Zusammensetzung und Funktionsweise des Satellitennavigationssystems Beidou

1. Wie sieht der "dreistufige" Entwicklungsweg des Satellitennavigationssystems Beidou aus?

Die Entwicklung des Beidou-Satellitennavigationssystems folgt den strategischen Grundsätzen "Qualität zuerst, Sicherheit zuerst, Anwendung zuerst und Nutzen zuerst" und hält sich an die Entwicklungsprinzipien Unabhängigkeit, Offenheit, Kompatibilität und schrittweiser Fortschritt. Der Grundgedanke ist, zunächst die Region abzudecken und dann weltweit zu expandieren. Der "dreistufige" Entwicklungsweg des Beidou-Systems betont die regionale Garantie, den globalen Dienst und die chinesischen Merkmale. Die einzelnen Schritte dieses Entwicklungsweges sind wie folgt:

Schritt 1: Beidou-Satellitennavigationstestsystem

Im Jahr 1994 begann China mit dem Bau des Beidou-Satellitennavigationstestsystems. Bis zum Jahr 2000 wurden nacheinander zwei Beidou-Navigationstestsatelliten gestartet, und das Beidou-Satellitennavigationstestsystem wurde eingerichtet. China war damit das dritte Land mit einem unabhängigen Satellitennavigationssystem. Im Jahr 2003 wurde der dritte Beidou-Navigations-Testsatellit gestartet, und die Leistung des Systems wurde weiter verbessert.

Das Beidou-Satellitennavigationssystem besteht aus drei Teilen: dem Segment für die Weltraumkonstellation, dem Segment für die Bodenkontrolle und dem Segment für das Nutzerterminal. Das Segment der Weltraumkonstellation umfasst drei Satelliten in einer geostationären Umlaufbahn (GEO), die sich auf 80 Grad, 110,5 Grad bzw. 140 Grad östlicher Länge befinden. Das Bodenkontrollsegment umfasst das Kontrollzentrum und die Kalibrierungsstation, die für die Bestimmung der Satellitenumlaufbahn, die Korrektur der Ionosphäre, die Nutzerpositionierung, die Kurznachrichtenkommunikation und andere Aufgaben zuständig sind. Das Nutzerterminal-Segment umfasst Hand-, Fahrzeug- und Kommandoterminals, die Ortungs-, Zeitgebungs- und Kurznachrichten-Kommunikationsdienste mit einer Ortungsgenauigkeit von mehr als 20 Metern anbieten.

Schritt 2: Regionaler Dienst des Satellitennavigationssystems Beidou

Im Jahr 2004 begann China mit dem Aufbau des Satellitennavigationssystems Beidou. Ende 2012 war das Netz aus 5 geostationären Satelliten (GEO), 5 Satelliten in einer geneigten geosynchronen Umlaufbahn (GSO) und 4 Satelliten in einer mittleren Erdumlaufbahn (MEO) im Wesentlichen fertiggestellt und bietet regionale Dienste wie Positionsbestimmung, Geschwindigkeitsmessung, Zeitmessung, Kurznachrichtenkommunikation und andere Dienste, wobei die Genauigkeit im Vergleich zum experimentellen System erheblich verbessert wurde.

Schritt 3: Globaler Dienst des Satellitennavigationssystems BeiDou

Das BeiDou-3-System zielt auf eine globale Abdeckung ab. Es begann mit intensiven Starts im Jahr 2017. Am 25. Juni 2019 startete China erfolgreich den 46. BeiDou-3-Satelliten, womit das BeiDou-3-Netzwerk im Wesentlichen fertiggestellt ist. Er wird mit den bestehenden 20 BeiDou-3-Satelliten zusammenarbeiten, um die Systemabdeckung und die Serviceleistung zu verbessern. Es ist geplant, bis Ende 2019 weitere 9 BeiDou-3-Satelliten zu starten. Im Jahr 2020 wird die Zahl der BeiDou-3-Satelliten 30 erreichen, die umfassende globale Dienste anbieten werden.

Was sind die Bestandteile des BeiDou-Navigationssystems?

Das BeiDou-Navigationssystem besteht aus drei Hauptteilen: dem Raumsegment, dem Betriebskontrollsegment und dem Nutzersegment. Das BeiDou-3-Raumsegment besteht aus 30 Satelliten, darunter 3 Satelliten in der geostationären Umlaufbahn (GEO), 3 Satelliten in der geneigten geosynchronen Umlaufbahn (GSO) und 24 Satelliten in der mittleren Erdumlaufbahn (MEO). Das Betriebskontrollsegment umfasst mehr als 30 Bodenstationen, wie Hauptkontrollstationen, Einspeisestationen und Überwachungsstationen. Das Nutzersegment umfasst verschiedene BeiDou-Terminals, Terminals, die mit anderen Navigationssystemen kompatibel sind, und damit verbundene Anwendungsdienstsysteme.

Das gegenwärtig in Betrieb befindliche BeiDou-2-System bietet vier Dienste an: Autorisierungsdienst, öffentlicher Dienst, Weitverkehrs-Differentialdienst (Satellitenerweiterung) und Kurznachrichten-Kommunikationsdienst. Das System bietet eine Positionsgenauigkeit von mehr als 10 Metern, eine Zeitgenauigkeit von mehr als 20 Nanosekunden und eine Geschwindigkeitsmessgenauigkeit von 0,2 Metern pro Sekunde.

3. welche Dienste kann das BeiDou-3-System anbieten?

Das BeiDou-3-System ist das komplexeste System des globalen Satellitennavigationssystems (GNSS). Es stellt die Fusion des regionalen Systems BeiDou-2 und des globalen Systems BeiDou-3 dar und kombiniert drei Arten von Satellitenbahnen: geostationäre Umlaufbahn (GEO), geneigte geosynchrone Umlaufbahn (IGSO) und mittlere Erdumlaufbahn (MEO). Das BeiDou-3-System bietet Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdienste (PNT) sowie Kommunikationsdienste.

Der 20. BeiDou-3-Netzwerksatellit wurde am 23. April 2019 gestartet und ist der erste IGSO-Satellit des BeiDou-3-Systems. Er ist mit 18 MEO-Satelliten und einem GEO-Satelliten vernetzt, die zuvor gestartet wurden. Im Jahr 2019 werden außerdem 6 MEO-Satelliten (Medium Earth Orbit), 2 GEO-Satelliten (Geostationary Orbit) und 2 GSO-Satelliten (Geostationary Orbit) in die Umlaufbahn gebracht, mit dem Ziel, bis 2020 ein vollständiges BeiDou-3-Satellitennetz mit 30 Satelliten zu errichten, um globale Dienste anzubieten. Bis dahin wird die Gesamtzahl der BeiDou-3-Satelliten in der Umlaufbahn 30 erreichen, darunter 3 GEO-Satelliten, 3 Satelliten in einer geneigten geostationären Umlaufbahn (IGSO) und 24 Satelliten in einer mittleren Erdumlaufbahn (MEO), was die größte Konstellation unter den derzeitigen GNSS-Konstellationen darstellt.

Zu den Leistungsindikatoren der globalen BeiDou-3-Dienste gehören: Fehler der räumlichen Signalentfernung von weniger als 0,5 Metern, Positionierungsgenauigkeit bei einer Frequenz von 7 Metern, Positionierungsgenauigkeit bei zwei Frequenzen von 3 Metern, Geschwindigkeitsmessgenauigkeit von 0,2 Metern/Sekunde, Zeitgenauigkeit von 20 Nanosekunden und Verfügbarkeit von 99%. Darüber hinaus ist die Serviceleistung im asiatisch-pazifischen Raum deutlich besser als die weltweite Leistung. Meistverkaufte Wifi-Störsender und GPS-Störsender in Europa und Amerika.

4. welche Eigenschaften hat das BeiDou-System im Vergleich zu anderen GNSS?

Das BeiDou-3-System weist wesentliche Merkmale auf, die es von anderen GNSS-Systemen unterscheiden. Das bemerkenswerteste Merkmal ist die Bereitstellung regionaler und globaler Kurzmitteilungsdienste, die in anderen GNSS-Systemen nicht verfügbar sind. Diese einzigartige Eigenschaft kann auf den Entwicklungsprozess des BeiDou-Systems zurückgeführt werden, das sich aus einem aktiven System entwickelte und die entsprechenden Merkmale beibehielt. Diese Funktion wurde erstmals in BeiDou-2 eingeführt und in BeiDou-3 fortgeführt, so dass das System regionale und globale Kurznachrichtendienste anbieten kann.

Darüber hinaus kombiniert das BeiDou-3-System ein globales Basisdienstsystem mit einem regionalen satellitengestützten Erweiterungssystem, was es zum komplexesten System der Welt macht. Es integriert drei Orbitalformen: mittlere Erdumlaufbahn (MEO), geostationäre Umlaufbahn (GEO) und geneigte geosynchrone Umlaufbahn (GSO). Diese Kombination stellt eine bahnbrechende Erforschung der Integration von Navigations- und Kommunikationssatelliten dar und legt den Grundstein für künftige Entwicklungen in diesem Bereich.

5) Was ist das Prinzip der aktiven Positionierung von Beidou-1?

Das Satellitennavigations-Testsystem BeiDou-1, auch bekannt als BeiDou-1, arbeitet nach dem Prinzip der aktiven Positionsbestimmung. Es besteht aus drei Hauptkomponenten: drei Positionierungssatelliten (zwei Betriebssatelliten und ein Reservesatellit), dem Bodensegment (einschließlich des Bodenkontrollzentrums und der Kalibrierungsstation) und den Nutzerterminals. BeiDou-1 bietet bei jedem Wetter Echtzeit-Ortungsdienste mit einer kalibrierten Genauigkeit von 20 Metern und einer unkalibrierten Genauigkeit von 100 Metern.

Das BeiDou-1-Testsystem wurde 1994 offiziell eingerichtet und ist seit dem Start von zwei Satelliten im Jahr 2000 in Betrieb. 2003 wurde es durch einen zusätzlichen Satelliten ergänzt. Es deckt einen Bereich von 70-140° östlicher Länge und 5°-55° nördlicher Breite ab. Sobald der Satellit das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, wird das System seinen Betrieb einstellen.

Das Satellitennavigationssystem BeiDou-1 besteht aus einem Raumsegment mit drei geostationären Satelliten, die sich auf 80°, 110,5° und 140° östlicher Länge des Äquators befinden. Das Bodenkontrollsegment umfasst ein Kontrollzentrum und eine Kalibrierungsstation. Das Kontrollzentrum ist für Aufgaben wie die Bestimmung der Satellitenbahn, die Korrektur der Ionosphäre, die Bestimmung des Nutzerstandorts und den Austausch von Kurzmitteilungsinformationen zuständig. Die Kalibrierungsstation liefert Entfernungsbeobachtungs- und Korrekturparameter an das Kontrollzentrum. Das Nutzersegment umfasst verschiedene Terminals wie Handheld-, Fahrzeug- und Kommando-Terminals, die für die Übertragung von Ortungsanwendungen und den Empfang von Positionskoordinateninformationen verwendet werden.

Die wichtigsten Funktionen und Leistungsindikatoren des Beidou-1-Testsystems sind wie folgt

• Servicefunktionen: Ortung, ein- und zweiseitige Zeitmessung, Kurznachrichtenkommunikation
• Servicebereich: China und umliegende Gebiete
• Ortungsgenauigkeit: besser als 20 Meter
• Zeitgenauigkeit: Einweg 100 Nanosekunden, Zweiweg 20 Nanosekunden
• Kommunikation von Kurznachrichten: 120 chinesische Zeichen werden jedes Mal übertragen

Das Raumsegment Beidou-1 besteht aus zwei Betriebssatelliten und einem Backup-Satelliten im Orbit, die sich alle in einer geostationären Umlaufbahn in etwa 36.000 km Entfernung vom Boden befinden. Die Signalausgabe und -eingabe zwischen dem Bodenkontrollzentrum, den Satelliten, den Benutzerterminals und den Kalibrierungsstationen erfolgt auf unterschiedlichen Frequenzen. Das Bodenkontrollsegment umfasst das Kontroll- und Verwaltungszentrum, das für die Satellitenüberwachung, die Berechnung der Nutzerposition, die Zeitmessung und die Kommunikation zuständig ist. Die Verfolgungs- und Kontrollstation überwacht den Satelliten und liefert Daten an das Kontrollzentrum, während das Kalibrierungssystem Aufgaben wie die Messung der Satellitenbahn, die differentielle Positionierung und die barometrische Höhenmessung übernimmt. Das Nutzersegment besteht aus normalen Nutzercomputern, Befehlsnutzercomputern und Zeitnutzercomputern.

Beidou-1 verwendet eine aktive Positionsbestimmung. Die Entfernungsmessung von jedem Satelliten zum Benutzer ist unabhängig von der Uhr des Benutzercomputers. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung hängt von der Genauigkeit der Atomuhr der Signalquelle ab. Das System muss genaue geografische Höhendaten aus der nationalen Höhendatenbank beziehen. Das Ortungsprinzip von Beidou-1 besteht darin, drei Sphären zu konstruieren, von denen zwei bekannte Satellitenpositionen und Entfernungen von den Nutzern haben und eine Sphäre den Radius der Erde plus die Höhe des Nutzers darstellt. Der Schnittpunkt dieser drei Sphären auf der Erde ist die Position des Nutzers, gemäß dem "Drei-Kugel-Schnittpunkt-Messprinzip". Der Positionsbestimmungsprozess beinhaltet, dass das Bodenzentrum ein Abfragesignal an den Satelliten sendet, der Benutzercomputer mit seinem eigenen Signal antwortet, das Bodenzentrum die Position auf der Grundlage von Daten wie der Umlaufzeit berechnet, die Positionsinformationen an den Benutzer sendet und die Position auf dem Benutzerterminal anzeigt.

Wie setzt sich das System zusammen und wie funktioniert die passive Positionsbestimmung von Beidou-2?

BeiDou-2 ist ein Satellitennavigationssystem, das Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdienste für den asiatisch-pazifischen Raum bietet. Es besteht aus vier Arten von Diensten: autorisierter Dienst, öffentlicher Dienst, Wide Area Differential Service und Positionsmeldedienst. Das System bietet einen weiträumigen Differenzialdienst mit einer Positionierungsgenauigkeit von 1 Meter und einen Kurznachrichtendienst für autorisierte Nutzer in China und den umliegenden Gebieten. Der Positionsmeldedienst wurde modifiziert, um die Nutzerkapazität zu erhöhen und die Sendeleistung zu reduzieren, indem von Doppelabdeckung auf Einzelabdeckung und von Doppelsatellitenbetrieb auf Dreifachsatellitenbetrieb umgestellt wurde, wobei die Betriebsart "Drei-Empfang-Ein-Senden" eingeführt wurde, um die Anforderungen an eine schnelle Positionsbestimmung und Positionsmeldung zu erfüllen.

Die wichtigsten Funktionen und Leistungsindikatoren von BeiDou-2 sind wie folgt

• Hauptfunktionen: Ortung, Geschwindigkeitsmessung, ein- und zweiseitige Zeitmessung, Kurznachrichtenkommunikation
• Dienstgebiet: China und Teile des asiatisch-pazifischen Raums
• Ortungsgenauigkeit: besser als 10 Meter
• Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung: besser als 0,2 Meter/Sekunde
• Zeitgenauigkeit: 50 Nanosekunden (bidirektional: 10 Nanosekunden)
• Kommunikation von Kurznachrichten: 120 chinesische Zeichen werden jedes Mal übertragen

Zusätzlich zu den Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdiensten, die von GPS bereitgestellt werden, bietet BeiDou-2 auch spezielle Funktionen wie Positionsmeldungen, Kommunikation und regionale Hochpräzisionsortung/-zeitgebung. Es integriert RNSS- (Radio Navigation Satellite System) und RDSS- (Radio Determination Satellite Service) Anwendungen, die es den Nutzern ermöglichen, unabhängig voneinander kontinuierliche Positionsbestimmungen und Geschwindigkeitsmessungen durchzuführen, ohne Antwortsignale zu senden, und kann RDSS je nach Bedarf für Positionsmeldungen, die Verfolgung und Identifizierung von Nutzern und die Kommunikation von Kurznachrichten nutzen. BeiDou-2 unterstützt die RNSS- und RDSS-Dual-Mode-Fusion und unterstützt die Anwendungsfusion von fremden GPS- und GLONASS-Satelliten in Benutzerterminals.

Das BeiDou-2-System besteht aus drei Teilen: der Satellitenkonstellation, der Bodenbetriebskontrolle und dem Nutzerterminal. Die Satellitenkonstellation besteht aus 5 GEO-Satelliten (geostationäre Umlaufbahn), 5 GSO-Satelliten (geosynchrone Umlaufbahn) und 4 MEO-Satelliten (mittlere Erdumlaufbahn). Das Bodenkontrollsystem ist für die Verwaltung der Satellitensignale und die Informationsverarbeitung zuständig. Zu den Benutzerterminals gehören verschiedene Arten von Beidou-Terminals, darunter auch Terminals, die mit anderen Navigationssystemen kompatibel sind.

Beidou-2 ermöglicht die Kompatibilität und Interoperabilität mehrerer Systeme, so dass die Nutzer die Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdienste mehrerer Satellitennavigationssysteme gleichzeitig nutzen können. Dies bedeutet, dass das Beidou-System unabhängig oder in Verbindung mit anderen GNSS-Systemen (Global Navigation Satellite System) arbeiten kann, ohne sich gegenseitig zu stören. Der Empfänger kann die Signale von Beidou-, GPS-, GLONASS- und Galileo-Satellitennavigationssystemen für die Navigation nutzen und bietet so eine verbesserte Serviceleistung.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Beidou-Satellitennavigationssystems wurde das Konzept des Nutzersegments ständig erweitert, um eine breitere Palette von Anwendungen und die Integration mit anderen Technologien abzudecken. Die Satellitennavigation ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil aller Lebensbereiche in Wirtschaft und Gesellschaft geworden, zu einem wichtigen Teil der raum-zeitlichen Informationsdienste, und hat das Produktions-, Lebens- und Umweltmodell des Informationszeitalters geprägt. Das Nutzersegment hat sich zu einem Konzept auf Systemebene entwickelt, das den potenziellen Anwendungs- und Servicewert des Satellitennavigationssystems und seine führende Rolle in der Gesellschaft widerspiegelt.

7. was sind die innovativen Designs der Beidou-3-Signale?

Das Signaldesign von BeiDou-3 (BDS Global System) nutzt mehrere innovative Technologien, um den Herausforderungen der Frequenzbeschränkungen, der Kompatibilität mit anderen Systemen, der Rechte an geistigem Eigentum und der wachsenden Nachfrage nach Diensten zu begegnen. Zu diesen innovativen Designs gehören:

1. QMBOC (Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier):

• Die Mittenfrequenz des zivilen Signals B1C ist auf 1575,42 MHz festgelegt, was mit den Frequenzen von GPS L1 und Galileo E1 übereinstimmt.
• QMBOC moduliert die BOC(1.1)- und BOC(6,1)-Komponenten auf zwei orthogonale Phasen, wodurch Kreuzkorrelationsstörungen und Patentprobleme vermieden werden.
• QMBOC bietet hohe Entfernungsgenauigkeit, Stabilität und Kompatibilität mit GPS- und Galileo-Signalen im gleichen Frequenzband.

2.TD-AltBOC (Time Division Alternating Binary Offset Carrier) und ACE-BOC (Asymmetric Constant Envelope Binary Offset Carrier):

• Die Frequenzen B2a und B2b unterstützen die Interoperabilität mit GPS L5 und Galileo E5.
• TD-AltBOC verwendet Zeitmultiplex für Daten- und Pilotkomponenten, was die Implementierung des Senders vereinfacht.
• ACE-BOC verfügt über unabhängige geistige Eigentumsrechte, Daten- und Pilotkomponenten sind orthogonal angeordnet, und das Leistungsverhältnis kann flexibel gesteuert werden.
• Sowohl TD-AltBOC als auch ACE-BOC gewährleisten Signalkompatibilität, Anpassungsfähigkeit und unterstützen zukünftige Beidou+GPS+Galileo-Empfängerdesigns.

3. zweifaches QPSK:

• Dual QPSK ist eine Onboard-Multiplexing-Technologie, die eine Kombination von BOC und QPSK mit mittlerer Leistung am B3-Frequenzpunkt ermöglicht.
• Es ermöglicht eine flexible Leistungssteuerung und die Zusammenführung zweier QPSK-ähnlicher Signale mit konstanter Hüllkurve, wodurch die Implementierung und die Leistungseffizienz optimiert werden.

Diese innovativen Signaldesigns von Beidou-3 überwinden Patentschranken, gewährleisten die Kompatibilität mit anderen Systemen, verbessern die Entfernungsmessung und die Antistörungsfähigkeiten und unterstützen zukünftige Empfängerarchitekturen. Sie betonen auch unabhängige geistige Eigentumsrechte, vereinfachen die Implementierung von Sendern und erfüllen die sich entwickelnden Anforderungen der Navigationsindustrie.

8) Was sind das Zeit- und das Raumreferenzsystem des Beidou-Systems?

Das BeiDou-Satellitennavigationssystem verwendet das Chinesische Geodätische Koordinatensystem 2000 (CGCS2000) als Koordinatensystem und die BeiDou-Zeit (BDT) als Zeitreferenz.

Das geodätische Koordinatensystem CGCS2000 ist wie folgt definiert: der Ursprung befindet sich im Massenschwerpunkt der Erde, die Z-Achse zeigt auf den vom Internationalen Erdrotationsdienst (ERS) bestimmten Referenzpol, die X-Achse ist auf den Referenzmeridian ausgerichtet, der durch den Schnittpunkt der zur Z-Achse orthogonalen Äquatorialebene und den Ursprung verläuft, Mit dem positiven Referenzpol als Bezugspunkt bilden die Y-Achse, die Z-Achse und die X-Achse ein rechtwinkliges rechtwinkliges Koordinatensystem, der Ursprung von CGCS2000 ist auch der geometrische Mittelpunkt des CGCS2000-Ellipsoids, und die Z-Achse ist die Rotationsachse des rotierenden Ellipsoids. Zu den wichtigsten Konstanten, die durch das CGCS2000-Referenzellipsoid definiert sind, gehören:

• Semi-Dur-Achse: a = 6378137,0m
• Gravitationskonstante der Erde (einschließlich Atmosphäre): μ = 3,986004418×10^14m^3/s^2
• Abflachungsrate: f = 1/298.257222101
• Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation: ω = 7,2921150×10^-5rad

Was das Zeitsystem betrifft, so verwendet das BeiDou-System die BeiDou-Zeit (BDT) als Referenz. Die BDT verwendet die Sekunde des Internationalen Einheitensystems (SI) als Basiseinheit, die kontinuierlich akkumuliert wird, ohne intermittierende Sekunden zu verwenden. Die BDT beginnt um 00:00:00 Uhr koordinierter Weltzeit (UTC) am 1. Januar 2006. BDT berechnet die Anzahl der Wochentage und Sekunden innerhalb der Woche. Sie wird über UTC (NTSC) mit der internationalen koordinierten Zeit (UTC) synchronisiert, wobei sichergestellt wird, dass die Abweichung zwischen BDT und UTC innerhalb von 100 Nanosekunden (Modulo 1 Sekunde) bleibt. Die Schaltsekundeninformation zwischen BDT und UTC wird in der Navigationsmeldung übermittelt.

9. wie erreicht Beidou-3 eine hochpräzise Positionierung, Navigation und Zeitmessung?

Das BeiDou-3-Satellitennavigationssystem gewährleistet eine hochpräzise Positionierung, Navigation und Zeitmessung durch mehrere wichtige Maßnahmen und Funktionen. Zu diesen Maßnahmen und Funktionen gehören:

1. Verwendung von Atomuhren: BeiDou-3 verwendet an Bord Atomuhren wie Rubidium-, Cäsium- und Wasserstoffuhren, bei denen es sich um extrem genaue Zeitmessgeräte handelt. Der Stabilitätsfehler dieser Uhren liegt zwischen 10^-13 und 10^-15 und gewährleistet eine genaue Zeitmessung. Durch die Verwendung von Atomuhren als Zeit- und Frequenzstandards erzielt BeiDou-3 hochpräzise Messungen und genaue Entfernungsberechnungen zwischen Satelliten und Empfängern.
2. Systementwurf: BeiDou-3 nutzt Systemdesigntechniken zur Verbesserung der Genauigkeit. Die Verwendung von Zweifrequenz- oder Mehrfrequenzsignalen hilft beispielsweise, ionosphärische Effekte zu eliminieren, die sich auf verschiedene Frequenzen in unterschiedlichem Maße auswirken. Durch die Verwendung des bekannten Frequenzverhältnisses kann die Methode der normalisierten differentiellen Auslöschung bei gleichen Frequenzen verwendet werden, um ionosphärische Effekte abzuschwächen.
3. Multimodus-Verbesserung und Fehlerkorrektur: BeiDou-3 verwendet eine Vielzahl von Optimierungs- und Fehlerkorrekturverfahren, um Fehler, die die Genauigkeit beeinträchtigen, zu beseitigen. Dazu gehören die genaue Korrektur der Satelliten-Ephemeriden, die Korrektur der Uhrzeit und die Korrektur ionosphärischer Fehler. Die Verfügbarkeit von Echtzeit-Netzkorrekturen verbessert die Genauigkeit der Nutzerpositionierung erheblich.
4. Differenzialtechnik: BeiDou-3 verwendet in großem Umfang verschiedene Stufen der Differenzialtechnologie, z. B. Codephasen- und Trägerphasenparameter, lokales und weiträumiges Differenzial, statisches und Echtzeit-Differenzial sowie netzwerkbasiertes Differenzial. Diese Technologien verbessern die Genauigkeit weiter, indem sie Fehler kompensieren und die Positionierungsgenauigkeit verbessern.
5. Optimierung der Satellitenverteilung: BeiDou-3 berücksichtigt die geometrische Verteilung der Satelliten im Raum, um die Fehlerverstärkungsfaktoren zu minimieren. Durch den strategischen Einsatz von Satelliten soll der geometrische Faktor der Genauigkeit optimiert werden. Die Interoperabilität von Satellitensignalen mehrerer globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS) kann die Positionierungsgenauigkeit verbessern und bietet neue Möglichkeiten, höhere Genauigkeitsstufen zu erreichen.

BeiDou-3 erreicht eine hochpräzise Positionierung, Navigation und Zeitmessung durch den Einsatz von Atomuhren, Systemdesign, Fehlerkorrekturtechnologie, Differenzialtechnologie und anderen Mitteln. Es zeichnet sich durch globale Abdeckung, Allwetterbetrieb, unbegrenzte Nutzerkapazität, Echtzeitdynamik usw. aus und hebt sich damit von vielen anderen Navigationssystemen ab.

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