GNSS 定位技術發展趨勢
第一部分介紹一下GNSS的現狀與發展趨勢，還有多模組SOC芯片設計的思路。
現在全球的系統有北斗、GPS、伽利略等等，在區域的服務系統里面也有比較多，頻點也越來越多，天上應用的資源也越來越多了，在這樣的情況下，是不是我們做的芯片板卡要把所有的頻點都支持呢？如果說都支持的話，實際上對這個板子，或者作為一個芯片小型化和低成本，是有比較大的考驗的�；谶@個思考，我們是不是需要一些突破，做一些更小型化，針對一些行業應用的芯片出來呢？
目前在高精度定位技術的現狀，我們可以看到，從這個圖上，華大主要還是要集中在精度在1米以內，我們涵蓋了亞米級、厘米級，精度小于一厘米的主要是用作靜態測量的，我們目前設計的芯片和模組也不適用于這樣的應用。
這個圖是目前四大系統里面所支持的頻點，這些頻點大家已經比較了解了，至于L1的高頻點的波段，目前包括手機，在一些導航型的市場已經應用得比較完善了。目前天空又多了L5頻帶，L2之前也有，包括L6的頻帶，這三種頻帶是各有特點的，在設計芯片和模組的考量下，是怎樣做取舍的？L5的頻點是屬于抗多路徑效應是比較好的，在城市峽谷做定位，提高但點定位的精度，我們更好的選擇就應該是L1+L5的頻點組合。L2是做精密的相對定位，L2頻帶在厘米級定位中起到關鍵的作用，包括做全國的CORS站、CORS網，它也起到了比較大的作用，如果我們做這個應用，L2和L1的組合會比較有優勢。L6是近年新增的頻帶，這個頻點將來主要還是應用到星基增強服務上，在通訊不暢或者說是通訊搭建有困難的情況下，通過星基可以很容易達到高精度的定位，這種情況下L6頻帶是比較有優勢的。
基于以上的特點，我們應該設計一個什么樣的芯片呢？眾所周知在早期OEM板卡的尺寸都是比較大的，大概需要60到80厘米級的板卡，它的功耗也非常大，這種板卡用在手持和將來的智能穿戴方面是不現實的。隨著應用和硬件的發展，現在的市場應用已經從OEM板卡向模組，包括到芯片級別的應用來走。從應用來說，大眾的應用會更傾向于往小型化和低功耗方向走。我們在高精度專業的行業應用，要做到的就是在模組級別實現小型化和低功耗。
大家可以看到最右側是華大北斗設計的小芯片，在下面會講到這個芯片的一些具體的特點。
這款芯片是我們在今年開北斗會的時候正式發布的一款芯片，這款芯片有幾個特點：
·全球首個支持北斗三代信號體制的SOC芯片。目前要求支持北斗的都要支持北斗三代信號，我們是首個支持的，再就是SOC芯片，大家可能對衛星定位芯片不是特別清楚，我們現在定位芯片可以分幾類，一類是一顆芯片包含了射頻和基帶，另外一類就是射頻是單獨的一個芯片，基帶是一個芯片，這樣加起來可能整個體積、功耗和成本都會更高。
·支持GNSS多系統多頻點，現在四大系統的幾個頻點都支持。
·射頻基帶一體化，而且通過使用不同頻點的組合，會讓整個芯片的功耗達到當前行業最低的水平。功耗最低在芯片和模組級別來說是非常重要的一個指標，尤其是在高精度的手持應用和智能穿戴上面，功耗要求非常敏感。
·為了支持交通類的車輛的使用，同時支持CAN通信。
·輸出GNSS全民用頻點高精度原始觀測量，你可以拿觀測量做你的RTK應用，也可以做其它的應用。
我們的HD9310芯片，目前是全球最小尺寸的，它是3毫米×3毫米的，芯片里面就包含了射頻和基帶所有的功能，通過這個芯片我們可以封裝成7毫米×7毫米的模組，或者10毫米×10毫米的模組。但是因為它的芯片設計是和頻點相關的，我們達到這個小的芯片體積，必然是要做取舍，在左側低頻點的波段上，我們有A、B、C三種選擇，不同的選擇會應用在不同的部件、應用在不同的行業。A+L1波段主要是用在車載上。
目前雙頻RTK和單頻RTK的使用非常普遍，在單頻和雙頻方面有什么主要的特點？我們這個產品也測了一下，在空曠環境和有樹遮擋的環境下的情況，主要是測了固定率和RTK的初始化時間。從這個比較來看，若是用單頻做RTK，首先它是在RTK的初始化時間上會相較于雙頻或者多頻要長。第二個是它在樹下抗干擾會差一些，在進入Fix的固定率比雙頻更低�；谶@一點，我們的9310芯片是雙頻的芯片，在復雜應用環境下，包括城市峽谷、有樹遮擋的情況下是有一定優勢的。
另外介紹一下我們這個芯片的低功耗性能。功耗是困擾板卡的一個重要的問題，大家如果用過高精度的RTK可能知道，現在一塊常用的板卡的功耗大概是在2到4W的級別，芯片是在幾十毫安的級別，一塊3000多安的電池，在手持來用，完全可以滿足一天的外業作業，包括你的屏幕點亮，這對手持類的設備是一個非常大的幫助。
我們的9310根據不同的芯片封裝，我們會封裝成3×3毫米和5×5毫米兩個尺寸。
芯片的開發和應用，這個門檻是比較高的，我們為了更好地和終端應用和行業應用對接起來，我們會設計成高精度的模組來對外應用，我們基本上會設計成中間這種12×16毫米的模組來應用。對于車載應用，它一般情況下應用在城市道路，或者是有遮擋的情況下，這種情況下數據的連貫性是非常重要的，我們可以看到在這個藍色框里面，我們設計了一個放MEMS的空間，會放一個6軸的MEMS，它是為了保證數據的連貫性，它是一個低階的MEMS。以MEMS加上芯片，整個封裝之后的尺寸是12×16毫米。
以上是我們的產品設計思路。
北斗高精度定位在自動駕駛中的應用探討
接下來我跟大家探討一下傳統測量測繪如何向車載方向過渡，包括我們的模組和芯片是如何考慮在車載應用上規�；�。
傳統測繪應用走向車載應用
這個應用大家都比較熟悉，傳統的農業和無人機市場，現在應用也非常成熟。首先想實現RTK的定位，一定是要有基站，然后通過中間的傳輸介質，通過5G或者是4G（目前以4G為主），在農業上目前應用兩個成熟的方案，第一是農用自動駕駛，在黑龍江、新疆，目前都已經實現了播種和施肥、扣地膜的無人駕駛，在農忙期間，之前在傳統的播種方式下，晚上是沒法干活的，因為車輛開不直，通過自動駕駛的方案，它會根據你規劃的路線自動去走，實際上在田間地頭，這種自動駕駛掉頭也都實現了。第二個應用就是農業植保，無人機高精度應用方面，農業植保是一個非常明確的應用，農業部也規定了在無人機植保上面要用差分技術，目前主流的都是以RTK的技術來用。
我們現在正在跟上汽一起做一個方案，我們最早是在車上實現米級定位，大家覺得米級定位是不夠的，后來又提出了車道級定位，它是在亞米級到厘米級的一個大的概念，在這種情況下，我們選擇的是厘米級來定位。技術方面也是通過模組+IMU+通訊的方式來實現的。
從量產化，規�；瘧媒嵌人伎荚O計方案
大家可能知道，現在我們無論是做自動駕駛還是做厘米級的車道級定位，之前的方案大家可能比較清楚，用一個高精度的板卡，加上IMU，再加上差分基站，或者是信息增強，這種方案下來，光是一個高精度的板卡就要幾千塊錢，這種想大規模的應用，對于車廠來說還是難度比較大的，如何降低成本，使車廠達到規�；纳a，我們現在正在考慮這個問題。
在這一塊，大家看到傳統的已經在用的，包括在測、在研究的、相關的組合導航的產品也有在用，這種產品一個需要幾十萬，能實現很好的車道級定位，但是這種產品產業化和規�；瘔毫κ呛艽蟮�，包括中間段的Xsens或者是牛頓的產品，也需要幾萬塊錢，這在車載上產業化是不現實的。我們現在將高精度定位+貫導系統，現在的設計是在1000元以內的產品成本。
現在我們已經在做到第三個階段了，這個方案是我們跟上汽一起在做的，第一階段初試驗證已經通過了，第二階段已經在上汽的汽車園里面跑了幾個月了，精度各方面都是沒有問題的，今年5月份已經開始做一些認證和供應商的認證。成本也能夠控制在100元人民幣以內，除了上汽之外，包括北汽也在跟我們一起研究這個方案。
這是在上汽的產業園里面，我們用了開發的產品，實現了道路厘米級的定位？這里能看到更近的一個視圖。整個方案的應用已經滿足了車道級的應用，包括很好地實現厘米級的應用。
另外想實現厘米級的應用，有幾類配套的產品是必不可缺的。第一個是地基增強的CORS系統，現在大家比較熟悉CORS系統，比如千尋有一個全國的CORS網，華大也有一些產品能自己快速的建起CORS，有太陽能一體化的基站，通過4G、5G傳輸到終端，終端會有天線或者接收機。CORS是車載高精度包括車道級定位需要的一類應用。同時大家知道還有一類叫星基增強，目前有幾大系統在用，它目前有一個最大的問題，就是進入RTK的處置時間過長，這會導致車輛在再次進入固定點的情況下，時間長，車輛會出現較大的偏差，在星基增強目前還不適用于在車輛的車道級定位上的應用。
另外就是車載的天線。我們說芯片是車載定位的非常核心的定位，同時你要有匹配的天線，不同的天線搭載起來之后，會有不同的應用效果，比如說上圖的第四個，這種天線主要用在建CORS站方面。前面這兩個產品是單頻和雙頻的，它主要是車載天線�，F在我們會提供一些模組，現在一些車廠就把天線做成車頂的鯊魚鰭一體化的天線，是前裝的。這種天線是后裝的，吸在車頂進行測量。這種天線是在實現車道級定位里面必不可少的配件。
另外再簡單說一下我們之前做過的一個應用。因為現在出了新的政策和標準，之前我們根據國家的調研，出了一個方案，就是北斗自由流收費的解決方案，這也是通過不停車、通過高精度的北斗定位加上MAMS、加上通訊來實現快速的結賬， 通過高速路口的，當然政策現在是用ETC，可能以后會再探討通過北斗方式，可能是在下一代的事情。
本報告來源于第十四屆中國衛星導航與位置服務運營商大會，未經本人確認。
