8月3日上午10時,國務院新聞辦公室舉行新聞發布會,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其介紹北斗三號全球衛星導航系統建成開通有關情況。
核心器部件國產化率100%
北斗三號2009年11月啟動建設。10余年來,工程建設歷經關鍵技術攻關、試驗衛星工程、最簡系統、基本系統、完整系統五個階段,提前半年完成全球星座部署,開通全系統服務。建成即開通、開通即服務,工程建設取得巨大成就。
冉承其認為這主要是因為以下兩點:
一是攻克關鍵核心技術,實現自主可控。30余萬科技人員、400多家單位集智攻關,攻克高精度原子鐘、星間鏈路等160余項關鍵核心技術,突破了500余種器部件國產化,實現了100%的北斗三號衛星核心器部件國產化率。
北斗衛星導航系統工程副總設計師謝軍曾表示,在建設北斗系統中間,非常有代表性的自主創新產品就是星載原子鐘。原子鐘是導航衛星的“心臟”,如今北斗系統采用新型氫原子鐘、甚高精度星載銣鐘以及原子鐘的無縫切換技術,這項突破讓導航系統的時頻精度提高了一個數量級。
“目前國際上上星的原子鐘,有銣原子鐘、氫原子鐘和銫原子鐘,經過我國科技工作者的集智攻關,都實現了在星上的配置使用。” 謝軍說到。
二是發揮舉國體制優勢,高效完成組網。
以總體、技術、質量、進度為標準,創新研制建設體系,單星研制周期縮短四分之一,運載火箭總裝周期縮短三分之一,衛星入網周期縮短四分之三。
自2017年11月起,兩年半時間高密度發射18箭30星,建成40余個地面站,快速形成星地一體化運行能力。特別是面對年初以來的新冠疫情影響和航天領域質量形勢風險,工程實現組網收官攻堅戰和疫情防控阻擊戰的全面勝利。
系統功能強大,指標達到世界一流
建設目標對標國際,迭代升級、實施增量工程,功能性能指標達到世界一流。
一是系統功能強大。北斗三號具備導航定位和通信數傳兩大功能,可提供定位導航授時、全球短報文通信、區域短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位共7類服務,是功能強大的全球衛星導航系統。
二是性能指標先進。全球范圍定位精度優于10米、測速精度優于0.2米/秒、授時精度優于20納秒、服務可用性優于99%,亞太地區性能更優。
北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其(圖自:國新網)
會上冉承其特意展示出一個展版,上面的圖是2018年剛建成北斗基本系統時的情況,圖中陰影部分、顏色比較深的是系統不能覆蓋的區域,當時全球服務可用性為95%;如今北斗全球系統建成后,在上面2020年的圖中,已沒有陰影,全球服務可用性99%以上。二是全球典型區域上空北斗衛星的星空圖,紅色圓點代表觀測到的北斗衛星,衛星數量大大增加。據悉,實測的北斗導航定位精度都是2-3米,比官方公布的指標精度更好,后續有望精確到1米內,所以北斗是特別好用的系統。
短報文通信服務進行了升級拓展,區域通信能力達到每次14000比特(1000漢字),既能傳輸文字,還可傳輸語音和圖片,并支持每次560比特(40個漢字)的全球通信能力。
星基增強服務具備一類垂直引導進近(APV-I)能力,填補我國星基增強服務空白。國際搜救服務檢測概率優于99%,具備返向鏈路確認特色能力,顯著增強遇險人員求生信心。此外,地基增強、精密單點定位還能提供最高厘米級定位服務。
冉承其還宣布,將在前期已發布的有關文件的基礎上,再發布定位導航授時(B2b)、星基增強(BDSBAS-B1C)、地基增強、精密單點定位(PPP-B2b)、國際搜救共5類服務的接口控制文件,北斗官方網站同步上線。區域短報文通信、全球短報文通信2類服務的接口控制文件將定向發布。
至此,北斗系統發布的接口控制文件已覆蓋全部7類服務。北斗系統已全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁、城市治理等行業,融入電力、金融、通信等國家核心基礎設施建設。
28nm芯片已量產,核心本土供應商有哪些?
三年前,國際主流衛星導航芯片廠商幾乎都采用40nm工藝,并向28nm乃至20nm工藝發展時,國內只有個別廠商發布了40nm工藝芯片,導致國產芯片體積、重量、功耗偏高,在性能方面也存在一定差距。如今,據冉承其透露,國產28nm工藝北斗系統芯片已經量產,22nm工藝芯片即將量產。
2019年底,國產北斗兼容型芯片及模塊銷量已突破1億片,衛星導航定位終端產品總銷量突破4.6億臺,具有衛星導航定位功能的智能手機銷售量達到3.72億臺。2020年6月,交通運輸部新聞發言人宣布,目前全國已有超過660萬輛道路營運車輛、5.1萬輛郵政快遞運輸車輛應用了北斗系統。
北斗衛星導航產業鏈(資料來源:中航證券金融研究所)
如今國產廠商已經構建起集芯片、模塊、板卡、終端和運營服務為一體的完整北斗產業鏈。《上海證券報》梳理了北斗的國內核心部件供應商。
其中,北斗星通、海格通信、合眾思壯、振芯科技、雷科防務以及中電科24所等是國內北斗芯片的主要供應商。北斗星通的芯火鳥Firebird芯片,是全球最小尺寸的28nm GNSS射頻基帶一體化芯片,支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo多系統,實現了低功耗、高性能;定位精度2m,可做厘米級RTK解算,支持片上多傳感器融合及航位推測。
航錦科技入股的武漢導航院,是中國北斗標準起草、修訂和完善單位之一,該院自主研發的北斗3基帶射頻一體化芯片,已經完成實驗室設計并達到預期效果,即將進入流片供貨階段。
高精度板卡和天線的技術也有所突破。例如,上海司南導航突破了高精度北斗/GNSS模塊核心技術并實現了規模化市場應用,打破了一直以來Trimble、NovAtel和Javad等外國公司對中國高精度OEM板卡的技術壟斷,其研制的AT200擁有覆蓋北斗B1、B2、B3以及GPSL1L2定位衛星系統信號接收能力,并內置了高增益低噪聲放大器,適合各類北斗接收機使用。
板卡領域的主流供應商中還包括合眾思壯、北斗星通、中海達、華測導航等上市公司。其中,華測導航生產的高精度板塊已接近國外主流水平。
上市公司中,進入北斗軍用終端市場的有海格通信、振芯科技、中國衛星、雷科防務、華力創通、合眾思壯等。
如合眾思壯,公司一直在持續拓展測繪、位移監測、農業機械等高精度終端應用市場。公開資料顯示,合眾思壯以北斗高精度業務起家,已完成上游芯片、板卡、算法和天線布局。2019年,公司發布了針對北斗三號系統研發的“天琴二代”高精度星基增強基帶芯片、Phantom和Vega全新系列高精度板卡。“天琴二代”是全球首款全面支持北斗三號的基帶芯片,通過軟件配置“天琴二代”實現了衛星信號解調的升級,能夠支持現有及未來計劃發布的所有導航信號頻率。
再如中海達,公司全自主研發的衛星導航接收機(RTK)持續多年保持同行業領先地位。2018年,公司發布國內首款投入實際應用的自主知識產權的北斗高精度導航芯片“恒星一號”,成功打破國外在該領域壟斷,該芯片適用于GPS、北斗、GALILEO、GLONASS 4個衛星系統所有頻點,可實現對全球所有衛星導航星座的全頻帶兼容。公司“全球精度”星基增強實時高精度定位服務系統,基于北斗的實時廣域精密定位服務系統,讓用戶在無需架設基站的情況下,在全球范圍內任意地點可獲得厘米級的高精度定位增強服務。
北斗產業鏈主要上市公司(來源:東北證券)
北斗產品已出口120余個國家和地區
10年來,我國衛星導航與位置服務產業總體產值年均增長20%以上, 中國衛星導航定位協會5月18日發布的《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》(簡稱《白皮書》)顯示,2019年,我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到近3450億元,較2018年增長14.4%,預計2020年產業總體產值將超過4000億元。
根據《白皮書》,2019年與衛星導航技術研發和應用直接相關的芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備等產業核心產值為1166億元,同比增長9.1%,在產業總體產值中占比為33.8%。
北斗在中歐班列運輸、京張高鐵建設運營、民用航空等方面得到應用,基于北斗的高精度服務在抗擊新冠疫情和南方水災中發揮積極作用,正在加速進入新基建,與新一代通信、區塊鏈、物聯網、人工智能等新技術深度融合,北斗應用新模式、新業態、新經濟不斷涌現。
北斗已是聯合國認可的四大全球衛星導航系統之一,與美國、俄羅斯、歐盟衛星導航系統的兼容與互操作及系統間合作持續深化。相繼進入民航、海事、搜救衛星、移動通信等多個國際組織,多個支持北斗系統的國際標準已發布。
繼中阿北斗合作論壇、中國-中亞北斗合作論壇成功舉辦后,突尼斯也建成首個海外北斗中心,阿爾及利亞地基增強網項目也采用北斗,并且在中阿合作論壇第九屆部長級會議上,中阿商定繼續推進深度合作。目前,北斗相關產品已出口120余個國家和地區,向億級以上用戶提供服務,基于北斗的國土測繪、精準農業、數字施工、智慧港口等已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲成功應用。
中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗
最后,冉承其透露,下一代北斗建設已經開啟。秉承“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的發展理念,大力弘揚“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,2035年前將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系,為未來智能化、無人化發展提供核心支撐,持續推進系統升級換代,融合新一代通信、低軌增強等新興技術,大力發展量子導航、全源導航、微PNT等新質能力,構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務基礎設施。服務全球,造福人類!
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原文標題:核心器部件100%國產,北斗離不開這些本土供應商
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