首款北斗三号基带芯片发布，我国卫星导航核心技术实现新突破

中国耗资近百亿美元打造的北斗导航系统正推动着我国导航产业相关技术实现整体突破。今年4月底至今不到一个月内，我国连续发射第44颗和第45颗北斗导航卫星，北斗导航系统高密度组网序幕拉开。

北斗导航系统是中国工业的核心组成部分。自2018年年底北斗三号基本系统建设完成以来，该导航系统已经开始提供全球服务，是中国技术出口的典范。目前，国产北斗产品输出80多个国家和地区，覆盖了50多个国家、30多亿人口。预计到2020年，北斗三号组网完成后可以实现全球覆盖。到2035年，我国将建成以北斗为核心的综合授时定位体系。根据中国卫星导航系统管理办公室预测，到2020年，北斗导航将产生超过4000亿元人民币收入。

北斗三号系统的加速建设，也在推动相关配套产业的快速发展。日前，北斗导航“国家队”合众思壮发布了针对北斗三号系统研发的天琴二代基带芯片，以及基于天琴二代基带芯片和天鹰射频芯片的高精度板卡。天琴二代是全球首款全面支持北斗三号的高精度基带芯片，是北斗三号导航系统产业化应用的关键设备。

合众思壮研发副总裁吴林对第一财经记者表示：“北斗三号系统和相关配套产业展示了中国核心技术持续创新的成果，代表了中国的新速度，也将为经济的高质量发展注入创新动能。”

吴林介绍称，基带处理的高精度定位芯片主要用于北斗GNSS高精度信号的捕获、跟踪、信号解调以及原始尾距定位测量。这就好比手机芯片对于移动信号接收处理一样，它是接收机的底层和核心，其他APP应用都是构建在这个信号处理的基础之上。

三年前合众思壮发布的天琴一代芯片，是国内首个集成北斗GNSS（全球卫星导航系统）导航定位和星基广域高精度增强服务的基带芯片，实现了可编程的灵活的相关器设计技术，不但填补了我国在星基增强产品领域的一项技术空白，而且大大降低了成本、体积和功耗，使中国精度新基增强服务在行业应用上得以落地。

据介绍，天琴二代的研发工程师团队达100余人，总共研发投入超过5000万元。吴林告诉第一财经记者，天琴二代芯片建立在一代的基础上开发，实现了关键技术的突破，采用宽带接收机处理技术，支持31个频点，对北斗三号信号体制全面支持。同时，天琴二代采用新的芯片技术的接收机将更加简洁，元器件数量少，但功能更强，功耗更低。

“对于天琴二代的芯片来说，我们可以支持全球所有的运营商所提供的所有的网络模式。这就好比移动通信里面从过去2G、3G到现在的4G、5G，带宽越宽，处理信号的能力越强，定位就越精准。”吴林说道。

根据合众思壮2018年集团年报，北斗高精度业务收入和毛利率持续增长，2018年实现北斗高精度7.4亿营业收入、毛利率高达47%。“这与我们在核心技术上的突破是分不开的。”吴林对第一财经记者表示。

手机汽车行业最先应用

中国卫星导航定位协会最新发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2019）》显示，2018年我国卫星导航与位置服务产业的自主创新能力显著增强，包括国产北斗芯片、模块等关键技术进一步取得全面突破，性能指标与国际同类产品相当，并已形成一定价格优势。

另据统计显示，截至2018年年底，中国卫星导航专利申请累计总量已突破6万件，位于全球首位。2018年度专利公开量达到12684件，再次突破新高。

北斗导航核心芯片技术的创新与突破也推动着产业应用的快速增长。未来北斗导航系统将不仅在自动驾驶中发挥作用，同时也将削减智能手机和车载导航对美国GPS的依赖。

以智能手机行业为例，2018年国内销售的智能手机中超过60％支持北斗，这令高通、三星等海外芯片公司都无法忽视开发兼容北斗导航系统的产品；在车载导航领域，北斗开始大规模进入乘用车辆前装市场，目前已经累计有超过200万辆车拥有“北斗芯”，这将对进口车与合资车厂产生影响，它们需要对设计做出变更。

美国导航软件公司Telenav亚太战略总监Vincent Rumeau对第一财经记者表示：“在美国的GPS之后，中国、俄罗斯和欧洲都各自在部署自己的导航系统，其中中国的北斗和欧洲的伽利略（Galileo）的精度最高，因为他们使用了最新的技术。自2015年，中国汽车行业就已经开始考虑支持北斗自动导航系统，但北斗导航尚未完全投入运营，仍然存在监管的风险。”

除了智能手机和汽车，对于高精定位的需求，还有无人机、风能发电机等大量智能终端。在航空领域，商飞已经在去年开始使用北斗导航，空客和波音未来也有望跟进。在其他行业市场方面，交通运输和海洋渔业的北斗应用已全面深入，并在市政电力、综合安防、精准农业等领域扩大规模化应用。

全球首款北斗三号基带芯片发布：不仅是“中国精度”还有“中国芯”

（图：合众思壮研发副总裁吴林介绍“天琴二代”芯片 / by 雷锋网）

雷锋网消息，5月20日下午，全球首款北斗三号基带芯片“天琴二代”在京发布，全面支持北斗三号民用导航信号体制。同时，合众思壮还发布了基于“天琴二代”基带芯片和天鹰射频芯片的高精度板卡——Phantom和Vega，前者在今年4月实现量产，后者定在8月份。这意味着，计划在2020年实现全球覆盖的北斗三号系统，已经有了相关配套产业的支持，可以说是卫星导航核心技术的一个新突破。

合众思壮研发副总裁吴林在现场透露，“天琴二代”作为全新一代GNSS多模多频高精度基带芯片，采用了宽带的GASS接收机处理技术，与上一代相比，最为明显的提升在于单一芯片实现了对全星座全频点的支持，从24个增加到了31个，加入Cygnus天鹅抗干扰技术。

（图：高精度板卡Phantom和Vega/ by 雷锋网）

简单来说，搭载“天琴二代”的高精度产品，以后能够接收到北斗三号系统的所有导航信号。另外，“天琴二代”芯片也是完全自主知识产权的“中国芯”。

（图：天琴二代芯片实物/ 合众思壮供图 ）

这里做个科普，卫星导航芯片中的频点就类似智能手机芯片的网络体制，而卫星导航系统相当于通信运营商，芯片支持的频点多少，可以理解为手机对3G和4G、5G的区别。 支持的频点越多，意味着接收机的信号带宽就越宽，那么同时接收处理导航信号的能力就越强，就能实现多模高精度定位。也就是说，“天琴二代”相当于实现了，支持包括北斗以内的全球其他运营商的所有网络模式 。

回顾北斗的快速发展史可以发现，作为GNSS（全球导航卫星系统）的四大会员之一，北斗肩负国家战略重任，从一代与欧洲的伽利略计划的合作，到埋头独立自研二代，并在今年4-5月陆续发射第44、第45颗北斗卫星，北斗导航系统不仅在军事国防上有重大意义，在民用领域的应用也越来越广泛，堪称国之重器。也因如此，合众思壮这家公司相对低调，除了发布重大产品，鲜少在公众面前露面。

（雷锋网参观的北斗导航博物馆 / 合众思壮供图）

但说到北斗产业化应用，这家低调公司的“中国精度”却不得不再次提到。

2015年，合众思壮对外宣布首个国产星基增强服务系统“中国精度”正式向全球同步发布，实现“厘米级定位”。2017年，“中国精度”在首次中俄“一带一路”卫星导航联合测试中提供服务。而今年，是“中国精度”商业运营第四年，一定程度上，带领了中国星基增强市场的发展。

于他们而言，这九年（5年研发4年运营）的战斗，一边是高投入高风险，一边是国计民生的强烈需求，终是在这场博弈中打了一场漂亮仗。从中美贸易战如火如荼的当下回看，不得不说，有一种未雨绸缪的勇敢者的姿态在其中。

约翰·F·肯尼迪在《我们选择登月》中慷慨说到——

“我们选择登月！我们决定在这十年间登上月球并实现更多梦想，不是因为它们轻而易举，而是因为它们困难重重。因为这个目标将有助于我们统筹和衡量我们最佳的能源和技术，因为这个挑战是我们不愿推迟的，是我们志在必得的，其他的挑战亦是如此。”

北斗导航和这些“中国精度”、“中国芯”们，于中国而言，也是如此。

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