本日上午,我国在西昌卫星发命中间用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号末了一颗环球组网卫星,至此北斗三号环球卫星导航系统星座支配比原操持提前半年全面完成。
这次发射的卫星属地球静止轨道卫星,经由一系列在轨测试入网后,我国将进行北斗全部系联调联试,在确保系统运行稳定可靠、性能指标精良根本上,择机面向用户供应全天时、全天候、高精度环球定位导航授时做事,以及星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色做事。
随着北斗系统环球组网的步伐,北斗芯片的研发生产技能也在逐步成熟。从最初的全部入口到现在的自主研发,从当年的跟随学习到现在的比肩引领,国产北斗芯片逐步替代国外产品并且实现家当化。

近期,中国卫星导航定位协会发布《2020中国卫星导航与位置做事家当发展白皮书》,白皮书显示,截至2019年底,国产北斗兼容型芯片及模块销量已打破1亿片,海内卫星导航定位终端产品总销量打破4.6亿台。
然而在北斗导航系统研发形成伊始,我国绝大部分的导航终端还都要依赖国外芯片。2007年以前,我国北斗吸收机的芯片也均由国外企业供应,这些关系着国家安全的核心器件,制约了北斗的整体培植发展。
2004年,我国开始培植北斗二号区域卫星导航定位系统,北斗系统的培植,也让海内梦想争做“中国芯”的科技公司看到了发展的前景,在国家扶持下,芯片企业先后办理技能、人才和资金等问题,海内自主研发北斗芯片开始快速发展。
目前,海内以北斗为核心的导航与位置做事技能创新持续生动,国产芯片、模块等关键技能进一步取得全面打破,性能指标与国际同类产品相称。
目前,国产北斗芯片工艺水平跨入28nm时期,支持北斗三号新旗子暗记的28nm工艺射频基带一体化SoC芯片,已在物联网和消费电子领域得到广泛运用。最新的22nm工艺双频定位芯片已具备市场化运用条件,全频一体化高精度芯片正在研发,北斗芯片性能将再上一个台阶。总体性能达到乃至优于国际同类产品。国产北斗芯片已实现规模化运用,高精度OEM板和吸收机天线已分别占海内市场份额30%和90%。北斗高精度产品出口到100多个国家和地区,北斗地基增强技能和产品成体系输出外洋。
北斗芯片的意义和代价
北斗芯片包含了RF射频芯片,基带芯片及微处理器的芯片组,干系设备通过北斗芯片,可以接管由北斗卫星发射的旗子暗记,从而完成定位导航的功能。
海内做北斗芯片的企业也比较多,大家都看到市场前景好。但是芯片研发、流片、测试的前期投入很大,有的企业一贯在亏损。
与发展了近30年的GPS比较,北斗的紧张差距表示在三个方面。
一是天上的卫星、地上的地面站不足多。卫星数量不足,使得地面终端吸收性能吸收到的卫星数量少,要提高导航和定位精度,技能难度更大。地面站的浸染非常主要,通过地面站对卫星的姿态、轨道进行精确调度,使卫星的轨道更加稳定合理,有利于提高地面的旗子暗记质量。但我国的地面站基本都在境内,没有外洋埠面站,对卫星系统的尽快稳定运行十分不利。
二是国外的GPS基带芯片技能已经发展到第四代,在抗多径、加惯导方面积累了大量的实践履历,芯片技能已经非常成熟,实现了单芯片方案,在本钱上上风非常明显。这些履历都是通过大量的测试和系统实际运行积累起来的。北斗也要经由多少年的履历积累,才能达到类似的成熟度。
三是要实现高质量的差异化做事,还须要培植地基增强系统,开展运营和做事。由于北斗的用户数量少,还没有运营商投资培植地基增强系统。
只管北斗芯片发展的困难很大,但是做自己的北斗芯片的意义很大。首先,发展北斗家当,必须要有相应的根本芯片做支撑,否则既谈不上家当发展,也无法达到保障国家经济和社会安全的目的。从这个意义上说,北斗芯片做得好坏,关系到全体北斗家当的发展。因此,北斗芯片不是要不要做的问题,而是必须要做好的问题。
北斗芯片对全体北斗家当乃至信息家当的发展起着重要的支撑浸染,表示在几个方面。一是产值。芯片的1元产值,可以带动整机的几十元乃至上百元的产值。二是扩大全体市场的规模。芯片本钱的稳步降落,将使北斗在越来越广阔的范围内得到运用,从而带动市场规模的扩大。三是促进我国信息化程度的进一步提高。未来,基于位置的广告、社交、安全等做事将成为移动互联网的主要做事内容。把北斗的位置做事与车辆的信息做事相结合,将使车联网的做事内容更加丰富。
北斗芯片须要高水平迭代
只管国产北斗芯片如今在各个领域已经取得了很大造诣,但是在技能与研发方面依然存在着一些问题和寻衅。在技能方面,中国卫星导航定位协会秘书长张全德认为,国产北斗芯片目前在功能集成领悟方面技能积累较为薄弱,寻衅较大。然而,目前的北斗运用与家当化发展已经全面进入技能领悟、运用领悟、家当领悟的新阶段。因此,北斗芯片如何更好地领悟于移动通信芯片,领悟于物联网芯片,这对付北斗家当的发展来说至关主要。
在北斗芯片研发方面,深圳华大北斗科技有限公司北京分公司总经理葛晨认为,与北斗系统空间段高速发展的节奏比较,北斗芯片家当发展滞后,是目前北斗运用的短板和痛点之一。目前北斗芯片研发团队小而散,发展根本多以民间成本为主,无法形成大规模、高水平、大跨度的提升和进步。这种局势严重制约了家当运用的发展。
其余,功能集成化成北斗芯片发展的一定趋势。
未来,北斗芯片运用领域将会越来越广泛,对付技能的哀求也会越来越高。同时,面对各种问题和寻衅,北斗“芯”技能将会有若何的发展目标?一方面要进一步加强根本产品研发运用,开拓北斗兼容GPS、格洛纳斯、伽利略等其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等根本产品,发展壮大自主的北斗家当链。另一方面要连续开拓并完善北斗的高密度导航芯片等技能和产品,打破我国北斗导航芯片研发短板,同时加强产品和运用模式创新,提升产品性能、功耗、本钱等核心竞争力。
此外,葛晨认为,提升芯片集成度将是未来北斗芯片发展的重点技能攻关方向:“目前导航定位芯片较为成熟且性价比较好的工艺是40nm CMOS工艺,可以为导航定位芯片带来低功耗、低本钱、低风险等诸多上风,未来将向更前辈的工艺演进和升级。SoC芯片在单一芯片上集成微处理器、仿照IP核、数字IP核和存储器、外围接口等,具备集成度高、功能强、功耗低、尺寸小等优点,可以有效地降落电子/信息系统产品的开拓本钱,缩短开拓周期,提高产品的竞争力,这也是北斗芯片技能发展的一定趋势。”
同时,张全德也提到,随着北斗“融技能、融网络、融终端、融数据”的全面发展,也必将形成一个个“北斗+”创新和“+北斗”运用的新生业态,成为国家综合时空体系培植发展全新布局的核心根本和动力源。以是北斗芯片未来的发展趋势将是通过功能集成来达到性能优化,同时领悟通信、物联网和各种传感器,成为推动智能家当发展的助推器。
图:北斗家当链紧张上市公司(来源:东北证券)
目前,全天下一半以上的国家都开始利用北斗系统。后续,中国北斗将持续参与国际卫星导航事务,推进多系统兼容共用,开展国际互换互助,根据天下民众需求推动北斗外洋运用,共享北斗最新发展成果。
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