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接收機(jī)芯片組和主機(jī)板是衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的核心基礎(chǔ)眾所周知，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有三大部分組成，這就是衛(wèi)星星座、測控臺(tái)站，以及用戶設(shè)備。所說的用戶設(shè)備指的是衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)，它是所有應(yīng)用的基礎(chǔ)，通常最原始的表現(xiàn)形式為主機(jī)板，或稱作接收機(jī)OEM板。而主機(jī)板的核心是IC芯片，大批量應(yīng)用條件下都是專用芯片，所以芯片組成了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的核心基礎(chǔ)。通常，GPS以及GPS/GLONASS接收機(jī)所用的芯片組大體分為兩類：定位型與導(dǎo)航型。前者屬于高精度測量，數(shù)量并不大，價(jià)格很貴；后者是一般普遍應(yīng)用，產(chǎn)量巨大，價(jià)格十分便宜。
目前，導(dǎo)航型芯片組對(duì)于一個(gè)接收機(jī)而言，通常由兩個(gè)芯片組成，其中一片是RF部分或者說模擬部分，還一片是DSP，屬于數(shù)字處理器部分。再加上導(dǎo)航軟件便構(gòu)成接收機(jī)的三大件。我國的現(xiàn)實(shí)情況到目前為止，我國占?jí)旱苟鄶?shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)OEM板都是從境外輸入的，連批量生產(chǎn)主機(jī)板都沒有進(jìn)行。長期以來，我國經(jīng)許多部門和單位人員的努力，化了很多的資金和很大的力氣，終于生產(chǎn)出了自己的GPS與GPS/GLONASS的芯片組與接收機(jī)主機(jī)板和整機(jī)，也在某些重要系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，但是，其數(shù)量是十分有限的，也談不上很大的競爭力，更說不上產(chǎn)業(yè)化。作為GPS用戶機(jī)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為核心的核心，首先要做到有自己的芯片組，據(jù)調(diào)查了解，國內(nèi)已經(jīng)具備生產(chǎn)先進(jìn)的DSP的能力，但是生產(chǎn)制造RF專用芯片還有一定難度，所以當(dāng)RF芯片設(shè)計(jì)出來后，初期可以在外作委托加工生產(chǎn)，但我們必須掌握國際領(lǐng)先的芯片組核心技術(shù)(第一步可以用技術(shù)引進(jìn)的辦法)，自己參與研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造的全過程，自己進(jìn)行測試檢驗(yàn)，最終形成有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自有芯片組產(chǎn)品，并能實(shí)現(xiàn)大批量低成本生產(chǎn)。
國際上的主要情況
當(dāng)前，世界上能生產(chǎn)制造芯片和板子的國家不過3-5個(gè)，但達(dá)到大批量產(chǎn)業(yè)化規(guī)模并取得明顯經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的可能只有美國和日本。而利用美國技術(shù)形成自己的規(guī)�；a(chǎn)業(yè)的除美國外只有日本。至2000年全世界GPS用戶產(chǎn)品的產(chǎn)值為80億美元，而日本一家的產(chǎn)值約為30億美元，在民品上的產(chǎn)值日本可能超過了美國。日本的成功在于抓住了一項(xiàng)好產(chǎn)品，即GPS車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，1999年僅此項(xiàng)產(chǎn)品日本生產(chǎn)了150余萬臺(tái)，價(jià)值20多億美元，與93年比，在不足七年的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量增加了200多倍，投放市場的GPS車用導(dǎo)航儀總量超過了500萬臺(tái)。2001年的產(chǎn)量己超過200萬臺(tái)。日本不僅在車用導(dǎo)航儀上很成功，在船用GPS導(dǎo)航儀上也很成功，我國很多漁民的船上GPS設(shè)備就來自日本的“古野”、“光電”等公司。據(jù)研究分析表明，日本之所以成功，其最關(guān)鍵的經(jīng)驗(yàn)是，它真正掌握了GPS的核心技術(shù)，即芯片的設(shè)計(jì)和制造，有了屬于自己的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，就有了主動(dòng)權(quán)，就能大力推進(jìn)二次開發(fā)和多方位應(yīng)用，無后顧之憂。
最早單獨(dú)專做芯片生意的公司是美國的SiRF技術(shù)公司，至今己推出StarI與StarII兩套芯片。2000年SiRF銷售芯片組上百萬套。還有許多做接收機(jī)OEM板(模塊)的廠商，至少有十余家，其中不泛有頗有點(diǎn)名氣的，利用其芯片組制成模塊自用或銷售。近兩年來，做芯片的廠商越來越多了。其實(shí)比SiRF做芯片早(在七十年代就開始了)，又是銷量最大的是Conexant系統(tǒng)公司(即Rockwell公司)。在2001年2月Rockwell的GPS芯片技術(shù)移轉(zhuǎn)給了SiRF公司。在GPS芯片領(lǐng)域內(nèi)做得較好的還有Motolora公司。多星座兼容機(jī)是衛(wèi)星導(dǎo)航定位接收機(jī)的一種發(fā)展的大趨勢，由此可確保穩(wěn)定可靠的接收衛(wèi)星信號(hào)，即使在接收環(huán)境十分不利的情況下也能保證導(dǎo)航定位的連續(xù)性、可用性和完善性。而且接收的星座越來越多，除了GPS與GLONASS衛(wèi)星信號(hào)外，還有增強(qiáng)用的WAAS、EGNOS和MTSAT，以及將來的Galileo和CNSS等等。應(yīng)該指出的是，GPS/GLONASS接收機(jī)最權(quán)威的技術(shù)來源都是俄羅斯。一位著名的美國GPS/GLONASS兼容機(jī)廠商很風(fēng)趣地說過，“我們的產(chǎn)品都貼著美國的商標(biāo)，其實(shí)技術(shù)來源與設(shè)計(jì)都在俄羅斯，然后去臺(tái)灣加工生產(chǎn)，最后到美國組裝，貼上美國制造標(biāo)簽外銷�！庇纱吮砻餍l(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用真正是一種國際性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
值得注意的技術(shù)動(dòng)向
1.GPS接收機(jī)值得注意的發(fā)展動(dòng)向有：
1). 接收機(jī)板子做得越來越小去年剛有幾家公司推出郵票大小(30x30mm)的板子，今年己有人做到指甲蓋那么大的板子，Sychip公司又從笫一版的13x15x3.75mm大小的板，轉(zhuǎn)成新版，尺寸為11x13x3.5mm。人們?cè)谄谂蜧PS接收機(jī)從單板機(jī)變?yōu)閱纹瑱C(jī)的愿望一直未能輕易實(shí)現(xiàn)。但是，從RF直接變換成基帶信號(hào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和RF芯片技術(shù)的改進(jìn)，可能會(huì)找到出路。與OEM接收機(jī)引擎板的不斷減小相比，GPS天線就顯得太大了，有一個(gè)報(bào)導(dǎo)說有一個(gè)8mm高直徑為8mm的園柱體全向型天線問世，可惜價(jià)錢太貴，市場上又不易買到。薄膜天線可能會(huì)有一定出路。
2). 接收機(jī)的靈敏度越來越高NEC聲言能有-152dBm的靈敏度，甚至可在建筑物內(nèi)和樓群間進(jìn)行精確定位。還有一家Signav公司的cellNAVTM新系統(tǒng)造出一種迷你型GPS接收機(jī)其靈敏度達(dá)到-185dBW，專用于接收微弱信號(hào)，甚至在多層停車埸內(nèi)、建筑物中和高樓叢里都能可靠工作。
3). 接收機(jī)定位精度越來越好就是上述的cellNAVTM GPS接收機(jī)其定位精度可達(dá)到3m。
4). 接收機(jī)響應(yīng)時(shí)間越來越短還是cellNAVTM GPS接收機(jī)，在弱信號(hào)條件下，其典型的首次定位時(shí)間約為5秒，而NEC的GPS接收機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)典型的首次定位時(shí)間為3-6秒。比現(xiàn)有的大多數(shù)接收機(jī)要少一個(gè)數(shù)量級(jí)還要多。
5). 接收機(jī)功率消耗越來越少M(fèi)12和GBX2000的功耗均降到了200多mw，比其它接收機(jī)要低約半個(gè)數(shù)量級(jí)。以上幾個(gè)新動(dòng)向?qū)τ贕PS產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是消費(fèi)類產(chǎn)品市場的蓬勃興起都是至關(guān)重要的，對(duì)于移動(dòng)位置信息服務(wù)業(yè)的成長起到關(guān)鍵性的推進(jìn)作用�？梢源蟠蟀l(fā)展嵌入式的融合系統(tǒng)，如與手提電話和PDA的組合創(chuàng)造了前所未有的良機(jī)。
靈敏度的提高、響應(yīng)時(shí)間的加快、精度的改善能從根本上擴(kuò)大GPS的應(yīng)用面和應(yīng)用領(lǐng)域，能大大拓寬和提升GPS應(yīng)用的賣點(diǎn)、熱點(diǎn)、興趣點(diǎn)和發(fā)燒點(diǎn)。對(duì)此不能低估其深遠(yuǎn)影響。
2. 得到的啟示從衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與應(yīng)用市場的發(fā)展而言，在接收機(jī)技術(shù)上肯定是多星座制式機(jī)為最主要
的發(fā)展方向，正如前面指出的那樣，不僅是GPS與GLONASS兼容機(jī)是個(gè)重要方向，而且還考慮到CNSS、Galileo，以及WAAS、EGNOS和MTSAT等廣域增強(qiáng)系統(tǒng)信號(hào)的接收，以上分析可得到的啟發(fā)是：
1) 多制式兼容機(jī)是個(gè)最主要的發(fā)展趨向；
2) 測量接收機(jī)和導(dǎo)航接收機(jī)有二合一的走向；
3) 一類芯片出多種接收機(jī)的設(shè)計(jì)模式是個(gè)值得注意的方向；
4) 模塊矩陣化是一種新的思路；
5) 軟件無線電衛(wèi)星定位導(dǎo)航接收機(jī)是又一種發(fā)展新動(dòng)向；
6) 利用復(fù)合材料生產(chǎn)單芯片機(jī)己成可能。
3. 我們的對(duì)策
1)我們一定要有作為國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的核心基礎(chǔ)的自有芯片組和主機(jī)板，這是一種必然要求和發(fā)展結(jié)果。
2)由于衛(wèi)星導(dǎo)航用戶機(jī)其涉及面寬廣，且與許多敏感和關(guān)鍵部門，甚至軍用埸合有關(guān)，所以一定要盡可能不受外人制約，充分保證安全性的要求更明確。
3)鑒于與俄國在GLONASS上的合作進(jìn)程，我們的批量產(chǎn)品應(yīng)該是GPS/GLONASS兼容機(jī)芯片組和主機(jī)板。
4)有了自有芯片技術(shù)，能更自由地更有競爭力地參與國際市場的搏擊，甚至可以與先進(jìn)國家的企業(yè)進(jìn)行較量。
5)衛(wèi)星導(dǎo)航用戶機(jī)市場并不只是一個(gè)巨大的市場，而且是個(gè)久遠(yuǎn)的市場，現(xiàn)在僅僅是剛剛開始，后面它與航空的新航行系統(tǒng)的結(jié)合，與智能交通系統(tǒng)(ITS)的結(jié)合，與個(gè)人消費(fèi)類電子產(chǎn)品融合，它所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益是不可限量的，盡早地掌握和應(yīng)用核心技術(shù)是一本萬利的事。
6)及早掌握核心技術(shù)，可以有更大的創(chuàng)新應(yīng)用，擴(kuò)展應(yīng)用，綜合應(yīng)用，用于GPS/GLONASS/GNSS/Galileo系統(tǒng)，以及我國自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
7)因?yàn)榧夹g(shù)引進(jìn)和消化吸收有個(gè)過程，所以為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的急需，當(dāng)務(wù)之急是利用國外芯片或通過合作首先形成GPS與GPS/GLONASS OEM板子的批量生產(chǎn)能力，同時(shí)開展對(duì)俄技術(shù)引進(jìn)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)芯片組與主機(jī)板的研發(fā)制造。
8) 自主研發(fā)制造的芯片組和主機(jī)板應(yīng)該形成系統(tǒng)和層次，同時(shí)要注重二次開發(fā)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化向廣度和深度上發(fā)展，并帶動(dòng)其它行業(yè)的技術(shù)升級(jí)和優(yōu)化改造。
摘自《通信市場》
