Оснащение производства
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Что такое BeiDou
BeiDou (BDS) — китайская глобальная навигационная спутниковая система, такая же по назначению, как GPS, ГЛОНАСС и Galileo. Её строили в три этапа: первая очередь работала только в режиме активного определения координат через центр управления, вторая (BDS-2) с 2012 года покрывала Азиатско-Тихоокеанский регион, третья (BDS-3) в 2020 году стала глобальной. Орбитальная группировка BDS-3 — 30 спутников: 24 на средних орбитах (MEO), 3 на наклонных геосинхронных (IGSO) и 3 геостационарных (GEO); с ними продолжают работать спутники BDS-2.
Сочетание MEO и спутников над Азией даёт BeiDou особенность: в восточной части Евразии над горизонтом одновременно видно больше спутников этой системы, чем других. В России BeiDou работает как глобальная система — приёмник, поддерживающий её сигналы, использует их наравне с GPS, ГЛОНАСС и Galileo. У системы своё время BDT (отсчёт с 1 января 2006 года, оно отстаёт от времени GPS на 14 секунд) и своя система координат CGCS2000, совместимая с международной на уровне сантиметров.
Частоты BeiDou: B1, B2, B3
Сигналы открытой службы описаны в интерфейсных документах (ICD) BeiDou: B1I, B1C, B2a, B2b, B3I — по документу на сигнал. Цифра в названии — диапазон, буква — тип сигнала.
| Сигнал | Центральная частота, МГц | Полоса (по нашим карточкам) | Что это |
|---|---|---|---|
| B1I | 1561,098 | ± 2,046 МГц | сигнал BDS-2 и BDS-3, есть во всех приёмниках BeiDou |
| B1C | 1575,42 | ± 16,368 МГц | новый сигнал BDS-3, совпадает с GPS L1 и Galileo E1 |
| B2a | 1176,45 | ± 10,23 МГц | сигнал BDS-3, совпадает с GPS L5 и Galileo E5a |
| B2b (B2I) | 1207,14 | ± 10,23 МГц | сигнал BDS-3; на этой же частоте — B2I спутников BDS-2 и Galileo E5b |
| B3I | 1268,52 | ± 10,23 МГц | сигнал BDS-2 и BDS-3, рядом с Galileo E6 |
| RDSS L | 1615,68 | ± 4,08 МГц (частоты Lf0–Lf4: 1614–1625) | передача терминала, служба коротких сообщений |
| RDSS S | 2491,75 | ± 4,08 или ± 8,16 МГц | приём терминала, служба коротких сообщений |
Для обычной навигации достаточно одного сигнала B1 — так работают модули KADAMM GNSS-MOD-B1 (B1I и B1C, точность менее 2 м CEP50) и антенны KADAMM GPA-B1. Двухчастотный приём B1 + B2a или B1 + B3 нужен, чтобы исключить ионосферную задержку и быстрее получить решение RTK. Для точного позиционирования в Азиатско-Тихоокеанском регионе B2b дополнительно несёт поправки PPP.
BeiDou, GPS, ГЛОНАСС и Galileo вместе
Запросы «beidou galileo» и «gps глонасс galileo beidou» — про многосистемный приём. Его смысл простой: чем больше спутников видит приёмник, тем меньше геометрический фактор и тем устойчивее решение в городе, в карьере, у леса. Для антенны это значит одно: её полоса должна перекрывать частоты всех нужных систем. В диапазоне L1 частоты близки: BeiDou B1I 1561,098 МГц, GPS L1 и Galileo E1 — 1575,42 МГц, ГЛОНАСС G1 — около 1602 МГц. Поэтому антенна «GPS + BeiDou» с полосой 1561–1575 МГц ГЛОНАСС не принимает, а антенна с полосой 1561–1602 МГц принимает все четыре системы — у KADAMM GNSS-RTK-L1-30F это прямо указано: BeiDou B1, GPS L1, Galileo E1, ГЛОНАСС G1.
| Антенна | Сигналы | Усиление | Разъём |
|---|---|---|---|
| KADAMM GNSS-L1B1-38 | GPS L1 1575,42 ± 5 и BeiDou B1 1561,098 ± 5 МГц | 38 ± 2 дБ (антенна + МШУ 34 ± 2 дБ) | N |
| KADAMM GNSS-L1B1-38N | GPS, BeiDou, морская, IP67 | МШУ 38 дБ | N |
| KADAMM GNSS-L1B1-28M | GPS/BeiDou, на магните или клее | МШУ 28–40 дБ | SMA, MCX, FAKRA, TNC |
| KADAMM GNSS-RTK-L1-30F | BeiDou B1, GPS L1, Galileo E1, ГЛОНАСС G1 | МШУ 30 дБ | FAKRA |
| KADAMM GNSS-RTK-T | многочастотные: BeiDou B1 / B2 / B3 с GPS, ГЛОНАСС, Galileo | МШУ 28–43 дБ | TNC, N, SMA, FAKRA |
RDSS: служба коротких сообщений
Главное отличие BeiDou от других ГНСС — двусторонняя служба RDSS (radio determination satellite service). Обычный приёмник только слушает спутники. Терминал RDSS ещё и передаёт: запрос или короткое сообщение уходит на спутник в диапазоне L (1610–1626,5 МГц), через наземный центр управления и обратно приходит адресату в диапазоне S (2483,5–2500 МГц). Так передают текст, координаты и сигналы бедствия там, где нет сотовой сети: в море, в горах, на удалённых объектах.
Региональная служба коротких сообщений работает через геостационарные спутники и охватывает Китай и прилегающий регион, глобальная — через спутники MEO, с меньшей длиной сообщения. Поэтому прежде чем закладывать RDSS в проект для России, проверяют зону обслуживания в точке работы. Второй вопрос — разрешительный: терминал RDSS — это передатчик, и его эксплуатация на территории России подчиняется правилам использования радиочастот. Навигационный приём B1, B2, B3 таких ограничений не имеет.
RDSS — это передача. Антенна RDSS работает на излучение в диапазоне L, поэтому у активных моделей стоит усилитель мощности, а у пассивных допустимая мощность передатчика уточняется отдельно. Подключать к пассивному тракту L передатчик сверх допустимой мощности нельзя.
Антенны BeiDou и RDSS
Антенну BeiDou выбирают по набору сигналов, а для RDSS — ещё и по тракту передачи. Поляризация у трактов разная: навигационные сигналы и RDSS S принимают на правую круговую поляризацию (RHCP), а RDSS L передают на левую (LHCP) — так указано в карточках наших антенн RDSS.
| Задача | Что нужно | Модель KADAMM | Ключевые цифры |
|---|---|---|---|
| Навигация только BeiDou B1, встраивание | активная патч-антенна | KADAMM GPA-B1 | МШУ 18 ± 2 или 28 ± 2 дБ, патч 18 × 18 или 28 × 28 мм, IPEX (U.FL) |
| Наружная навигация GPS + BeiDou | активная антенна с МШУ | KADAMM GNSS-L1B1-38 | 38 ± 2 дБ с МШУ 34 дБ, шум МШУ не более 2,5 дБ, грозозащита 5 кА |
| Пассивный патч RDSS на плату терминала | керамический патч L/S, иногда с B1/B2/B3 | KADAMM GPP-BDS | 12 моделей, 1265–2497 МГц, −40…+85 °C |
| Встраиваемый блок B1/L1 + RDSS | модуль из трёх антенн с выводами TX, RX, ГНСС | KADAMM GPA-L1B1LS-76-28 | 76 × 75 × 12,5 мм, МШУ B1/L1 28 дБ, развязка трактов до −25 дБ |
| Наружная антенна RDSS, передатчик в терминале | пассивный L, МШУ в тракте S | KADAMM GNSS-LS-20 | L 1610–1625, S 2484–2500 МГц, МШУ S 10–20 дБ, два выхода |
| Наружный терминал B3 + RDSS с передатчиком | активная антенна с усилителем мощности L | KADAMM GNSS-B3LS-47T | МШУ 47 ± 2 дБ, выход L не менее 37 дБм (5 Вт), TNC |
| То же, два исполнения | МШУ 40 дБ и передатчик | KADAMM GNSS-B3LS-40T | МШУ 40 ± 2 дБ, P-1 не менее 37 дБм, КПД не менее 35 % |
Многочастотные патчи B1, B2, B3
Для приёмников RTK и аппаратуры времени выпускают многослойные патчи: несколько керамических элементов друг над другом, каждый на свой диапазон. В серии KADAMM GPP-BDS это, например, исполнение GPP-B123S-56 (56 × 56 × 19,8 мм): BeiDou B3 1268,52 ± 10,23 МГц, B2 1207,14 и 1176,45 ± 10,23 МГц, B1 1561,09 и 1575,42 МГц плюс RDSS S, усиление в зените B1 не менее 3 дБic, B2 — 2 дБic, B3 — 1 дБic, S — 4 дБic. Пассивный патч ставят рядом с малошумящим входом приёмника: каждый сантиметр кабеля до усилителя — прямая потеря чувствительности.
Питание и кабель активной антенны RDSS
Активной антенне RDSS с передатчиком нужно куда больше тока, чем навигационной: у KADAMM GNSS-B3LS-47T питание 5 ± 0,5 В по кабелю, ток покоя не более 300 мА, при передаче — до 3 А, пульсации не более 100 мВ. Кабель один, общий для ВЧ и питания, поэтому его сечение и длину выбирают с учётом падения напряжения при передаче. Навигационные антенны с МШУ потребляют десятки миллиампер, и для них этот вопрос не стоит.
Модули и приёмники с BeiDou
Для встраивания в трекеры и телеметрию есть модули только BeiDou: KADAMM GNSS-MOD-B1 — B1I и B1C, UART с уровнями TTL, питание 3,6–5,5 В при 35 мА, точность метки времени 1PPS — 20 нс. Для сантиметровой точности — RTK-модули KADAMM GNSS-RTK-MOD-L15-1: исполнения L1 / L5 и только BeiDou B1 / B2, точность RTK 0,01 м + 1 ppm в плане. Все модели — в разделах навигационные антенны и ГНСС- и RTK-модули. Как выбрать приёмник под задачу, разобрано в статье «ГНСС-приёмник и RTK-модуль: как выбрать».
Что указать в запросе
- Сигналы — только B1 или B1 + B2 + B3, нужны ли GPS, ГЛОНАСС, Galileo.
- Нужна ли RDSS — только приём S или терминал с передачей L; где будет работать терминал.
- Исполнение — патч на плату, встраиваемый модуль, наружная антенна; габариты.
- Разъём и кабель — IPEX, MCX, SMA, TNC, N или FAKRA; длина кабеля.
- Питание — напряжение на входе приёмника; для передатчика RDSS — допустимый ток.
Модели
