文/司南衛(wèi)星導(dǎo)航

 

 

　　我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)歷經(jīng)20余載的沉淀和積累，在全球GNSS競爭格局中成為新起之秀。從1995年我國第一套國產(chǎn)測量型GPS誕生到2008年中國高精度衛(wèi)星導(dǎo)航終端爆發(fā)增長，再到2012年中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的亞太區(qū)域組網(wǎng)成功，促使國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航廠家競相推出北斗高精度GNSS產(chǎn)品。北斗/GNSS高精度板卡已歷經(jīng)了從進(jìn)口主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)閲a(chǎn)替代，逐漸主導(dǎo)國內(nèi)市場，積極參與國際競爭的歷史改變。

 

 

 

 

　　由于GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航起步早、發(fā)展比較成熟，幾乎控制了所有衛(wèi)星導(dǎo)航定位的核心技術(shù)，特別在高精度GNSS等專業(yè)領(lǐng)域占有絕對優(yōu)勢。而高精度GNSS板卡是衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)鏈中的核心部件，集成了產(chǎn)業(yè)鏈中各種中間產(chǎn)品及技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)鏈中處于非常重要的地位。為突破高精度核心板卡技術(shù)，不使GNSS核心產(chǎn)品技術(shù)受控于人，我國一大批企業(yè)未雨綢繆，苦心進(jìn)軍北斗/GNSS高精度板卡的研發(fā)制造，朝著“提高我國導(dǎo)航企業(yè)高精度GNSS自主研發(fā)水平，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)高精度接收終端設(shè)備完全國產(chǎn)化，促進(jìn)我國北斗產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展”的遠(yuǎn)大目標(biāo)而努力。

 

 

　　司南導(dǎo)航多年來始終專注于高精度GNSS板卡的研發(fā)與核心技術(shù)突破，在行業(yè)領(lǐng)軍人物王永泉博士率領(lǐng)下，2012年初公司成功推出可面向市場的三星八頻、一機(jī)多天線等系列板卡（圖1為司南導(dǎo)航K系列北斗/GNSS高精度板卡），可用性和效率等主要

 

　　圖1司南導(dǎo)航K系列北斗/GNSS高精度板卡

 

 

　　性能指標(biāo)均已達(dá)到國際水平。在不到一年的時間里司南導(dǎo)航從國外高精度企業(yè)手中奪回超過20%的國內(nèi)市場份額，成為國外一線GNSS廠商的強(qiáng)勁對手，致使原先價格高昂的進(jìn)口高精度GNSS產(chǎn)品價格大幅下滑。

 

 

 

 

　　北斗為戰(zhàn)略安全市場和行業(yè)市場提供精準(zhǔn)化定位服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)“從北斗應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用北斗”的重點(diǎn)。司南導(dǎo)航是國內(nèi)第一個實(shí)現(xiàn)北斗高精度板卡商業(yè)化應(yīng)用的民營企業(yè)，不僅在在北斗高精度GNSS技術(shù)及產(chǎn)品上取得了重大突破，而且完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位與眾多領(lǐng)域的完美結(jié)合應(yīng)用。未來，北斗高精度板卡企業(yè)的市場拓展方向主要涵蓋以下領(lǐng)域：

 

 

　　1、智能交通

 

 

　　北斗高精度定位定向在智能駕考中的應(yīng)用再次展現(xiàn)了非傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用模式創(chuàng)新帶來的規(guī)模應(yīng)用推廣機(jī)遇與價值。全國現(xiàn)有機(jī)動車約1.4億，預(yù)計未來每年新增約1600萬輛，2020年我國汽車保有量將突破2億輛；全國現(xiàn)有30萬輛駕考/培車輛需進(jìn)行智能化監(jiān)控，未來全國每年新增駕駛員約2000萬人，高精度衛(wèi)星導(dǎo)航在該領(lǐng)域應(yīng)用的規(guī)模將持續(xù)增長。

 

 

　　此外，高精度衛(wèi)星導(dǎo)航在“兩客一危”、“特殊車輛”等高精度智能化監(jiān)控，及對有軌列車、高鐵、動車、港口碼頭、海事船舶、機(jī)場調(diào)度監(jiān)控等應(yīng)用也將迎來新一輪的發(fā)展熱潮（圖2為司南導(dǎo)航在智能駕考領(lǐng)域的合作案例）。

 

 

　　圖2八一駕校是安徽省最大的駕校，司南導(dǎo)航為其駕考科目二提供全套的解決方案，為其他省市新型駕考樹立了標(biāo)桿

 

 

　　2、測繪與地理信息

 

 

　　測繪產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著向測繪地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的過程，經(jīng)歷著從專業(yè)到大眾的演進(jìn)，用戶對定位精度的需求越來越高將成為未來重要發(fā)展方向。司南導(dǎo)航基于北斗特有的衛(wèi)星設(shè)計對中國區(qū)域進(jìn)行局部衛(wèi)星信號增強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，緊跟多系統(tǒng)聯(lián)合定位的時代趨勢，研制出多款高精度北斗/GNSS多模多頻板卡，為測繪地理信息產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化（圖3為司南導(dǎo)航為東盟建設(shè)首座北斗連續(xù)運(yùn)行參考站）。

 

 

　　圖3司南導(dǎo)航助力東盟首座北斗連續(xù)運(yùn)行參考站建設(shè)

 

 

　　司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度多模多頻板卡擁有顯而易見的優(yōu)勢，極大提高了城區(qū)、山區(qū)等高遮擋地區(qū)的定位精度和可靠性，因此廣受常規(guī)RTK產(chǎn)品、高精度手持RTK、亞米級GIS手持機(jī)用戶的歡迎，目前在電力、通訊、城建、交通、能源、環(huán)保、航天航空、農(nóng)林、教育、衛(wèi)生、國防、國土、礦山測量、石油物探等領(lǐng)域廣泛使用。

 

 

　　圖4中國第二、世界第三大水電站——-溪洛渡水電站，大范圍規(guī)模化應(yīng)用司南導(dǎo)航北斗+GPS雙星系統(tǒng)進(jìn)行庫區(qū)滑坡安全監(jiān)測

 

 

　　3、安全工程

 

 

　　目前高精度衛(wèi)星導(dǎo)航主要應(yīng)用于對尾礦庫、水電邊坡、橋梁、露天邊坡等工程的變形監(jiān)測，通過自動化手段，提高作業(yè)效率，確保工程安全，規(guī)避項目風(fēng)險。

 

 

　　司南導(dǎo)航在大型橋梁、山體滑坡、大壩、尾礦庫、公路邊坡、大型建筑物、石油平臺、采空區(qū)沉降以及路基沉降等北斗/GNSS自動化形變監(jiān)測方面有著深厚經(jīng)驗(yàn)積累，為廣大用戶提供可靠穩(wěn)定的北斗/GNSS多模多頻板卡等核心部件、GNSS核心解算系統(tǒng)軟件以及完整的、全方位、高精度多領(lǐng)域的系統(tǒng)集成行業(yè)應(yīng)用解決方案（如圖4所示）。

 

 

　　4、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

 

 

　　精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為傳統(tǒng)GNSS應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展，基于GNSS的附加值也很高。但由于國產(chǎn)農(nóng)機(jī)發(fā)展落后，進(jìn)口農(nóng)機(jī)設(shè)備自帶GPS解決方案已經(jīng)在國內(nèi)具有一定份額。

 

 

　　目前，北斗已經(jīng)在技術(shù)上具備進(jìn)入精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的條件，急需開展北斗在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中通用解決方案研究，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)自動駕駛、自動導(dǎo)航、變量控制、產(chǎn)量監(jiān)控、土壤采樣、農(nóng)機(jī)監(jiān)控、地形測量等功能，為農(nóng)機(jī)高精度應(yīng)用服務(wù)提供終端與技術(shù)支撐，借助農(nóng)業(yè)部目前正在推行的補(bǔ)貼政策，加快北斗在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。圖5是司南導(dǎo)航基于北斗導(dǎo)航的自動駕駛與精密播種作業(yè)的現(xiàn)場演示。

 

 

圖5司南導(dǎo)航基于北斗導(dǎo)航的自動駕駛與精密播種作業(yè)現(xiàn)場演示

 

　　5、機(jī)械控制

 

 

　　建筑行業(yè)是當(dāng)前我國發(fā)展迅速、經(jīng)濟(jì)效益突出的重要行業(yè)之一，但也是安全事故高發(fā)行業(yè)之一。

 

 

　　隨著國內(nèi)重要城市低價攀升，對高大建筑物的需求明顯增加，國內(nèi)承擔(dān)大型水利水電工程的單位已經(jīng)提出對利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)解決建筑行業(yè)精準(zhǔn)機(jī)控的迫切需求。目前，該市場保守估計在10萬量級，相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益非常可觀，對于提升建筑行業(yè)作業(yè)效率，開展質(zhì)量監(jiān)督，大型構(gòu)件的安全預(yù)警，降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生率等諸多方面具有社會效益和積極效益。

 

 

　　隨著科技的發(fā)展，GNSS在工程施工及工程機(jī)械等方面的應(yīng)用也越來越廣泛。特別是在挖掘機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、攤鋪機(jī)、銑刨機(jī)和打樁機(jī)等工程機(jī)械上，通過衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)的3D控制技術(shù)，對傳統(tǒng)的施工方法產(chǎn)生了巨大影響。隨著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，采用北斗進(jìn)行高精度定位成為可能，北斗的應(yīng)用增加系統(tǒng)的可靠性和安全性。司南導(dǎo)航提供具有高精度定位定向功能的北斗/GNSS高精度板卡/接收機(jī)以及相關(guān)解決方案，大量提高了施工現(xiàn)場的工作效率及安全性。

 

 

　　6、高精度授時

 

 

　　我國3G移動通信網(wǎng)絡(luò)（TD-SCDMA和CDMA2000）需要大約30萬套GNSS授時設(shè)備，每年新增需求為6-10萬套不等。2013-2015年中移動建4GLTE基站60萬個以上（為時分復(fù)用系統(tǒng)，對時間精度要求高），每年新增需求為20萬套不等。電力方面，按照國家電網(wǎng)“十二五規(guī)劃”，國家電網(wǎng)將每年新建1000余座智能變電站，五年共新增變電站6100座，高精度授時應(yīng)用前景廣闊。

 

 

　　7、其他

 

 

　　此外，北斗/GNSS高精度板卡還將會在國防、救災(zāi)搜救、個人防護(hù)、科學(xué)考察、氣象探測、航空研究等方面得到越來越多的應(yīng)用，未來也將成為高精度GNSS板卡企業(yè)重要的競爭市場。

 

 

 

 

　　北斗/GNSS高精度板卡的發(fā)展應(yīng)用態(tài)勢如火如荼，與此同時，也面臨著前所有未的多種挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，現(xiàn)有高精度衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)競爭日益激烈，還有待實(shí)現(xiàn)更高一級的技術(shù)突破，伴隨網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、微電子與通信等多行業(yè)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，高精度衛(wèi)星導(dǎo)航廠商所面對的技術(shù)要求日新月異；在市場方面，當(dāng)前國內(nèi)北斗高精度板卡廠商與全球市場上久經(jīng)考驗(yàn)的國外一線GNSS板卡廠商相比，在產(chǎn)品創(chuàng)新、渠道影響力還稍有差距；在應(yīng)用方面，高精度導(dǎo)航將邁入與專業(yè)導(dǎo)航進(jìn)行大融合的時代，衛(wèi)星導(dǎo)航的高精度定義將更加的寬泛。

 

 

　　總而言之，如何實(shí)現(xiàn)從“北斗應(yīng)用”到“應(yīng)用北斗”的華麗轉(zhuǎn)身，這是國內(nèi)北斗/GNSS高精度板卡廠商應(yīng)該進(jìn)一步探討的問題。

 

 

　　（供稿單位：上海司南衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)有限公司）