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[心得] 高精度全国产GNSS多模卫星定位导航模组方案介绍

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安防传说人物

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发表于 2026-2-4 13:50:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、引言:国产GNSS技术的战略意义
- G) F) \) R; T+ U* H全球导航卫星系统(GNSS)作为现代信息社会的空间基础设施,在国防安全、经济建设和社会发展中具有不可替代的重要作用。近年来,随着中美科技竞争的加剧,发展自主可控的GNSS技术已成为国家战略的重要组成部分。E108全系列国产GNSS卫星定位导航模组,标志着我国在卫星导航核心技术领域实现了重要突破,为各行业提供了安全可靠的定位导航解决方案。* u3 H$ q+ ?! w. A6 B1 V$ y3 |* A% y7 H

  n! K1 d, F' f& n/ B3 `% e0 k" k7 {6 c二、国产GNSS模组产品体系全景) @" Y: ^# ~* P. i
2.1 产品系列技术路线图8 B  f4 d9 f" ?2 f" T4 d9 |/ h- R
技术演进路径:6 u$ p: r6 f9 O5 t" t# H

& i. g' v! a+ H0 F( [. b, f' }基础多模定位(E108-GN02系列)
; k7 j( d' H- l2 G. |( q+ B( `+ b- m, L' Z3 ~1 @" ^9 v0 M
    ↓. Q" ]3 h, j% |5 e- w' g5 }$ [

5 L1 j: ]1 p& J- a高性能多系统(E108-GN03系列)
- W0 B" ~' I/ p: K; [7 c8 S4 a9 L$ V0 Y8 s' |' b
    ↓
& u# f4 U; L! R( `  M$ |, P% r7 d5 Z+ V0 X. k
专项北斗优化(E108-GN03B系列)
3 R  @- }# J, H) \2 q) O
& r5 u: Y* J% T% S- K8 D$ [    ↓5 F8 e: P- U: M8 b

0 i& E. W! x2 f7 L2 [双频高精度(EWM108-GN05系列)
& s4 b* q8 S6 _( v  |4 u
7 [! B4 D/ I& A  u    ↓
* l' a5 g! w: m, p1 T/ |3 Z$ `: P; C1 R' o- a
多频单北斗(EWM108-GN06B系列)$ h, t% h" l  f* g* R- {7 L1 W
& [, X- Z: l4 e! d& a4 G" }
    ↓
2 i  A. x" e7 L- u, u) H, U" M: {8 h8 U/ V- l( U! i
组合导航(E108-GN07IS系列)+ n  M- X) Z% {7 c# R

- z9 v* v. f4 c: O/ d2.2 各系列核心技术对比9 |) Z$ N7 s0 x. i
产品系列) L/ J8 Q, S+ d: t- n- g

) Y" @; O7 M) b核心芯片方案. C: R' M* R- G) a

# ^3 Y$ s1 o9 f; B支持卫星系统! h9 k/ ]2 h" w8 ~4 l5 v

  _$ v8 t# Q9 P8 D  a; s, g# p定位精度5 B5 C* M( `: b: _" m: h

8 N; h8 i, G% t) i特色功能
" N: a% [$ z2 k3 Y* ~: u5 G* o. a8 E/ @6 h# J& N7 M
典型应用场景/ q) ]# y5 B( F+ K3 @8 i% O! m

, }+ S: ^& e7 G" pE108-GN029 |( J1 N4 Y7 |( u$ H

; P" j* I% `( T, `5 aGK9501
  b! e0 G) [8 s1 z9 x8 ]* p; w" G( \( \( S2 r2 E
BDS/GPS/GLONASS
& {! ?  H$ ?" P- V0 S) o/ s! w# \
* ]* g) c! p7 ?. _2.5m
( R- ^8 j$ l  f; q% x8 _
# R3 r, p% B* g  f) U' @低成本、小尺寸
8 G; K! N/ t& Y* z' }
$ _6 n1 T$ z0 t: T- A, M& R, I消费电子、基础定位8 {* e" `% @' c" X) a  w
$ j0 @: ~2 Y! Y& h% d0 g6 Q
E108-GN03( Q' A5 ?# J& y! B* G
* ^1 b) D4 h" s$ ~3 S# S% l& x
AT6558R9 M7 w  v- y$ W# O: e/ \0 o) b
8 j. }; Q1 M# n6 R( [; f
BDS/GPS/GLONASS
, A2 z/ G3 ?, ]# Z8 E, e* r0 S0 v# ?
2.5m7 z; S2 r! k# _/ \5 j) J1 s5 P8 H

& N2 ~( i% c) R: G7 n! K4 {$ g1 {" J高兼容性、快速定位
# M3 b, F+ ?- h; W/ w' H1 C; V7 M6 F: B# S3 t2 q
车载导航、物流追踪
6 K  S* c7 u) P* @( A  e  O' z. I6 ^0 ~+ \' Y2 s. T
E108-GN03B+ I0 W. w1 a% |/ }

$ o1 v* M6 h- f& bAT6668R% A" K0 O" m6 V
+ U  p9 J' v* P( y+ a  ~
单北斗系统( c2 \* l" F2 W8 a/ f
$ I% `) i$ t! E2 u4 Y. D
2.5m
8 \2 H9 y; N7 D+ u5 ~& A* L6 E4 N! }) e, T8 j" U" t
纯国产、安全可控
: A  z5 p. Q/ Q" D! {/ Y/ _6 k! Y3 u1 U
政府、电力等敏感行业
  q7 D1 `# [/ Q1 j
% ~- S' j. a, E1 Q$ F3 aEWM108-GN05
" V4 u2 T8 T6 }; |9 X6 B5 Y9 Z) J
HD8040D
6 ^- u: X; r4 M3 L6 L
; C/ r$ T& x# E* B3 k1 G全系统支持
5 A  G4 N2 `1 J' D  w
( h, @8 T$ [" {1.0m0 Y8 V2 U% w8 ?5 r. x0 D
8 W  V9 P6 M% B& O
双频定位、高精度
0 ]# Y7 }; |3 M0 C; |4 o
$ C4 G3 {2 J& b; p' Z精准农业、测量测绘
1 d9 \- Y; B, h% E! a7 h* a% V* X
( _3 c5 O' N$ i3 L; x4 c: SEWM108-GN06B+ g% v. N0 s0 k. A2 d

. J' G+ Z9 M  f" u! d/ c6 VAT9880B
# z$ a& ^( u  N& Q% B/ \! F/ C
$ b" k! ~1 {- Q多频北斗/ N, D4 Z* K6 `# Z* i0 N9 E( o
- K, o( Q! _9 W! a; \, f& ^
1.0m4 s0 a8 A! I0 w3 H! s5 b" p! Q& `" q
' R+ g! n$ X/ O1 H
城市峡谷优化
2 R9 N: T% a( n
9 b* l9 ?9 I3 X4 K智能驾驶、无人机
) t2 v* V0 b1 @* ]1 U! i9 q4 Z
# b0 k- G9 |" R( X7 W+ C9 C' u5 LE108-GN07IS
; M: R3 V' w8 X8 W( Z1 O4 j
, g$ L4 a  z. q) K多芯片融合0 Q# `: X7 @: [4 \

+ N( k& X/ O$ I6 Y: ?' q; L全系统+惯性导航
) {& m. G5 M8 m. O/ D' [; _3 S! h" k! o) K
厘米级  t5 T- f. u, N; T; I& M
0 x# y, e$ q& E. ]9 f
组合导航、无缝定位
! a, q5 n% C, U" A
7 X- A; W3 |* R* G9 H' I高动态场景、隧道应用
' h# a5 ?* A$ m0 F" n9 O2 B2 C3 I# L2 J
三、核心技术突破与创新
/ P8 K& f8 G. P  q5 d3.1 芯片级自主可控技术
1 O& S  @8 L9 v- D* p国产芯片技术路线:
! J! I6 V3 x" O2 o
3 h& h% N1 B/ x8 l中科微AT系列:AT6558R、AT6668R、AT9880B等芯片全面覆盖从基础到高端应用7 R' V/ Q$ i7 {- V) E6 ~
华大北斗HD系列:HD8040D双频芯片实现高精度定位技术突破
9 N! ~# O: d7 g全产业链自主:从芯片设计、制造到封装测试的完整国产化链条+ M% o- g. [8 @- X8 y5 b. G
技术性能指标对比:. H0 M2 @" P7 Q

. l% W. {, [4 W2 _| 芯片型号 | 工艺制程 | 功耗表现 | 定位更新率 | 冷启动灵敏度 |
3 |! O$ `. @3 l4 j2 J! V4 R5 {3 R) P( a- t4 n; }
|---------|----------|----------|------------|-------------|
$ Y7 C2 B- X/ U
1 }0 a! L( ]! c3 r, c' S4 v| AT6558R | 55nm | 跟踪电流≤35mA | 10Hz | -148dBm |- n( Z; h0 |* s1 @! }9 d& B; Z
. A, r$ t' ?1 e
| AT9880B | 40nm | 跟踪电流≤40mA | 20Hz | -148dBm |5 d+ H" A* n; H# k: a9 ~7 L

2 z4 {) @9 `* Z2 z' E1 b| HD8040D | 28nm | 跟踪电流≤25mA | 10Hz | -148dBm |
* \% A* L2 S7 X, G% s- h7 u( j  H0 Y1 Y% ]) E! a1 t* B
*注:所有芯片均支持-40℃至85℃工业级工作温度*
/ N. C4 T; Z. T2 i& h% J" v  d- C, X$ b: ^$ T. d
3.2 多系统多频点技术突破- `) K* T. X/ o% J0 o4 f
卫星系统支持能力:( f% l) I! r8 I' j* ]
3 w$ K+ Z) j* J, h# m. M, o. D. B4 M
基础系列:支持BDS B1、GPS L1、GLONASS L1等基本频点3 y8 x! o4 }  k: I% k4 T
高端系列:支持BDS B1I/B1C/B2a/B2b、GPS L1/L2/L5、Galileo E1/E5a等多频点3 U4 R% @$ F2 ^9 H( P; E) M
专项优化:针对北斗三号新信号体制的专项优化接收, J: Y" q8 r% {3 ]8 v
频点技术优势:
% x" Q* s: H% T. Y# y, I9 `1 ?' M
; E$ ?- v# O. V! `# N双频定位优势:- 消除电离层误差:L1+L5组合定位精度提升30%- 快速模糊度解算:双频信号大幅缩短固定时间- 抗干扰能力:多频点冗余增强系统可靠性
2 I( @8 T9 @( d% {& Q7 s$ j+ |! w
四、关键技术特性详解
! x4 W, j2 z$ j$ f# [# x. L4.1 高精度定位技术
8 o+ B* M6 K2 k7 ]# ]精度等级划分:" @  r+ q4 X/ X! D8 w

& e/ V" i1 C/ ]  [+ J5 t米级精度(1.0-2.5m):满足大部分商用需求8 e  R+ z' r/ K* ~  R4 S% ^
亚米级精度(0.5-1.0m):专业应用场景
! s6 L; S: `5 j) u9 o$ a* Q厘米级精度(组合导航):特殊高精度需求
( S. S% I; M8 b$ q4 `2 }精度提升技术:
1 d! x* V- u7 _! `; i: u9 i2 U) W; ^0 A% G) x
1. 多系统联合定位:BDS+GPS+GLONASS+Galileo四系统融合2. 差分增强技术:支持SBAS、地基增强等差分信号3. 抗多径技术:专用硬件电路抑制多径干扰4. 惯性导航补偿:IMU数据辅助GNSS定位
& S% h4 m( g3 ~5 I( ^
) k9 u. G, o& Y/ I3 v+ H4.2 复杂环境适应性) ~) S& `7 D8 l% |6 `4 s( r, w
城市峡谷优化:
7 l5 R" l- R$ m) k/ z; X& z, I5 g+ z7 ?
快速重捕获:信号遮挡后1秒内重新定位
8 D6 e( r) N; \抗干扰技术:专用硬件加速电路抑制射频干扰
0 R4 V& R4 \! u. J1 C1 n+ F# g: b智能信号筛选:基于信噪比和仰角的智能信号选择
, [* C9 f) S9 q1 E; j0 Q/ G高动态场景适配:8 ~5 a+ Q/ V" L+ a2 Q/ x

# O6 y6 h+ G9 q" y2 D* ^高更新率:最高20Hz定位输出,满足无人机、智能驾驶需求9 b5 a7 C( D) k8 h
动态精度优化:速度精度可达0.05m/s,加速度支持4g
/ _2 _  A0 h  s4 \. \- p连续定位保障:惯性导航与GNSS无缝切换5 u  `4 R" G/ R% X" Y
4.3 低功耗与电源管理& t8 Y* |% |" D$ F  h8 n
功耗优化技术:
) z/ _! |! x# s; o2 g* f
# |8 C" T6 D: r  F# Q8 m# A- k  p| 工作模式 | E108-GN03系列 | EWM108-GN05系列 | 技术优势 |& z8 ?+ I, p1 C4 j9 R7 N5 @1 R5 j

" |, Y2 O/ q6 P4 C|---------|---------------|-----------------|----------|( ?+ c; }% [& {* ?

# G# b+ f  K. U9 |1 B* B  j5 r) x| 捕获模式 | 41mA@3.3V20mA@3.3V | 智能电源管理 |
; o$ u( o% v* o1 ^- x( i; g+ X& f! u0 ?2 q5 ?
| 跟踪模式 | 52mA@3.3V25mA@3.3V | 动态电压调节 |
; P. o3 G" M* E: T
2 w. h! F/ P" Q$ T6 s$ z| 休眠模式 | 48μA@3.3V | 10μA@3.3V | 超低功耗设计 |
$ P5 B$ f0 F! `/ m) N1 v0 K
6 X/ P8 l7 b& d, t| 待机模式 | 10μA@3.3V | 5μA@3.3V | RTC独立供电 |
2 T0 I1 [+ W! i8 Q* j; ]: P  ]5 E  x2 `+ s) R3 o
电源管理特性:, P6 Z( @7 s! S" |) u& c8 B
7 j& S( j1 j. S/ ~  `6 D2 ?1 M; ^
支持2.7-3.6V宽电压工作范围
8 E, m$ [( j: p& F集成DCDC和LDO,电源效率超过90%8 t8 ^" u( F; \
备份电源支持,RTC和RAM数据保持
( {1 ]/ \7 c+ u3 B# z* d2 S五、通信接口与协议支持
- C, a0 d7 G$ k- S1 Y5.1 多样化通信接口
8 ^# o9 A. q1 s- Y" L接口类型全面覆盖:. @' ^, a8 Q/ o

# ?' s- a! C8 J1 }8 e/ J; o, L| 接口类型 | 支持型号 | 波特率范围 | 应用场景 |8 I) A8 V* D# a6 G# ]4 _

6 z' i& W1 @  @5 ]|---------|----------|------------|----------|
6 V3 l- L1 i% E8 K4 Y. w" G1 C, H8 v$ F2 C  X, t9 x
| UART | 全系列 | 4800-460800bps | 通用嵌入式系统 |
# p- A! m+ j  Z  W, U6 \$ `; s: C  j( Q: y# L
| GPIO | E108系列 | 可配置 | 状态指示、控制信号 |
. e7 o, H+ V* m0 H& j: g( C9 x' f) f# C( ~  ?6 _6 w7 @6 o1 w
| RS232 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 工业设备连接 |; l* ]3 m' J3 n% u8 m1 ~' t3 q) V

: K1 U/ \( i9 B2 M| RS485 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 远距离工业总线 |
* R' }5 T# u! A  A; m
# d: {9 ?7 c8 E2 Z; ]0 K| Modbus RTU | EWD108系列 | 标准协议 | 工业自动化 |8 s& F5 X. M$ @6 e6 i- `# k
4 i/ Y- ^+ o) _1 y  S
5.2 标准协议支持% H' u  g9 y8 ?: {# E6 v
NMEA0183协议:5 M2 V' n. M- R$ U3 W) K6 w) O
( J/ d" O- m) Z# a2 _! z3 V
支持V4.10及以前所有版本
+ H& M  @1 I$ u! S标准语句输出:GGA、RMC、GSA、GSV等
2 P. A) j' Q* O3 t0 b( c3 a( R+ l自定义消息扩展能力/ C  ^. Y7 Z& V
专有协议支持:
; K, k9 Z" z! W# g; S& ^% a, p. k# K' v# p2 \5 q6 W
Modbus RTU寄存器映射定位数据* W, M& Q3 A7 U3 I
二进制协议高效数据传输
2 i( f- [' h: D" e自定义配置指令集$ x5 d- C6 \6 i7 q7 l" _
六、典型应用场景深度解析% W+ L# {/ S2 ]2 q! B! V
6.1 智能交通与车联网. Q& K9 H( r* z, ?  U
车载定位系统:
. }0 b, k/ U+ U. u0 E/ \- F& e+ H" X
3 }" Z" J. L6 y# @硬件配置:- 主定位模块:EWM108-GN06B(高更新率、抗干扰)- 备份模块:E108-GN03(多系统冗余)- 通信接口:CAN总线+4G/5G通信9 ]! R; K) y9 ~* ]

2 b: S0 z/ W) O' E6 w; }功能实现:- 实时定位监控:1Hz更新,精度2m以内- 轨迹记录:高密度点记录,支持回放分析- 电子围栏:基于位置的安全区域管理- 驾驶行为分析:结合IMU数据的驾驶安全评估
  |! ~# U7 t2 S1 T
7 o$ ~3 ]. |9 d! ?  }6 g6.2 精准农业与农机导航
- T$ r- L) L- A; J8 J农业自动化应用:
: x3 Q/ ~' ?* s% v1 I8 h% H2 h0 x6 j4 S+ ]3 s! x  e
精度要求:- 平地作业:亚米级精度(0.5-1.0m)- 精细作业:厘米级精度(RTK增强), f0 q6 O7 q4 T6 Q2 b8 s
8 H% S/ C' f% f* o. i
系统配置:- EWM108-GN05双频模块为基础定位- RTK差分接收机实现厘米级精度- 惯性导航补偿确保信号遮挡时连续作业  i" R/ ~. Q/ I" k

: e/ D' N0 M$ b0 G效益分析:- 作业精度提升:减少重漏,节约种子化肥10-15%- 工作效率提升:24小时连续作业,人力成本降低50%
; R/ ~7 [) d3 J
4 g& |, T( ^. ^- n, q6.3 电力系统时间同步
' U. a7 `# V' m4 O( H' a$ B电网授时应用:& d, {" {2 m: u1 q9 ^. ^! Z4 s

0 a' o" S# n9 G$ l: P( Q| 应用场景 | 时间精度要求 | 推荐型号 | 技术特点 |+ l) V6 l" g! p* u& z
1 i' ?7 ^, Z3 H) [
|---------|-------------|----------|----------|
! k: P* Z, w7 K& I' \" b, m6 B! y5 f9 z% {2 P! B5 H$ \5 @/ S4 u
| 智能电表 | 1ms | E108-GN03 | 成本优化 |. n& `. l8 E: {1 b

  {" y3 _) O$ h) X: n' Z' s8 L| 变电站自动化 | 1μs | EWM108-GN06B | 高精度授时 |
) z7 u1 j# [+ n3 F% p* i) |
5 A$ {. M" z8 I6 {/ || 电网故障录波 | 100ns | E108-GN07IS | 组合导航增强 |
  m$ z5 V& I1 c" ~. u+ S
! \' v! p: {9 q3 g
. ^  L3 U- K9 ~# K
! ?  u& _. f+ M( s% t* F技术优势:
& R0 C2 l( w& s$ Y# g
' _( K, E& M. M- N$ P- 北斗RDSS短报文双向授时' X. x5 q' p/ g4 @3 p
* O1 r. y+ A. c* z
- PPS脉冲信号精度优于10ns) {  o& L9 T, _9 z  a

  d. J& _3 d: q5 D- BDT时间与UTC时间同步
" S6 t4 \1 p( H0 x+ A, A
' }4 `4 u! \# h( j$ h0 p9 u7.4 无人机与智能驾驶% U; P3 J2 @, J
高动态应用挑战与解决方案:
% b  Z+ c3 q* @2 U, p& u+ c! K- I3 l# P1 C$ a* |; U( R0 P* Z2 e
挑战一:城市峡谷信号遮挡# E7 {6 R4 b# Y$ ]4 Z- g) x  V
( Q5 ?$ s* S" `4 o- \2 R5 Z
解决方案:EWM108-GN06B多频点技术+惯性导航补偿) r2 t; [1 c8 ?2 Z+ Y
2 H" ^6 s7 e9 h8 m1 X
挑战二:高加速度动态场景( e; t  R' P' ~. ?( t
0 O4 O0 i$ t: c" z
解决方案:20Hz高更新率+4g加速度支持7 w9 n5 S; N7 P& ^$ t
; _% ~0 t& ?7 K7 `& U
挑战三:精准起降与航线跟踪
2 ^! V2 w4 w* K- u0 L$ `" c- H, y' D0 t# [$ x
解决方案:厘米级RTK定位+视觉辅助1 T  o2 k; W0 l2 R

/ Z5 p+ h8 ~  Y+ l6 b+ V, O. u* k+ b! Q9 Y
7 g$ C, P6 ?3 j2 P
随着新基建、数字经济等国家战略的深入推进,国产GNSS模组将在智能交通、精准农业、电力电网、应急救灾等领域发挥越来越重要的作用。选择全国产GNSS解决方案,不仅是技术经济的理性选择,更是支撑国家信息安全和发展战略的重要举措。
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