中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 8229|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1 r) l/ E- [# W2 V
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。
' ^. t4 T6 _5 C' E8 K9 Y+ W% ^" `0 P. x  m9 P- m' A
二、国产GNSS模组产品体系全景
' y2 t/ O! L/ g: d6 b% S2.1 产品系列技术路线图% w% z4 Q& @$ i  {
技术演进路径:( G! q' ~! w$ L# a

5 Z* Q3 `# K) `4 s5 U基础多模定位(E108-GN02系列)
/ A; L1 Q' U7 Z3 r% n/ W; X: a
5 V0 l! e9 ?" K* Y    ↓
! U7 m9 q  s1 [/ p
/ S6 e8 z5 n( w  ?+ W1 Z) T高性能多系统(E108-GN03系列)
7 ]; o5 `# u6 y3 D1 ~* h* v2 T! {. {
- m' w' J2 [7 n* J5 i8 x    ↓+ X+ U8 n) f: R; ]# x

( [7 w( I: N# B: [6 `( R专项北斗优化(E108-GN03B系列)
+ b4 w' p3 ^- [. U# w* }/ V7 ^
' _) y/ c7 p! p, [    ↓
! ~9 O6 B- p# Y& H) g; i5 Y" \1 |  h. ?: d+ B
双频高精度(EWM108-GN05系列)
+ K: `: Y; ^1 [: ]" d- k. _4 b9 r* B; }  K0 O0 B7 X) [
    ↓# {+ D2 G' F  q6 |. z$ Q
; q  O8 P8 t! W) n  P; u$ I7 K" R
多频单北斗(EWM108-GN06B系列)
& M1 v* ]1 P& \+ k
9 I& S5 Z- [9 O1 K* |% h    ↓3 a0 N- |* q* j
( A# x3 k1 d! c9 l
组合导航(E108-GN07IS系列)
; f4 N1 R5 h3 L' L  v
4 f. W, }# G- J& e2 a; F6 R, u2.2 各系列核心技术对比
) P) V/ s) D% V1 w' L; ]产品系列2 F+ m( N6 w) I6 I4 G
  I4 w: y/ U# F( V
核心芯片方案
4 ?4 P2 E) z6 g+ ~! K% w: d% n# ~3 R) y' k
支持卫星系统  b' w+ R3 v7 B  o# X6 R$ \5 \; B+ u

( P) i6 A5 t- }7 g- ?) @% @定位精度
3 q& P& f+ L' C3 Z/ D: ~' w1 t4 G5 c& s6 L+ B1 M( |
特色功能
- C  w2 e& u* S  ~: }
" P: R& c. D( Q* D6 C5 M& E9 i典型应用场景
3 n6 p3 g( |, U1 w4 s; P+ j; s# |2 f
E108-GN02: x' `/ P1 A4 `

. _, e8 h8 L" ^; lGK95011 u2 C# n; I: W' N' N0 [# k

/ E6 |9 {0 ~  xBDS/GPS/GLONASS" m. `3 F2 p% m/ `, v% R

2 {* g$ v8 \" j& q2 g$ O6 m2.5m
* w/ O( U( k+ t7 I7 H* H( j. j; t* p( w' ^5 Z/ E+ P' P9 @
低成本、小尺寸
5 ~8 E+ R; F: M# Y6 h/ n( R
8 j  f: u4 M0 E- o2 m消费电子、基础定位+ f1 _8 V5 t' Q2 z
- T* Q- O( i4 g! g' i$ r
E108-GN031 I: t- [3 F: @/ x" t( z/ @

' |1 T9 r( A) y' O) hAT6558R( s: m; }+ w! M
2 o( u4 C! v" w4 V6 k
BDS/GPS/GLONASS0 h2 \( p/ C7 {

2 }, ~2 `' a7 {9 `3 v" h% K& M2.5m0 }! O# ^; L# ?% Y" j
+ h) y- I3 d/ H, e5 ~/ E9 M
高兼容性、快速定位
+ v0 ?6 w  k8 ]8 n' u8 w; H1 T: `& m  L5 B, ~/ W
车载导航、物流追踪  m+ Y" ]7 t1 x

$ n0 ~. y2 Y/ X# r" s+ {+ y; m2 ?E108-GN03B- z; l- p% L4 s

- M- B8 @5 b5 b. z$ b8 bAT6668R
& j2 Y1 f( [, k- G7 l$ [  r/ k1 R0 t  b9 C1 w) Y! F2 v
单北斗系统, ~4 V' M0 u. [4 ~9 N

, {1 f9 {) D, R3 V* u5 Z; v. U2.5m
$ M' w1 m) c6 X$ k+ K( R" p, P4 A5 Z! e
纯国产、安全可控4 N3 A1 U2 r3 ~1 g, T- ~

# |' f: _# F3 [( Q& E% D政府、电力等敏感行业
) s% ~- E* `0 O3 F9 D+ k  N3 M- X" `: m$ g7 m+ {& `
EWM108-GN05
! D5 ]# T" _4 K1 T2 g( p! b; @  h+ X
HD8040D6 T( H. `" G2 W( Y! ~: U

7 r4 k/ y! L( [全系统支持
# Y3 G2 ^5 X8 M3 X- T6 |6 c3 E; s% S+ s! Q) ^4 `5 X
1.0m! f/ j1 y. R. d3 |5 o
0 w8 e$ C* F" F- p8 I
双频定位、高精度
) G: p& l+ c; O* C' \
9 d' ~' P) K' S# O( I8 g精准农业、测量测绘! P5 f( g0 T* Q! {5 B
! h9 T& T, G0 K/ s$ I
EWM108-GN06B! r9 M% P7 u7 R0 O2 e) J
+ k2 S( Q: `3 l4 _7 H. w+ A2 H" g
AT9880B/ c$ X  w% t% J4 u# a" o

% L5 \' P0 O4 ]% l/ t多频北斗6 _0 X7 L; q* u3 r, k7 V, W. e

1 Z. r  D* D  Z; p+ b- ]1.0m: H9 |/ f1 p3 _8 u

, f6 u) Z) u- ~6 |城市峡谷优化2 M6 A4 Y; B& \9 Y
8 d+ X& u8 s0 R, A- ?! I5 S4 j
智能驾驶、无人机
% ?  n# f, r+ |; l& C% w$ i9 a6 R! U+ k/ `' ~6 T8 O5 O; q) ?2 r
E108-GN07IS& A0 t2 h6 \6 p( _* w

+ ]" r+ ~  ^$ v: S多芯片融合9 k8 [2 z: s/ O/ i2 G4 v3 q

4 w  f: J7 d( g1 [9 B: L全系统+惯性导航3 Q- w! d2 N0 ]5 d
+ M  K$ i9 U" Y+ j7 J) M( \3 H7 e& P
厘米级- ]) u' |- w* }) Q
5 O. }3 O1 z0 L
组合导航、无缝定位& I# J- M" D, k7 o
: N# ?+ U$ r4 O" m! ]* ~
高动态场景、隧道应用
( O! r. E2 L: s6 t) Q1 b2 o7 u9 o2 Z  I3 ^( X
三、核心技术突破与创新
" i9 u8 [) v* n' g3.1 芯片级自主可控技术
' X1 c' S( a! ~& `% X( J国产芯片技术路线:
( @0 q" U( Z$ h+ q$ L) A& Z7 Y# G# A# l4 p6 a  [
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  [) L# M/ U9 @5 q. ^" ~* [5 W, x
华大北斗HD系列:HD8040D双频芯片实现高精度定位技术突破) f3 j. A# [- K
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
+ {  R; ~2 a/ \% x技术性能指标对比:& i. ?  X( k0 F

* }* s: J" F" \0 T| 芯片型号 | 工艺制程 | 功耗表现 | 定位更新率 | 冷启动灵敏度 |
, o8 b& H+ \5 T
% j2 a& ~$ K& j* \+ d|---------|----------|----------|------------|-------------|
. ~1 l- K" J1 b+ A, p5 N1 j
3 ?3 g+ Q1 y5 a7 {| AT6558R | 55nm | 跟踪电流≤35mA | 10Hz | -148dBm |
0 {7 y9 F+ K" M3 V& `
2 n3 w) Y! x# \- Q+ a3 V" i| AT9880B | 40nm | 跟踪电流≤40mA | 20Hz | -148dBm |( J6 R  j# |' R2 k5 l

4 A/ w1 k& }7 w( V6 b5 N; G5 t/ N| HD8040D | 28nm | 跟踪电流≤25mA | 10Hz | -148dBm |
1 g2 b% _3 K, ^- H. a' v
9 |. J# X" L4 o$ R*注:所有芯片均支持-40℃至85℃工业级工作温度*
8 W1 X. V/ I' ~% k# J- F( I
6 l) }* o6 X2 F8 r) f6 M/ d% W3.2 多系统多频点技术突破/ d7 j8 t+ v* i
卫星系统支持能力:
* s! c; F& W* d5 ?" A- T" ]5 H5 s* U  ^2 c7 p
基础系列:支持BDS B1、GPS L1、GLONASS L1等基本频点
9 u; |6 z& R. f' `  x4 _0 d. f高端系列:支持BDS B1I/B1C/B2a/B2b、GPS L1/L2/L5、Galileo E1/E5a等多频点( H; a6 q2 q/ W8 L2 S& |
专项优化:针对北斗三号新信号体制的专项优化接收
" b2 u7 V. D3 h) r1 j$ T频点技术优势:. q) y* S3 E7 G2 X: i4 \% K3 i; s

3 {4 P% s% ?+ }; `$ @& o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
& _$ t) P. O0 K6 q, |: q* e& L( q" g: U
四、关键技术特性详解
% |" |8 p3 G! o4.1 高精度定位技术
* k) J0 ]  @+ C5 n" h精度等级划分:
# N# H" E8 v! t! ~' u* B4 i8 [9 x2 S% C7 w# l$ _6 k& v# H. a
米级精度(1.0-2.5m):满足大部分商用需求
6 |% f  [9 h/ R亚米级精度(0.5-1.0m):专业应用场景
+ y+ i& X" R, T厘米级精度(组合导航):特殊高精度需求
- w+ b# z' I& L0 U3 P% q/ x0 A精度提升技术:; r( w' K1 x+ g: ~2 j
6 z$ W2 D1 W7 Q. b- C
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& I2 q, G7 J  l# x3 W

- Z) Y8 i8 k! ]7 H0 h7 K/ r4.2 复杂环境适应性, q8 j9 a( z7 P& }3 }
城市峡谷优化:
6 s5 S! b5 D: t2 N7 d3 G* f9 o
+ D( Y- \" @' C2 T9 j4 v6 C快速重捕获:信号遮挡后1秒内重新定位
2 ]- c0 c  H: M. b抗干扰技术:专用硬件加速电路抑制射频干扰" e- j# T) h5 B- \% \# `2 P$ {" ~
智能信号筛选:基于信噪比和仰角的智能信号选择
6 Q, q0 W' U2 s( {1 k* [高动态场景适配:6 ^# F/ ]* p- ]$ D5 y( X

( [# z" F2 o5 Q+ o: ?1 Z3 k高更新率:最高20Hz定位输出,满足无人机、智能驾驶需求
8 q' n$ L& |; A9 H- ^动态精度优化:速度精度可达0.05m/s,加速度支持4g
' }0 w' v7 p$ b4 N+ ~& {! }连续定位保障:惯性导航与GNSS无缝切换$ b: n0 x* Z* {
4.3 低功耗与电源管理
0 y0 m1 ^: p5 h4 ?* w6 K- c6 D4 I7 U功耗优化技术:% \* W% Y% H" |, y) k$ i( k+ p6 p

1 m- }6 Z4 r# q8 v+ {1 d9 R. g3 e| 工作模式 | E108-GN03系列 | EWM108-GN05系列 | 技术优势 |
( A4 ]" e5 T2 r3 F$ F! D" t, q( `
|---------|---------------|-----------------|----------|
; W8 {4 J# j: Z- t
0 u# N5 U0 T. c6 `' [) m| 捕获模式 | 41mA@3.3V20mA@3.3V | 智能电源管理 |
- r6 D* F& w3 `. E3 E5 f2 j1 j( c( e( {- p
| 跟踪模式 | 52mA@3.3V25mA@3.3V | 动态电压调节 |! j# E* Y/ y  ?5 Q# G4 c# i
) G' f- e! X& S* V% C
| 休眠模式 | 48μA@3.3V | 10μA@3.3V | 超低功耗设计 |
" s! N, ]2 O) _# v  k* k! d: x! q3 t8 f: \" e7 Q
| 待机模式 | 10μA@3.3V | 5μA@3.3V | RTC独立供电 |: h) A. S4 B* f3 k; m# F) Q* @

5 S$ U7 ?- r! w% M电源管理特性:
. Y6 w0 A) [: P  s( _8 O8 N- U" N. R% Y" r$ F5 G1 C1 g
支持2.7-3.6V宽电压工作范围
& L& m; o* t" N集成DCDC和LDO,电源效率超过90%
) Q5 O( w, }) i备份电源支持,RTC和RAM数据保持
. O1 g% d+ ~/ }, {, v! f' O五、通信接口与协议支持5 D; u$ N! q2 W( V' k+ B8 ^1 B; l
5.1 多样化通信接口2 \" B) \/ F% D+ q; _
接口类型全面覆盖:
0 E2 N1 U9 G- b  i0 {* w' F: K. Y  ~) z3 I. E. x
| 接口类型 | 支持型号 | 波特率范围 | 应用场景 |) v1 l0 o% j) ~
( s* A: S3 x' H& V5 o* _( A; w3 I. D
|---------|----------|------------|----------|) A3 O" {% L' z/ H0 d" |
( s  c" Q; W' L
| UART | 全系列 | 4800-460800bps | 通用嵌入式系统 |
- {: A( W6 n  Z3 t5 k0 b# t/ ^! ~
3 Q3 b$ t  K; I. V! \. z, I, K| GPIO | E108系列 | 可配置 | 状态指示、控制信号 |3 @. U/ [4 ?" @
& p/ f3 n, S7 k
| RS232 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 工业设备连接 |% f; P3 j5 u' R* B& t7 v

2 N# n* Y" W8 S5 {5 Z5 Z| RS485 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 远距离工业总线 |$ a) `' t5 [; ?2 v0 D6 q

8 A! w* c& m" @$ K; n& @9 p! ~| Modbus RTU | EWD108系列 | 标准协议 | 工业自动化 |
6 x$ \" v& k5 W2 R$ M0 ^9 @# c2 _
5.2 标准协议支持
0 |# S/ B! C1 {( X0 s' F; t: fNMEA0183协议:
3 ~& j( d0 ?& g* y" E, A. i6 m+ m4 d1 c/ v
支持V4.10及以前所有版本8 F' a; B2 L% r  k
标准语句输出:GGA、RMC、GSA、GSV等/ V/ c9 L; Z6 B$ O9 p
自定义消息扩展能力) l3 I5 s' J, p1 m# p; V5 k( {
专有协议支持:
7 u; b7 T1 B, [. M/ _
2 v( U0 q, b3 c" \# t0 O6 MModbus RTU寄存器映射定位数据2 @; D" J1 X/ d2 e
二进制协议高效数据传输! g0 t" Q# b, J$ u7 W; S3 @
自定义配置指令集
9 B( o. h( H" g, @0 `: i) q六、典型应用场景深度解析& p3 r/ ^) S& C/ |' h. T
6.1 智能交通与车联网0 Y) N! ~/ k6 L  h6 N" o( Z& a
车载定位系统:
+ E  k9 W2 x6 A1 ?6 |+ o/ F* g. O1 h; M& d0 e% a* d
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/ W7 M5 q( ?" a5 i+ ?1 ~( r

9 |7 V0 _8 [- f5 M, p/ s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
# j4 I' c$ g2 [* A8 U( r, q: {0 }: }7 c* s
6.2 精准农业与农机导航( |! s+ c8 k2 D" O, p
农业自动化应用:2 U; R% {7 C! k% C* U$ A
* }, d' @% n- K
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)
, J! a' k" }3 A& R$ v) G$ X
0 i7 Z: T7 t  Y2 _6 f4 M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
+ L9 o) z7 Z- a; Y% r+ s' v, a' h6 C$ V9 ^7 q5 x& a
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%% l/ @2 ^' o& Q/ _0 h$ E1 A" h
& D; Z' h$ ~0 `, |
6.3 电力系统时间同步
  A9 @. z/ \' [& P5 I! [电网授时应用:
. ~: S% F; ?: q6 e) c% @1 a+ j! ]% u7 b) ~$ a# y0 u) Z: K# u
| 应用场景 | 时间精度要求 | 推荐型号 | 技术特点 |
  d( C/ H' G- [- z( \, ~. C; V! F
|---------|-------------|----------|----------|: J. ]1 m0 ?$ V/ W. H
& @$ O6 s7 q  ?7 r6 S9 \0 r
| 智能电表 | 1ms | E108-GN03 | 成本优化 |
( L0 _' i! k, G$ B1 q% [  t* s- S1 i4 {
| 变电站自动化 | 1μs | EWM108-GN06B | 高精度授时 |/ x, V! {; E1 y: A$ m2 R
0 F  v$ V! d) N8 r4 \  e& G
| 电网故障录波 | 100ns | E108-GN07IS | 组合导航增强 |
' t' V2 B  r$ `* h/ S" {3 O1 o% i1 }: B, l
. h  {- g: X5 u9 C( S5 g& t7 C% q

  V7 d8 @7 S; D! B0 p技术优势:0 O, L! t& `. L! S
& K+ @* }; v8 L4 [9 G0 K# E5 W
- 北斗RDSS短报文双向授时" O/ p( S8 \2 l6 g
% S) q$ a3 `( q
- PPS脉冲信号精度优于10ns
' O, o7 P: X. q6 Y1 ?4 }  m* y: x' n, ]/ u, y$ C. n( f9 q
- BDT时间与UTC时间同步  ^6 Z8 m9 P& ?% U/ \. ]

7 {2 q' f# q! }) D6 h* q0 E1 R  P7.4 无人机与智能驾驶. \& J1 U9 p( u
高动态应用挑战与解决方案:% D4 T) v9 X4 T: U

# x5 S& t8 ?. L, P挑战一:城市峡谷信号遮挡- B1 |/ n# \: e5 O/ s6 |

/ Z4 |% k8 L3 V  _解决方案:EWM108-GN06B多频点技术+惯性导航补偿( S' x( \1 P1 e5 I
) t: a) S' y/ W: G3 C3 y1 s
挑战二:高加速度动态场景% D) B, r- t2 u' D# k% F; ]! ?

" z  t/ J0 p- T) U" b/ f解决方案:20Hz高更新率+4g加速度支持3 [7 Q* S; G+ _) G

+ V; K  K& C3 m$ U  S! ~7 {* {挑战三:精准起降与航线跟踪3 g6 T' l/ f  r# _" f, s0 N
% `, a: B: |6 F( T& Z0 o2 D; y$ v  g  x
解决方案:厘米级RTK定位+视觉辅助; G5 v3 P' ]( t( H0 Y* R

6 a" ^  t9 x6 y4 Q0 h9 J, O
. G: d' f: n% B4 x5 l& K& v- f' ?; p/ K* ~  `
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 14:34 , Processed in 0.056159 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