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Beidou

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Pour les articles homonymes, voir Beidou (homonymie) et BDS.

Beidou
Données générales
Organisation CNSA
Lancement 31 octobre 2000
Site en.beidou.gov.cn

Caractéristiques techniques
Orbite
Orbite Orbite terrestre moyenne
Période de révolution 7⁄13 jour sidéral ou 12 heures et 53 minutes
Période de revisite 7 jours sidéraux

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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. Comme les systèmes GPS, Galileo ou GLONASS, les satellites Beidou envoient deux types de signaux : le premier n'est utilisable que par les militaires tandis que le deuxième, fournissant une position moins précise, est utilisable pour des applications civiles.

Une première version du système, Beidou-1, fournissant une couverture uniquement régionale (la Chine et les pays limitrophes) et exploitant les signaux de trois satellites en orbite géostationnaire devient opérationnelle en 2003. La version Beidou-3 qui fournit une couverture mondiale a commencé à être déployée en 2014 et est devenue opérationnelle en 2020. Elle repose sur une constellation de 27 satellites circulant sur une orbite moyenne, 5 satellites en orbite géostationnaire et 3 satellites en orbite géosynchrone inclinée.

Historique du projet

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Le développement du projet Beidou débute en 1983 : Chen Fangyun propose de développer un système de navigation fournissant une couverture uniquement régionale reposant sur deux satellites géostationnaires. L'idée est expérimentée en 1989 avec le lancement de deux satellites utilisant une plateforme de type DFH-2/2A mise au point pour les satellites de télécommunications chinois. Ce test démontre que la précision du système à « deux satellites » est comparable à celle du GPS américain. En 1993, le programme Beidou est officiellement lancé. Le composant spatial doit comprendre quatre satellites géostationnaires de type DFH-3, deux opérationnels et deux de secours[1]. Le déploiement de Beidou-1 débute en 2000 et le système est déclaré opérationnel 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 2008.

La deuxième génération du système, Beidou-2, qui a vocation à fournir une couverture mondiale, repose sur une architecture complètement différente. Le segment spatial comprend trois types de satellites : 5 satellites en orbite géostationnaire, trois en orbite géosynchrone inclinée (55°) et 27 en orbite moyenne. Le premier satellite Beidou-2 qui a un objectif purement expérimental, Compass-M1, est placé en orbite en 2007. Le vingtième et dernier élément Beidou-2 a été mis en orbite en 2019[2]. Les performances de Beidou-2 doivent être comparables aux trois autres systèmes mondiaux opérationnels (GPS, GLONASS et Galileo). Le système est considéré comme opérationnel à l'échelle régionale en 2012 date à laquelle Beidou-1 est mis hors service.

Le déploiement de la troisième version du système, Beidou-3, qui débute avec le lancement d'un premier satellite en est achevée avec le lancement d'un dernier satellite en [3]. 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[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

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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

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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[1],[6].

Beidou 2

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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 , et il est devenu opérationnel en . Le vingtième et dernier élément de la constellation Beidou 2 a été lancé le [2].

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

Beidou 3

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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[4] ; compatibles avec les systèmes GPS, Glonass et Galileo. Il est devenu totalement opérationnel en et offre une précision pouvant aller jusqu’à 10 cm en Asie-Pacifique, pour sa version militaire[7].

Services proposés

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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[3], 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 , 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 .

Performances

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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 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 2022 <7 m <10 m < 0,2 m/s 20 ns mondiale

Utilisation

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

Enjeux

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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

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Schéma à l'échelle montrant la Terre, les principales orbites (orbites basse, moyenne, géostationnaire et de rebut) utilisées par les satellites, les vitesses et les périodes orbitales à différentes altitudes ainsi que la position de quelques satellites ou constellations de satellites remarquables : GPS, GLONASS, Galileo et Beidou, Station spatiale internationale, télescope Hubble et la constellation Iridium.[Note 1]
L'orbite de la Lune est environ 9 fois plus grande que l'orbite géostationnaire.[Note 2] Dans le fichier SVG, placez la souris sur une orbite ou son étiquette pour la mettre en évidence ; cliquez pour ouvrir l'article correspondant

Caractéristiques de la constellation

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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.

La période orbitale est de 12 heures et 53 minutes (toutes les 13 révolutions, effectuées en 7 jours sidéraux, un satellite repasse au-dessus du même point)[9].

Paramètres orbitaux en configuration finale[10]
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

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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 sol

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En , la Chine a ouvert son premier centre à l'étranger en Tunisie[11]. 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

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Beidou 1

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Liste des lancements[1],[6]
Date (UTC) Lanceur Satellite Orbite Statut Plateforme Type / masse

16:02

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

DFH-3 Beidou 1

16:20

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

DFH-3 Beidou 1

16:34

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

DFH-3 Beidou 1

16:28

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

DFH-3 Beidou 1

Beidou 2

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

20:11

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

16:16

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

16:12

LM-3C G1 Orbite géostationnaire 144,5°E[14] Opérationnel DFH-3 BD-2 G

15:53

LM-3C G3[15] Orbite géostationnaire 84°E Opérationnel DFH-3 BD-2 G

21:30

LM-3A I1 Orbite géosynchrone 118°E inclinaison 55°[16] Opérationnel DFH-3 BD-2 I

16:26

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

20:20

LM-3A I2[17] Orbite géosynchrone inclinée 118°E incl 55° Opérationnel DFH-3 BD-2 I

20:47

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

21:44

LM-3A I4[18] Orbite géosynchrone inclinée 78 à 110°E incl 55.2°[19] Opérationnel DFH-3 BD-2 I

21:07

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

16:12

LM-3C G5 Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3 BD-2 G[20]

20:50

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

20:50

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

19:10

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

19:10

LM-3B M5 Orbite moyenne Hors service
 DFH-3 BD-2 M[21]

15:33

LM-3C G6 Orbite géostationnaire 110,5° E Opérationnel DFH-3 BD-2 G[22]

20:11

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

15:30

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

20:58

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

15:45

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

Beidou 3

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Liste des lancements[23],[24],[25],[26],[27],[28]
Date (UTC) Lanceur Satellite Orbite Statut Plateforme Type / masse
LM-3C/YZ1 I1-S Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I1
LM-3B/YZ1 M1-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M2-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B I2-S Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I2
LM-3C/YZ1 M3-S Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M1 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M2 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M7 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M8 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M3 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M4 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M9 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M10 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M5 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M6 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M11 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M12 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M13 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M14 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M15 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M16 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 G1Q Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3B BD-3 G
LM-3B/YZ1 M17 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M18 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B / G2 I1 (Beidou 44) Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I1
LM-3B / G2 I2 (Beidou 46) Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I2
LM-3B / G2 I3 (Beidou 49) Orbite géosynchrone inclinée (55°) Opérationnel DFH-3B BD-3 I3
LM-3B/YZ1 M23 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M24 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M1
LM-3B/YZ1 M21 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M22 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M19 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B/YZ1 M20 Orbite moyenne Opérationnel DFH-3B BD-3 M2
LM-3B G3Q Orbite géostationnaire Opérationnel DFH-3B BD-3 G[4]

Notes et références

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Notes

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  1. ↑ Les périodes et vitesses orbitales sont calculées à partir des relations 4π2R3 = T2GM et V2R = GM, où : R est le rayon de l'orbite en mètres ; T est la période orbitale en secondes ; V est la vitesse orbitale en m/s ; G est la constante gravitationnelle, environ 6,673 × 10−11 Nm2/kg2 ; M est la masse terrestre de la Terre, environ 5,98×1024 kg (1,318×1025 lb).
  2. ↑ Approximativement 8,6 fois (en rayon et en longueur) lorsque la Lune est au plus près (c'est-à-dire 363 104 km/42 164 km), à 9,6 fois lorsque la Lune est au plus loin (c'est-à-dire 405 696 km/42 164 km).

Références

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  1. ↑ a b et c « CNSS (Compass/BeiDou Navigation Satellite System) », sur directory.eoportal.org, ESA Earth Observation Portal, (consulté le ).
  2. ↑ a b et c « La Chine déploie son dernier satellite de positionnement BeiDou 2 », sur www.air-cosmos.com, .
  3. ↑ a et b « Beidou, le «GPS chinois», couvre maintenant le monde entier », sur www.lavoixdunord.fr, .
  4. ↑ a b et c « La Chine finalise son système de positionnement par satellite », sur www.air-cosmos.com, .
  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 ).
  6. ↑ a et b (en) Günter Dirk Krebs, « BD 1A, 1B, 1C, 1D », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  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 ).
  9. ↑ (en) Dinesh K. Aswal, Sanjay Yadav, Toshiyuki Takatsuji, Prem Rachakonda et Harish Kumar, Handbook of Metrology and Applications, Springer Nature, , 512 p. (ISBN 978-981-99-2074-7, lire en ligne [archive du ])
  10. ↑ (en) « BeiDou Space Segment », sur www.navipedia.net/ (consulté le ).
  11. ↑ (en) Chinese academy of sciences, « China Opens First Overseas Center for BeiDou Navigation Satellite System in Tunisia », sur cas.cn, .
  12. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 G », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  13. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-2 M / BD-2 I », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  14. ↑ (zh) « China successfully launched the third BeiDou satellite », sur news.sohu.com, (consulté le ).
  15. ↑ « China launches BeiDou-2 – Station and Lunar plans outlined », sur www.nasaspaceflight.com, (consulté le ).
  16. ↑ (zh) « The fifth Beidou navigation satellite enters orbit »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?), sur news.163.com, (consulté le ).
  17. ↑ (zh) « China launches the seventh Beidou navigation satellite »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?), sur news.163.com, (consulté le ).
  18. ↑ Rui C. Barbosa, « China launch again ahead of Space Station and Mars drive », sur www.nasaspaceflight.com, (consulté le ) : « BeiDou-2 ‘Compass-IGSO-4′ lofted into orbit by a Long March 3A .. 21:44 UTC ».
  19. ↑ Jonathan McDowell, « Jonathan's Space Report No. 645 2011 Aug 16 », sur www.planet4589.org, (consulté le ).
  20. ↑ « La Chine lance le 11e satellite de son système de navigation Beidou », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  21. ↑ « Chine: lancement de deux satellites pour son système indépendant de navigation et de positionnement », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  22. ↑ « La Chine lance à nouveau un satellite de navigation », sur french.peopledaily.com.cn, Le Quotidien du Peuple, .
  23. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 I (Type 1) », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  24. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 M (Type 1) », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  25. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 I (Type 2) », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  26. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 M (Type 2) », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  27. ↑ (en) Günter Dirk Krebs, « BD-3 G », sur space.skyrocket.de (consulté le ).
  28. ↑ « Beidou 3 – Spacecraft & Satellites », sur spaceflight101.com (consulté le ).

Sources

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Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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Opérationnels
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