高精度全国产GNSS多模卫星定位导航模组方案介绍

成都亿佰特

一、引言：国产GNSS技术的战略意义
/ Z7 ]( q3 u/ Q9 K# ^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。
# x$ e: ?& f) S* R5 J
. n  |- O8 H. k6 L二、国产GNSS模组产品体系全景
2.1 产品系列技术路线图
- H" I+ {2 U- K技术演进路径：
+ b! m6 ^% _* N7 o; E6 J( d
0 F; D: J# O- \) b; x+ D9 L基础多模定位（E108-GN02系列）
9 l& h4 ?& L- n, X) z" @
    ↓
" k9 I; a1 t" o
高性能多系统（E108-GN03系列）
' r' E0 [8 h5 t( v# b3 |
  p4 [+ F; s: N/ C    ↓
) T: p: @' f' x
专项北斗优化（E108-GN03B系列）

$ M0 ^0 P5 `4 c3 F3 Z    ↓

双频高精度（EWM108-GN05系列）
! _  n5 W) [6 K3 r; M( y' H: {
9 B/ I/ ^7 A. v3 d- ^# x; x    ↓
5 D* C8 h( x) p* C# j  B+ |
多频单北斗（EWM108-GN06B系列）
3 Q. B0 K9 b2 ?: W  i; p) x
. Q1 e9 }) v9 p' q4 ?    ↓

组合导航（E108-GN07IS系列）
8 C4 {( ~7 m2 ]5 `( J* B
" O" C; Y6 ], M8 S2.2 各系列核心技术对比
产品系列
6 ~" k' G: Q; K/ a. |" o& k
核心芯片方案

6 [/ `) ?& h3 r- M7 ^& d支持卫星系统

) x6 h) b4 \  x  U定位精度

6 l- l& X' ?& U特色功能
# `! h0 m: Z" S4 o
典型应用场景
, A9 o7 R5 u; A) v
  y- C* d* d) L& n- w+ KE108-GN02
. y5 y% T" ]; i6 q
GK9501
. O( U6 p7 z- {
! Z* g/ b" G1 C9 p4 i7 }8 A; K. E! sBDS/GPS/GLONASS
" u7 c, p' T& {8 x
2.5m
* C* j$ m- i+ N4 f
' t, P: U3 O" v9 w3 _/ ]9 j低成本、小尺寸

消费电子、基础定位
. B3 ]" [! M- }; {
; o3 ~! }( S4 o3 iE108-GN03

  X# j, F; e* t5 BAT6558R

3 F" L! d/ V- _5 r: K4 e& r: A  P* |* ?BDS/GPS/GLONASS

2.5m
, Q2 G8 t+ m- D' z8 k' k+ h; Q9 N' e# b
$ B+ c6 @. K- o高兼容性、快速定位

车载导航、物流追踪

E108-GN03B
% x% q6 U, l" k' f  T
AT6668R

单北斗系统

2.5m

5 ^5 C2 @7 {0 O% g5 f7 b& }( R纯国产、安全可控
4 V: R* B+ X% l- f) F
' s) C; h" v& u3 v8 [4 S政府、电力等敏感行业
; ?8 R6 O, ?9 N
EWM108-GN05
% \2 o/ e5 x  }4 @0 a
4 W/ }! G, `2 ?: @' n; FHD8040D
  h3 j6 c6 p0 N! Y* o
全系统支持

+ c) f! S1 M( T! n1.0m

0 N' ]% B( V4 b/ E4 X( ~双频定位、高精度

精准农业、测量测绘

' p: J- R% a; v% kEWM108-GN06B

AT9880B
& s) d4 y. P. D# q4 Z
多频北斗

1.0m
6 x: Y* g# e  t1 B4 ]8 ~& F
城市峡谷优化
* G/ b" ^- z0 r% w
智能驾驶、无人机

E108-GN07IS

多芯片融合
) u* y! {' W( q4 {! \% L4 w
4 [7 [5 _2 ]6 i; S全系统+惯性导航
3 w0 I7 b+ f/ N$ z* b& B' R6 y1 d* ?
( H5 w, }* y  E' T: B厘米级

组合导航、无缝定位

$ }6 G* P: I3 O* i8 y8 b; R高动态场景、隧道应用
/ S# u4 l/ r' m2 y5 B' u
三、核心技术突破与创新
3.1 芯片级自主可控技术
国产芯片技术路线：

6 `' [- y) D. M# Z1 |0 Z) l6 X中科微AT系列：AT6558R、AT6668R、AT9880B等芯片全面覆盖从基础到高端应用
- j' p! c' i) T( A- W3 ?6 D$ e; Q华大北斗HD系列：HD8040D双频芯片实现高精度定位技术突破
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
技术性能指标对比：
" D" ~! N8 X# |7 G1 C
3 \" f* J% k) N  m4 [+ c4 e| 芯片型号 | 工艺制程 | 功耗表现 | 定位更新率 | 冷启动灵敏度 |

( t3 ?1 g. e  `& F3 c7 c|---------|----------|----------|------------|-------------|
1 ~! }) ~* b/ Y
| AT6558R | 55nm | 跟踪电流≤35mA | 10Hz | -148dBm |

% ], \8 f: s" {; `| AT9880B | 40nm | 跟踪电流≤40mA | 20Hz | -148dBm |

8 S9 g/ I+ {" {, z$ t| HD8040D | 28nm | 跟踪电流≤25mA | 10Hz | -148dBm |
# f. S: C6 ~( ?' _; i" u+ Z) y
; G# N" b4 S2 T9 P. T5 ?*注：所有芯片均支持-40℃至85℃工业级工作温度*
2 o$ t2 Q4 E# `. P
9 K% @0 L% a1 F( y3 Z8 ~* e3.2 多系统多频点技术突破
卫星系统支持能力：
. }8 y1 U+ ~: i
. C  {( ~9 s! {) o; b基础系列：支持BDS B1、GPS L1、GLONASS L1等基本频点
高端系列：支持BDS B1I/B1C/B2a/B2b、GPS L1/L2/L5、Galileo E1/E5a等多频点
专项优化：针对北斗三号新信号体制的专项优化接收
' g  [6 d; i( L" v& n6 u4 Z9 n; _频点技术优势：

/ F& s  B: e7 i) G  X# y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

四、关键技术特性详解
1 B0 m/ M; _0 d5 c8 t. f2 K1 O4.1 高精度定位技术
( D7 x  R4 ], v) a精度等级划分：

5 f  p6 ?$ e2 g" {米级精度（1.0-2.5m）：满足大部分商用需求
; j" V  h2 _* t) e' c$ X' I亚米级精度（0.5-1.0m）：专业应用场景
厘米级精度（组合导航）：特殊高精度需求
精度提升技术：
, p, s# u/ T  p/ w, ]$ L
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
* R* Y8 e! Z- D. N" ~8 ~" W# l) F' c
& V( v+ o8 B/ d8 r( R. e2 p4 Q4.2 复杂环境适应性
  U$ l* L# e$ M* e城市峡谷优化：

& a8 F6 D* W" K  x* Y3 V& ^6 M快速重捕获：信号遮挡后1秒内重新定位
7 ]# R2 W- b* [抗干扰技术：专用硬件加速电路抑制射频干扰
+ P" u' ], B9 N& B+ D( D1 a智能信号筛选：基于信噪比和仰角的智能信号选择
高动态场景适配：
0 l  e  p( m# z% Z/ u% F! o# E, x4 l
' p4 G# f; S8 c$ N* C高更新率：最高20Hz定位输出，满足无人机、智能驾驶需求
( f* F" Y9 \& U2 @- }6 A) i  D动态精度优化：速度精度可达0.05m/s，加速度支持4g
连续定位保障：惯性导航与GNSS无缝切换
7 w  p( B' I& p/ ~" i6 ?4.3 低功耗与电源管理
6 J- }8 p7 V- [功耗优化技术：
0 S4 B+ q' y  n, p/ W+ F$ M
| 工作模式 | E108-GN03系列 | EWM108-GN05系列 | 技术优势 |

|---------|---------------|-----------------|----------|

, F0 d+ o5 \7 t% X1 y| 捕获模式 | 41mA@3.3V | 20mA@3.3V | 智能电源管理 |
! k5 |5 Q8 `% m: o: S& |- j
| 跟踪模式 | 52mA@3.3V | 25mA@3.3V | 动态电压调节 |
& V, A% X' j8 Z% t( C& Q
| 休眠模式 | 48μA@3.3V | 10μA@3.3V | 超低功耗设计 |

  \" m' Z; n: Y* T+ H7 T5 |4 U| 待机模式 | 10μA@3.3V | 5μA@3.3V | RTC独立供电 |

' c4 L& d. O( q( s/ A1 i& |电源管理特性：

支持2.7-3.6V宽电压工作范围
- c. z3 l! `# M0 r4 R2 {2 D5 }* I集成DCDC和LDO，电源效率超过90%
备份电源支持，RTC和RAM数据保持
五、通信接口与协议支持
- X, g( n- v8 A, I5.1 多样化通信接口
接口类型全面覆盖：
$ x& R% d4 Q& j2 n& l  ~
| 接口类型 | 支持型号 | 波特率范围 | 应用场景 |
! L. q% F- K6 f3 ~/ {6 y
|---------|----------|------------|----------|

, \4 k/ F6 P; E& g0 [- Y2 g| UART | 全系列 | 4800-460800bps | 通用嵌入式系统 |

| GPIO | E108系列 | 可配置 | 状态指示、控制信号 |

  I: @+ C. k& Q% D% h| RS232 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 工业设备连接 |

| RS485 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 远距离工业总线 |
% {) G$ f5 l: a
| Modbus RTU | EWD108系列 | 标准协议 | 工业自动化 |

5.2 标准协议支持
! O. `& X% F3 K4 jNMEA0183协议：

$ g; q" W  W% q7 m) k/ E支持V4.10及以前所有版本
1 ]% ]( z) z, c8 Z3 M1 N7 x标准语句输出：GGA、RMC、GSA、GSV等
自定义消息扩展能力
6 ]$ A! V+ b# B$ Q# s  s2 h/ U专有协议支持：
' v3 y0 v( F8 d% c7 N  t2 L
  }: b( t% E* Z3 |" mModbus RTU寄存器映射定位数据
  x; s2 U; \( Y( m2 z/ s; {1 P二进制协议高效数据传输
自定义配置指令集
六、典型应用场景深度解析
6.1 智能交通与车联网
  G2 F8 Z$ F8 L/ s: {. \车载定位系统：
6 ?+ r  f  O) i5 a: V
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 N& b" o+ R6 ^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

6.2 精准农业与农机导航
农业自动化应用：
& o9 B# O! W/ J3 k1 u
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）
' N  H5 c1 x7 m' F, l; l" f
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

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%
$ x* H5 n( t% Q4 _
6.3 电力系统时间同步
电网授时应用：

4 o  v5 k0 O: D/ u! A| 应用场景 | 时间精度要求 | 推荐型号 | 技术特点 |
7 D% t" c% `* X" R  ]
|---------|-------------|----------|----------|
1 w8 R) D9 _6 v3 g# `
+ c* ]6 `% \# j0 F| 智能电表 | 1ms | E108-GN03 | 成本优化 |

- B) [9 b: a$ I: R/ p# q4 S. H. d! P0 A| 变电站自动化 | 1μs | EWM108-GN06B | 高精度授时 |
, d( {; T" \. z+ k7 E
| 电网故障录波 | 100ns | E108-GN07IS | 组合导航增强 |



) L; i) s% L6 z% F! ]技术优势：

6 S# F3 g, F) Y9 G- 北斗RDSS短报文双向授时

! b3 G1 ~1 V9 d, m$ i% v5 [- PPS脉冲信号精度优于10ns

- BDT时间与UTC时间同步

9 m9 K+ T% K3 I" W9 u$ c7.4 无人机与智能驾驶
6 p1 |9 U+ e3 ]' E1 k$ P" A高动态应用挑战与解决方案：

挑战一：城市峡谷信号遮挡

5 \) B4 Y4 P( O解决方案：EWM108-GN06B多频点技术+惯性导航补偿
6 X5 v8 }: D# ~; u* A
4 j$ a* a/ h' }) c挑战二：高加速度动态场景
6 u8 f0 D3 \+ d7 o) d& L; y( Z! b. s
+ @& w8 T" O  E. j' h# L& ?; ?解决方案：20Hz高更新率+4g加速度支持
$ z, z. }. n( x6 c2 a
+ h6 S( \' L1 `) j# z挑战三：精准起降与航线跟踪
1 [5 {( w. w- c9 Q* i3 s5 r
解决方案：厘米级RTK定位+视觉辅助
. g. i+ L) C5 x# O

+ U. o3 w8 _1 q% J, I; q
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。