中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 8227|回复: 0

[心得] 高精度全国产GNSS多模卫星定位导航模组方案介绍

[复制链接]

安防传说人物

Rank: 8Rank: 8

积分
4388
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* o; s3 D& l9 y+ G
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。
) U% g3 X. k8 P% X# a) u4 m; [7 q# x: E' L( i: J) Q
二、国产GNSS模组产品体系全景& y3 T& m* n3 u
2.1 产品系列技术路线图1 D, l+ S7 G0 x$ |8 G7 }
技术演进路径:- w7 X) k- X/ ^

. _; r3 |. m) s基础多模定位(E108-GN02系列)# A4 y% e/ r; |

0 ~- h. e+ g2 ^! H& S    ↓: j: N1 w2 H" u+ p8 ~

; S7 c, t$ [, J4 W- F高性能多系统(E108-GN03系列)
/ Y0 Q: P! L7 }: H  [  R, c
& x; k) I' G( K8 b- k* _6 I    ↓0 H3 H0 T4 [8 I

' o0 `2 ~# u  M专项北斗优化(E108-GN03B系列)7 W4 {6 \6 v- ^4 L3 l! D) `( ^2 @

* k" V7 r2 R3 T4 ]    ↓, c7 K; G4 j5 ]0 C* n- h- R

% A: M* R. z1 u! U2 @+ f8 T双频高精度(EWM108-GN05系列)6 q" F; {& H6 {9 l
5 @$ L3 e* z! q- u3 O5 b7 k( x& X
    ↓
; j# A+ e# Q) Y# w' L0 ]  \8 Z
5 E5 ?0 R* l5 K) x" h( @多频单北斗(EWM108-GN06B系列)! n$ E% ^4 G+ Z3 \4 Z

! \) a! U4 W1 O# {    ↓* E' a5 ~- a% g( i

7 L+ }. R" s0 _" i7 \组合导航(E108-GN07IS系列)" _% ^" _7 W- B, Q- z4 ?/ O& `

+ o# p3 _" _! D0 P2.2 各系列核心技术对比
# y, ?- Q$ r$ E/ q) w产品系列, V3 \9 N: t5 K6 x

" |) s: T9 Y3 c& h9 K7 m核心芯片方案
' R4 J# ?0 {  w8 m/ u/ t( I6 e& A8 C2 I* h
支持卫星系统2 h/ Y) l# X! |5 N; O9 A% H* V

) ]5 c. b; j, }, \+ o) g定位精度
( g6 Q4 Z! |- o, I) C& ^2 n& d1 X9 z, A$ ~( F# m
特色功能! T9 D& B7 n& B' I3 K, t% j# ^

8 I- S9 U5 D. ^. c3 u" |; ^典型应用场景
- o& S( H* q7 q. S" N: ?
0 _. P5 O- H  P6 M2 sE108-GN02
6 X) a) W! \- U/ s' O5 X5 l' j' x# @. {) O* t
GK9501$ D8 N# u2 H' f7 M5 y
* l" L) A6 S' U4 B$ n3 b' F
BDS/GPS/GLONASS0 D3 q, I/ R& S1 b

% k. |" [, `& O4 z2.5m, E: m0 o9 B, ~& G  \
7 L8 M& X4 |4 N8 n* y; v! b
低成本、小尺寸/ O& V! V# F9 M7 y0 ~' w3 ^8 c

  G$ i) x4 }) L8 A! W0 D消费电子、基础定位
8 |* X! Y8 O; m% t* a6 O7 ?& }* J/ `1 w. r9 ]: X+ N& r9 ]
E108-GN03
5 B! H! g* ^: d8 M9 P$ x
- k# y/ v) w' ^* y) f( T% JAT6558R
4 m" C9 d# P2 Q/ \: y+ D" d7 D9 C" ]1 r9 F3 H9 K. h; \
BDS/GPS/GLONASS/ t" H' L. a5 F

$ L5 y3 v, a8 f2.5m6 j$ ~8 Y# l- ~: t4 j7 R/ c: t

# o4 [, o( D7 G. u; D# S% m高兼容性、快速定位' z; x: z$ F' i# g5 x7 |

" `+ j3 n* L; _6 q车载导航、物流追踪
: r) }' Y* x# y' n* h2 @' ?
2 d: A  P4 d( H/ @% g" @8 G% p' w( nE108-GN03B6 I: m. _/ p3 }$ h  H
7 F# j& \5 z: {
AT6668R* x% `8 w8 a/ l" d% v# C
4 z% W& p$ x% h6 J4 U9 T
单北斗系统
0 ~! N- e, n0 g; \8 @' K, E" R- [8 Y  f" l- Q
2.5m) j! h' V1 R( l

2 s# j8 [, R* n2 u& ]% ]! N( _纯国产、安全可控
% k) H* B' L; B- I$ `8 j9 N& M% T$ ^2 _" z9 L" V
政府、电力等敏感行业
, ~  H  _1 h1 ?) A9 _. v9 g/ k% [* b
EWM108-GN05
; G  N7 f9 T: V4 ^
9 I0 ~  L- u8 n8 IHD8040D
4 p' \6 X5 R; j; y2 w, G! ]1 R" M
2 {5 ~/ e. \: Z- y9 Y1 Q' u! L/ [7 C2 f全系统支持9 i; w9 w; U: X
$ _( T( t. e8 D8 F4 \( O
1.0m
  w: M0 Y9 Q8 s) @& j: F% S# }! K3 W' r8 E5 p$ g* D) |8 k
双频定位、高精度
; C  a; M! P6 B# X: D/ j7 v# a# p) p' A! `( o" I
精准农业、测量测绘
% [5 J- a0 g6 F: j: B- m; V& O; J  |5 ^; Q4 ^
EWM108-GN06B
; }( R6 b/ `: [* R
( W7 j* p! M0 F  d6 p; u7 c. {AT9880B
" K6 I, n* Y; t% A- T1 O
3 m2 g' a1 H2 b: d" ?- f4 e多频北斗- I' ^8 |% J3 q% X
. f7 S0 \. q# m" `# J* g- n
1.0m
! {, W- |* m# k! e) h0 ?% [; O, V4 b  S2 K: ]4 y6 o3 G+ |0 W
城市峡谷优化
7 U3 K* }0 H0 e! `2 x& c  X, n* T8 _" X1 T) N( P( ~1 M
智能驾驶、无人机  S2 [2 L2 ^" w0 k4 X
; {  O: t( `& e9 z, ]& y, t$ F+ Q
E108-GN07IS" O/ C2 t. E$ r7 a
/ Q- t( W# @# c) j6 a
多芯片融合! f. a) ~8 R2 `" d0 J4 l

) N3 {! C5 z8 D* }, u: @全系统+惯性导航
. p/ \  ~+ n, l9 _7 M& h+ E
- x% D+ X* m: s: a  m/ z  [厘米级& `/ A% F/ W. b! j
! L- K6 U2 Q/ b. a
组合导航、无缝定位
! I8 F7 A  f  H' A( C
; s* G% i/ [& D/ B高动态场景、隧道应用) `7 D. ?0 ~% B+ d, w/ p( Z8 R
: J' f* L- V  z7 w2 P
三、核心技术突破与创新) x9 ?/ n& M7 [* |
3.1 芯片级自主可控技术
' J: t7 k/ x! Z国产芯片技术路线:9 B0 y$ Q% P# A4 j
% _0 _# U% \( a* b4 G9 p
中科微AT系列:AT6558R、AT6668R、AT9880B等芯片全面覆盖从基础到高端应用- ^# ~/ F# Q+ i
华大北斗HD系列:HD8040D双频芯片实现高精度定位技术突破
1 Y4 R5 q! I0 Y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& k( {+ b+ ^" c: a. P/ I
技术性能指标对比:% `% q7 e% e/ s6 k5 s
2 z$ y6 O  L( ^
| 芯片型号 | 工艺制程 | 功耗表现 | 定位更新率 | 冷启动灵敏度 |
. z% R& r2 T2 h; C; M' i' ]: {- x4 P' R7 I8 g* S9 `1 B
|---------|----------|----------|------------|-------------|
$ x/ N, t9 @  B0 [" U! ~
: N$ b9 c7 [/ @) q. R| AT6558R | 55nm | 跟踪电流≤35mA | 10Hz | -148dBm |$ o* O, a1 z4 _! P
: ^4 D( |5 F& k9 X( Z0 V2 k
| AT9880B | 40nm | 跟踪电流≤40mA | 20Hz | -148dBm |$ D' I$ r& z* m# h! t

, I( Z% h2 ]3 y  Q$ _8 ]+ t" K| HD8040D | 28nm | 跟踪电流≤25mA | 10Hz | -148dBm |
3 z$ _+ S! \! ~, p5 s/ R3 k1 X/ t6 s- Z: D: N
*注:所有芯片均支持-40℃至85℃工业级工作温度*" N; C, b6 x) J
7 N5 ^$ a, s7 }
3.2 多系统多频点技术突破: K% u, o+ q4 R$ K2 f# }! k! w
卫星系统支持能力:
$ n0 d0 q9 e# W8 V9 N2 X1 x: b5 `
- s+ ]% h2 y7 v( U/ s. b基础系列:支持BDS B1、GPS L1、GLONASS L1等基本频点* _% a$ O2 ]# g7 t- X
高端系列:支持BDS B1I/B1C/B2a/B2b、GPS L1/L2/L5、Galileo E1/E5a等多频点
, |3 T+ `3 k, b5 O3 {; o* |专项优化:针对北斗三号新信号体制的专项优化接收
; ^: d" N. C7 A8 S/ `2 l频点技术优势:
9 ~+ Z6 r3 O* l  y4 O& j9 _" q+ `0 V3 `$ E: Q
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. }( t7 l& S) k  h; X  z

5 h* d2 C! H- \, x* S- z2 Z; `四、关键技术特性详解
. e! v/ ]( q4 @7 I) @/ p, s4.1 高精度定位技术
: l! E/ E. N9 p* U精度等级划分:& a6 `0 [1 {  C1 t! ]; U% I

! i) e5 \2 \9 S$ Q7 ~米级精度(1.0-2.5m):满足大部分商用需求
1 o  o, ?  G. s3 ?: `9 ^8 J) ^7 ~亚米级精度(0.5-1.0m):专业应用场景
3 j9 J/ n; D& k厘米级精度(组合导航):特殊高精度需求
1 W, U9 I$ B- a/ S精度提升技术:: d% x+ Y' D* v+ j+ M# J9 }
; `$ ?- g" U5 ^* S+ o9 w
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2 A+ r* s8 d1 Z3 I" E

6 \$ G; F2 A. u0 p( r3 D! T4.2 复杂环境适应性  B* u; ]( Z  G4 e: M
城市峡谷优化:
1 I& q! }7 `. @( R8 n
1 e  I4 d3 Q- O* p& [快速重捕获:信号遮挡后1秒内重新定位7 A0 \8 I% O$ G6 ?$ \
抗干扰技术:专用硬件加速电路抑制射频干扰
9 ~, y, f2 V  ?智能信号筛选:基于信噪比和仰角的智能信号选择
% z4 H& K2 X2 o0 W9 K; Q7 F6 B$ g高动态场景适配:
% A! w* ]- r/ Y+ l% `' J6 d5 K5 R1 q6 j; }# e; S: x* }
高更新率:最高20Hz定位输出,满足无人机、智能驾驶需求& b4 {$ ?9 m# p, r" P
动态精度优化:速度精度可达0.05m/s,加速度支持4g
* t# f5 g. ?, q2 o+ }连续定位保障:惯性导航与GNSS无缝切换" v: w7 A: ?9 P7 [1 v& Z
4.3 低功耗与电源管理
) N+ y, [$ B) _( F5 j  M0 T功耗优化技术:0 M. t/ P+ v/ n7 c2 U6 [+ Z0 @

: b- {- ~' e% l5 R! g| 工作模式 | E108-GN03系列 | EWM108-GN05系列 | 技术优势 |
/ ?9 N, J- m8 Z+ u/ O/ R( Q( u% y6 \
|---------|---------------|-----------------|----------|3 V4 d5 W4 e  q1 J2 `* _6 |' ^
  u. x( \: p7 c2 O8 p" u( v2 H
| 捕获模式 | 41mA@3.3V20mA@3.3V | 智能电源管理 |
  a; j1 l2 G/ o8 z! |* \( k# T; K3 R
| 跟踪模式 | 52mA@3.3V25mA@3.3V | 动态电压调节 |* }& e9 v* \* T6 h2 |
% j2 O$ l+ @- _4 p7 m: S& L
| 休眠模式 | 48μA@3.3V | 10μA@3.3V | 超低功耗设计 |# q# U- P3 h  ?" ^9 |& G3 Q: N
: i. o& u4 Y3 w. |% w; p1 A
| 待机模式 | 10μA@3.3V | 5μA@3.3V | RTC独立供电 |1 `) Y- Q- b: h& V; I

( V# ?# p8 j- F$ o9 A/ _电源管理特性:
* `8 I$ V/ ~6 Q" d! O" h0 S7 w3 k. t0 t5 b- m  Y6 Q
支持2.7-3.6V宽电压工作范围9 l% R2 ~/ c3 ~' E# t; T, k
集成DCDC和LDO,电源效率超过90%+ H8 k5 {& Q6 v, u
备份电源支持,RTC和RAM数据保持
4 G; g: w7 |# M五、通信接口与协议支持. ^8 ]1 Q3 m  j! E% f. L
5.1 多样化通信接口7 H. @. b5 n) P. w* e% {
接口类型全面覆盖:% d5 s2 b( l# y- n1 C! B9 H5 n+ H1 G
# S- K# `3 D5 P+ z0 j8 c
| 接口类型 | 支持型号 | 波特率范围 | 应用场景 |
$ E, Z, C2 ?0 M4 P. M& }# A( v. z! X% n- o5 X  I* R  O+ Q
|---------|----------|------------|----------|- @  U6 U, A7 A. y: B9 d% C9 |* t$ ]

# b1 w3 U6 U4 n) T9 U& u| UART | 全系列 | 4800-460800bps | 通用嵌入式系统 |
! r- s8 J; Q' @$ H: N: @! N9 s9 g/ V, c1 U0 U+ R0 g" _( q# m
| GPIO | E108系列 | 可配置 | 状态指示、控制信号 |# R* s/ ^" R* n( E; [5 p

0 F- c6 Y6 K  H! N: V5 t5 H| RS232 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 工业设备连接 |* J  J7 K7 A6 ^& J

1 q2 n% p3 s' G0 W$ Y' j| RS485 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 远距离工业总线 |
1 }* ^2 {* a7 Q. D4 _" J9 ~5 x8 H/ w8 U' G+ \5 {) n
| Modbus RTU | EWD108系列 | 标准协议 | 工业自动化 |0 J7 v- J! \: P+ \. d

1 H" A6 C1 l8 L, E5.2 标准协议支持
/ f  ?/ \; Z( K# b& CNMEA0183协议:! z9 y8 t6 G7 E) V1 h
1 p* b0 Y, m. [. V, }) H
支持V4.10及以前所有版本
. \% o. z7 Z1 N' y6 _$ ]2 {6 P标准语句输出:GGA、RMC、GSA、GSV等
# G( O( h; G; g" Q) f' s. g7 a自定义消息扩展能力
+ l! V3 u% v: n& C专有协议支持:  h; w/ u( i9 K; x
- T+ A2 |! t9 Z/ c$ s3 S4 }' M
Modbus RTU寄存器映射定位数据
2 ^2 U! B2 f4 `& l2 m) ?0 ?二进制协议高效数据传输' u$ a$ X( s1 H( H4 Y0 V
自定义配置指令集# g0 @6 T' H# Z. Z  A. Z1 Y9 f
六、典型应用场景深度解析! t- _/ Z! w1 X8 J
6.1 智能交通与车联网( ^! Y4 V/ U# ]
车载定位系统:
! z& k3 ?  d+ u! D
! f. J, S+ K. o! S  {/ r2 D4 f0 J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  F# D, g3 }" H) w/ J; {( S$ X

8 ^" z3 W6 `7 v; T4 S& M6 y( D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
! r! H# r& V% Q% G8 t# y1 R6 y0 O$ P
6.2 精准农业与农机导航
( F# K2 S1 m' B农业自动化应用:
  O8 g, z0 m( k5 D9 r3 n$ A% x, M/ @5 Q9 F" J$ a6 Y0 A5 ^0 {
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)% L- g( t5 n) t1 d+ `, M% _

4 W. o/ j; i; I$ F! a# q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1 e2 s8 ~/ z- E9 W% y' Q$ }; }1 V
2 Y3 w2 ^  q" T/ @6 h7 [  @
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%
  w- J7 P) t( t* b1 {7 e
3 o. F5 p1 h* X) s. V0 p6.3 电力系统时间同步
7 ^9 P3 D$ m9 z6 _电网授时应用:0 E1 q% D" O, d1 i/ I

5 V4 T! }/ `* Y2 U. k" j' _& W| 应用场景 | 时间精度要求 | 推荐型号 | 技术特点 |3 h2 R  _4 B& R1 |/ B

  T3 o! X: h- F. U, t$ j( l|---------|-------------|----------|----------|8 A8 O; S2 i9 P5 D$ Y- c! L$ i
' D4 D0 l/ ]" o) n$ x
| 智能电表 | 1ms | E108-GN03 | 成本优化 |, _* S/ a/ K* V1 ^. e/ A

6 u6 X2 e6 K; u2 V, M| 变电站自动化 | 1μs | EWM108-GN06B | 高精度授时 |5 R1 b0 J' T0 C% r7 ^

. S; I6 x0 d  ~* f6 Z7 [9 M0 L4 y| 电网故障录波 | 100ns | E108-GN07IS | 组合导航增强 |' S& x0 T% Q# H' a
2 T* ]8 @$ ^$ J) z. a/ p1 s4 G7 X

5 C2 A7 \- @" ^2 a2 M4 }3 B
) T& J) T9 X& u7 P" k, W7 T7 g$ A技术优势:
9 }: I7 G) k% [6 j7 Q9 e+ U
: A7 k; z" ~( l# I  ~/ [% P- 北斗RDSS短报文双向授时
; k9 n9 T- D# f# W( i
3 x+ ]5 O5 u/ i( g5 ]0 s- PPS脉冲信号精度优于10ns
; s) c' Z7 D' }! Z+ V4 U4 Q1 Y- k3 M" X! i* F" d
- BDT时间与UTC时间同步
; d0 H9 F- X  ~$ O' ]7 q+ P( |' V0 l& O$ K1 b
7.4 无人机与智能驾驶0 ]+ X; N4 ]8 ]" B; z2 Q0 l
高动态应用挑战与解决方案:6 a: ^1 u; R9 I9 p- S/ f: \; g

$ [" \) e, T7 ?- t4 `% C挑战一:城市峡谷信号遮挡
4 f$ q5 E& C) ^% }0 h: s* F& }6 I8 Q: u9 D8 j
解决方案:EWM108-GN06B多频点技术+惯性导航补偿
3 }; Z7 p8 L0 y
% ~0 n! M3 L" x+ y# V/ V# b挑战二:高加速度动态场景* b: {! w& @+ [9 M$ i

4 ^4 m' }9 {' d+ f解决方案:20Hz高更新率+4g加速度支持1 U; r8 u9 q" ]( }

7 |/ M% q, x4 O挑战三:精准起降与航线跟踪. v+ ~2 u+ K1 Y: x5 _

, k2 i4 \( x5 i( C7 {1 a7 y. T解决方案:厘米级RTK定位+视觉辅助  S  ~, a0 z" F
; v4 S9 k  _0 C4 R1 X  S

7 f7 `+ }. p- {2 Y2 _0 u9 V
) l) ~: Y# I! a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。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2026-7-22 14:27 , Processed in 0.058390 second(s), 20 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表