.

Huhtikuussa 2011 Euroopan komissio julkisti “Towards a Space Strategy for the European Union that Benefits its Citizens”-kommunikean, jossa todetaan, että Kiinan ja EU:n välillä ei ole ristiriitaa Beidoun ja Galileon päällekkäisten viranomaistaajuuksien vuoksi. Päällekkäisyys ei tuo interferenssiongelmia signaaliin, sillä se vain estää kumpaakin osapuolta häiritsemästä toisen järjestelmää, koska toista järjestelmää ei voi häiritä toistakin järjestelmää häiritsemättä. Dokumentti haki yhteistyötä Kiinan kansantasavallan kanssa muun muassa satelliittien komponenttien valmistuksessa.https://archive.today/20120524124613/http://www.spacenews.com/civil/110405-space-policy-document-calls-for-dialogue-with-china.html EU Space Policy Document Calls for Dialogue with China, SpaceNews, 5.4.2011

Käyttöönotto
Kiinan kansantasavalta otti järjestelmän käyttöön vuoden 2012 lopussa. Kesään 2013 mennessä viisi Aasian maata on ottanut sen käyttöön: Kiinan lisäksi Thaimaa, Laos, Brunei ja Pakistan.http://www.gpsdaily.com/reports/Pakistan_adopts_Chinese_rival_GPS_satellite_system_999.html Pakistan adopts Chinese rival GPS satellite system, Spacedaily.com, 18.5.2013

Lähteet

Aiheesta muualla
 Beidoun virallinen kiinalainen sivusto
 BDstar Navigation
 Beidou (Big Dipper) – GlobalSecurity.org 

Luokka:Satelliittipaikannusjärjestelmät
Luokka:Satelliittikonstellaatiot
Luokka:Kiinan avaruustoiminta