Beidou

système de positionnement par satellites d'origine chinoise

Beidou (chinois simplifié : 北斗, pinyin : běidǒu ; également nommé COMPASS ; en anglais, BeiDou Navigation Satellite System ou BDS) est un système de navigation et de positionnement par satellites chinois, comportant une trentaine de satellites et couvrant l'ensemble de la Terre.

Une première version de Beidou, rebaptisée Beidou-1, comportant trois satellites, deux opérationnels plus un en secours, a commencé à être déployée en 2000 et sera déclarée opérationnelle en 2003. Ce système régional permettait de déterminer sa position uniquement en Chine et dans les régions avoisinantes avec une précision d'environ 100 mètres ou 20 mètres avec un système de transmissions bidirectionnelles. Un quatrième satellite de secours sera lancé en 2007.

La deuxième génération du système, Beidou-2, commencée en 2007, assure une couverture mondiale avec une précision de 10 mètres dans sa version civile. Celle-ci est assurée par trois types de satellites : 5 satellites en orbite géostationnaire, trois en orbite géosynchrone inclinée (55°) et 27 en orbite moyenne. Beidou-2 est opérationnel depuis fin 2012 avec une couverture comprenant la Chine et les pays alentour. Le vingtième et dernier élément Beidou-2 a été mis en orbite en 2019[1]. Les performances à terme de Beidou-2 doivent être comparables aux trois autres systèmes mondiaux opérationnels (GPS, GLONASS et Galileo).

La génération Beidou-3, démarrée en mars 2015, a été finalisée par le dernier satellite mis en orbite le 23 juin 2020[2]. La constellation comporte trente-cinq satellites, dont trente opérationnels : 3 satellites en orbite géostationnaire, 3 en orbite géosynchrone inclinée à 55°, et 24 en orbite moyenne[3].

Historique du projetModifier

Le projet Beidou avait été initié en 1983 par la proposition de Chen Fangyun de développer un système de navigation utilisant deux satellites géostationnaires. L'idée a été mise en pratique en 1989 avec deux satellites de communication de type DFH-2/2A. Ce test a montré que la précision de ce système à « deux satellites » était comparable à celle du GPS américain. En 1993, le programme Beidou est officiellement lancé. À terme, Beidou 1 sera composé de quatre satellites géostationnaires de type DFH-3, deux opérationnels et deux de secours, pour une précision d'environ 20 mètres[4].

La Chine s'est également associée au projet européen Galileo à la suite d'accords avec la Communauté européenne en 2003[5].

Nom du projetModifier

Son nom, Beidou, vient du mandarin 北斗 (běidǒu) qui désigne l'astérisme du « chariot » ou de la « casserole » de la constellation de la Grande Ourse (voir Beidou (astronomie chinoise)).

Beidou 1Modifier

 
Couverture du système Beidou 1 (régional) en 2003. La couverture du système Compass sera, quant à elle, mondiale.

Le système Beidou 1 comprend quatre satellites placés en orbite géostationnaire. La constellation de base nécessite 3 satellites (2 opérationnels et 1 de secours). La précision de positionnement serait d'environ 100 mètres ou 20 mètres avec un système de transmissions bidirectionnelles. Les quatre lancements ont eu lieu avec une fusée Chang Zheng (Longue Marche) CZ-3A depuis le site de Xichang ; la masse du bus satellite DFH-3 était de 2 200 kg[4],[6].

Beidou 2Modifier

 
Couverture du système Beidou 2 (régional) en 2012.
 
Allocation des fréquences pour les systèmes GPS, Galileo et Compass ; la couleur rouge clair de la bande E1 indique que la transmission dans cette bande n'a pas encore été détectée

Le système Beidou 2 (Compass) est constitué d'un ensemble de cinq satellites géostationnaires (GEO) et de trente satellites en orbite moyenne (MEO) qui devraient à terme être compatibles avec les systèmes GPS, Glonass et Galileo. Le déploiement a débuté en avril 2007, et il est devenu opérationnel en décembre 2012. Le vingtième et dernier élément de la constellation Beidou 2 a été lancé le 17 mai 2019[1].

Comme le GPS américain, le GLONASS russe et le système Galileo européen, Compass existe également en version militaire non accessible au public.

Beidou 3Modifier

Le système Beidou 3 est constitué d'un ensemble de trente-cinq satellites, dont trente opérationnels : 3 satellites en orbite géostationnaire, 3 en orbite géosynchrone inclinée à 55°, et 24 en orbite moyenne culminant à 22 000 km[3] ; compatibles avec les systèmes GPS, Glonass et Galileo. Il est devenu totalement opérationnel en juin 2020 et offre une précision pouvant aller jusqu’à 10 cm en Asie-Pacifique, pour sa version militaire[7].

Services proposésModifier

Le système Beidou offre deux services :

  • Un service public (Authorized Service), dont la précision serait de moins de 10 m, est ouvert au public le .
  • Un service réservé, de précision inconnue.

Fin 2011, le système Beidou n'était disponible qu'en Asie, pour la Chine et les pays voisins. À la fin 2012, il a été officiellement réputé opérationnel, mais il n'apporte encore hors d'Asie qu'un petit complément de couverture aux autres GNSS. La précision atteinte au début 2013 est de dix mètres, et la couverture est étendue à la terre entière en 2020[2], avec 5 satellites géostationnaires, 3 géosynchrones inclinés, et 27 en orbite moyenne.

Neuf provinces et métropoles chinoises ont été sélectionnées comme pilote dans la généralisation de Beidou-2. L'une des mesures consiste à demander 5 catégories de véhicule de transport d'équiper le système de manière obligatoire, et à partir du mois de juin 2013, un véhicule de transport ne peut plus être immatriculé s'il n'est pas équipé du système Beidou-2. Environ 80 000 véhicules sont concernés fin janvier 2013.

PerformancesModifier

Configuration Nombre de satellites Date Précision (code civil) Couverture Service
horizontale verticale vitesse temporelle
Beidou 1 3 satellites géostationnaires 2003 100 m (20 m) 20 ns Chine SMS
Beidou 2 intermédiaire 3 géostationnaires, 5 géos inclinés, 3 MEO juin 2012 25 m 30 m 0,4 m/s 50 ns 84° à 160°E et 55°N à 55°S
Beidou 2 intermédiaire 5 géostationnaires, 5 géos inclinés, 5 MEO fin 2012 < 10 m < 0,2 m/s 50 ns 84° à 160°E et 55°N à 55°S
Beidou 3 5 géostationnaires, 3 géos inclinés, 24+3 MEO vers 2020 < 10 m < 0,2 m/s 50 ns mondiale

UtilisationModifier

Le Beidou, comme le GPS, peut être inclus dans des smartphones, systèmes de navigations, etc.

EnjeuxModifier

Le Beidou permet de mettre fin à la dépendance militaire de la Chine au GPS, une technologie américaine, dans un contexte de tension entre les deux pays.[8] Il s'agit aussi d'une expression de son soft power, au même titre que le GPS qui fait partie du quotidien de millions individus dans le monde[8].

Caractéristiques techniques du segment spatialModifier

Caractéristiques de la constellationModifier

En configuration finale, la constellation de satellites Beidou doit comprendre 35 satellites dont 5 satellites en orbite géostationnaire, 3 satellites en orbite géosynchrone inclinée et 27 satellites en orbite moyenne distribués sur 3 plans orbitaux. Par ailleurs, 3 satellites de rechange en orbite moyenne seront pré-positionnés.

Paramètres orbitaux en configuration finale[9]
Caractéristiques Orbite géostationnaire Orbite géosynchrone inclinée Orbite moyenne
Nombre de satellites 5 3 27
1/2 grand-axe 42 164 km 42 164 km 27 878 km
Inclinaison 55° 55°
Longitude du nœud ascendant 158,75°E
180°E
210,5°E
240°E
260°E
218°E
98°E
338°E
Anomalie moyenne 218°E
98°E
338°E
-
Nombre de plans orbitaux 1 3 3

La plateforme DFH-3Modifier

Les satellites Beidou lancés entre 2000 et 2012 utilisent la plateforme DFH-3 (pour Dōng fāng hóng ; 东方红 ; « Rouge orient », comme l'opéra éponyme.). Celle-ci est stabilisée 3 axes. Il contient vingt-quatre transpondeurs 6/4 GHz pour les transmissions de la télévision et du téléphone. Enfin sa durée de vie est d'approximativement huit ans (contre quatre pour ses prédécesseurs). Pour répondre à la forte demande du marché chinois en matière de satellites de communication et de diffusion large bande (broadcasting), le ministère de l'aéronautique a signé en 1987 un contrat de coopération avec la DASA (Daimler-Benz Aerospace) afin de développer le DFH-3. Il s'agit du premier accord de ce type entre la Chine et un pays étranger. En raison de sa taille, il a fallu créer de nouveaux lanceurs, les anciens n'étant plus assez performants. Le lanceur CZ-3A (celui utilisé pour le placement des Beidou) a été testé avec succès le avec un DFH-3 factice. La nouvelle version du DFH-3, le DFH-3B (également connu sous le nom de ChinaSat – 6) qui a été lancé en 1997 a connu des problèmes de stabilisation d'attitude, cela diminuant sa durée de vie. La Chine a développé un nouveau satellite de communication, le DFH 4.

Installations au solModifier

En avril 2018, la Chine a ouvert son premier centre à l'étranger en Tunisie[10]. Le but de ce centre chinois est d'intensifier la coopération dans le domaine de la navigation par satellites au sein de la Ligue arabe en s'appuyant sur le système Beidou, tout en favorisant le développement économique des pays arabes.

Historique des lancementsModifier

Beidou 1Modifier

Liste des lancements[4],[6]
Date (UTC) Lanceur Satellite Orbite Statut Plateforme Type / masse
30 octobre 2000

16:02

LM-3A 1A Orbite géostationnaire 140°E Hors service

Décembre 2011

DFH-3 Beidou 1
20 décembre 2000

16:20

LM-3A 1B Orbite géostationnaire 80°E Hors service

Décembre 2011

DFH-3 Beidou 1
24 mai 2003

16:34

LM-3A 1C Orbite géostationnaire 110.5°E Hors service

Décembre 2012

DFH-3 Beidou 1
2 février 2007

16:28

LM-3A 1D Orbite géostationnaire 58.75°E Hors service

Février 2009

DFH-3 Beidou 1

Beidou 2Modifier

Liste des lancements[11],[12]
Date (UTC) Lanceur Satellite Orbite Statut Plateforme Type / masse
13 avril 2007

20:11

LM-3B M1 Orbite moyenne Satellite expérimental DFH-3 BD-2 M
14 avril 2009

16:16

LM-3C G2 Orbite géostationnaire Hors service DFH-3 BD-2 G
16 janvier 2010

16:12

LM-3C G1 Orbite géostationnaire 144,5°E[13] Opérationnel DFH-3 BD-2 G
2 juin 2010

15:53

LM-3C G3[14] Orbite géostationnaire 84°E Opérationnel DFH-3 BD-2 G
31 juillet 2010

21:30

LM-3A I1 Orbite géosynchrone 118°E inclinaison 55°[15] Opérationnel DFH-3 BD-2 I
31 octobre 2010

16:26

LM-3C G4 Orbite géostationnaire 160°E Opérationnel DFH-3 BD-2 G
17 décembre 2010

20:20

LM-3A I2[16] Orbite géosynchrone inclinée 118°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I
9 avril 2011

20:47

LM-3A I3 Orbite géosynchrone inclinée 118°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I
26 juillet 2011

21:44

LM-3A I4[17] Orbite géosynchrone inclinée 78 à 110°E incl 55.2°[18] Opérationnel DFH-3 BD-2 I

21:07

LM-3A I5 Orbite géosynchrone inclinée 95°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I
24 février 2012

16:12

LM-3C G5 Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3 BD-2 G[19]
29 avril 2012

20:50

LM-3B M3 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3 BD-2 M
29 avril 2012

20:50

LM-3B M4 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3 BD-2 M
18 septembre 2012

19:10

LM-3B M2 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3 BD-2 M
18 septembre 2012

19:10

LM-3B M5 Orbite moyenne Hors service
Octobre 2014
DFH-3 BD-2 M[20]
25 octobre 2012

15:33

LM-3C G6 Orbite géostationnaire 110,5° E Opérationnel DFH-3 BD-2 G[21]
29 mars 2016

20:11

LM-3A I6 Orbite géosynchrone inclinée 95°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I
12 juin 2016

15:30

LM-3C G7 Orbite géostationnaire 110,5° E Opérationnel DFH-3 BD-2 G
9 juillet 2018

20:58

LM-3A I7 Orbite géosynchrone inclinée 95°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I
17 mai 2019

15:45

LM-3C G8 Orbite géosynchrone Opérationnel DFH-3 BD-2 G [1]

Beidou 3Modifier

Liste des lancements[22],[23],[24],[25],[26],[27]
Date (UTC) Lanceur Satellite Orbite Statut Plateforme Type / masse
30 mars 2015

13:52

LM-3C/YZ1 I1-S Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I1
25 juillet 2015

12:29

LM-3B/YZ1 M1-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
25 juillet 2015

12:29

LM-3B/YZ1 M2-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
29 septembre 2015

23:13

LM-3B I2-S Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I2

12:29

LM-3C/YZ1 M3-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

11:44

LM-3B/YZ1 M1 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

11:44

LM-3B/YZ1 M2 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

23:18

LM-3B/YZ1 M7 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

23:18

LM-3B/YZ1 M8 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

05:03

LM-3B/YZ1 M3 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

05:03

LM-3B/YZ1 M4 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

17:56

LM-3B/YZ1 M9 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

17:56

LM-3B/YZ1 M10 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

01:40

LM-3B/YZ1 M5 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

01:40

LM-3B/YZ1 M6 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

23:53

LM-3B/YZ1 M11 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

23:53

LM-3B/YZ1 M12 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

14:07

LM-3B/YZ1 M13 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

14:07

LM-3B/YZ1 M14 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1

04:23

LM-3B/YZ1 M15 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

04:23

LM-3B/YZ1 M16 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2

15:57

LM-3B/YZ1 G1Q Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3B BD-3 G

09:43

LM-3B G3Q Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3B BD-3 G[3]

Notes et référencesModifier

  1. a b et c « La Chine déploie son dernier satellite de positionnement BeiDou 2 », sur www.air-cosmos.com, .
  2. a et b « Beidou, le «GPS chinois», couvre maintenant le monde entier », sur www.lavoixdunord.fr, .
  3. a b et c « La Chine finalise son système de positionnement par satellite », sur www.air-cosmos.com, .
  4. a b et c « CNSS (Compass/BeiDou Navigation Satellite System) », sur directory.eoportal.org, ESA Earth Observation Portal, (consulté le 3 octobre 2020).
  5. Commission européenne, « Proposition de décision du Conseil concernant la signature de l'accord de coopération portant sur un système mondial de navigation par satellite (GNSS) - GALILEO, entre la Communauté européenne et ses Etats membres, et la République Populaire de Chine - n°52003PC0578 », sur eur-lex.europa.eu, (consulté le 2 octobre 2020).
  6. a et b (en) Günter Dirk Krebs, « BD 1A, 1B, 1C, 1D », sur space.skyrocket.de (consulté le 4 avril 2015).
  7. Mari Regan, « La Chine tisse sa « route de la soie » spatiale », Ouest-France,‎ (lire en ligne).
  8. a et b « La Chine prête à défier le GPS avec son propre système de navigation », sur www.lopinion.fr, (consulté le 2 octobre 2020).
  9. (en) « BeiDou Space Segment », sur www.navipedia.net/ (consulté le 4 avril 2015).
  10. (en) Chinese academy of sciences, « China Opens First Overseas Center for BeiDou Navigation Satellite System in Tunisia », sur cas.cn, .
  11. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 G », sur space.skyrocket.de (consulté le 13 juin 2016).
  12. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 M / BD-2 I », sur space.skyrocket.de (consulté le 9 juillet 2018).
  13. (zh) « China successfully launched the third BeiDou satellite », sur news.sohu.com, (consulté le 19 mai 2010).
  14. « China launches BeiDou-2 – Station and Lunar plans outlined », sur www.nasaspaceflight.com, (consulté le 3 juin 2010).
  15. (zh) « The fifth Beidou navigation satellite enters orbit », sur news.163.com, (consulté le 30 décembre 2010).
  16. (zh) « China launches the seventh Beidou navigation satellite », sur news.163.com, (consulté le 30 décembre 2010).
  17. Rui C. Barbosa, « China launch again ahead of Space Station and Mars drive », sur www.nasaspaceflight.com, (consulté le 29 septembre 2011) : « BeiDou-2 ‘Compass-IGSO-4′ lofted into orbit by a Long March 3A .. 21:44 UTC ».
  18. Jonathan McDowell, « Jonathan's Space Report No. 645 2011 Aug 16 », sur www.planet4589.org, 2011 aug 16 (consulté le 29 septembre 2011).
  19. « La Chine lance le 11e satellite de son système de navigation Beidou », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  20. « Chine: lancement de deux satellites pour son système indépendant de navigation et de positionnement », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  21. « La Chine lance à nouveau un satellite de navigation », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  22. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 I (Type 1) », sur space.skyrocket.de (consulté le 4 avril 2015)
  23. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 M (Type 1) », sur space.skyrocket.de (consulté le 19 septembre 2018).
  24. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 I (Type 2) », sur space.skyrocket.de (consulté le 4 avril 2015).
  25. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 M (Type 2) », sur space.skyrocket.de (consulté le 15 octobre 2018).
  26. (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 G », sur space.skyrocket.de (consulté le 1er novembre 2018).
  27. « Beidou 3 – Spacecraft & Satellites », sur spaceflight101.com (consulté le 29 janvier 2016).

SourcesModifier

Voir aussiModifier

Articles connexesModifier

Liens externesModifier