半導體行業(yè)經(jīng)歷的三次增長分別由PC、互聯(lián)網(wǎng)，和移動通信帶動，業(yè)界預測下一階段的增長將由定位導航應用帶動。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。目前，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已成功應用于諸多領(lǐng)域，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
高精度定位與慣性混合定位技術(shù)
北京東方聯(lián)星科技有限公司董事長張峻林介紹說，北斗的第一階段主要覆蓋從西亞到日本的范圍，第二階段將部署35顆衛(wèi)星，實現(xiàn)全球覆蓋，這時的北斗將優(yōu)于GPS系統(tǒng)；因為北斗可以實現(xiàn)衛(wèi)星之間的組網(wǎng)互聯(lián)，而即使GPS3都無法進行衛(wèi)星間或與地面間的聯(lián)系。另外，即使某顆北斗衛(wèi)星失效，也不會影響整體系統(tǒng)，其余衛(wèi)星會實現(xiàn)自動組網(wǎng)。
對于北斗常用的定位方式，張峻林表示，目前常用的技術(shù)有兩種：脈沖測距碼和載波相位測量。前者是用于測定從衛(wèi)星至接收機間距離的二進制碼，然而由于測距碼的碼元長度較大，導致其精度較低，約為5m左右；后者測量的是接收機所接收的衛(wèi)星載波信號與接收機本振參考信號的相位差，可實現(xiàn)極高的精度，一般動態(tài)精度為厘米級，靜態(tài)精度為毫米級。
“衛(wèi)星可以實現(xiàn)準確定位，但很難對系統(tǒng)的姿態(tài)實現(xiàn)判斷，與MEMS慣性導航的結(jié)合可以解決這個問題”，張峻林補充道，除姿態(tài)控制外，在衛(wèi)星信號較弱的場所也可以繼續(xù)使用慣性導航。目前慣性導航多基于MEMS的器件，除汽車外，在無人機等領(lǐng)域也有較多應用。綜合利用衛(wèi)星和慣性導航的優(yōu)勢需要二者較緊密的結(jié)合，而基于硅工藝的MEMS使這種結(jié)合更加容易。
北斗促進氣象觀測系統(tǒng)升級
北斗衛(wèi)星定位除了用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災救災和國家安全等領(lǐng)域，在氣象中的作用也非常重要。氣象參數(shù)的獲取一般采用探空氣球，目前我國對探空氣球的追蹤方式仍為雷達，比歐美國家以GPS定位為主的技術(shù)落后近10年。由于種種原因，如果我國的氣象觀測系統(tǒng)也采用GPS，將受制于人，因此北斗探空儀將有希望改變這一情況。
張峻林說，氣象應用需要探空儀升至25km~35km的高度，環(huán)境十分惡劣，對定位芯片有非常特殊的要求。如果采用通用芯片，除了有18公里的定位距離限制，其在高空也非常容易受到溫度、氣壓、濕度、宇宙射線等影響，可能導致經(jīng)常性的復位，甚至燒毀。“我們曾經(jīng)用基于東方聯(lián)星OTrack-32多模芯片的多模探空儀參加國內(nèi)外多次實際比對，其定位精度、功耗、產(chǎn)品體積等都不亞于國外GPS產(chǎn)品”。
芯片：多種應用的支撐技術(shù)
“在北斗成功大規(guī)模應用的背后，相關(guān)芯片則是起支撐作用的核心。除剛才提到的氣象探空儀定位，空軍定位導航系統(tǒng)也是如此”，張峻林指出，如果用GPS系統(tǒng)則需要從美國進口昂貴的設備。首先由于禁運等限制，我國很難得到高速定位的產(chǎn)品，運動速度超過100m/s則不能工作，使功能嚴重受限；另外目前進口GPS模塊的價格不斷攀升，而性能卻在逐年下降；最后最重要的就是供貨渠道經(jīng)常不能保證，對于國防需求十分不利。一直非常低調(diào)的北京東方聯(lián)星科技有限公司在過去的六年里，默默無聞地設計開發(fā)了多款具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗多模衛(wèi)星導航核心芯片，應用遍布我國航空、航天、航海、測量、通信、電力、氣象、車載、手機等領(lǐng)域，部分產(chǎn)品已銷往美國、日本等地。
商用化：大規(guī)模部署的必經(jīng)之路
商用化和民用化是北斗發(fā)展的必經(jīng)之路，否則就可能步俄羅斯的后塵。北斗系統(tǒng)如果只定位軍用，則只會每年消耗大量的投入，沒有任何產(chǎn)出來實現(xiàn)對系統(tǒng)的升級和維護，讓軍方不堪重負，因此商業(yè)化將是北斗商業(yè)模式的最終目標。如果只是研究所等機構(gòu)使用是不夠的，必須要有商業(yè)企業(yè)的參與，這一過程可能需要3年左右。
目前東方聯(lián)星認為低成本手機是打開北斗的市場的一個重要途徑。“我們也正在與展訊、SiRF、MTK等積極接觸。另一方面，東方聯(lián)星還采取靈活的芯片授權(quán)方式，客戶可根據(jù)自己的需要獲得芯片或軟/硬IP核心，”張峻林說道。
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