Beidou

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 projet

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 projet

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 1

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 2

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 3

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 proposés

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 14 janvier 2013.
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.

Performances

Configuration	Nombre de satellites	Date	Précision (code civil)				Couverture	Service
Configuration	Nombre de satellites	Date	horizontale	verticale	vitesse	temporelle	Couverture	Service
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

Utilisation

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

Enjeux

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 d'individus dans le monde[8].

Caractéristiques techniques du segment spatial

Caractéristiques de la constellation

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	0°	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	0°	218°E 98°E 338°E	-
Nombre de plans orbitaux	1	3	3

La plateforme DFH-3

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 8 février 1994 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 sol

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.^{[réf. nécessaire]}

Historique des lancements

Beidou 1

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 2

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
1^er décembre 2011 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 3

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
1^er février 2016 12:29	LM-3C/YZ1	M3-S	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
5 novembre 2017 11:44	LM-3B/YZ1	M1	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
5 novembre 2017 11:44	LM-3B/YZ1	M2	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
11 janvier 2018 23:18	LM-3B/YZ1	M7	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
11 janvier 2018 23:18	LM-3B/YZ1	M8	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
12 février 2018 05:03	LM-3B/YZ1	M3	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
12 février 2018 05:03	LM-3B/YZ1	M4	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
29 mars 2018 17:56	LM-3B/YZ1	M9	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
29 mars 2018 17:56	LM-3B/YZ1	M10	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
29 juillet 2018 01:40	LM-3B/YZ1	M5	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
29 juillet 2018 01:40	LM-3B/YZ1	M6	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
24 août 2018 23:53	LM-3B/YZ1	M11	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
24 août 2018 23:53	LM-3B/YZ1	M12	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
19 septembre 2018 14:07	LM-3B/YZ1	M13	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
19 septembre 2018 14:07	LM-3B/YZ1	M14	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M1
15 octobre 2018 04:23	LM-3B/YZ1	M15	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
15 octobre 2018 04:23	LM-3B/YZ1	M16	Orbite moyenne	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 M2
1^er novembre 2018 15:57	LM-3B/YZ1	G1Q	Orbite géostationnaire	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 G
23 juin 2020 09:43	LM-3B	G3Q	Orbite géostationnaire	Opérationnel	DFH-3B	BD-3 G[3]

Notes et références

« La Chine déploie son dernier satellite de positionnement BeiDou 2 », sur www.air-cosmos.com, 17 mai 2019.
« Beidou, le «GPS chinois», couvre maintenant le monde entier », sur www.lavoixdunord.fr, 23 juin 2020.
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« CNSS (Compass/BeiDou Navigation Satellite System) », sur directory.eoportal.org, ESA Earth Observation Portal, 2002 (consulté le 3 octobre 2020).
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(en) Günter Dirk Krebs, « BD 1A, 1B, 1C, 1D », sur space.skyrocket.de (consulté le 4 avril 2015).
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(en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 G », sur space.skyrocket.de (consulté le 13 juin 2016).
(en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 M / BD-2 I », sur space.skyrocket.de (consulté le 9 juillet 2018).
(zh) « China successfully launched the third BeiDou satellite », sur news.sohu.com, 17 janvier 2010 (consulté le 19 mai 2010).
« China launches BeiDou-2 – Station and Lunar plans outlined », sur www.nasaspaceflight.com, 2 juin 2010 (consulté le 3 juin 2010).
(zh) « The fifth Beidou navigation satellite enters orbit »^{(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}, sur news.163.com, 6 août 2010 (consulté le 30 décembre 2010).
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Rui C. Barbosa, « China launch again ahead of Space Station and Mars drive », sur www.nasaspaceflight.com, 26 juillet 2011 (consulté le 29 septembre 2011) : « BeiDou-2 ‘Compass-IGSO-4′ lofted into orbit by a Long March 3A .. 21:44 UTC ».
Jonathan McDowell, « Jonathan's Space Report No. 645 2011 Aug 16 », sur www.planet4589.org, 16 août 2011 (consulté le 29 septembre 2011).
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(en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 I (Type 1) », sur space.skyrocket.de (consulté le 4 avril 2015)
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(en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 M (Type 2) », sur space.skyrocket.de (consulté le 15 octobre 2018).
(en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 G », sur space.skyrocket.de (consulté le 1^er novembre 2018).
« Beidou 3 – Spacecraft & Satellites », sur spaceflight101.com (consulté le 29 janvier 2016).

Sources

(en) China Academy of Space Technology
(en) Compass Satellite Navigation Experimental System (BeiDou-1)
(en) Encyclopedia Astronautica
(en) GlobalSecurity
Paul Correia, Guide pratique du GPS, Paris, Eyrolles, 2001 (ISBN 978-2-212-09279-0, OCLC 47199936, notice BnF n^o FRBNF37637366)

Voir aussi

Articles connexes

Système de positionnement par satellite
GPS, GLONASS et Galileo autres systèmes de positionnement par satellite assurant ou visant une couverture mondiale

Liens externes

(en) Website Beidou (en anglais)
(en) Beidou sur le site de l'ESA
(en) Étude de marché (dont utilisation du système Beidou (mars 2015)
(en) Precise orbit determination of Beidou Satellites with precise positioning
(fr) La coopération aérospatiale entre l'Europe et la Chine

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[air-cosmos2-1] « La Chine déploie son dernier satellite de positionnement BeiDou 2 », sur www.air-cosmos.com, 17 mai 2019.

[voix-du-nord1-2] « Beidou, le «GPS chinois», couvre maintenant le monde entier », sur www.lavoixdunord.fr, 23 juin 2020.

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[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, 3 octobre 2003 (consulté le 2 octobre 2020).

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[10] (en) Chinese academy of sciences, « China Opens First Overseas Center for BeiDou Navigation Satellite System in Tunisia », sur cas.cn, 12 avril 2018.

[11] (en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 G », sur space.skyrocket.de (consulté le 13 juin 2016).

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[15] (zh) « The fifth Beidou navigation satellite enters orbit »^{(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}, sur news.163.com, 6 août 2010 (consulté le 30 décembre 2010).

[16] (zh) « China launches the seventh Beidou navigation satellite »^{(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}, sur news.163.com, 17 décembre 2010 (consulté le 30 décembre 2010).

[17] Rui C. Barbosa, « China launch again ahead of Space Station and Mars drive », sur www.nasaspaceflight.com, 26 juillet 2011 (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, 16 août 2011 (consulté le 29 septembre 2011).

[19] « La Chine lance le 11^e satellite de son système de navigation Beidou », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, 26 février 2012.

[20] « Chine: lancement de deux satellites pour son système indépendant de navigation et de positionnement », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, 28 septembre 2012.

[21] « La Chine lance à nouveau un satellite de navigation », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, 26 octobre 2012.

[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 1^er novembre 2018).

[:0-27] « Beidou 3 – Spacecraft & Satellites », sur spaceflight101.com (consulté le 29 janvier 2016).