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北斗三号卫星核心器部件100%国产化,28nm芯片量产

时间:2020-08-04 作者:综合报道 阅读:
8月3日,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其,在国务院新闻办公室介绍了北斗三号全球卫星导航系统建成开通有关情况。经过400多家单位、30余万科技人员攻关,攻克星间链路、高精度原子钟等160余项关键核心技术,突破500余种器部件国产化研制,实现北斗三号卫星核心器部件国产化率100%……
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8月3日上午10时,国务院新闻办公室举行新闻发布会,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其介绍北斗三号全球卫星导航系统建成开通有关情况。39hEETC-电子工程专辑

核心器部件国产化率100%

北斗三号2009年11月启动建设。10余年来,工程建设历经关键技术攻关、试验卫星工程、最简系统、基本系统、完整系统五个阶段,提前半年完成全球星座部署,开通全系统服务。建成即开通、开通即服务,工程建设取得巨大成就。39hEETC-电子工程专辑

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冉承其认为这主要是因为以下两点:39hEETC-电子工程专辑

一是攻克关键核心技术,实现自主可控。400多家单位、30余万科技人员集智攻关,攻克星间链路、高精度原子钟等160余项关键核心技术,突破500余种器部件国产化研制,实现北斗三号卫星核心器部件国产化率100%。39hEETC-电子工程专辑

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北斗卫星导航系统工程副总设计师谢军曾表示,在建设北斗系统中间,非常有代表性的自主创新产品就是星载原子钟。原子钟是导航卫星的“心脏”,如今北斗系统采用新型氢原子钟、甚高精度星载铷钟以及原子钟的无缝切换技术,这项突破让导航系统的时频精度提高了一个数量级。39hEETC-电子工程专辑

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“目前国际上上星的原子钟,有铷原子钟、氢原子钟和铯原子钟,经过我国科技工作者的集智攻关,都实现了在星上的配置使用。” 谢军说到。39hEETC-电子工程专辑

二是发挥举国体制优势,高效完成组网。加强集中统一领导,建强工程总体和两总研制队伍,以总体、技术、质量、进度为标准,创新研制建设体系,单星研制周期缩短四分之一,运载火箭总装周期缩短三分之一,卫星入网周期缩短四分之三。构建形成风险分析及控制保障链,不带隐患发射,不带疑点上天。39hEETC-电子工程专辑

自2017年11月起,两年半时间高密度发射18箭30星,建成40余个地面站,快速形成星地一体化运行能力。特别是面对年初以来的新冠疫情影响和航天领域质量形势风险,工程全线狠抓任务组织实施、狠抓产品质量复查、狠抓任务风险防控,实现组网收官攻坚战和疫情防控阻击战的全面胜利。39hEETC-电子工程专辑

系统功能强大,指标达到世界一流

建设目标对标国际,迭代升级、实施增量工程,功能性能指标达到世界一流。39hEETC-电子工程专辑

一是系统功能强大。北斗三号具备导航定位和通信数传两大功能,可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务,是功能强大的全球卫星导航系统。39hEETC-电子工程专辑

二是性能指标先进。全球范围定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于20纳秒、服务可用性优于99%,亚太地区性能更优。39hEETC-电子工程专辑

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北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其(图自:国新网)39hEETC-电子工程专辑

会上冉承其特意展示出一个展版,上面的图是2018年刚建成北斗基本系统时的情况,图中阴影部分、颜色比较深的是系统不能覆盖的区域,当时全球服务可用性为95%;如今北斗全球系统建成后,在上面2020年的图中,已没有阴影,全球服务可用性99%以上。二是全球典型区域上空北斗卫星的星空图,红色圆点代表观测到的北斗卫星,卫星数量大大增加。据悉,实测的北斗导航定位精度都是2-3米,比官方公布的指标精度更好,后续有望精确到1米内,所以北斗是特别好用的系统。39hEETC-电子工程专辑

短报文通信服务进行了升级拓展,区域通信能力达到每次14000比特(1000汉字),既能传输文字,还可传输语音和图片,并支持每次560比特(40个汉字)的全球通信能力。39hEETC-电子工程专辑

星基增强服务具备一类垂直引导进近(APV-I)能力,填补我国星基增强服务空白。国际搜救服务检测概率优于99%,具备返向链路确认特色能力,显著增强遇险人员求生信心。此外,地基增强、精密单点定位还能提供最高厘米级定位服务。39hEETC-电子工程专辑

冉承其还宣布,将在前期已发布的有关文件的基础上,再发布定位导航授时(B2b)、星基增强(BDSBAS-B1C)、地基增强、精密单点定位(PPP-B2b)、国际搜救共5类服务的接口控制文件,北斗官方网站同步上线。区域短报文通信、全球短报文通信2类服务的接口控制文件将定向发布。39hEETC-电子工程专辑

至此,北斗系统发布的接口控制文件已覆盖全部7类服务。北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业,融入电力、金融、通信等国家核心基础设施建设。39hEETC-电子工程专辑

28nm芯片已量产,核心本土供应商有哪些?

三年前,国际主流卫星导航芯片厂商几乎都采用40nm工艺,并向28nm乃至20nm工艺发展时,国内只有个别厂商发布了40nm工艺芯片,导致国产芯片体积、重量、功耗偏高,在性能方面也存在一定差距。如今,据冉承其透露,国产28nm工艺北斗系统芯片已经量产,22nm工艺芯片即将量产。39hEETC-电子工程专辑

2019年底,国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片,卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台,具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到3.72亿台。2020年6月,交通运输部新闻发言人宣布,目前全国已有超过660万辆道路营运车辆、5.1万辆邮政快递运输车辆应用了北斗系统。39hEETC-电子工程专辑

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北斗卫星导航产业链(资料来源:中航证券金融研究所)39hEETC-电子工程专辑

如今国产厂商已经构建起集芯片、模块、板卡、终端和运营服务为一体的完整北斗产业链。《上海证券报》梳理了北斗的国内核心部件供应商。39hEETC-电子工程专辑

其中,北斗星通、海格通信、合众思壮、振芯科技、雷科防务以及中电科24所等是国内北斗芯片的主要供应商。北斗星通的芯火鸟Firebird芯片,是全球最小尺寸的28nm GNSS射频基带一体化芯片,支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo多系统,实现了低功耗、高性能;定位精度2m,可做厘米级RTK解算,支持片上多传感器融合及航位推测。39hEETC-电子工程专辑

航锦科技入股的武汉导航院,是中国北斗标准起草、修订和完善单位之一,该院自主研发的北斗3基带射频一体化芯片,已经完成实验室设计并达到预期效果,即将进入流片供货阶段。39hEETC-电子工程专辑

高精度板卡和天线的技术也有所突破。例如,上海司南导航突破了高精度北斗/GNSS模块核心技术并实现了规模化市场应用,打破了一直以来Trimble、NovAtel和Javad等外国公司对中国高精度OEM板卡的技术垄断,其研制的AT200拥有覆盖北斗B1、B2、B3以及GPSL1L2定位卫星系统信号接收能力,并内置了高增益低噪声放大器,适合各类北斗接收机使用。39hEETC-电子工程专辑

板卡领域的主流供应商中还包括合众思壮、北斗星通、中海达、华测导航等上市公司。其中,华测导航生产的高精度板块已接近国外主流水平。39hEETC-电子工程专辑

上市公司中,进入北斗军用终端市场的有海格通信、振芯科技、中国卫星、雷科防务、华力创通、合众思壮等。39hEETC-电子工程专辑

如合众思壮,公司一直在持续拓展测绘、位移监测、农业机械等高精度终端应用市场。公开资料显示,合众思壮以北斗高精度业务起家,已完成上游芯片、板卡、算法和天线布局。2019年,公司发布了针对北斗三号系统研发的“天琴二代”高精度星基增强基带芯片、Phantom和Vega全新系列高精度板卡。“天琴二代”是全球首款全面支持北斗三号的基带芯片,通过软件配置“天琴二代”实现了卫星信号解调的升级,能够支持现有及未来计划发布的所有导航信号频率。39hEETC-电子工程专辑

再如中海达,公司全自主研发的卫星导航接收机(RTK)持续多年保持同行业领先地位。2018年,公司发布国内首款投入实际应用的自主知识产权的北斗高精度导航芯片“恒星一号”,成功打破国外在该领域垄断,该芯片适用于GPS、北斗、GALILEO、GLONASS 4个卫星系统所有频点,可实现对全球所有卫星导航星座的全频带兼容。公司“全球精度”星基增强实时高精度定位服务系统,基于北斗的实时广域精密定位服务系统,让用户在无需架设基站的情况下,在全球范围内任意地点可获得厘米级的高精度定位增强服务。39hEETC-电子工程专辑

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北斗产业链主要上市公司(来源:东北证券)39hEETC-电子工程专辑

北斗产品已出口120余个国家和地区

10年来,我国卫星导航与位置服务产业总体产值年均增长20%以上, 中国卫星导航定位协会5月18日发布的《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(简称《白皮书》)显示,2019年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到近3450亿元,较2018年增长14.4%,预计2020年产业总体产值将超过4000亿元。39hEETC-电子工程专辑

根据《白皮书》,2019年与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备等产业核心产值为1166亿元,同比增长9.1%,在产业总体产值中占比为33.8%。39hEETC-电子工程专辑

北斗在中欧班列运输、京张高铁建设运营、民用航空等方面得到应用,基于北斗的高精度服务在抗击新冠疫情和南方水灾中发挥积极作用,正在加速进入新基建,与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合,北斗应用新模式、新业态、新经济不断涌现。39hEETC-电子工程专辑

北斗已是联合国认可的四大全球卫星导航系统之一,与美国、俄罗斯、欧盟卫星导航系统的兼容与互操作及系统间合作持续深化。相继进入民航、海事、搜救卫星、移动通信等多个国际组织,多个支持北斗系统的国际标准已发布。39hEETC-电子工程专辑

继中阿北斗合作论坛、中国-中亚北斗合作论坛成功举办后,突尼斯也建成首个海外北斗中心,阿尔及利亚地基增强网项目也采用北斗,并且在中阿合作论坛第九届部长级会议上,中阿商定继续推进深度合作。目前,北斗相关产品已出口120余个国家和地区,向亿级以上用户提供服务,基于北斗的国土测绘、精准农业、数字施工、智慧港口等已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲成功应用。39hEETC-电子工程专辑

中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗

最后,冉承其透露,下一代北斗建设已经开启。秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念,大力弘扬“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神,2035年前将建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑,持续推进系统升级换代,融合新一代通信、低轨增强等新兴技术,大力发展量子导航、全源导航、微PNT等新质能力,构建覆盖天空地海、基准统一、高精度、高智能、高安全、高效益的时空信息服务基础设施。服务全球,造福人类!39hEETC-电子工程专辑

责编:Luffy Liu39hEETC-电子工程专辑

本文综合自观察者网、中新经纬、上海证券报、新华网、央视新闻、快科技报道39hEETC-电子工程专辑

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