Vidas anteriores en el proceso de desarrollo de "tres pasos" del sistema Beidou
El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó el primer satélite terrestre artificial del mundo, dando inicio a la era espacial de la humanidad. Estados Unidos está prestando mucha atención a esto. El matemático William Gay y el físico George Weifenbach descubrieron un fenómeno en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Hopkins: la frecuencia del satélite lanzado por la Unión Soviética cambiaría en cierta medida. Después de investigar, finalmente descubrieron que se trataba del efecto de desplazamiento Doppler causado por el movimiento relativo. Posteriormente, los dos científicos realizaron un estudio experimental y descubrieron que si se instalaban varios receptores en tierra, se podía calcular la posición específica del satélite a partir de las señales recibidas con diferentes diferencias de frecuencia. Estaban muy felices de decirle al director del laboratorio, Frank McClure, que habían logrado el posicionamiento Doppler y el seguimiento de los satélites soviéticos.
En ese momento, el director Frank estaba haciendo un estudio naval sobre cómo localizar la posición específica de los buques de guerra en el vasto mar. Después de escuchar el informe de los dos científicos, sus ojos se iluminaron: dado que puedes descubrir dónde está el satélite, si inviertes el problema, el satélite también podrá descubrir dónde estás. Esto le abrió el camino para estudiar el posicionamiento de los acorazados navales en ese momento. El sistema GPS se inició basándose en esta idea.
El primer problema urgente a resolver a la hora de impulsar el proyecto GPS es qué órbita debe adoptar el satélite: ¿baja, media o alta? Si se utiliza una órbita baja: la precisión es relativamente alta, pero se necesitan 200 satélites para cubrir el mundo. Un proyecto tan grande es realmente inasequible. Entonces, si se adopta una órbita alta, en teoría tres satélites pueden cubrir el mundo. Pero además de la dificultad de lanzar satélites en órbita alta, la precisión del posicionamiento también será mucho menor. Por lo tanto, la órbita media es una solución relativamente comprometida, que cubre sólo entre 24 y 36 satélites en todo el mundo. Sin embargo, dado que la órbita se está moviendo, incluso si el objeto en tierra no se mueve, su velocidad en relación con el satélite sigue siendo muy grande, por lo que el método de desplazamiento de frecuencia Doppler se puede utilizar por completo. Sobre la base de las consideraciones generales anteriores, los Estados Unidos eligieron una solución de órbita media de 24 satélites. El primero se lanzó en 1978 y el sistema completo se puso en funcionamiento en 1995. Actualmente hay 30 satélites, divididos en dos modos: posicionamiento militar y civil, de los cuales el modo civil está abierto al mundo.
Cabe señalar que el uso del efecto Doppler para el posicionamiento es una práctica temprana, y ahora el método principal es utilizar relojes atómicos extremadamente precisos. Midiendo la señal y el tiempo que tarda desde el satélite hasta el objeto, se puede determinar la distancia entre ellos. La posición de un objeto está determinada por tres o más de estas distancias. El efecto Doppler ahora sólo se utiliza como medio auxiliar.
El sistema GPS en el que Estados Unidos ha invertido mucho se puede utilizar de forma gratuita en todo el mundo. Esto se debe a que el sistema GPS gratuito definitivamente formará un mercado enorme en todo el mundo. Gracias a este sistema, se generarán nuevas industrias internacionales y se formará un fuerte poder blando nacional. Por tanto, el GPS gratuito es de interés nacional de Estados Unidos.
El GPS gratuito es un bienestar para personas de todo el mundo, pero es un desafío para los militares. Por supuesto, los países hostiles a Estados Unidos también pueden instalar sistemas GPS en sus aviones militares y buques de guerra. Por supuesto, el sistema GPS que instalaron es sólo un sistema civil y su precisión es diez veces peor que la utilizada por el ejército estadounidense. Lo que es más importante es que si este país va a la guerra con Estados Unidos y Estados Unidos detiene su sistema GPS, usted quedará ciego y confundido acerca de la dirección y el objetivo, lo que es aún más aterrador es que si Estados Unidos le envía una parodia; código, entonces un misil que apuntes a los Estados Unidos podría volar directamente hacia tu cuerpo. Por lo tanto, los armamentos de otros países no deben utilizar el GPS estadounidense. Una vez que se vuelvan dependientes, las consecuencias serán desastrosas.
Por ello, es necesario desarrollar un sistema propio de posicionamiento y navegación. Por supuesto, desarrollar sus propios sistemas de posicionamiento y navegación es sólo un derecho de unos pocos países importantes. Porque el sistema de navegación GPS es realmente más grande que el de la Tahoe. Los países pequeños con una fuerza nacional general débil simplemente no pueden permitírselo.
De hecho, desde los años 70, China ha propuesto un "nuevo plan de cuatro estrellas". A principios de la década de 1980, un grupo de expertos encabezado por el académico Chen Fangyun, padre de dos bombas y un satélite, propuso un plan de posicionamiento de satélites duales, que se consideró el mejor plan en ese momento. Sin embargo, debido a las condiciones económicas y otras razones, se retrasó diez años. Hasta 1991, cuando los chinos fueron despertados por la Guerra del Golfo, la aplicación del sistema GPS en Estados Unidos tuvo mucho éxito. Los responsables de la toma de decisiones en ese momento se dieron cuenta profundamente de que las guerras futuras deben depender de esta tecnología.
Como resultado, se puso en marcha inmediatamente el plan de posicionamiento de doble estrella que había estado en suspenso durante diez años.
El sistema Beidou se ha desarrollado desde la década de 1990 y la estrategia de desarrollo se basa en un proceso de tres pasos: primero de forma proactiva y luego de forma pasiva. Primero a nivel regional y luego a nivel mundial. Se han construido sucesivamente los sistemas Beidou-1, Beidou-2 y Beidou-3 y se ha construido un sistema de navegación por satélite con características chinas. La construcción en tres pasos del sistema Beidou es una ruta de desarrollo propuesta basada en el desarrollo tecnológico y económico actual de nuestro país en diferentes etapas.
El primer paso es construir el sistema Beidou-1, también llamado sistema de prueba de navegación por satélite Beidou, para realizar la navegación por satélite desde cero. 65438-0994, se inició oficialmente la construcción del sistema Beidou-1. En 2000, se completó y puso en funcionamiento el sistema Beidou-1, que lanzó dos satélites geoestacionarios. En 2003 se lanzó un tercer satélite geoestacionario para mejorar aún más el rendimiento del sistema. La finalización del sistema Beidou-1 ha supuesto un primer paso exploratorio, que inicialmente satisface las necesidades de posicionamiento, navegación y sincronización de mi país y sus alrededores. En aquella época se utilizaba un sistema de posicionamiento activo, lo que significaba que el usuario necesitaba transmitir una señal al sistema para localizar. Este proceso depende de transpondedores satelitales, por lo que hay un retraso de tiempo, una capacidad limitada y no puede cumplir con requisitos dinámicos elevados.
En ese momento, los funcionarios afirmaron que Beidou-1 tenía ventajas únicas tanto en comunicación como en posicionamiento, pero su función de comunicación era mucho peor que la de Inmarsat, y su función de posicionamiento también era mucho peor que la del GPS. A pesar de esto, Beidou-1 ha logrado sus objetivos de diseño y ha tenido mucho éxito en ingeniería. Sin los sistemas Inmarsat y GPS, Beidou-1, que puede posicionarse y comunicarse, está simplemente radiante. Pero el problema es que cuando salió la primera generación de Beidou, estos dos sistemas satelitales ya estaban bastante maduros. En su comparación, la experiencia de Beidou-1 es relativamente pobre, entonces, ¿qué debemos hacer a continuación?
En ese momento, a China le gustó el proyecto europeo Galileo, que es un proyecto de sistema de navegación y posicionamiento global por satélite desarrollado conjuntamente por países europeos. En aquella época Europa tenía tecnología pero carecía de dinero. A China le preocupa que el sistema Beidou-1 no sea lo suficientemente potente, por lo que, naturalmente, las dos empresas se llevaron bien. Se informa que cuando China se unió al programa Galileo, pagó generosamente directamente una tarifa de admisión de 200 millones de euros. Sin embargo, después de pagar el dinero, China sintió cada vez más que algo andaba mal. De hecho, Europa trajo a Japón y la India. Pagan menos pero tienen más poder. Gastar más dinero no es un gran problema. La clave es que estos dos países son contra los que debemos protegernos militarmente. ¿Deberíamos utilizar los mismos sistemas que ellos militarmente? Cuando China se dio cuenta de que algo andaba mal, decidió retirarse. Después de dimitir, trabajó solo y comenzó a desarrollar Beidou-2.
El sistema Beidou-2, desde el posicionamiento activo hasta el posicionamiento pasivo, la navegación regional sirve a Asia-Pacífico. En 2004 se inició la construcción del sistema Beidou-2. Beidou-2 construyó de forma innovadora una arquitectura de constelación híbrida en órbitas medias y altas. En 2012, había completado la red de lanzamiento de 14 satélites. El sistema Beidou-2 es compatible con el sistema de posicionamiento activo Beidou-1 y agrega un sistema de posicionamiento pasivo. En otras palabras, los usuarios no necesitan transmitir señales ellos mismos, solo necesitan recibir señales para localizar y resolver las limitaciones de capacidad del usuario, satisfaciendo necesidades altamente dinámicas. La finalización del sistema Beidou-2 no sólo servirá a China, sino que también proporcionará servicios de posicionamiento, medición de velocidad, temporización y comunicación de mensajes cortos a usuarios de la región de Asia y el Pacífico.
La órbita y frecuencia utilizadas por Beidou-2 en aquel momento coincidían con las del Galileo europeo. Esto inevitablemente genera competencia por las órbitas y frecuencias de los satélites. Las órbitas de los satélites y las frecuencias espaciales son recursos compartidos por la humanidad. ¿Cómo deberían asignarse? Las reglas internacionales no dividen por país ni por población, pero cuenta quien lo ocupa primero. En junio de 5438 + febrero de 2005, el primer satélite del proyecto Galileo salió al espacio, pero no voló. Sólo ocupa la órbita, no la frecuencia. La razón principal para no abrir el canal es que Europa tiene escasez de dinero y no tiene dinero para abrirlo. Más tarde, el satélite chino Beidou-2 también se elevó hacia el cielo y la frecuencia se activó tan pronto como subió. Ahora ocupa tanto la órbita como la frecuencia. El Galileo de Europa jugueteó lentamente con él, mientras que el Beidou de China siguió lanzando satélites uno tras otro, y luego golpeó dos satélites de un tiro. Galileo y Beidou II se superponen parcialmente en frecuencia y ambas partes se han registrado en la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Quien lo reciba primero lo obtendrá. El rápido desarrollo de China ha atraído la atención de Europa. Quiero presionar a China a través de Estados Unidos para que desacelere, etc. Por supuesto, China ignoró las protestas de Europa y Estados Unidos y continuó lanzando satélites según el ritmo establecido.
El tercer paso es construir el sistema Beidou-3, establecer enlaces entre satélites y realizar redes globales. La construcción del sistema Beidou-3 se inició en 2009. Para 2020, se lanzarán 30 satélites para completar completamente el sistema Beidou-3. El satélite lanzado recientemente es el último satélite desplegado en la constelación del sistema global de navegación por satélite Beidou.
Basado en Beidou 2, Beidou-3 ha mejorado aún más su rendimiento y ampliado sus funciones para proporcionar a los usuarios globales servicios como posicionamiento, navegación, sincronización, comunicación global de mensajes cortos y búsqueda y rescate internacional. Al mismo tiempo, proporciona mejoras basadas en satélites, mejoras terrestres, posicionamiento preciso de un solo punto y servicios regionales de comunicación de mensajes cortos en China y sus alrededores. Actualmente, los servicios de Beidou son proporcionados por el sistema Beidou-2 y el sistema Beidou-3. Después de 2020, el sistema Beidou-3 dominará.