星云NebulasTM-UC260
北斗/GPS/GLONASS/GALILEO多系统多频率高性能SoC 芯片
技术参数
· 90nm 工艺,低功耗设计
· 内置200+MHz 处理器,支持单芯片接收机解决方案
· 192 个通道,支持北斗 B1/B2/B3、GPS L1/L2/L5、GLonASS L1/L2 和GALILEO E1/E5a/E5b 等频点,单颗芯片支持6 个独立频点输入
· 卫星系统自主完好性检测 (RAIM)
· 定位数据输出NMEA0183 ( 可根据用户要求输出制定格式)
· 丰富的系统外设接口支持:UARTx4,SPIx3,I2C,GPIOs,SIM
· 自主定位: 2m RMS
· SBAS: 1m RMS
· DGPS 精度: 0.45m RMS
· 定向精度:0.2度/1米基线 RMS
· 原始载波相位观测量: 1mm RMS
· 数据更新率: 1Hz~100Hz
· 1PPS 输出: 20ns
· 工作温度: -40°C~85°C
蜂鸟HumbirdTM-UC220
北斗+ GPS/GLONASS/GALILEO低功耗GNSS SoC 芯片
技术参数
捕获灵敏度-147dBm
跟踪灵敏度-160dBm
冷启动时间:<32s
热启动时间:<1s
定位精度: 2.5m CEP,SBAS 2.0m CEP
授时精度: 20ns@1σ, 60ns@99%
工艺:55nm
封装:FBGA
尺寸:5mm×5mm×1.2mm
工作温度:-40℃ ~85℃
ESD 防护:人体模型2KV
供电:IO 电压3.3V、Core 电压1.2V
功耗:35mW@3.3V(连续跟踪)
符合RoHS 标准
特点
U-Engine 通用引擎支持北斗/GPS/GLONASS/GALILEO
35mW 超低功耗,-160dBm 超高灵敏度
出色的首次启动时间,支持热启动
支持高质量原始观测量输出
支持DGNSS 和AGNSS
支持精密授时
外围电路简单,适用于低成本解决方案
55nm 工艺,体积小巧
应用领域
车辆监控/ 导航、便携导航、精密授时、GIS、定位定向、气象探测…… 基于NebulasTM 芯片,和芯星通开发的高精度系列产品包括:
· 北斗/GPS 双系统四频高精度板卡
· 北斗/GPS 双系统四频高精度接收机
· 北斗/GPS/GLonASS 三系统六频高精度接收机
· 北斗/GPS/GLonASS 三系统七频高精度接收机
· 北斗/GPS/GLONASS/GALILEO 四系统十一频高精度接收机
…… U-GNSS 多系统融合算法
和芯星通基于“多系统融合”的设计理念形成独特的U-GNSS 多系统融合算法,并基于该算法发布中国首款兼容北斗/GPS/GLONASS/GALILEO 的GNSS 基带SoC,为用户提供配置更灵活、资源更丰富有效的GNSS 芯片方案。U-GNSS 多系统融合算法,将所有卫星导航系统信号的接收、处理融为一体,支持多个系统和频点的卫星信号输入及对应的基带处理功能,基于同一颗芯片实现对不同卫星导航系统的支持,以适应GNSS 的发展趋势。
多系统多频点RTK 技术
和芯星通自主开发的多系统多频点RTK 算法,利用北斗、GPS、GLONASS、 GALILEO观测值,建立完善的电离层、对流层、多径等误差模型。可在长基线上实现厘米级定位,使RTK 初始化时间更快,精度和可靠度更高。在中基线上,接收机可在冷启40 秒、热启25 秒、重捕10 秒内完成RTK 初始化。利用三频观测值,可在50 公里基线上实现快速的厘米级精度RTK 定位。
快速定向技术
和芯星通利用自主创新的RTK 算法,实现了移动基站可变基线长度的实时动态定向技术。和芯星通的单历元模糊度解算技术,大大加快了定向初始化时间。高质量的载波观测值和完善的RTK 算法,可在1 米基线上提供0.2 度测向精度。测向的输出频率可达10Hz。 RTK 应用
卫星导航定位技术给测绘带来了一场技术性革命,高精度GNSS RTK 产品已成为测绘单位的基本仪器设备。与传统的测量手段相比,GNSS 产品测量精度高,操作简便,体积小,便于携带,全天候操作,广泛应用于大地测量、资源勘查、监测、工程测量、土地测量、城市管理、形变监测等方面。
基于和芯星通RTK 板卡的测绘解决方案,充分发挥北斗+GPS 联合定位精度优势和北斗三频应用优势,提供精度更高、性能更可靠的定位结果输出,尤其适合高精度测量定位应用。软硬件接口定制服务,方便用户在原有基础上进行快速开发和无缝替换,降低测绘仪器集成商的研发周期,提高产品性价比。
高精度RTK 应用:已经在国内主流测绘集成厂商实现批量应用。
车载定位定向解决方案
车载定位定向市场规模潜力巨大,尤其在驾考领域,随着人为判读的取消和电子化的推进,越来越多的驾校考试系统采用高精度GNSS 辅助判断,解决了传统电子传感器大量安装、维护的问题。通过引入高精度GNSS 定位技术不但可以实现场地考试和实际道路考试中相关项目的验证(如,车辆实时行驶位置,并线轨迹,掉头位置,行车速度,车轮是否压圆饼,侧方停车是否压边线,是否压出底库线,定点停车是否进入合格区等),可以更加准确地验证驾驶员驾驶技术是否过关。
由和芯星通提供的高精度接收机产品通过双频或三频RTK 差分技术,可以实现2 厘米的位置精度和0.03 m/s 的测速精度,0.2°的定向精度完全满足以驾驶员考试为代表的定位定向应用。已经在国内主流驾考定向设备集成厂家实现批量应用。
北斗地基水气探测
当卫星发出的信号穿过大气层中电离层和对流层时,卫星信号要发生折射和延迟。在地基水汽电离层探测中,通过对观测数据的分析处理得到大气延迟量,再通过一定的数学物理关系求得我们所需要的大气水汽含量和电离层电子浓度变化等信息,地基水汽电离层探测要求使用高精度的双频或者多频接收机组成的地面固定的观测网络,进行24 小时不间断的观测。
和芯星通UR370 接收机可以跟踪处理北斗B1/B2/B3、GPS L1/L2 和GLonASS L1/L2 的卫星信号,是首款北斗三频参考站型接收机,可应用于北斗地基水汽电离层探测应用。
CORS 应用
连续运行参考站网络CORS 是基于网络的动态、连续、快速、高精度地获取空间数据和地理特征的现代信息基础设施之一,提供移动定位、动态连续的空间参考框架和地球动力学参数等服务。作为国家重要的大地测量和地球空间信息服务的基础设施,CORS 广泛应用于测绘、交通、安全等各个行业和领域。
参考站网作为CORS网络的重要组成部分,由范围内均匀分布的参考站组成,负责采集GNSS 卫星观测数据并输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。参考站的核心部件之一是高精度接收机。和芯星通基于UB240-CORS 板卡的CORS应用整机解决方案支持芯片级多路径抑制,提供毫米级载波相位观测值和后处理定位精度,完全满足CORS 基准站接收机精度要求;支持北斗卫星导航系统,提供软硬件接口定制服务,支持以太网接口,支持数据存储和远程传输,采用Web 方式对板卡进行控制,可远程管理、升级、重启,适合CORS 网应用场景,本地无需另配计算机控制,可有效降低硬件及人工维护成本。
CORS 应用:公司产品完全兼容武汉大学PowerNetwork 等CORS 处理软件,目前已经在武汉大学北斗CORS 试验网和北斗地基增强系统湖北省示范项目以及北京市和上海市北斗CORS 试验网得到实际应用。 基于自主知识产权SoC 芯片,和芯星通开发的导航型系列产品包括:
· 北斗/GPS 双系统导航定位模块
· 北斗/GPS 双系统授时模块
· 北斗/GPS 三系统轻巧型模块
· 北斗/GPS/GLonASS 三系统高动态板卡
· 北斗/GPS/GLonASS 四系统抗干扰板卡
…… U-Engine 通用引擎捕获跟踪
U-Engine 技术实现了芯片资源的复用,基于相同的硬件资源可达到双倍甚至多倍的捕获、跟踪效率,不同卫星系统的捕获、跟踪可由通用硬件引擎并行完成。极大地节省了芯片资源,降低设计和生产成本,非常适用于对PPC(Power,Performance,Cost)要求越来越高的大众消费类应用。
Rhythm Sleep 超低功耗技术
Rhythm Sleep 技术是和芯星通推出的专门面向便携应用、大众消费类应用的一种超低功耗设计。该技术通过动态调整工作状态进行部分休眠,从而为用户提供超低功耗的卫星导航定位产品,可广泛应用于手持机、PAD、手机等便携式设备。
Ultra Sense 高灵敏度基带技术
Ultra Sense 技术采用和芯星通特有的算法,提高接收机的捕获、跟踪灵敏度,使接收机在城市峡谷、树荫等复杂的应用场景下,保持有效、可靠的定位,为用户提供持续有效的位置信息服务。
·? 安全。这绝对是建北斗最最重要的原因,没有这个原因北斗真的是可以不建的,或者说可以缓一缓再建。GPS使用了这么多年,军队官方都没有统一装备GPS的任何产品(当然,会有私自购买的,只是一小部分),因为战时美国绝对不会让你他的GPS,GPS信号是可以加密或关闭的。在地理信息如此重要的战场,你只能靠自己。
·? 三频信号。北斗使用的是三频信号,GPS使用的是双频信号,这是北斗的后发优势。虽然GPS从2010年5月28发射了第一颗三频卫星,但等到GPS卫星全部老化报废更换为三频卫星还好几年。这几年就是北斗的优势期。三频信号可以更好的消除高阶电离层延迟影响,提高定位可靠性,增强数据预处理能力,大大提高模糊度的固定效率。而且如果一个频率信号出现问题,可使用传统方法利用另外两个频率进行定位,提高了定位的可靠性和抗干扰能力。北斗是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统。
·? 有源定位及无源定位。有源定位就是接收机自己需要发射信息与卫星通信,无源定位不需要。有源定位技术只要2颗卫星就可以完成定位,但需要信息中心DEM(数字高程模型)数据库支持并参与解算。它在北斗二代上被保留下来,但不作为主要的定位方式(这个有待考证。必须强调一下,北斗二代使用的是无源定位,和GPS是一样一样的,不需要信息中心参与解算,以此为理由批评北斗二代是不可接受的,有源定位顶多算个补充功能 )。这个功能的好处是当你观测的卫星质量很差,数量较少时(理论上,无源定位至少要4颗卫星才能解算XYZ和时间四个未知参数,实际需要的更多),仍然可以定位。这个功能对于紧急情况会比较有用,比如在山谷中,观测条件非常差,能知道大概位置也是非常重要的。坏处是在战争中会暴露你的位置信息。需要信息中心参与解算就是排名第一答案说的“资源有限”,我们实习时候使用的北斗一代手持机,每60秒可以定位一次,不能频繁定位,以保证信息中心不能过载。但是北斗一代不能民用的主要原因不是这个啊!北斗一代称为北斗卫星实验系统,北斗二代称为北斗卫星导航系统,叫他一代二代仅仅是方便而已。从名字上就可以知道,北斗一代只是做个内部实验而已,检验一下我们的理论、技术是否可行,定位精度如何,再进行后续改进,设计的初衷根本没打算民用啊。就像是苹果公司做个内部样机,自己试用一下看看要怎么改进,你就说因为他没拿出来卖,是因为他技术不行?这就有点太过霸道了。因为北斗一代不能民用就说北斗不行的全都是耍流氓!
·? 短报文通信服务。这个绝对是中国原创功能,并且非常实用。08年汶川地震的时候,震区唯一的通讯方式就是北斗一代,当时简直是好用到哭啊,也没人嫌弃北斗一代手持机又大又丑了,有和没有简直是质的飞越,所以该功能果断在二代中保留下来!
·? 境内监控。
卫星定位系统一般由三部分组成:空间星座部分,地面监控部分和用户接收机部分。其中,地面地面监控部分又由三大部分组成:监控站,主控站,注入站。GPS系统在全球建了5个监控站,1个主控站( 说炸毁北斗地面指挥中心北斗就失效了,所以得出结论战争时北斗无用;那我们炸毁GPS的主控站(及其备用站)不也一样的吗,所以可以得出结论:GPS是无效的吗?看待北斗的时候能不能不要带有色眼镜。)和3个注入站以保证卫星运行,这些站都设在美国国土上,并且在全球分布很均匀。包括美洲大陆的美国本土,太平洋的关岛和夏威夷、印度洋的迭哥枷西亚以及大西洋的阿森松群岛。中国没法把监控站建到全球,所以中国在设计北斗系统时必须考虑到,地面监控部分只建在中国境内,就能够保证整个系统的正常运行。在境外建站也不是不可以,只是就算建了,也只起到提高精度的作用(详细请看7.局部加强,逐步成熟。),绝对不能作为控制功能。这本来是北斗的劣势,境内监控是被逼出来的,没有其他选项,但现在成了北斗的安全优势,不用受制于其他国家。(更新:
1、中国境外的首个陆地遥感卫星数据接收站“北极站”,将于2015年在瑞典开工建设,预计两年建成。
2、中国将在南美洲的阿根廷建造首个境外卫星跟踪站。? 更多好处请参考:和 GPS 相比,北斗导航有什么优点?网页链接 SKYLAB作为国内北斗模块厂家很高兴为你解答!