Vandaag de dag is een groot deel van de wereld afhankelijk van het Amerikaanse militaire Global Positioning System (GPS) voor positiebepaling en navigatie. Wie beschikt over een dergelijk systeem met wereldwijde dekking heeft een enorme macht in handen aangezien vandaag de dag tal van sectoren zoals de scheepvaart, luchtvaart of transportsector vrijwel niet meer zonder satellietnavigatie kunnen.
De laatste jaren investeerden naties als Rusland en Europa dan ook zeer veel geld in de ontwikkeling van een eigen navigatiesysteem om in de toekomst minder afhankelijk te zijn van de Verenigde Staten. Zo heeft Rusland zijn eigen GLONASS-systeem dat zijn oorsprong kent uit de Koude Oorlog en is Europa momenteel aan het werken aan het ontplooien van het Galileo-navigatiesysteem. Om China en Azië eveneens minder afhankelijk te maken van het GPS-systeem, besliste China in 2004 te starten met de realisatie van het Compass Navigation Satellite System (CNSS). Dit systeem moet tegen 2014 voor heel Azië navigatiediensten kunnen aanbieden en moet uiteindelijk ook tegen 2020 wereldwijd kunnen gebruikt worden. Naast het prestigieuze Chinese bemande ruimteprogramma behoort het Compass Navigation Satellite System eveneens tot één van de grootste Chinese ruimtevaartprojecten. Het wordt hoe langer hoe meer duidelijk dat China ons vroeg of laat de weg zal wijzen.
Beidou Experimental Satellite Navigation System
Ook al keurde China pas in 2004 de realisatie van het CNSS-systeem goed, toch was dit niet het eerste Chinese project op vlak van satellietnavigatie. Eind de jaren ’90 werd in China al het Beidou Experimental Satellite Navigation System ontwikkeld dat als demonstrator diende voor het huidige Compass Navigation Satellite System. In 1994 gaven zowel de Chinese overheid alsook het Chinese leger de goedkeuring voor de ontwikkeling van een satelliet navigatiesysteem gebaseerd op zogenaamde ‘twin-satellite’ technologie. De eerste twee Chinese navigatiesatellieten, Beidou 1A en Beidou 1B, werden in 2000 in de ruimte gebracht waarna het systeem eind 2001 begon met de eerste navigatiediensten aan te bieden. In 2003 werd vervolgens een derde Beidou 1 navigatiesatelliet gelanceerd die vooral gebruikt werd als reserve en testplatform voor nieuwe technologieën op vlak van satellietnavigatie die later zouden gebruikt worden bij het CNSS-systeem. Een vierde en laatste Beidou 1 navigatiesatelliet werd in februari 2007 gelanceerd. Alle satellieten uit dit Chinese project kregen de bijnaam ‘Beidou’ wat in het Chinees een verwijzing is naar het sterrenbeeld Grote Beer waarvan de sterren in de scheepvaart gebruikt werden voor navigatie. De Beidou 1 satellieten werden gebouwd door de China Academy of Space Technology (CAST) op een Chinees DFH-3 satellietplatform en hadden een gewicht van ongeveer 2,2 ton. De kunstmanen werden vanop het Xichang Satellite Launch Centre (XSLC) in de ruimte gebracht door CZ-3A draagraketten. In tegenstelling tot Amerikaanse GPS of Russische GLONASS-satellieten functioneerden de vier Beidou 1 satellieten vanuit een geostationaire baan om de Aarde. Hierdoor had het jonge navigatiesysteem minder satellieten nodig om navigatiediensten aan te bieden aan landgenoten maar was de dekking wel beperkt. Uiteindelijk sloeg China in 2004 de wereld met verstomming toen het land in dat jaar het Beidou 1 systeem openstelde voor civiele gebruikers. Hierdoor werd China het derde land in de wereld, na de Verenigde Staten (GPS) en Rusland (GLONASS), dat beschikte over een eigen systeem voor positiebepaling en navigatie. De navigatietoestellen zelf waren in tegenstelling tot GPS-ontvangers bij ons extreem duur maar het Chinese navigatiesysteem bleek betrouwbaar en efficiënt te zijn. Door middel van aanpassingen had het systeem een nauwkeurigheid van 10 meter en kon het door maximaal 540 000 gebruikers per uur gebruikt worden. Naast positiebepaling en navigatie kon het Beidou Experimental Satellite Navigation System ook geëncrypteerde tekstberichten versturen tussen het centrale controlecentrum en de eindgebruikers. Deze functie bleek van vitale waarde voor het systeem aangezien dit een eigenschap was waarover andere navigatiesystemen niet beschikten.
.jpg "Lancering Beidou satelliet")
Compass Navigation Satellite System
Het grote verschil met het Amerikaanse GPS of Russische GLONASS-systeem is dat het Chinese CNSS-systeem beschikt over verschillende soorten satellieten die zowel in een geostationaire baan om de Aarde gebracht worden alsook in een middelhoge baan. Door gebruik te maken van verschillende banen om de Aarde moet het CNSS-systeem uiteindelijk nauwkeuriger worden dan het bestaande GPS-systeem. De eerste CNSS-satelliet, genaamd Compass-M1, werd in 2007 in de ruimte gebracht gevolgd door een tweede die in 2009 gelanceerd werd. In 2010 bracht China vervolgens vijf Compass navigatiesatellieten in de ruimte en in 2011 werden nog eens drie Chinese navigatiesatellieten met succes uitgezet. Door de tien operationele satellieten die zich momenteel in de ruimte bevinden, kan het systeem in China al uitvoerig gebruikt worden. Uiteindelijk zal het CNSS-netwerk bestaan uit vijf Compass-5, drie Compass-IGSO en 27 Compass-M satellieten die voor een wereldwijde dekking moeten zorgen. Het netwerk zelf bestaat uit drie soorten navigatiesatellieten die allemaal de bijnaam ‘Beidou 2’ kregen. Terwijl de Compass-G navigatiesatellieten, met een gewicht van ongeveer 4,6 ton, bestemd zijn om te functioneren vanuit een geostationaire baan om de Aarde op een hoogte van 36 000 kilometer, worden de 2,2 ton zware Compass-M kunstmanen in een middelhoge baan om de Aarde geplaatst op een hoogte van ongeveer 22 000 kilometer. Een derde soort Compass-satellieten (Compass-IGSO) is vrijwel identiek als de Compass-G maar werden specifiek ontwikkeld om te functioneren vanuit een geosynchrone baan om de Aarde met een inclinatie van 55°. Al deze Beidou 2 satellieten worden in de ruimte gebracht door Chinese CZ-3A, CZ-3B of CZ-3C draagraketten. Uiteindelijk moet het Chinese CNSS-systeem vanaf 2012 twee diensten kunnen aanbieden aan gebruikers in het grootste deel van Azië. In eerste instantie moet een gratis dienst een positiebepaling met een nauwkeurigheid tot 10 meter kunnen aanbieden in China en omringende landen. Een tweede dienst zal specifiek gebruikt worden door militaire instanties en overheidsdiensten. Deze dienst zal beschikken over een veel grotere nauwkeurigheid waarover vandaag de dag weinig of geen gegevens vrijgegeven worden. Het CNSS-systeem zal net als bij het Beidou Experimental Satellite Navigation System geëncrypteerde tekstberichten kunnen versturen. Zo kan een gebruiker van dit systeem berichten met daarin maximaal 120 karakters versturen of ontvangen. Dit communicatiemiddel is vooral zeer handig in afgelegen gebieden of op zee waar mobiele telefonie nauwelijks bereikbaar is. In een tweede fase moet het CNSS-systeem tegen 2020 uiteindelijk ook wereldwijd kunnen gebruikt worden met een nauwkeurigheid tot vijf meter voor civiele gebruikers. Geschat wordt dat het uiteindelijke Compass Navigation Satellite System een prijskaartje zal hebben van ongeveer 60 miljard dollar.
In de praktijk
Hoever China al stond op vlak van satellietnavigatie werd voor de hele wereld pas op 12 mei 2008 echt duidelijk. Toen een zware aardbeving met een kracht van 7,8 op de Schaal van Richter in Sichuan ervoor zorgde dat alle infrastructuur op vlak van communicatie was vernietigd, bleken de Chinese Beidou-satellieten plots tal van mensenlevens te redden. Zo werden reddingswerkers uitgerust met meer dan 1000 navigatietoestellen die allemaal verbonden werden aan het Beidou Experimental Satellite Navigation System. Meteen nadat alle reddingswerkers in de zwaar gehavende streek waren aangekomen, kon het Beidou-controlecentrum in Peking hun exacte positie bepalen waardoor meer hulp sneller ter plaatse kwam. Ondanks het feit dat alle traditionele communicatie in deze regio was weggevallen, konden reddingswerkers dankzij het versturen van tekstberichten, dat deel uitmaakt van het Beidou-systeem, toch direct in contact gebracht worden met andere diensten. Nu de eerste fase van het Compass Navigation Satellite System vrijwel voltooid is, richt China zich specifiek naar de transportsector voor het gebruik van dit navigatiesysteem. Zo kent China al vele jaren een enorme groei op vlak van autoverkoop dat in de grootsteden voor ernstige mobiliteitsproblemen zorgt. Door alle wagens in China in de toekomst uit te rusten met navigatietechnologie moet het volgens de Aziatische grootmacht uiteindelijk mogelijk zijn een groot deel van de mobiliteitsproblemen op te lossen. Zo moet een navigatiechip in een Chinese wagen in real-time data kunnen ontvangen waarmee de chauffeur op de hoogte gebracht wordt van de laatste files in zijn nabije regio. Volgens China heeft de markt van de navigatietoepassingen in de transportsector nog een hele grote toekomst voor zich en wordt de waarde van deze markt tegen 2015 geschat op ongeveer 25 miljard dollar. Hierdoor wordt het ook steeds meer duidelijk dat het Compass Navigation Satellite System voor China ‘big business’ is. Geschat wordt dat vandaag de dag slechts drie procent van alle wagens in China gebruik maken van de Beidou-satellieten voor positiebepaling en navigatie. Het overige deel van de markt wordt, momenteel nog, gedomineert door het Amerikaanse GPS-systeem. Een ander groot voordeel van het CNSS-systeem dat China wil uitspelen is dat het navigatienetwerk tekstberichten kan versturen. Zo wil men in de toekomst alle mobiele telefoons in China eveneens verbinden met het CNSS-systeem waardoor de gebruiker permanent zijn exacte locatie kan opvragen. Andere sectoren zoals de landbouw, bouwsector of maritieme sector maken vandaag de dag eveneens al gebruik van het Chinese navigatiesysteem. Bij grote bouwwerken zoals de aanleg van bruggen of dammen kan men de kleinste bewegingen in de grond of in de funderingen in kaart brengen. Schepen in nood kunnen naast hun positiebepaling ook tekstberichten ontvangen met daarin informatie over de dichtstbijzijnde reddingsschepen of haven. Ook op internationaal vlak spelen de Beidou-satellieten vandaag de dag al een belangrijke rol. Het Chinese CNSS-navigatiesysteem maakt, net als het GPS, GLONASS en Galileo, deel uit van het Global Navigation Satellite System. In dit globale systeem houden de Beidou navigatiesatellieten de verschuivingen van tektonische platen in de gaten. De studie van de tektonische platen en de beweging ervan is voor wetenschappers van zeer groot belang aangezien men op deze manier aardbevingen kan voorspellen. Kortom het Chinese navigatiesysteem zal in de nabije toekomst niet meer weg te denken zijn uit de Chinese maatschappij. Eenmaal het netwerk globale dekking zal aanbieden in 2020 zal ook de rest van de wereld van deze diensten gebruik kunnen maken.
