北斗晶元
接收和發射北斗衛星信號
北斗晶元包含了RF射頻晶元,基帶晶元及微處理器的晶元組,相關設備通過北斗晶元,可以接受由北斗衛星發射的信號,從而完成定位導航的功能。
2020年11月23日,新一代22納米北斗高精度定位晶元正式發布。
國內做北斗晶元的企業也比較多,大家都看到市場前景好。但是晶元研發、流片、測試的前期投入很大,有的企業一直在虧損。
與發展了近30年的GPS相比,北斗的主要差距體現在三個方面。
一是天上的衛星、地上的地面站不夠多。衛星數量不夠,使得地面終端接收機能接收到的衛星數量少,要提高導航和定位精度,技術難度更大。地面站的作用非常重要,通過地面站對衛星的姿態、軌道進行精確調整,使衛星的軌道更加穩定合理,有利於提高地面的信號質量。但我國的地面站基本都在境內,沒有海外地面站,對衛星系統的儘快穩定運行十分不利。
二是國外的GPS基帶晶元技術已經發展到第四代,在抗多徑、加慣導方面積累了大量的實踐經驗,晶元技術已經非常成熟,實現了單晶元方案,在成本上優勢非常明顯。這些經驗都是通過大量的測試和系統實際運行積累起來的。北斗也要經過若干年的經驗積累,才能達到類似的成熟度。
三是要實現高質量的差異化服務,還需要建設地基增強系統,開展運營和服務。由於北斗的用戶數量少,還沒有運營商投資建設地基增強系統。
儘管北斗晶元發展的困難很大,但是做自己的北斗晶元的意義很大。首先,發展北斗產業,必須要有相應的基礎晶元做支撐,否則既談不上產業發展,也無法達到保障國家經濟和社會安全的目的。從這個意義上說,北斗晶元做得好壞,關係到整個北斗產業的發展。因此,北斗晶元不是要不要做的問題,而是必須要做好的問題。
北斗晶元對整個北斗產業乃至信息產業的發展起著重要的支撐作用,體現在幾個方面。一是產值。晶元的1元產值,可以帶動整機的幾十元甚至上百元的產值。二是擴大整個市場的規模。晶元成本的穩步降低,將使北斗在越來越廣闊的範圍內獲得應用,從而帶動市場規模的擴大。三是促進我國信息化程度的進一步提高。未來,基於位置的廣告、社交、安全等服務將成為移動網際網路的重要服務內容。把北斗的位置服務與車輛的信息服務相結合,將使車聯網的服務內容更加豐富。
2020年8月27日,中國北斗自主研發的最新一代高精度定位晶元27日在北京亮相。這顆22納米晶元有望於2021年上半年量產,將應用於自動駕駛、無人機、機器人等高精度定位的場景需求。
2020年11月23日,第十一屆中國衛星導航年會上,由我國衛星導航領域企業北京北斗星通導航技術股份有限公司研製,最新一代22納米射頻+基帶+高精度演演算法一體化厘米級定位晶元在四川成都正式發布。
隨著2000年10月31日第一顆北斗導航衛星成功發射,我國開始逐步建立北斗衛星定位系統,北斗晶元的應用也逐漸增多了起來。截止2013年,北斗在軍用及民用領域均已開展應用,對GPS形成了一定程度的衝擊。如在軍用領域,北斗二代軍用終端已達到厘米級的定位精度;而在更廣泛的民用領域,三星已推出支持北斗衛星定位功能的手機,凱立德已推出支持北斗的車載導航儀,根據《國家衛星導航產業中長期發展規劃》,到2020年,我國衛星導航系統產值將超過4000億元,國內以往由GPS壟斷市場的局面就此改變。
目前,國產北斗晶元工藝水平跨入28納米新時代,面向物聯網和消費電子應用,又推出全面應用北斗三號新信號體制的晶元,總體性能達到甚至優於國際同類產品。國產北斗晶元已實現規模化應用,累計銷量突破8000萬片,高精度OEM板和接收機天線已分別佔國內市場份額30%和90%。北斗高精度產品出口到100多個國家和地區,北斗地基增強技術和產品成體系輸出海外。