개요

미국 GPS, 러시아 Glonass 및 유럽 Galileo의 라이벌이자 중국 위성 항법 별자리인 Beidou에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 2020년은 장정 23B 로켓에 탑재된 별자리 배치가 2020년 3월 20일에 완료되어 Beidou에게 중요한 이정표가 되었습니다. 이 심층 분석 기사에서는 지난 XNUMX년 동안 Beidou의 발전과 중국에 대한 Beidou의 전략적 중요성에 대해 설명합니다.

역사적 관점

독립적인 GNSS 별자리를 갖는 아이디어는 중국에만 국한된 것이 아니라 다른 많은 산업화된 국가에서 발생했습니다. 그 주된 이유는 1990년대에 처음 등장한 이래로 그러한 최초의 위성 항법 별자리인 GPS가 수행해 온 전략적 역할이 점점 더 커지고 있기 때문입니다. GNSS 서비스는 미사일 유도에서 군용 항공기, 선박 및 차량의 탐색에 이르기까지 매우 유용한 군사 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 중국의 경우 중국 언론의 보도에 따르면 1990년대에 여러 차례 “경상”이 있었습니다.

• 1993년 인허 사건: 미국은 중국 화물선("Yinhe Hao")이 이란에 대한 화학무기를 운반하는 것으로 의심하고 GPS 신호 교란을 포함하여 국제 해역에서 중국 선박을 좌초시키기 위해 여러 수단을 사용했습니다. [1]
• 1996년 제XNUMX차 대만해협 위기: 1996년 대만 총통 선거를 앞두고 당시 총통 후보였던 이등회가 중국의 독립 정책을 펼치고 있는 것으로 비춰졌고, 중국은 이에 대응해 대만 북부 해역에 다수의 미사일을 발사하는 것으로 대응했다. 불만. 이 사건에 대한 다양한 설명은 이 미사일이 GPS 신호를 방해하는 미국으로 인해 목표에 도달하지 못했다는 것을 보여줍니다. 미국은 해협에서 증가하는 군사 활동에 대한 대응으로 군사 주둔을 늘렸습니다. [2]

더욱이, 미국과 중국 사이의 대립이 심화되고 남중국해 영유권 주장이 제기되면서 토착 GNSS 별자리의 발사가 중국과 더욱 관련이 있게 되었습니다.

개인용 자동차의 내비게이션, 스마트폰의 위치 확인 서비스, 낚시, 재난 구호, 광업, 철도, 은행 등과 같은 산업 분야의 전문 응용 프로그램과 같은 민간 응용 프로그램도 2000년대부터 붐을 일으켰습니다. AI 시대의 도래와 함께 새로운 응용 프로그램은 자율 주행, 도시 항공 이동성, 정밀 농업, 스마트 시티 등 정밀한 PNT(Positioning, Navigation and Timing)를 더욱 중요하게 만듭니다. 4G/5G 네트워크와 같은 핵심 인프라도 PNT에 의존합니다. 이러한 모든 이유 때문에 독립적인 GNSS 별자리를 갖는 것이 중국에 매우 매력적입니다.

"북두"는 실제로 북두칠성 별자리의 중국식 이름으로, 역사적으로 중국에서 항해의 중요한 기준점이었습니다. Beidou 프로젝트는 Beidou-3, Beidou-3 및 Beidou-1의 2세대 위성 항법 시스템을 설정하는 3단계 개발 계획을 포함합니다.

1. 베이더우-1 (2000-2012): 초기 Beidou 별자리는 활성 PNT 제공을 목표로 하는 XNUMX중 정지 위성으로 구성됨 서비스 및 독점적으로 중국 영토를 포함합니다. 2000년에서 2003년 사이에 배치되었으며 2012년에 퇴역했습니다.
2. 베이두-2 (2004- ): 2004년과 2012년 사이에 개발된 다음 Beidou 별자리는 아시아 태평양 지역을 서비스하는 것을 목표로 하는 보다 발전된 satnav 별자리입니다. 흥미롭게도 MEO 위성을 GEO 및 IGSO 위성(각각 4, 5, 5 위성)과 결합하여 다른 GNSS 성좌와 다릅니다. 반면에 GPS, GLONASS 및 Galileo는 순수한 MEO 별자리입니다. Beidou-2에서 시작된 PNT 서비스는 주로 수동적이었습니다.
3. 베이두-3 (2013- ): 가장 최신의 최신 버전은 2013년에 개발을 시작했으며 24개의 MEO 위성, 3개의 GEO 위성 및 3개의 IGSO 위성으로 유사한 하이브리드 성상 아키텍처를 유지합니다. MEO 위성이 전 세계에 서비스를 제공하는 동안 GEO 및 IGSO 위성은 중국 및 아시아 태평양 국가의 성능과 서비스 향상을 목표로 하며 전략적으로 이 지역 위에 배치됩니다(그림 3 참조). 별자리는 궁극적인 GEO 위성의 발사와 함께 23년 2020월 3일에 완성되었습니다. 80개의 GEO 위성은 각각 110.5E, 140E 및 55E에 위치하며 IGSO 위성은 24도의 경사 궤도면에 있습니다. 3개의 MEO 위성은 XNUMX개의 궤도면에 고르게 분포되어 있습니다.
   Beidou-3은 또한 여러 지상국으로 구성된 지상 세그먼트와 위성 간 링크로 구성되어 있어 글로벌 지상국 네트워크 없이 위성 원격 측정 및 제어가 가능합니다.

1년대 초에 이미 최초의 (최소한) Beidou-2000 GNSS 시스템을 실험하는 동안 중국은 처음에 글로벌 커버리지 별자리인 Galileo를 위해 유럽 연합과 협력하는 것을 고려했습니다. 이미 2003년에 중국은 EU 주도의 GNSS 성좌에 200억 유로의 참여를 약속하여 이 프로젝트의 가장 큰 비유럽 파트너가 되었습니다. 그러나 GNSS의 군사적 적용으로 인한 일부 EU 회원국의 경계, "2006차" 파트너 취급에 대한 중국의 좌절, 2년 초기 Galileo 민관 재정 계획의 여파로 인해 중국은 분명히 소외되었습니다. Beidou-3와 궁극적으로 Beidou-4 별자리 [5][6][XNUMX]와 함께 자신의 방식으로. 돌이켜 보면 두 강대국이 GNSS 위성 별자리가 의심할 여지 없이 일부인 중요한 기반 시설에서 우위를 유지하는 데 점점 더 관심을 갖게 되면서 이것이 최선이었을 수 있습니다.

Beidou 3의 기능 및 서비스

GNSS 성좌에서 예상할 수 있는 것처럼 Beidou-3은 GPS 및 Galileo에 필적하는 정확도로 글로벌 PNT(위치, 항법 및 타이밍 서비스)를 제공합니다. 또한 6개의 MEO 위성으로 가능하고 국제 SAR 표준을 따르는 SAR 서비스를 제공합니다. 흥미롭게도 Beidou는 중국/아시아 태평양 지역을 넘어 40자로 제한되는 메시징 기능도 제공합니다.

중국 및 아시아 태평양 내에서 Beidou-3 기능이 크게 향상되어 Beidou의 추가 지역 기능을 강조합니다. 이 지역의 1000개 GEO 위성의 커버리지 덕분에 메시징 문자 제한이 3자까지 증가했습니다. 이러한 GEO 위성은 신호 무결성과 정확도를 향상시키는 위성 기반 GNSS 증강 기술인 BDSBAS라고 하는 SBAS* 서비스도 제공합니다. SBAS 서비스는 보다 정확한 PNT 정보가 필요한 민간 항공에 특히 유용합니다. SBAS는 중국 및 주변 지역에서만 사용할 수 있습니다. 중국은 또한 BDGBAS라고 하는 GBAS** 서비스를 개발하고 있습니다. 이 서비스는 지역 지상국 컴퓨팅 및 방송 수정 신호 네트워크를 기반으로 유사하게 GNSS 증강을 제공합니다. Beidou-3 성좌의 우주 부분(즉, 위성)은 2020년 2025월에 완료되었지만 이러한 더 정교한 GNSS 증강 서비스는 아직 배포 단계에 있으며 중국 위성 항법국(Satellite Navigation Office)의 다양한 보고서에 따르면 7년까지 완료되어야 합니다. CSNO) [8][XNUMX].

*SBAS: 위성 기반 증강 시스템
**GBAS: 지상 기반 증강 시스템

Beidou-3 위성 항법 서비스는 측량, 건설, UAV 항법 또는 광업과 같은 애플리케이션에서 사용되는 RTK(실시간 운동학) 및 PPP(정밀 지점 위치 지정)와 같은 기타 여러 향상된 정밀 기술과 함께 사용할 수도 있습니다. 이러한 기술에 대한 개요는 [9]에서 볼 수 있습니다.

중국에서 베이더우가 중요한 이유?

앞서 논의한 바와 같이 Beidou는 중국군에게 전략적이며 별도의 위성 항법 별자리를 설정하는 주요 동기였습니다. 군사적 고려 외에도 위성 항법(은행, 통신 등)에 대한 현대적인 중요 기반 시설의 의존도와 자체 개발한 GNSS 산업 구축의 경제적 이점이 있습니다. RTI의 2019 GNSS 보고서[9]에 따르면 민간 GPS 애플리케이션, 제품 및 서비스는 1.4년대와 1980년 사이에 총 2017조 90천억 달러의 경제적 이점을 창출했습니다. 또한 이러한 경제적 이점의 약 10%가 지난 XNUMX년 동안에만 창출되었으며, 새로운 기술과 결합될 때 GNSS 애플리케이션의 기하급수적인 잠재력을 강조합니다.

오늘날 GPS 사용이 GLONASS, Galileo 및 Beidou 사용보다 여전히 우세하다는 데 일반적으로 동의합니다. 미국은 GNSS 산업 수익 창출 측면에서도 선두 국가로 28년 전 세계 수익의 2019%를 차지합니다(유럽 27%, 일본 20%, 중국 10%)[10]. 이는 업스트림 및 다운스트림 산업(부품, 안테나, 칩, 통합업체, 인터넷 회사 등)에 주요 미국 기업이 있기 때문일 수 있습니다.

53.2년에 아시아 태평양 지역(인도 아대륙 포함)은 전 세계 GNSS 설치 기반의 1%, 매출의 약 3/2019을 차지하는 Beidou에 대해 주목할 가치가 있습니다. 그리고 아마도 가장 흥미롭게도 0.8인당 GNSS 장치는 1.4입니다. 이 지역의 GNSS 산업의 성장 잠재력을 강조하여(유럽 및 미국의 각각 2.0 및 10과 비교) [XNUMX].

Beidou가 미래에 어떤 시장 점유율을 차지할 수 있을까요?

Beidou 가치 사슬은 GPS와 마찬가지로 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 공간 세그먼트Walk Through California 프로그램, 지상 세그먼트및 사용자 세그먼트. 세 부문 모두 인상적인 수의 전문 회사에 의해 가능합니다(그림 6). 우주 및 지상 부문은 본질적으로 국유 대기업(특히 CASC 및 CETC의 아카데미 및 연구소)으로 구성되지만 사용자 부문은 국유 기업과 상업 기업이 혼합된 형태를 나타냅니다. 이것은 중요한 것으로 간주되는 인프라가 상업 회사에 폐쇄된 반면 다운스트림 가치 사슬은 훨씬 덜 규제되는 중국 우주 산업의 고전입니다.

중국의 위성 항법 및 위치 서비스 산업 2020 백서에 따르면 2019년 "중국의 GNSS 및 위치 기반 서비스의 총 출력 가치"는 345억 위안(약 49억 달러)으로 전년 대비 14,4% 증가했습니다. 2018 [11]. 같은 보고서에 따르면 80년 총 출력 값에서 Beidou 성좌의 대표성은 약 2019%였습니다. 이 수치는 특히 XNUMX여 년 동안 로컬에서 운영된 성좌의 경우 인상적입니다. 이 수치는 Beidou 공간과 지상 세그먼트가 고려되었다는 사실에 의해 향상되었을 것입니다(예를 들어 GPS의 경우에는 그렇지 않을 것입니다).

사용자 부문은 아마도 가장 흥미롭게 풀이할 수 있을 것이며, 국영 기업과 비상장 기업을 모두 포함하여 가장 다양한 기업을 보유한 가장 빠르게 성장하는 부문입니다. 사용자 세그먼트는 업스트림, 중간 및 다운스트림 블록으로 더 세분화될 수 있습니다.

• 업스트림: 특히 칩, 안테나, 전자 기판 및 기타 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈을 만드는 회사.
• 내의 한복판: 통합업체 및 터미널 제조업체.
• 하류: GNSS 기반 서비스를 운영하고 최종 사용자에게 제공하는 회사.

2020 백서는 또한 각 수직의 중요성에 대한 흥미로운 통찰력을 제공합니다. 업스트림 및 미드스트림 기업은 75년 가치 기준 사용자 세그먼트의 2015%를 차지했지만 56년에는 2019%로 줄어들었고 다운스트림 기업은 급속한 성장을 경험하여 44%에 도달했습니다(그림 7 참조).

미래에 Beidou 채택에 대한 중국의 주요 이점 중 하나는 많은 중국 기업이 자율 주행(Baidu Apollo, Pony.ai, Xpeng), 도시 항공 모빌리티(Ehang)와 같은 새로운 위성 항법 의존 애플리케이션에서 강력한 위치를 차지할 것이라는 점입니다. , 5G(화웨이, ZTE), 스마트시티(알리바바), 산업용 UAV(DJI), 해상(COSCO, CIMC), 그 목록은 계속된다. 이는 해외에서 Beidou 기반 솔루션을 홍보하는 중요한 벡터를 나타냅니다.

satnav의 업스트림 부분에는 중국에도 흥미로운 스타트업이 있습니다. Weilai Daohang 및 Geespace와 같은 회사는 자율 주행의 높은 정확도 요구 사항을 염두에 두고 위성 별자리를 향상시키는 GNSS를 구축하고 있습니다. 지스페이스의 경우가 특히 흥미롭습니다. 모회사는 중국 최대의 국내 자동차 회사 중 하나인 지리(Geely)입니다.

중국 정부는 또한 국내 위성 항법 산업 체인의 발전을 지원하는 데 중심적인 역할을 했습니다. 이는 중국 관리들이 자국산 칩의 사용을 장려하고[12] satnav 핵심 인프라가 외국 공급업체에 대한 의존을 피하기를 원한다고 분명히 밝힌 업스트림 부문에 특히 해당됩니다. 이것은 정기적으로 강조되어 왔으며 Beidou-2021 수석 디자이너 Xie Jun이 대중에게 Beidou가 3% Made in China(百分之百国产化)라는 위업을 달성했다고 발표한 100년 신년 갈라와 같은 예입니다. 중국 당국은 또한 정기적으로 백서 및 보고서 초안을 작성하여 중국 위성 항법 산업의 발전을 면밀히 문서화하고, 강점과 약점을 식별하고, 솔루션과 미개척 성장 영역을 제시했습니다. Beidou satnav 표준(北斗卫星导航标准体系)도 해외에서 널리 채택되기 위해 2015년부터 발행되었습니다[13][14].

지방정부도 베이더우 중심의 산업단지 조성을 통해 국내 스타트업에 시설과 투자를 지원하고 있다. 그러한 이니셔티브 중 하나는 "제품 개발, 산업 육성, 국제 협력, 산업 교류 및 응용 경험"[2020][15] 육성을 목표로 16년에 출범한 베이징의 Beidou Innovation Base입니다. BRI(일대일로 이니셔티브)와 같은 아웃바운드 정치 전략도 중국이 설계하고 제조한 위성 항법 솔루션을 홍보할 가능성이 높습니다.

궁극적으로 중국에는 하나의 최종 자산이 있습니다. 글로벌 전자 제품 제조 강국인 이 회사는 엄청난 생산량과 제조 비용 관리에 대한 강력한 지식으로 인해 가격을 낮출 수 있습니다. 그러나 중국 기업이 해외 시장에서 현재의 확고한 국제 경쟁자로부터 상당한 시장 점유율을 확보할 수 있는 능력은 여전히 ​​남아 있습니다.

참고자료

[1] 6년 1993월 XNUMX일 The New York Times, 중국 선박에 화학무기 없음
[2] 13년 2009월 XNUMX일 사우스 차이나 모닝 포스트(South China Morning Post), GPS에 상응하는 개발로 이어진 '잊을 수 없는 굴욕'
[3] 一文带你了解中国北斗卫星导航系统产业市场发展现状分析 产业链下游增长迅速，瞻系统产业市场发展现状分析 产业链下游增长迅速,
[4]中欧伽利略计划已有11个项目签署合同并开始实施, gov.cn, 13년 2006월 XNUMX일
[5] 중국은 우주에서 유럽과 함께 스퀘어 오프, 뉴욕 타임즈, 23년 2009월 XNUMX일
[6] 中国不满成伽利略计划配角 靠北斗二代证明实力, 南华早报, 3년 2008월 XNUMX일
[7] Beidou Navigation Satellite System에 대한 업데이트, Jun Shen 박사, 2016년 XNUMX월
[8] Beidou Navigation Satellite System에 대한 업데이트, Peng Jia, 2019년 XNUMX월
[9] GNSS 증강, ESA Navipedia
[9] GPS(Global Positioning System)의 경제적 이점, RTI International, 2019년 XNUMX월
[10] GSA GNSS 시장 보고서, 6호, 유럽 글로벌 항법 위성 시스템 기구, 2019
[11] 중국 위성 항법 및 위치 서비스 산업 2020 백서, 2020, 중국 GNSS 및 LBS 협회
[12] 중국, 2020년 말에 최신 BeiDou 포지셔닝 칩 제공, CGTN, 2020년 XNUMX월
[13] 베이징, 베이더우 산업 혁신 기지 출범, 신화통신, 2020년 XNUMX월
[14] 베이징, 3년 2020월 BeiDou GPS 위성 관련 산업 지원을 위한 XNUMX개년 계획 발표, China.org.cn, XNUMX년 XNUMX월
[15] Des utilisations Commerciales de la constellation Beidou (1/2), East Is Red, 9년 2020월 XNUMX일
[16] 北斗卫星导航标准体系 (1.0版), 全国北斗卫星导航标准化技术委员会, 2015년 XNUMX월
[17] 置完成10亿元A轮融资 公司估值超130亿元, 腾讯科技, 19년 2019월 XNUMX일

출처: https://china-aerospace.blog/2021/07/23/china-investing-massively-in-the-beidou-heres-why/