全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不僅僅是系統(tǒng)上的競爭,更是應(yīng)用與服務(wù)市場的競爭。北斗系統(tǒng)除了要在技術(shù)上要有明顯的突破和創(chuàng)新的同時,一定要在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用與服務(wù)發(fā)展整體策略上有所創(chuàng)新。
近日,中國第四顆北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空預(yù)定軌道,標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)又邁出重要一步。這被國外媒體解讀為中國導(dǎo)航系統(tǒng)對伽利略系統(tǒng)的完勝、對美國GPS的挑戰(zhàn)。目前我國北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正按照“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進,到2012年將覆蓋亞太區(qū)域,到2020年將覆蓋全球。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)研制正處于第二步的關(guān)鍵階段,正在向第三步邁進,我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)將迎來新的曙光。
傳承中有突破
目前在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中,有美國的GPS系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)和中國北斗二代系統(tǒng)等。衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)面臨巨大的發(fā)展機遇和空間,是航天大國爭相發(fā)展的空間應(yīng)用領(lǐng)域。為提高導(dǎo)航定位精度和抗干擾能力,美國正在致力于發(fā)展新一代的GPS,俄羅斯也在更新格洛納斯系統(tǒng),歐盟也在升級伽利略導(dǎo)航定位系統(tǒng),我國北斗二代系統(tǒng)加快組網(wǎng)是必然選擇。
我國北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星是建立在北斗一代區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。中國在2000年和2003年先后發(fā)射了3顆“北斗”靜止軌道試驗導(dǎo)航衛(wèi)星,組成了北斗一代區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備在中國及其周邊地區(qū)范圍內(nèi)的定位、授時、報文和GPS功能,已成功應(yīng)用于測繪、電信、漁業(yè)、國家安全等領(lǐng)域,產(chǎn)生了諸多顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。而中國即將建立的北斗二代系統(tǒng)主要提供定位功能,其無論是導(dǎo)航方式還是覆蓋范圍上和其他全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)非常類似。在未來的若干年內(nèi),北斗二代系統(tǒng)與包括GPS、格洛納斯和伽利略在內(nèi)的其他GNSS系統(tǒng)構(gòu)成既競爭又互補的局面。
“在設(shè)計上,北斗二代射頻芯片設(shè)計要北斗一代芯片要簡單一些,因為北斗一代終端需要收發(fā)功能,而北斗二代終端只需定位功能即可。”北京廣嘉創(chuàng)業(yè)電子技術(shù)有限公司銷售經(jīng)理陳槐接受《中國電子報》記者專訪時指出,“北斗二代終端如果只提供定位功能,就不需要功放;如其需要支持通信、授時等功能,則加上北斗一代功放即可。”西安華訊微電子有限公司董事長周文益告訴《中國電子報》記者,北斗二代與一代從頻點到衛(wèi)星定位方式都不一樣,如果要將北斗一代和二代集成到一起,那么射頻芯片必須是兩路,且有發(fā)射功能,基帶的設(shè)計在算法和架構(gòu)上都要改動很大。
芯片產(chǎn)業(yè)化進程加快
目前在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中使用范圍最廣的就是美國的GPS。GPS經(jīng)過多年的發(fā)展,其產(chǎn)業(yè)鏈已然完備。在芯片領(lǐng)域,有實力強勁的SiRF(已被CSR收購)、高通、英飛凌、索尼、意法半導(dǎo)體、Trimble(已被博通收購)等;在GPS模塊領(lǐng)域,有Trimble、摩托羅拉、Rockwell、Garmin等;而終端廠家商更是擁躉無數(shù)。北斗二代系統(tǒng)作為“后起之秀”,產(chǎn)業(yè)化進程還需著力推進。
目前國內(nèi)有幾家企業(yè)已涉足北斗二代射頻芯片的研發(fā),如北京廣嘉、西安華訊等,北斗二代基帶芯片參與者眾多,包括上海復(fù)控華龍、和芯星通、北京星橋通、泰斗以及西安華訊等等。陳槐表示,廣嘉北斗一代模塊的出貨量一年在幾千套左右,北斗二代射頻芯片已開發(fā)出來。
周文益表示,華訊開發(fā)的北斗二代射頻芯片已經(jīng)基本成熟,基帶方面已經(jīng)調(diào)試成功,芯片今年即可完成。
“北斗終端在天線、芯片和模塊方面在明年底之前會比較成熟,其產(chǎn)業(yè)化進程取決于衛(wèi)星組網(wǎng)是否完備、國家的政策支持是否到位、大規(guī)模市場是否同步起來。”周文益指出,“北斗系統(tǒng)由于受到GPS低價格、高性能的影響,其應(yīng)用首先會從行業(yè)市場、關(guān)系國家安全的市場得到普及,在大眾化市場應(yīng)用需要解決兼容系統(tǒng)低成本、低功耗、高性能的一系列問題,解決這些問題需要同時從技術(shù)的角度、市場的要求出發(fā)。”
中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會咨詢中心主任曹沖指出,這不僅僅是系統(tǒng)上的競爭,更是應(yīng)用與服務(wù)市場的競爭。北斗系統(tǒng)除了要在技術(shù)上要有明顯的突破和創(chuàng)新的同時,一定要在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用與服務(wù)發(fā)展整體策略上有所創(chuàng)新。
北斗二代終端在硬件方面已然起步,電子地圖業(yè)如何跟進?電子地圖北京超圖軟件股份有限公司導(dǎo)航軟件事業(yè)部銷售總監(jiān)曹宇提到,對于產(chǎn)業(yè)鏈上游的軟件、數(shù)據(jù)廠商來說,應(yīng)用哪個導(dǎo)航系統(tǒng)都影響不大。在軟件層面,北斗一代和二代基本沒有什么區(qū)別,主要是在協(xié)議接口方面做些調(diào)整。如果北斗二代民用電子地圖的標(biāo)準(zhǔn)出來后,軟件廠商只需要幾個月的時間就能做出適用于新標(biāo)準(zhǔn)地圖的軟件。
而發(fā)展北斗二代終端不需“白手起家”,與北斗一代結(jié)合拓展應(yīng)用空間、提供增值服務(wù)等都是對策。北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司董事、海南北斗星通信息服務(wù)有限公司董事長趙耀升表示,北斗星通就是通過提供產(chǎn)品、開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用、提供運營服務(wù)的綜合優(yōu)勢來推動北斗系統(tǒng)在多個領(lǐng)域的應(yīng)用,促進產(chǎn)業(yè)化。另外,借用GPS發(fā)展起來的經(jīng)驗、技術(shù)和渠道更可“借力使力”。周文益表示,未來華訊推進產(chǎn)業(yè)化的思路是先是行業(yè)和涉及國家安全應(yīng)用,在大眾化應(yīng)用方面將借助于目前GPS的渠道來推進。
多模設(shè)計實現(xiàn)兼容
目前中國已明確了在對于涉及國家經(jīng)濟、公共安全的重要行業(yè)領(lǐng)域,必須逐步過渡到采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制。趙耀升在接受《中國電子報》記者專訪時表示,這是出于政治、安全的因素,因多系統(tǒng)的保障能力更強。在兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時,技術(shù)上不存在太大的問題,主要是進行GPS和北斗基帶芯片、射頻芯片的集成,通過芯片化將復(fù)雜的器件和軟件集成,國內(nèi)不少企業(yè)和研究院所已在開展此方面的研究和開發(fā)。但目前北斗衛(wèi)星組網(wǎng)還沒有完成,系統(tǒng)體制還沒有發(fā)展起來,只有到北斗衛(wèi)星組網(wǎng)成功,應(yīng)用發(fā)展起來了,實現(xiàn)廣泛的兼容性才具現(xiàn)實性。
周文益表示,國外的系統(tǒng)在涉及國家安全因素時都是不可靠的,兼容是一大趨勢。而兼容其他衛(wèi)星體系,第一需要從衛(wèi)星的頻點和數(shù)據(jù)碼開始,做到可以互操作;第二就是從接收機的角度出發(fā),從天線、射頻芯片、基帶芯片的設(shè)計都要做到兼容。比如,射頻芯片如果要兼容GPS和北斗二代,在一個芯片中,就需要幾個通道并行接收;而基帶芯片要做到兼容其工作量更大,從設(shè)計架構(gòu)、算法、CPU選擇、聯(lián)合解算等都要改變。陳槐表示,在進行雙模式多模設(shè)計時,還要解決頻點相互干擾的問題,這一問題可通過分腔屏蔽和增加濾波器來解決,廣嘉在設(shè)計時同時采用這兩個方案。可喜的是,泰斗公司前不久展示了其導(dǎo)騰2號北斗/GPS組合導(dǎo)航數(shù)字基帶芯片TD1002,實現(xiàn)了北斗和GPS雙重導(dǎo)航系統(tǒng)的自動識別和切換。
中國經(jīng)濟處于重構(gòu)時期,從長遠(yuǎn)來看,還是技術(shù)和國家實力在決定太空中的話語權(quán)。北斗二代的后發(fā)優(yōu)勢可以使它超越一些GPS經(jīng)歷的階段,但這還需要更多的成長時間。