中国北斗导航芯片发展及车载应用简析

　　一、北斗卫星导航芯片的发展现状

　　北斗导航芯片是实现我国北斗高性能卫星导航终端的核心和关键。但长期以来，由于产业发展不平衡以及对导航芯片的研究重视不够，芯片成为目前我国卫星导航产业发展最薄弱的环节。近几年来，随着北斗二代卫星导航系统的逐步建成，我国北斗导航芯片研发水平整体取得了较大的发展，并且已经在车载导航、北斗授时、测量测绘等领域实现了产业化。

　　我国研究卫星导航芯片始于2000年左右，随着国际卫星导航产业的快速发展，导航应用市场对于导航芯片的需求日益增加，尤其在关系国计民生的重要应用领域，对自主导航芯片的需求成为行业共识和产业趋势。2004年左右，多批留学海外、具有导航芯片设计经验的团队先后回国，并成立专业的导航芯片研发公司。海归团队的加入，极大地推进了中国卫星导航芯片产业的发展。其中，具有代表性的如：西安华迅微电子在周文益博士的带领下，于2005年7月成功研制国内首款GPS射频芯片，随后又于2006年研制成功具有自主知识产权的GPS基带芯片，一举打破国外长达十余年的垄断。

　　经过国内企业多年的辛勤研发，我国北斗卫星导航芯片技术取得了长足进步，拥有了完整的射频芯片、基带芯片及导航模块技术，并且已经实现了大规模应用。目前，我国从事北斗芯片开发的企业有一二十家，其中具有代表性且产业化程度比较高的主要有西安华迅、东莞泰斗、和芯星通、东方联星等。

　　随着北斗民用市场大幕的拉开，以及系统应用对芯片功能要求的不断提高，北斗导航芯片朝着多模兼容（GPS、北斗二代、GLONASS）、多系统SOC集成（射频与基带，导航与通讯等）、低功耗、低成本以及更小的工艺线宽等方向发展。开发新一代先进的、具有竞争力的北斗芯片产品已成为各企业的共识。西安华迅正在开发基于40nm工艺的GPS/北斗+Bluetooth/WiFi/FM五合一集成芯片，以面向平板电脑、智能手机等电子产品市场；此外东方联星、和芯星通、东莞泰斗、中科微、中电54所、海格等也均对外公布将推出基于先进工艺技术的北斗芯片，面向授时、车载、平板电脑、智能手机等应用市场。

　　二、北斗车载应用及发展

　　经过近年来国家一系列北斗扶持政策和示范工程的推动，显著提升了我们国家北斗导航产业的应用水平和规模，也进一步促进了北斗从行业应用逐渐向民用领域的渗透。车载导航市场是北斗在民用领域的最大市场，也是北斗民用产业化的重点领域，预计未来10年，中国北斗车载导航市场潜力超过1600亿元，北斗车载导航市场将迎来高速发展的黄金时期。

　　自去年年底北斗系统正式提供区域服务以来，北斗车载应用取得了重大突破。年初，交通部在9省市推广“两客一危”商用车安装北斗终端，截止2013年7月中旬，道路运输行业北斗/GPS兼容车载终端安装到位92171台，超过预期的7.9万台，并带动了100多家终端企业进入北斗领域，有力推动了北斗产业化发展。此外，全国多地区也纷纷实施区域示范性工程及智慧城市建设，推动北斗导航产业发展及应用。如“北斗导航卫星长三角应用示范工程”，“珠三角卫星导航应用示范系统工程”、“湖南省北斗卫星导航应用示范工程”、“兰州经营性重型货车全部安装北斗终端”等。在重点车辆监管、老人儿童监护、公务用车管理、邮政物流、工程机械、公共服务车辆等方面，加快北斗车载终端应用建设，推动北斗卫星产业应用，加快信息化、智慧化城市建设。据有关主管部门及协会预测，2013年全年北斗出货量将达到150万片，较上年度大幅增长150%。

　　作为国内北斗芯片及模块的主要供应商，随着2013年北斗车载应用示范的兴起，西安华迅出货量较上年大幅增加，目前出货量约占到全国市场份额的40%左右。此外，作为中国航天科工集团旗下专业从事北斗核心芯片的企业，华迅也是中国航天科工集团全国车联网项目北斗核心芯片及模块的独家供应商。目前，航天科工集团已经与江西、云南、山西、福建、天津等省市签订车联网战略合作协议，推动车联网项目，促进智慧城市建设。

　　三、北斗在车载系统的发展趋势

　　1.北斗模块尺寸与功耗不断减小随着芯片技术的不断发展成熟，包括采用更先进更小的工艺线宽及低功耗等技术，以及行业应用要求的不断提高，北斗的模块尺寸和功耗减小成为必然趋势。目前市场上主要大批量供货的北斗模块尺寸主要是：40mm×30mm模块及22.4mm×17mm模块，也已有企业开发出最新一代尺寸为16mm×12mm的北斗模块，功耗可以减小到60mA。

　　2.北斗/GPS双模导航替代单独GPS成为趋势目前大部门运营车辆车载导航系统仍以GPS为主，但在国家及地方政府相关政策的引导和推动下，以及随着北斗产业整体技术水平的不断提升，在车载导航监控系统中，北斗/GPS双模替代单独GPS成为发展的必然趋势。

　　3.监控为主向监控导航应用发展由于产业发展还处于初期阶段，当前北斗车载终端的应用主要以车载监控为主，这方面做得比较好的企业如深圳有为、深圳华宝、厦门雅迅、深圳众鸿、深圳博实结等等，随着运营系统的进一步成熟和车载终端技术的进一步发展，北斗车载监控与导航多功能结合将成为主流。东莞科维已率先在全国推北斗导航应用终端。

　　四、华迅微电子在GPS芯片领域的贡献

　　西安华迅微电子有限公司是国内最早从事GPS/北斗导航芯片开发及相关系统解决方案提供的高新技术企业，是目前国内GPS/北斗核心芯片和模块的主要供应商之一。公司注册资金7000万元，现隶属于中国航天科工集团。在公司发起人、中组部首批、特聘专家、现任总经理周文益博士的带领下，华迅在国内GPS/北斗导航芯片研发及量产方面不断取得突破。2006年率先在国内成功开发并量产了第一款具有完全独立自主知识产权的GPS套片，一举打破国外长达十余年的垄断。经过多年发展，公司已先后成功设计、研发和量产了四代十多款北斗/GPS导航核心基带、射频芯片以及多款导航模块，产品性能达到国际先进水平，在国家相关部门组织的北斗产品比测中多次名列前茅。目前，公司正加紧研发最新一代高性能、低功耗、低成本的北斗/GPS双模导航定位射频、基带芯片，以及面向平板电脑、智能手机等消费应用的基于40nm先进工艺技术的北斗/GPS+Bluetooth/WiFi/FM五合一集成SOC芯片。

　　华迅是目前国内唯一的GPS芯片供应商，也是国内北斗/GPS双模核心芯片和模块的主要供应商之一，2013年公司GPS芯片出货量将超多200万片，北斗/GPS双模芯片和模块的出货量预计占到全国总体市场份额的40%。产品广泛应用在车载监控、气象探测、测量测绘等行业市场。

　　自成立以来，公司多次承担国家863、核高基、发改委及总装备部等重大科技专项，累计申请并获得专利40余项。先后获得北斗卫星导航定位科学技术奖特等奖、北斗卫星导航应用推进奖、西安市科学进步奖、陕西省信息产业厅科技成果特等奖、中国通信市场创新企业奖、2012年中国IC设计公司成就奖等几十项荣誉。

　　未来，华迅公司作为航天科工集团内唯一从事GPS/北斗导航芯片设计、研发和生产的单位，必将成为航天科工集团北斗导航产业板块重要的支撑单位，华迅公司将在航天科工集团的领导和支持下，不断加快核心技术和产品研发，持续完善公司产品系列，积极拓展北斗导航行业应用，全面参与航天科工集团国内北斗应用产业链的构建，将华迅公司发展成为中国北斗导航产业领域的领军企业。

　　（作者单位：西安华迅微电子有限公司 党杨军）

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