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核心技术
技术简介
Technical introduction
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01
北斗卫星导航系统是国家重大空间信息基础设施,在交通运输、农业生产、 地理测绘、安全监测等领域均有广泛应用。长期以来,我国在高精度导航定位技术领域和国际先进水平相比有较大差距,低功耗定位芯片、高精度定位板卡/ 模块等基础导航产品长期严重依赖进口,制约了我国卫星导航产业的发展。公司长期致力于 GNSS 信号的接收和处理、高精度定位算法、组合导航技术等方面的研究,低功耗高集成度导航定位芯片、板卡/模块等基础产品的研制,相关高精度终端和系统解决方案的拓展,屡次打破国外的技术壁垒,实现了北斗高精度卫星导航定位相关软硬件产品核心部件的国产化。
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02
公司始终坚持自主研发、持续投入、以市场需求为导向的研发策略。硬件方面,公司自主研发的高精度 GNSS 芯片、板卡/模块已历经三代更新升级,产品成熟、稳定、可靠,制造工艺和质量性能媲美国外同类产品;软件方面,尤其是公司自主研发的高精度RTK 算法,已历经十余年迭代优化,其可靠性深受各专业领域客户的广泛认可与信赖;应用方面,公司将北斗高精度应用在测量测绘、驾考驾培、形变监测、机械控制、授时守时、自动驾驶等领域,在高精度行业应用方面具有领先优势。 经过多年研发投入和时间积累,公司共形成了六项核心技术。
科技创新
TECHNOLOGY INNOVATIONS
高精度GNSS 模块由射频、基带、处理器、外围器件,以及运行在其上的软件组成,模块接收来自高精度GNSS天线的射频信号,经过一系列复杂的处理计算后,最终通过硬件接口电路输出给用户高精度的空间三维坐标等信息。基带电路作为高精度GNSS 信号接收的基础,完成对卫星信号捕获、跟踪与处理,是高精度 GNSS 技术中的关键核心器部件。GNSS 信号高精度跟踪能力,直接决定了高精度定位产品的性能水平,公司在 GNSS 高精度领域中深耕十多年, 拥有复杂环境下GNSS 信号的高精度跟踪与处理技术,可为高精度处理算法提 供高速率、高精度、高实时性的载波、伪距观测信息,以及相关卫星导航电文。 具体技术如下:
(1)低功耗抗干扰技术:宽带采样技术将若干个窄带射频接收通道组合成三个宽带接收通道,通过下变频、滤波、采样、抗干扰、重量化等实现信号分离。相比传统的快速傅里叶变换技术,公司自主的抗连续波干扰技术具有电路简单、功耗低的优势;
(2)高性能捕获技术:同时支持高速捕获、高灵敏度捕获、高动态捕获等多种场景,可在开机的瞬间,实现高信噪比卫星的迅速跟踪和弱信号卫星的高灵敏捕获;
(3)高精度的信号跟踪与处理技术:该技术可对BDS、GPS、Galileo、 GLONASS 等卫星导航系统的各种调制信号稳定跟踪,通过识别载波及伪距的变化速率和导航定位结果,快速识别接收机的动态变化状态,自适应调整载波和伪距跟踪环路的参数,让卫星跟踪始终保持动态变化与高精度跟踪的动态平衡,确保在各种动态场景下都能为 PVT 和 RTK 算法提供高可靠、高精度的载波、伪距数据。
精度算法包括基于伪距和载波相位改正的实时动态差分(RTK)技术和精密单点定位(PPP)技术。公司自主研发的高精度GNSS算法,历经十余年迭代优化与市场打磨,拥有复杂环境下精度可靠、实时可用等特点。
公司掌握了包括GNSS射频、基带、处理器等关键单元的芯片设计和集成能力,以及高精度GNSS OEM板卡和模块的设计制造能力。芯片和模块也是上述高精度GNSS信号接收和处理技术、高精度GNSS算法运行的载体和平台。
卫星导航系统与惯性导航系统(INS)组合可实现优势互补,在GNSS信号失锁时,惯性导航系统可以输出连续的定位定姿测速信息,提高导航系统可用性和连续性。同时,组合导航系统利用高精度GNSS信息,实时估计惯性导航系统误差并进行反馈校正,有效地保障惯性导航系统的精度。
公司的自动导航控制技术,首先应用于农业机械的高精度定位与精准控制。该技术通过GNSS高精度定位技术结合惯性导航技术,实现对农业机械位置与姿态的精准感知,并通过自动控制算法,实现车辆的转向控制,完成农机自动化作业。
公司除了致力于核心技术的创新和基础产品研发外,还专注于高精度GNSS技术的创新性应用。公司开创了北斗高精度在测量测绘、驾考驾培、形变监测、农机自动驾驶、守时授时等行业的应用,并在这些应用方面保持了一定的技术先进性。