多模增强型卫星导航接收机芯片的机遇与挑战.doc

多模增强型卫星导航接收机芯片的机遇与挑战【摘要】：p ：本文介绍了全球卫星导航系统研究现状和开展趋势，分析p 了全球卫星导航系统的市场需求和应用前景，并指出卫星导航接收机向多模增强型方向开展的必然趋势，最后详细阐述了多模增强型卫星导航接收机芯片技术的架构和解决方案。【关键词】：p ：全球卫星导航系统、接收机、多模增强型、接收机芯片组1研究现状1963年12月第一颗美国导航卫星入轨运行，创始了卫星无线电导航的新时代。1994年3月，美国第二代卫星导航系统 - GPS卫星全球定位系统24颗工作卫星建成，并开展成为当代跨学科、跨行业、广用处、高效益的综合性高新技术。与此同时，前苏联也在1996年建立了自已的全球卫星导航系统 - GLONASS。然而，GPS和GLONASS尚存在以下缺乏和问题：1定位精度较低；2缺乏完好性；3缺乏效劳的可用性和连续性；4国际上的民用组织对其无法控制。欧盟出于政治、军事、经济方面的考虑，于1990年提出了开展全球卫星导航系统的设想，1999年2月正式公布拟施行的伽利略方案GALILEO。伽利略方案将于2022年前在三个轨道面上部署30颗卫星，其效劳功能有：1公开效劳OS：向全球免费提供优于GPS现行民用精度的导航、定位和授时效劳；2生命平安效劳SOLS：具有完好性保障、能对系统故障、卫星和信号的安康状况向用户及时报警；3商业效劳GS：是一种收费的增值效劳；4公共事业效劳PRS：是一种高平安性、高完好性和高保障性的专门效劳。5搜救效劳SAR：即将遇难者的求救信号和准确位置集成到GALILEO卫星的导航数据中转发给现有的国际卫星紧急搜救系统中心COSPAS-SARSAT。20_3年10月，中欧正式签署伽利略方案合作协定。目前，中欧已成功启动了涵盖伽利略系统的空间段、地面段和应用段领域的11个工程的技术会谈，其中7个工程已签合作协议，包括渔业应用、基于位置效劳的标准研究、电离层研究、上行站前端、搜救转发器、激光后向反射器、中国伽利略测试认证环境等。卫星导航系统由卫星、地面控制站和用户设备3局部组成，用户设备指的是卫星导航接收机，它是所有应用的根底。接收机由主机板及外围设备组成，而主机板的核心是IC芯片。所以，芯片是卫星导航应用产业化的核心根底，要推动我国卫星导航应用产业的开展，就必须拥有自主知识产权的卫星导航接收机芯片组。2市场需求卫星导航市场无论是从规模还是业务类型来说都非常宏大。据统计，全球GPS用户已超过400万，相关产品和相关效劳年产值达80亿美元；而据欧盟预计，在20_52025年这20年间，欧洲卫星导航用户设备市场规模可望到达880亿欧元，业务市场可达1120亿欧元，由伽利略方案带来的欧洲卫星导航设备出口市场估计约有700亿欧元。就我国而言，截止到“十五”末期，我国卫星导航应用市场总产值到达70多亿元人民币，导航定位运营效劳产值超过30亿元人民币表1显示了20_0到20_5年间我国卫星导航应用市场现状。我国卫星导航应用领域广阔，传统的测绘应用和军工应用比重逐年下降，正在从专业化走向群众化。在应用领域中，车载应用的比重最大，约占总量的50%左右。据有关部门预测，将来几年内每年将有10万辆以上的汽车装备卫星导航系统，每年的相关产值将增长710亿元。3开展趋势3.1 多模兼容是必然方向进步定位精度、改善用户体验不仅是目前主流导航效劳的持续要求，也是将卫星导航定位效劳推广到多样化的消费电子产品领域的重要技术保障。但目前单一依靠GPS系统的技术还难以满足全方位的应用需求。随着伽利略系统投入使用，卫星导航将从GPS时代向GNSS全球卫星导航系统时代转变，形成GPS+Galileo伽利略系统+其它系统如GLONASS、北斗的多系统并存的场面。GNSS在可用性、连续性和完好性方面的保障将远比单一GPS好。伽利略系统与GPS配合使用可大幅进步导航卫星的可用性，使单一的GPS市区可用性从55%进步到GPS/Galileo共用时的95%。由于伽利略系统的初始设计已充分考虑了与GPS的交融，这就将形成GPS/Galileo组合的GNSS多模兼容接收机应用的批量市场，多模接收机在性价比上将大大超过单一系统的接收机。因此，多模兼容是卫星导航接收机开展的必然方向。3.2 高精度增强型是目的高精度是卫星导航系统及其接收机追求的目的。卫星导航系统的精度一直受到电离层、对流层、多径效应和电磁干扰等一系列问题的影响。为了进步GPS的定位精度，新一代的GPS卫星将发射L5频率，同时在L2、L5频率上增发C/A码和新的PRN码，民用用户可(第 4 页 共 4 页