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衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 北斗星通    2023-05-22

（1）射頻基帶一體化（SoC）芯片成為未來發(fā)展方向

射頻基帶一體化（SoC）芯片集成度高，可以顯著降低成本和功耗以及用戶使用復(fù)雜度。通過通用引擎設(shè)計可實現(xiàn)芯片資源復(fù)用，不同衛(wèi)星系統(tǒng)的捕獲、跟蹤可由通用硬件引擎并行完成，極大節(jié)省芯片資源。通過動態(tài)調(diào)整工作狀態(tài)進行部分休眠，滿足用戶超低功耗需求，使射頻基帶一體化芯片可以面向便攜應(yīng)用、 大眾消費類應(yīng)用。利用高靈敏度基帶技術(shù)，通過提高接收機的捕獲、跟蹤靈敏度， 使其在城市峽谷、樹蔭等復(fù)雜的應(yīng)用場景下，保持有效、可靠的定位。

（2）發(fā)展綜合 PNT 體系已成為未來時空服務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為 PNT 體系的核心，能夠提供常見的 PNT 信息，提升 PNT 系統(tǒng)的服務(wù)范圍和服務(wù)性能，保證 PNT 服務(wù)的可用性、連續(xù)性和可靠性。 但全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號弱、穿透能力差、易被欺騙、易被干擾等固有特性也對 PNT 體系的建設(shè)提出挑戰(zhàn)，尋求可互換、可替代和互補備份的 PNT 技術(shù)，發(fā)展綜合 PNT 體系已成為未來時空服務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵。

隨著北斗三號系統(tǒng)建成向全球提供服務(wù)，定位導(dǎo)航授時綜合 PNT 系統(tǒng)是后衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，以北斗/GNSS 為核心的綜合 PNT 系統(tǒng)已經(jīng)上升 為國家戰(zhàn)略，為全球用戶提供服務(wù)。在衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)技術(shù)體系融合發(fā)展過程中，技術(shù)發(fā)展將以衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)為核心，融合其他非衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的定位導(dǎo)航 授時 PNT 技術(shù)，形成各種可替代的 PNT 源，綜合采集 PNT 信息并提供時空信 息服務(wù)。

（3）精密單點定位（Precise Point Positioning，PPP）技術(shù)得到廣泛應(yīng)用

近年來出現(xiàn)的精密單點定位技術(shù)，利用精密衛(wèi)星軌道和精密衛(wèi)星鐘差改正， 以及單臺衛(wèi)星接收機的非差分載波相位觀測數(shù)據(jù)進行單點定位，可以獲得厘米級 的精度，因而在衛(wèi)星導(dǎo)航業(yè)界得到了廣泛關(guān)注和重視。PPP 的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在兩 個方面：一是使得用戶端系統(tǒng)更加簡化；二是在定位精度上保持全球一致性。 基于 PPP-B2b 服務(wù)的精密單點定位技術(shù)可以在一些 RTK 服務(wù)無法覆蓋或覆 蓋不穩(wěn)定的環(huán)境和場景中替代用戶提供高精度服務(wù)，解決戈壁、礦山、海上等區(qū) 域連續(xù)運行（衛(wèi)星定位服務(wù)）基準(zhǔn)站服務(wù)無法覆蓋且基站架設(shè)困難等問題。

（4）多源融合定位技術(shù)是實現(xiàn)無人智能的重要技術(shù)手段

多源融合定位采用多種定位源共同實現(xiàn)定位服務(wù)，能夠?qū)ㄐl(wèi)星定位、無 線通信信號定位以及機器視覺、激光雷達、毫米波雷達等傳感器定位等相關(guān)定位 手段進行融合，充分利用每一個導(dǎo)航源的優(yōu)勢，得到最佳的融合定位結(jié)果。機器 視覺導(dǎo)航通過攝像機獲取的圖像信息，經(jīng)過分析處理可以得到位置與姿態(tài)信息， 做出相應(yīng)的路徑規(guī)劃；激光雷達利用光的反射對周圍環(huán)境進行掃描，獲得高精度的周圍物體的方位和深度信息；毫米波雷達在雨雪等惡劣天氣情形下能夠維持穩(wěn) 定，通過相應(yīng)波段的有指向性的毫米波反射，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離感知與探測。綜合使用激光雷達、視覺攝像、毫米波雷達等多類導(dǎo)航傳感器，并對其提供的冗余數(shù)據(jù)進 行多源信息融合，能夠提升無人車、無人機、無人船、移動機器人等在復(fù)雜環(huán)境 下對環(huán)境探測與識別的準(zhǔn)確性，對實現(xiàn)自動控制和自動駕駛具有重要作用。

（5）組合導(dǎo)航是衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的重點發(fā)展方向

慣性導(dǎo)航起源于軍工領(lǐng)域，因其成本高，長期主要用于國防和商用航空航天領(lǐng)域。MEMS 慣性傳感器具有價格低、功耗低、體積小、可靠性高和環(huán)境適應(yīng)能力強等特點，推動了慣性導(dǎo)航在民用領(lǐng)域的發(fā)展。依托 MEMS 慣性傳感器， 可以實現(xiàn)低成本組合導(dǎo)航系統(tǒng)，進一步拓寬組合導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域。

組合導(dǎo)航系統(tǒng)作為全天候、高可靠導(dǎo)航方式，可以在樹蔭下、高樓群、高架橋、山間隧道、地下停車場等衛(wèi)星信號較弱甚至消失的復(fù)雜環(huán)境下，提高導(dǎo)航精度、導(dǎo)航能力、導(dǎo)航可靠性、導(dǎo)航效率，滿足長時間、高精度、高可靠性導(dǎo)航應(yīng)用需求，是實現(xiàn)無人車、無人船、無人機、移動機器人等自主導(dǎo)航的重要手段。

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