베이더우 위성 항법 시스템의 구성과 원리

영어: BeiDou Navigation Satellite System(BDS 또는 Beidou System으로 약칭)은 중국이 독자적으로 개발한 글로벌 위성 항법 시스템입니다. 또한 GPS와 GLONASS에 이어 세 번째로 성숙한 위성 항법 시스템입니다. BeiDou Navigation Satellite System(BDS), 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS 및 유럽 연합의 Galieo는 유엔 위성 항법 위원회에서 인정한 공급업체입니다. BeiDou Navigation 농기계 항법 시스템은 위성 위치 결정, 관성 항법, 기계 제어 및 인간-기계 상호 작용과 같은 핵심 기술을 통합합니다. 농기계를 매개로 농기계의 자동 조향 시스템을 정밀하게 제어하여 차량이 미리 정해진 경로를 엄격히 따르고 농업 시나리오의 운영 요구 사항을 충족하도록 합니다.

글로벌 항법 위성 시스템(GNSS)은 지상 제어 부문, 우주 위성 배치 부문, 그리고 지상 사용자 장비(단말 부문)의 세 부분으로 구성됩니다. 이 세 부분이 서로 긴밀하게 협력하고 조율할 때만 위치 측정 작업이 완료될 수 있습니다.

1. 지상 관제 섹션

지상 관제 구역은 주 관제소, 감시소, 지상 안테나 및 기타 통신 보조 시스템으로 구성됩니다.

마스터 컨트롤 스테이션: 지상 모니터링 시스템의 전반적인 제어, 모니터링 스테이션의 추적 데이터 수집 및 처리, 위성 궤도 및 시계 매개변수 계산, 시스템의 고정 포맷으로 작성하여 지상 발사 센터로 전송하는 역할을 담당합니다. 지상 발사 센터는 이를 위성으로 전송합니다. 또한 주 제어 스테이션은 각 위성의 궤도력을 실시간으로 수정하고 시계 값을 교정해야 합니다. 또한 주 제어 스테이션은 전체 지상 제어 시스템의 작업을 관리하고 조정하는 역할도 담당합니다.

모니터링 스테이션: 각 Beidou 시스템은 다양한 수의 모니터링 스테이션을 갖추고 있으며, 각 스테이션에는 정밀한 원자 시간 표준과 모든 가시 위성의 가상 거리를 지속적으로 측정할 수 있는 수신기가 장착되어 모든 항법 위성의 다운링크 항법 신호를 실시간으로 관측합니다. 모니터링 스테이션은 전리층 및 기상 매개변수로 측정된 가상 거리를 보정한 후 특정 시간 간격으로 데이터를 생성하여 주 제어 스테이션으로 전송합니다.

지상 안테나: 지상 안테나에는 위성으로 명령과 데이터를 보내고 위성 원격 측정 데이터와 거리 측정 데이터를 수신하는 장치가 장착되어 있습니다.

기타 통신 보조 시스템: 주로 데이터 전송을 담당

2. 우주위성 별자리 섹션

베이더우 시스템의 우주 위성은 일반적으로 지상에서 약 20,000km 고도의 우주에서 작동합니다. 24~30개의 위성으로 구성된 별자리가 형성되고, 구조적 설계에 따라 3~6개의 궤도면에 분포되며, 인접한 궤도 사이의 각도는 동일합니다. 시스템의 지속적인 작동을 보장하기 위해 일반적으로 각 궤도에 백업 위성이 배치됩니다. 위성이 고장나면 즉시 교체할 수 있습니다. 이러한 위성은 지속적으로 지상으로 항법 신호를 보내 농기계의 자동 조향 시스템에 고정밀 위치 데이터를 제공합니다.

3. 지상 사용자 장비

사용자 장비 부분은 항법 신호 수신기입니다. 주요 기능은 위성을 포착하고 위성의 동작을 추적하는 것입니다. 수신기는 추적된 위성 신호를 포착한 후, 수신 안테나에서 위성까지의 가상 거리와 거리 변화율을 측정하고, 위성 궤도 매개변수 및 기타 데이터를 복조할 수 있습니다. 이러한 데이터를 기반으로 수신기의 마이크로프로세서 컴퓨터는 위치 솔루션 방식에 따라 위치 계산을 수행하고, 사용자의 지리적 위치에 대한 경도, 위도, 고도, 속도, 시간 및 기타 정보를 계산할 수 있습니다.

베이더우 위성 항법 시스템은 지상 관제, 우주 별자리 및 사용자 장비의 조정된 운영을 통해 글로벌 사용자에게 고정밀 위치 지정 서비스를 제공합니다. 정밀 농업 분야에서는 자동 조향 모터와 같은 핵심 구성 요소를 기반으로 하는 농기계의 자동 조향 시스템이 농기계의 무인 및 정밀 작동을 달성했습니다.

지난 키아는 자동 조향 시스템의 연구 개발에 주력하여 농업 기계의 지능화에 핵심적인 기술 지원을 제공합니다. 이 시스템은 GPS, Galileo, Beidou 및 GLONASS 위성에서 동시에 신호를 수신할 수 있습니다. 관성 항법, 자동 제어, 전기 조향 및 기타 기술을 채택하여 농업 기계가 ±2.5cm의 오차로 미리 정해진 경로를 따라 자동으로 이동할 수 있도록 합니다. 이를 통해 농업 운영 효율이 크게 향상되고 작업자의 작업 부하가 줄어듭니다.

우리는 참석할 것입니다아그리테크니카2025년 11월 9일부터 11월 15일까지 독일 하노버 부스에서번호: 17F22b, 저희 부스를 방문해 주셔서 감사합니다.