文/司南衛星導航

 

 

　　我國北斗衛星導航系統歷經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年我國第一套國產測量型GPS誕生到2008年中國高精度衛星導航終端爆發增長，再到2012年中國北斗衛星導航系統的亞太區域組網成功，促使國內衛星導航廠家競相推出北斗高精度GNSS產品。北斗/GNSS高精度板卡已歷經了從進口主導轉變為國產替代，逐漸主導國內市場，積極參與國際競爭的歷史改變。

 

 

 

 

　　由于GPS衛星定位導航起步早、發展比較成熟，幾乎控制了所有衛星導航定位的核心技術，特別在高精度GNSS等專業領域占有絕對優勢。而高精度GNSS板卡是衛星導航定位產業鏈中的核心部件，集成了產業鏈中各種中間產品及技術，在產業鏈中處于非常重要的地位。為突破高精度核心板卡技術，不使GNSS核心產品技術受控于人，我國一大批企業未雨綢繆，苦心進軍北斗/GNSS高精度板卡的研發制造，朝著“提高我國導航企業高精度GNSS自主研發水平，實現多系統高精度接收終端設備完全國產化，促進我國北斗產業蓬勃發展”的遠大目標而努力。

 

 

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

 

　　圖1司南導航K系列北斗/GNSS高精度板卡

 

 

　　性能指標均已達到國際水平。在不到一年的時間里司南導航從國外高精度企業手中奪回超過20%的國內市場份額，成為國外一線GNSS廠商的強勁對手，致使原先價格高昂的進口高精度GNSS產品價格大幅下滑。

 

 

 

 

　　北斗為戰略安全市場和行業市場提供精準化定位服務，是實現“從北斗應用轉變為應用北斗”的重點。司南導航是國內第一個實現北斗高精度板卡商業化應用的民營企業，不僅在在北斗高精度GNSS技術及產品上取得了重大突破，而且完成了北斗衛星導航定位與眾多領域的完美結合應用。未來，北斗高精度板卡企業的市場拓展方向主要涵蓋以下領域：

 

 

　　1、智能交通

 

 

　　北斗高精度定位定向在智能駕考中的應用再次展現了非傳統領域應用模式創新帶來的規模應用推廣機遇與價值。全國現有機動車約1.4億，預計未來每年新增約1600萬輛，2020年我國汽車保有量將突破2億輛；全國現有30萬輛駕考/培車輛需進行智能化監控，未來全國每年新增駕駛員約2000萬人，高精度衛星導航在該領域應用的規模將持續增長。

 

 

　　此外，高精度衛星導航在“兩客一危”、“特殊車輛”等高精度智能化監控，及對有軌列車、高鐵、動車、港口碼頭、海事船舶、機場調度監控等應用也將迎來新一輪的發展熱潮（圖2為司南導航在智能駕考領域的合作案例）。

 

 

　　圖2八一駕校是安徽省最大的駕校，司南導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桿

 

 

　　2、測繪與地理信息

 

 

　　測繪產業正經歷著向測繪地理信息產業轉型的過程，經歷著從專業到大眾的演進，用戶對定位精度的需求越來越高將成為未來重要發展方向。司南導航基于北斗特有的衛星設計對中國區域進行局部衛星信號增強的優點，緊跟多系統聯合定位的時代趨勢，研制出多款高精度北斗/GNSS多模多頻板卡，為測繪地理信息產業帶來革命性的變化（圖3為司南導航為東盟建設首座北斗連續運行參考站）。

 

 

　　圖3司南導航助力東盟首座北斗連續運行參考站建設

 

 

　　司南導航北斗/GNSS高精度多模多頻板卡擁有顯而易見的優勢，極大提高了城區、山區等高遮擋地區的定位精度和可靠性，因此廣受常規RTK產品、高精度手持RTK、亞米級GIS手持機用戶的歡迎，目前在電力、通訊、城建、交通、能源、環保、航天航空、農林、教育、衛生、國防、國土、礦山測量、石油物探等領域廣泛使用。

 

 

　　圖4中國第二、世界第三大水電站——-溪洛渡水電站，大范圍規模化應用司南導航北斗+GPS雙星系統進行庫區滑坡安全監測

 

 

　　3、安全工程

 

 

　　目前高精度衛星導航主要應用于對尾礦庫、水電邊坡、橋梁、露天邊坡等工程的變形監測，通過自動化手段，提高作業效率，確保工程安全，規避項目風險。

 

 

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

 

 

　　4、精準農業

 

 

　　精準農業作為傳統GNSS應用技術得到快速發展，基于GNSS的附加值也很高。但由于國產農機發展落后，進口農機設備自帶GPS解決方案已經在國內具有一定份額。

 

 

　　目前，北斗已經在技術上具備進入精準農業的條件，急需開展北斗在精準農業中通用解決方案研究，實現農機自動駕駛、自動導航、變量控制、產量監控、土壤采樣、農機監控、地形測量等功能，為農機高精度應用服務提供終端與技術支撐，借助農業部目前正在推行的補貼政策，加快北斗在精準農業領域中的推廣應用。圖5是司南導航基于北斗導航的自動駕駛與精密播種作業的現場演示。

 

 

圖5司南導航基于北斗導航的自動駕駛與精密播種作業現場演示

 

　　5、機械控制

 

 

　　建筑行業是當前我國發展迅速、經濟效益突出的重要行業之一，但也是安全事故高發行業之一。

 

 

　　隨著國內重要城市低價攀升，對高大建筑物的需求明顯增加，國內承擔大型水利水電工程的單位已經提出對利用衛星導航技術解決建筑行業精準機控的迫切需求。目前，該市場保守估計在10萬量級，相關經濟效益非常可觀，對于提升建筑行業作業效率，開展質量監督，大型構件的安全預警，降低安全生產事故發生率等諸多方面具有社會效益和積極效益。

 

 

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

 

 

　　6、高精度授時

 

 

　　我國3G移動通信網絡（TD-SCDMA和CDMA2000）需要大約30萬套GNSS授時設備，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（為時分復用系統，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“十二五規劃”，國家電網將每年新建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、救災搜救、個人防護、科學考察、氣象探測、航空研究等方面得到越來越多的應用，未來也將成為高精度GNSS板卡企業重要的競爭市場。

 

 

 

 

　　北斗/GNSS高精度板卡的發展應用態勢如火如荼，與此同時，也面臨著前所有未的多種挑戰。在技術方面，現有高精度衛星導航技術競爭日益激烈，還有待實現更高一級的技術突破，伴隨網絡服務、微電子與通信等多行業應用技術的發展，高精度衛星導航廠商所面對的技術要求日新月異；在市場方面，當前國內北斗高精度板卡廠商與全球市場上久經考驗的國外一線GNSS板卡廠商相比，在產品創新、渠道影響力還稍有差距；在應用方面，高精度導航將邁入與專業導航進行大融合的時代，衛星導航的高精度定義將更加的寬泛。

 

 

　　總而言之，如何實現從“北斗應用”到“應用北斗”的華麗轉身，這是國內北斗/GNSS高精度板卡廠商應該進一步探討的問題。

 

 

　　（供稿單位：上海司南衛星導航技術有限公司）