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一、引言：国产GNSS技术的战略意义
7 [; H0 e% @+ V3 i/ z( V, 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。0 ^. O& K3 |" |
3 q2 v7 W! X: @二、国产GNSS模组产品体系全景
1 c9 \7 t: B1 N$ e9 ^2.1 产品系列技术路线图
0 Z2 C6 ]* v3 B' G- N( E, d% E技术演进路径：9 y9 e% M" g, }9 y& n& t* t
# F9 S: I7 s5 k! ]" p u
基础多模定位（E108-GN02系列）
2 L$ i' r7 f* v$ \& v, v
3 _: o2 H8 m0 w# ^ ↓
4 X3 R, a3 K! Q$ P$ @$ h1 f8 g! ]2 z" Z/ f2 P* g2 K
高性能多系统（E108-GN03系列）
2 V: x/ D6 {: [* ^2 r. H7 N! v, v! I1 o. h& C' f* r
↓ t) o" d4 A; _
# b; }& H6 y5 @
专项北斗优化（E108-GN03B系列）2 c4 @3 F# s1 L. @9 h3 y" P
% _ u9 u; H1 K5 G! N* u
↓
' h/ Y$ L1 j Y$ U# b/ l: u
+ c# |: [% d# o2 [" a! O" t双频高精度（EWM108-GN05系列）" U; a) A/ B; g# P1 ?% L7 B+ g
. }7 C9 k5 Q& j/ t9 Y ↓
# h: A5 ], s7 {+ e. d! l9 r5 a
* x6 r+ P$ ~0 p; X* y3 C7 J多频单北斗（EWM108-GN06B系列）
: U6 ~1 g4 f' t9 E# J$ O U k% Q; |: S9 @' }& a* Q$ h6 Y* ]
↓
' N' h# X1 [6 x0 u' Z0 x/ e7 M) q r3 V# Z' ^+ c
组合导航（E108-GN07IS系列）! U+ ~( [% b8 \0 U' u& P$ Z2 ^( p
! ^' }) s# ^$ v5 u: z
2.2 各系列核心技术对比
. K9 ~% k, R3 ~% O$ m. b0 u产品系列
' q$ E; C& K) B' z9 ]* ]
# l! s y7 ?% _, `! C3 W; M7 l, q核心芯片方案; b- D. O" @5 T7 x+ O6 C3 v# j2 l
0 d0 _8 `; P1 K! M r0 o& W6 h/ x8 j! y支持卫星系统
3 B. A( j, c0 B. e# T1 Z, ?. K6 {5 w* Z# n
定位精度
0 b" l/ g, ?7 J# Q
" I0 Q' P1 V3 K( n ]# S4 G特色功能
$ U6 x2 X2 J* F, L0 x6 o' H W8 o W0 o" a" W$ ^8 t
典型应用场景. t' x' [' J J& t0 b/ Y
/ f; e" V. u0 Q& _1 B% R. B
E108-GN02
* Y. W" ?4 j: `7 i! d4 n/ |* ~+ t! g) r8 i) g0 z% S) E
GK9501
! [; P( B7 x- _( e
& Y& d( Y2 ]5 \, M. A' g7 _BDS/GPS/GLONASS
! U! S2 T9 U4 Z" } d! h
8 n, ~+ M) ?' o. P2.5m
$ d9 D. L; U; ?( d) P/ ]1 I! m7 W
5 p& ~, R5 R% X" G( V$ E" j, z) D低成本、小尺寸
; G- y, i% [3 O( e. \1 I S
) r4 R) {6 D9 L' d; {, C. z, @6 H消费电子、基础定位
9 _4 g/ e" L# {8 s% O
5 }8 p- d- l; U/ c' H8 F. M/ K$ c$ RE108-GN038 M$ Q) r1 s- W- K a+ ?
# F! q6 B3 k, N! {; @! h; s$ x8 NAT6558R
2 J7 g9 P4 w2 P! F7 j* q$ C7 [' B2 U, w: h% }2 |) r% a# s
BDS/GPS/GLONASS
8 H5 F9 k; Y- [
* Y; x7 V" [8 h0 }2.5m/ s/ N e2 A# z C
" t; N p* k- @* r& ^+ A: h
高兼容性、快速定位 a& I0 ?! }: G; l
" S; k- u' U7 v f5 m& Z
车载导航、物流追踪- u1 O, t; t ]1 S
`! Y+ j. E% [. ZE108-GN03B, D: ]3 R' C+ X7 i7 n1 B* v
$ F: I% R7 s7 f- U0 q7 X4 S+ ?
AT6668R# d: E/ D% }+ R5 s9 |1 d
7 f4 [0 \0 o" G! f/ J- [+ c单北斗系统; m% V# J: ~. ?! V
, w4 C8 Q1 L0 \9 ]7 v0 j5 s o2.5m* d+ W. ~; q$ ?0 J- k
6 }* _: u% k2 M% t纯国产、安全可控4 q; H& Z/ ?3 X; R7 k* c
( t" c% A8 \( p$ d6 S9 N) X政府、电力等敏感行业
4 M2 n7 a# i+ x* x% O( y/ ~ o9 H. M _9 ?; D8 `" \4 p3 ]( \+ J/ _
EWM108-GN05
" h* X- T+ I" q1 y ?- J/ T0 B. n: i1 b' a' N" F/ e
HD8040D" _9 l0 n" \+ e
& h3 a# T" \& u- T6 Q
全系统支持
9 N$ k5 B d) k u! {, q" T/ E/ M7 D' G( v
1.0m
# @: H: y/ n2 X* U x4 J1 L) ?6 @5 e7 o9 v7 E
双频定位、高精度& U3 ?# Y3 E6 `- H. C$ S
* M6 x# X! `0 t4 P; ?
精准农业、测量测绘
" |2 x$ E' Q8 k/ x/ d. U; q" \4 h* O3 J1 B# y1 ?; X
EWM108-GN06B
; @# x# Z+ l1 [& |2 t/ |5 k
" R2 A6 }+ F$ x2 j7 TAT9880B( }1 b$ i7 P" `
0 q; E3 k8 B6 {2 ~% }' a/ \
多频北斗# g- X$ W- Z; B$ D
( z! ?. t- e* ~) t2 }$ l# g# M( ~4 B2 F
1.0m
1 d3 B. P6 S" N7 \: P
$ u7 z E2 L, A6 S9 [( p城市峡谷优化" c$ n* X; v! W8 i; G; x
5 }: L/ e- S* k& R) k6 x
智能驾驶、无人机8 x, t& J2 t2 O9 X4 J+ F! O1 J
0 p0 [0 ]1 {; k
E108-GN07IS
) q# z+ @! J; C) ], D9 W4 L- |1 \, Q( o6 L0 V9 X9 z0 l1 {" S& [
多芯片融合
, a' a, \! u3 { m' R
a6 H% i6 l7 h5 |全系统+惯性导航 _0 f/ n' y" C
4 H' P& H2 Y; W/ \$ o/ F- X厘米级
5 Y2 v1 j3 A d" O0 n
+ t& |6 c5 B# x: T* Z组合导航、无缝定位
& I7 g8 }4 |2 r; j/ S$ O9 u7 i" \7 ]( ?) }% v
高动态场景、隧道应用
- D- h* w, e3 z6 m2 R1 R& H
4 I+ w* t8 q1 s' a5 o: v7 F7 ?三、核心技术突破与创新
/ p6 J( v( X" s( Z& x/ D8 o3 F0 y3.1 芯片级自主可控技术 z4 o1 t; x z% F7 J
国产芯片技术路线：
1 p5 W2 \/ j2 `; L" ^# Y& M( X4 b) A8 \5 U+ E0 Q
中科微AT系列：AT6558R、AT6668R、AT9880B等芯片全面覆盖从基础到高端应用9 k( C* ~! S9 o; a0 s
华大北斗HD系列：HD8040D双频芯片实现高精度定位技术突破
* y- h0 x; a( X! y# @( B, ]& _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* |6 d& b0 V) Y5 O7 S5 B# o. E
技术性能指标对比：0 }7 c: {3 j" g
: f% c# o9 |( U+ j- Y" S: i
| 芯片型号 | 工艺制程 | 功耗表现 | 定位更新率 | 冷启动灵敏度 |
/ Q& g: `0 Y8 U5 {. H* U0 |! _5 h6 R& A& r' L' a' k' t4 G
|---------|----------|----------|------------|-------------|
5 p! A5 Z6 \* A$ z7 f2 c/ f* C% c! Q
" ?! @% `0 _* W/ U6 Q3 H| AT6558R | 55nm | 跟踪电流≤35mA | 10Hz | -148dBm |
4 B! J% B9 F! d" [2 Y6 R$ o; d: _) Q
9 H* F0 G# f1 k! a5 }# b| AT9880B | 40nm | 跟踪电流≤40mA | 20Hz | -148dBm |
" U' B( w9 p1 _" Z0 e, j+ |2 E; B. A. y1 a7 r
| HD8040D | 28nm | 跟踪电流≤25mA | 10Hz | -148dBm |
6 W; v" T4 K8 c2 E5 s- }# M& L4 F
*注：所有芯片均支持-40℃至85℃工业级工作温度*
# v; U- b0 z$ E
; I6 g4 ]: k# } s3 Z1 c; ~( \3.2 多系统多频点技术突破
! F4 O# C, y4 ?& l卫星系统支持能力：
; X: J' P! u( t3 I: [2 t7 F. a- V! b# C; v+ ?
基础系列：支持BDS B1、GPS L1、GLONASS L1等基本频点" ?1 U4 Q1 I7 ]; Z
高端系列：支持BDS B1I/B1C/B2a/B2b、GPS L1/L2/L5、Galileo E1/E5a等多频点
5 v: A. ~7 F! j; m: a# z! i专项优化：针对北斗三号新信号体制的专项优化接收
6 O! [- N% m+ n. c7 M频点技术优势：' ]) j; [) q3 I5 ]) ]5 E
6 _8 \1 V! B0 E4 N2 o: L' `2 h
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
( s8 `2 k! A3 [5 U! u6 I( C7 s" S5 d
四、关键技术特性详解
7 m* i/ l6 v; H/ u! R0 N, X9 q4.1 高精度定位技术
$ t) ^6 I* ~( g6 S5 _# G精度等级划分：
; S$ W- b, J0 {# V6 K- h# o0 m, U+ v T. C0 ]! [
米级精度（1.0-2.5m）：满足大部分商用需求
7 P$ F8 Y+ C1 S& j; d F亚米级精度（0.5-1.0m）：专业应用场景
. }" `. }. ^, I9 i# H; D8 D! h, ?厘米级精度（组合导航）：特殊高精度需求: ~5 W2 Z; N$ i1 c) R" f
精度提升技术：
8 X! d; K0 }/ P M+ t
! C* V5 }/ d* `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( m9 ^4 d) k. i7 u" j3 T$ e
: ^- e9 t9 D$ X7 \( G4.2 复杂环境适应性0 A5 M5 E8 E @' c
城市峡谷优化：
; s: L% T( S- V8 s0 i$ S, D- ^2 `0 M
快速重捕获：信号遮挡后1秒内重新定位, S. |. q6 S% a
抗干扰技术：专用硬件加速电路抑制射频干扰4 t' `' [( R0 P1 g+ x3 U/ s
智能信号筛选：基于信噪比和仰角的智能信号选择
& m! C+ w4 C y* |$ X高动态场景适配：
4 b$ I ~- n) t i0 ~1 S* K/ e. N/ B
高更新率：最高20Hz定位输出，满足无人机、智能驾驶需求
3 d$ l/ O" h& F, G4 O$ d) [% c7 q: Z动态精度优化：速度精度可达0.05m/s，加速度支持4g S1 w2 d9 P% C5 Z
连续定位保障：惯性导航与GNSS无缝切换. j/ ~( p# _7 h0 z' D* Y
4.3 低功耗与电源管理7 O6 @. l* L$ V9 M0 U, l( ]
功耗优化技术：
0 v: @) }2 }- n5 Q& \- I' c
, G8 E4 T4 v# H" r4 O/ B+ R$ p# x| 工作模式 | E108-GN03系列 | EWM108-GN05系列 | 技术优势 |
( t+ Q8 v/ l* c, O. V; k7 g8 a4 z, \, I0 {% R
|---------|---------------|-----------------|----------|
/ w A# c% c3 j6 \
+ Q ]. E9 s: R$ B% w| 捕获模式 | 41mA@3.3V | 20mA@3.3V | 智能电源管理 |- k1 J7 L) `; ?
2 s8 N M; j1 [$ L+ n
| 跟踪模式 | 52mA@3.3V | 25mA@3.3V | 动态电压调节 |
( O2 s* v" A8 S! R2 _9 r8 w
2 [3 K! X4 D! Y2 R/ g2 o+ `6 i7 {$ v| 休眠模式 | 48μA@3.3V | 10μA@3.3V | 超低功耗设计 |
! t; J( O8 k A) F7 b
' i2 L$ f! ?7 }9 r. j| 待机模式 | 10μA@3.3V | 5μA@3.3V | RTC独立供电 |- Z, V8 c2 E$ `% }* r4 o( u
z2 Z0 a) d$ X, C电源管理特性：6 r4 X" X4 q4 _7 e/ t4 N+ t1 N
- U- n8 _1 g+ j9 Q支持2.7-3.6V宽电压工作范围
) K" T; c( q+ p% y _/ a集成DCDC和LDO，电源效率超过90%: I2 D2 `& Z. S" T( o: ]" f
备份电源支持，RTC和RAM数据保持7 @5 u' \( V# b. Z0 k& b
五、通信接口与协议支持
9 V% M `: H+ y% @5 n' l( H; W5.1 多样化通信接口
+ W- E9 U5 y0 x接口类型全面覆盖：
, [, g1 S. |( Q& A# O$ {
& \7 U2 B. e& G| 接口类型 | 支持型号 | 波特率范围 | 应用场景 |
& U( X; K; H$ \2 A8 L( t- w0 L
% j9 J! ?0 `1 ]; c7 t1 J|---------|----------|------------|----------|
' Y( _0 J" j# J8 _* W, B" g" C+ _$ }$ {' P
| UART | 全系列 | 4800-460800bps | 通用嵌入式系统 |2 L* v" B6 P+ D/ ?
& r) f5 j- h( D- q2 q, W9 |# f- t| GPIO | E108系列 | 可配置 | 状态指示、控制信号 |) R) n* ]' w: ]* M; R
4 y. J% G# C9 _
| RS232 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 工业设备连接 |' f1 Y' y4 _: {) _' f
) l3 i ]9 A$ W* w| RS485 | EWD108系列 | 1200-115200bps | 远距离工业总线 |! s) B0 {7 x( H" {' }
4 {9 W2 I$ e5 n! B( T5 m4 b6 w7 I
| Modbus RTU | EWD108系列 | 标准协议 | 工业自动化 |
% C( j- u* a# { z& H+ I3 H- s y/ Z" Q
5.2 标准协议支持
6 R$ r7 x C' q4 O3 CNMEA0183协议：
7 U6 ?* v# R9 M- v/ q
( L- H/ W% C3 ]/ ~3 D! F, N# w& h支持V4.10及以前所有版本) k% N8 d5 X4 G% O1 q: v5 a, k
标准语句输出：GGA、RMC、GSA、GSV等
: h; h7 z$ @1 ~7 H7 m, o v自定义消息扩展能力' [/ [! R C2 i4 ]; ~% D
专有协议支持：
, k5 U( c0 a2 n, r, T" g: r6 G: k8 T' Z1 m4 ~, _
Modbus RTU寄存器映射定位数据
# o$ x) r) K0 l% u. H二进制协议高效数据传输: c1 x- A9 n$ m' O3 U" @& a, l" Q
自定义配置指令集
; p2 |0 m8 }" [3 m4 i' I, Y六、典型应用场景深度解析
h" J! m p3 N3 K( o0 A; k( o6.1 智能交通与车联网
4 A8 z4 j, P f4 S. x0 R7 P) T车载定位系统：' |6 g' }4 H1 D& A
8 d* u2 ]; _, N- Y4 G8 k硬件配置：- 主定位模块：EWM108-GN06B（高更新率、抗干扰）- 备份模块：E108-GN03（多系统冗余）- 通信接口：CAN总线+4G/5G通信8 ^6 m* j' C. t: I4 B9 y
* m; K9 G4 |7 {功能实现：- 实时定位监控：1Hz更新，精度2m以内- 轨迹记录：高密度点记录，支持回放分析- 电子围栏：基于位置的安全区域管理- 驾驶行为分析：结合IMU数据的驾驶安全评估
! @/ k O% L5 ~' y4 ?. I
* v& y' a0 ~+ X0 f) v6.2 精准农业与农机导航, Q9 E- m% M1 x$ E! O% X
农业自动化应用：8 Y8 B8 h i/ K7 L% B: H' p; r
# d$ e, Z) d3 h6 C/ R
精度要求：- 平地作业：亚米级精度（0.5-1.0m）- 精细作业：厘米级精度（RTK增强）
* G/ c) s4 S2 i3 c, D
$ d1 j* ]+ N/ ~9 c- m8 s* V系统配置：- EWM108-GN05双频模块为基础定位- RTK差分接收机实现厘米级精度- 惯性导航补偿确保信号遮挡时连续作业; G7 }$ K: h9 v8 ^$ n
1 ]6 }# U8 _1 a# T* {
效益分析：- 作业精度提升：减少重漏，节约种子化肥10-15%- 工作效率提升：24小时连续作业，人力成本降低50%
/ P* T0 u5 c# Z6 ~3 ~- s; V4 [
6.3 电力系统时间同步
8 X& c) \& S: [# r7 h j电网授时应用：4 g; X \) U3 b% r
5 B4 l$ L3 c' ?" S" ]$ l& z| 应用场景 | 时间精度要求 | 推荐型号 | 技术特点 |
/ v9 x1 F' Q; O" p7 T/ K$ I, J. ~. @" |4 L
|---------|-------------|----------|----------|* w0 r, {5 Y$ I
/ O2 {, \0 u' @0 P1 E9 v| 智能电表 | 1ms | E108-GN03 | 成本优化 |
6 a4 d/ B* f1 C8 v6 I; z
2 G/ t+ z& F- \( K6 Y4 s| 变电站自动化 | 1μs | EWM108-GN06B | 高精度授时 |
# Z8 H$ S% d$ i% W1 Z6 T. ` q) T4 ]8 j9 A
| 电网故障录波 | 100ns | E108-GN07IS | 组合导航增强 |
/ B" c' I& \9 C- p8 D; j: W" e: O) ?, U3 X
& i$ p' H3 x" O2 P! y, f* [
b5 O$ C/ p3 y0 I技术优势：( e, \: W0 A0 ?6 A9 |8 B
) n" o' b, P" h( P% S2 L
- 北斗RDSS短报文双向授时% O: k/ R3 F9 N. P: n3 d/ |
) p' V. Y5 i e- PPS脉冲信号精度优于10ns
( V2 i% v: j; u9 j, H! N2 b, H2 h: @5 g" k6 E# J" Q) z
- BDT时间与UTC时间同步! Y+ ~) e; l$ f0 H& K- P
; ^8 k% m. z0 I* @$ C7 }
7.4 无人机与智能驾驶 E) e0 T+ ]1 t% C
高动态应用挑战与解决方案：
5 U+ Q! @3 Y! H" L( [5 o2 p! E m0 ?
挑战一：城市峡谷信号遮挡3 z+ G) l# _6 w( W: w1 c
2 S* k1 }( c# F$ k. z- U- E
解决方案：EWM108-GN06B多频点技术+惯性导航补偿
5 `/ Q: P/ ~. A3 o. e7 @9 m: E: V- }8 R8 n$ D5 k! L& @( x+ q8 z
挑战二：高加速度动态场景
+ ^% A6 s+ l! t. U
0 g+ b/ d6 L4 C" t+ @$ j" x( Q解决方案：20Hz高更新率+4g加速度支持
' s" S, ^6 Y% B* m2 _% j, A! b* t. t1 x, _
挑战三：精准起降与航线跟踪
" Y8 {/ u7 q- g7 e- R+ G# e. O' r* V9 D, W$ U+ {
解决方案：厘米级RTK定位+视觉辅助
. K' _/ v. ?4 Q* {8 ~( v! g7 z4 r9 q: r/ k+ w& u# j7 e; x
2 N6 g T$ c: ^0 s* ^( `6 _/ ]# z# I. W1 o3 X' v
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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