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Autor: Günther Glatzel / 30. April 2012, 10:43 Uhr

China startet zwei weitere Navigationssatelliten

Damit beginnt nun der weltweite Ausbau des Systems, das übersetzt Kompass heißt, mit Satelliten in mittleren Bahnhöhen.

Quelle: Raumfahrer.net, NASAspaceflight, Xinhua, Skyrocket
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Der Start erfolgte gestern Abend 22.50 Uhr MESZ vom Raumfahrtgelände Xichang (sprich: Chitschang) an der Spitze einer Trägerrakete vom Typ Chang Zheng 3B (Langer Marsch), die Satelliten tragen die Bezeichnungen Beidou-2 M3 und M4, gehören also zur zweiten Generation chinesischer Navigationssatelliten und sind die Nummern 2 und 3 auf mittleren Bahnen (MEO = Medium Earth Orbit).

China hat in den vergangenen Jahren insgesamt 10 Navigationssatelliten auf Positionen im Geostationären Orbit (5) oder auf inklinierten geosynchronen Bahnen (5) stationiert. Damit erreichte man bereits im letzten Jahr eine regionale Nutzbarkeit in China und umgebenden Staaten. Diese Satelliten können natürlich weiter verwendet werden und erhöhen sowohl die Genauigkeit als auch die Empfangbarkeit insbesondere in bergigen Regionen oder den Straßenschluchten von Großstädten, da der Signaleinfall sehr steil erfolgt.

Orbitron

Die Bahnkurve eines Satelliten auf inklinierter geosynchroner Bahn. Verwertbare Signale liefert das System Beidou daher nicht nur für China sondern für den gesamten Indochina-Raum sowie für Gebiete Russlands (nördlich), Ozeanien und Australien (südlich).
(Bild: Orbitron)
Um eine Position auf der Erde mittels eines satellitengestützten Navigationssystems zu berechnen, benötigt der Empänger mindestens 4 empfangbare Satelliten, aus möglichst weit voneinander unterscheidbaren Richtungen. Dies ist aufgrund des Aufbaus regional bereits gewährleistet. So sind zwei geostationäre Positionen östlich und westlich von China besetzt. Hinzu kommen mehrere Satelliten, die dazwischen scheinbare Achten am Himmel zurücklegen und damit manchmal deutlich nördlich des Äquators und manchmal deutlich südlich davon unterwegs sind. Auf dieser Trajektorie befinden sich insgesamt fünf Raumfahrzeuge, so dass man immer zwei weit auseinanderliegende Positionen hat. Damit ist Satellitennavigation möglich, da die Satelliten in China ständig empfangen werden können.

Drei Signale werden für eine Dreipunktpeilung benötigt, das vierte Signal liefert die Referenz für den Zeitabgleich. Aus der von den Satelliten gesendeten Position und der Laufzeit, lässt sich der Ort mit hoher Präzision vom Navigationsgerät errechnen. Satelliten in mittleren Bahnhöhen haben Umlaufzeiten von etwa 12 Stunden. Sie bleiben also einige Stunden im Empfangsbereich, gehen jedoch aus Sicht des Beobachters auf und unter. Deshalb werden auf mittleren Bahnen stets mehrere Satelliten im selben Orbit geflogen. Sie sind auf der Bahn aber zeitlich gegeneinander versetzt, so dass man hier ebenfalls gleichzeitig mehrere Satelliten empfangen kann. Dadurch wird die Breite der Dreipunktpeilung und damit die Genauigkeit vergrößert.

Der Start von Beidou-2 M3 und 4 war der erste Doppelstart chinesischer Navigationssatelliten. In den kommenden Jahren sollen noch mehr als 20 MEO-Satelliten gestartet werden, was mit dieser Methode gut 10 Starts erfordern würde. Angesichts des Arbeitstempos scheint das Ziel, das System bis 2020 komplett einsatzbereit zu haben, sicher erreichbar. Es ist sogar damit zu rechnen, dass eine globale Abdeckung bereits deutlich vorher (2015) zur Verfügung steht.

Die Konstruktion der Beidou-2-Satelliten beruht auf dem Dong-Fan-Hong-3-Bus und verfügt zur Energieversorgung über zwei Solarzellenpaneele. Die Masse eines Satelliten soll bei etwa 800 kg liegen, die Bahn in Höhen um 21.500 Kilometern bei einer Bahnneigung um 55 Grad. Als angestrebte Funktionsdauer werden 5 Jahre angegeben, heutige Satelliten müssten also regelmäßig erneuert werden. Die genaue Zeit wird in jedem Satelliten durch mehrere Atomuhren ermittelt, die Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung geschieht über Radiosignale sowie Laserpeilung von der Erde aus. Dazu verfügen die Kompass-Satelliten über entsprechende Reflektoren. Angestrebt wird eine Positionsgenauigkeit im Bereich weniger Meter, man unterscheidet aber zwischen zivilen und ausschließlich militärisch verwendbaren Signalen.

Beidou-2 M5 und M2 sollen gemeinsam noch in diesem Jahr gestartet werden, M1 befindet sich bereits seit 2007 im All, gestartet wurde er damals noch mit der Bezeichnung Beidou 2A. Weltweit existieren mit GPS und GloNASS bereits zwei fertige Navigationssatellitensysteme aus den USA und aus Russland. Mit Galileo soll in den nächsten Jahren auch ein in Westeuropa entwickeltes System entstehen. Die ersten beiden Einsatzsatelliten arbeiten seit einigen Monaten.

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