通信产业报

北斗重塑5G终端位置服务格局

作者:周腾 来源:通信产业报 202028期 时间:2020-09-08

2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统的正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。一时间,“北斗,北斗,收到请回答”,刷屏朋友...

  2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统的正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。

  一时间,“北斗,北斗,收到请回答”,刷屏朋友圈。通过央视新闻与千寻位置联合发布的“时空智能卫星实时数据监测系统”,不仅可以看到我们头顶北斗卫星的数量,还能看到每颗卫星的实时运行轨迹,甚至可掌握每颗卫星实时的经纬度、高度、三维速率等。北斗从此“触手可及”。

  谁是“北斗”?

  事实上,北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。主要由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星等组成的空间段和主控站、时间同步/注入站、监测站等若干地面站、星间链路运行管理设施等地面段以及芯片、模块、天线等基础产品、终端产品、应用系统与应用服务等用户段三部分组成。

  其特点,一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能优势更为明显;二是北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度;三是北斗系统创新融合了导航与通信能力,具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力。

  目前,芯片、模块、天线、板卡等基础产品是北斗导航系统应用的基础。我国也因此实现了卫星导航基础产品的自主可控,形成了完整的产业链,并开始逐步应用到国民经济和社会发展的各个领域。如今,伴随着5G、大数据、云计算、物联网等技术的快速发展,北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强,产生了显著的融合效益。

  正值5G商用爆发期,北斗+5G泛终端的大生态正开始成形。

  与终端“相处”现状

  中国卫星导航定位协会数据显示,2019年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元,较2018年增长14.4%,其中与卫星导航技术研发和应用直接相关的产业核心产值为1166亿元,在总产值中占比为33.8%。

  目前,北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片,国内北斗卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台。国内外主流芯片厂商也已推出兼容北斗的通导一体化芯片,手机成为北斗卫星导航系统最主要的应用领域之一,而具有北斗卫星导航定位功能的智能手机销售量已达3.72亿台。

  需要了解的是,我国含智能手机在内采用北斗兼容芯片的终端产品社会总保有量已超过7亿台。与此同时,在2019年我国发布了北斗高精度可穿戴设备解决方案后,大幅提升了可穿戴设备的定位精度和定位可靠性,能够实现亚米级定位,可以广泛应用于高精度儿童手表、老人手环、对讲机、手机等泛终端设备中。可以说,北斗应用正在诸多领域迈向“标配化”发展的新阶段。

  中国卫星导航定位协会秘书长张全德表示,北斗提供了时间和位置,而人们生活中离不开的也是时间和位置,北斗与人们的生活完全相辅相成。

  手机寻“北斗”

  值得注意的是,在北斗芯片上,支持北斗三号新信号的28纳米工艺射频基带一体化SoC芯片,已经在物联网和消费电子领域得到广泛应用,最新22纳米工艺双频定位芯片也已具备市场化应用条件。

  北斗芯片的核心供應商主要由北斗星通、海格通信、合众思壮、振芯科技、雷科防务、华力创通、欧比特以及中电科24所等构成。其中,北斗星通的芯火鸟Firebird芯片,是全球最小尺寸的28nm GNSS射频基带一体化芯片,支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo多系统,定位精度2m,可做厘米级RTK解算,支持片上多传感器融合及航位推测。

  《通信产业报》记者还了解到,就手机而言,北斗卫星信号的获取主要取决于手机平台内部是否搭载或者集成了定位芯片。

  其中,像高通骁龙800、600、400系列中常见的SDM820、SDM821、SDM835、SDM845、SDM855等高端型号和SDM670、SDM660、SDM652、SDM650、SDM625、SDM436等中低端型号,联发科的X10、P10、P15、P20、X20以及麒麟930、麒麟935、麒麟970等均支持接收北斗信号。这也就意味着,采用这些智能机芯片的华为、OPPO、vivo、小米、魅族等品牌的大部分智能手机支持北斗定位。

  北斗争雄5G新时代

  GPS、AGPS、Glonass、北斗、伽利略、QZSS均是全球在用的卫星导航系统,其中又以GPS、Glonass、伽利略和北斗更为人所知,可以为全球提供导航定位服务。

  GPS于上世纪70年代规划,80年代实施,90年代运营,由24颗GPS卫星星座组成,全球覆盖率高达98%。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务;GLONASS是前苏联国防部从20世纪80年代初开始建设的与美国GPS相抗衡的全球卫星导航系统,与GPS功能、原理基本类似,是世界上第二个独立的军民两用全球卫星导航系统;伽利略定位系统是欧洲设计的第二代卫星导航系统是从区域性渐进地扩展成全球系统,也即目前正在建设的伽利略全球卫星导航系统,有定位、导航、授时、搜索、救援等功能。

  随着北斗三号全球卫星导航系统的正式开通,我国在位置服务方面受制于人的日子一去不返。不过,北斗与GPS、GLONASS、伽利略等系统的竞争和合作也会进一步加深。

  业内人士指出,从服务的能力来看,“北斗”整体上和GPS的水平相当,甚至在某些方面还优于GPS。比如,GPS是双频信号,北斗则是三频信号,能更好地消除高阶电离层的延迟,增强数据预处理能力,提高定位效率。随着5G商用的进一步加速,以及“北斗+”应用的逐步深入,北斗有很大的机会重塑全球5G泛终端位置服务格局。

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