Обзор системы и микросхем BeiDou

С момента создания в 2000 году в качестве опытной системы спутниковая навигационная система BeiDou стала единственной глобальной спутниковой системой, сочетающей в себе функции навигации и передачи коротких сообщений. Являясь основными компонентами системы, чипы BeiDou отвечают за прием и разрешение спутниковых сигналов, что напрямую влияет на производительность терминальных приложений. Сигналы BeiDou охватывают диапазоны частот B1, B2 и B3, а BeiDou-3 вводит дополнительные сигналы общественных служб, такие как B1C и B2a. Структура чипа включает в себя радиочастотную, базовую и прикладную части. RF-секция обрабатывает аналоговые сигналы, а baseband-секция занимается декодированием сигналов.

К 2020 году объем продаж отечественных чипов и модулей, совместимых с BeiDou, превысит 150 миллионов единиц, а ежеквартальные поставки превысят 10 миллионов единиц. 28-нм чипы RF baseband integrated SoC с поддержкой BeiDou-3 широко используются в секторах IoT и бытовой электроники, а 22-нм двухчастотные двухрежимные чипы поступили в массовое производство.

Классификация и применение чипов BeiDou

Чипы BeiDou привели к созданию двух типов плат: измерительных (с точностью до сантиметра) и навигационных (с точностью до метра). Платы измерительного типа, более сложные с технической точки зрения, используются в основном в специализированных областях, в то время как платы навигационного типа ориентированы на обработку данных в режиме реального времени и являются экономически эффективными. Терминальные продукты включают в себя как профессиональные терминалы (например, высокоточные геодезические и хронометрические приборы), так и потребительские терминалы (например, автомобильные навигаторы и носимые устройства). Последние занимают более значительный объем рынка, и их рост во многом зависит от технологического прогресса и снижения стоимости.

В 2020 году объем отраслевого рынка BeiDou превысит 400 млрд иен. Основные области применения включают смартфоны (около ¥76,2 млрд), навигационные системы для легковых автомобилей (около ¥50 млрд), кабины автономного вождения (около ¥13,5 млрд) и мониторинг транспортных средств (около ¥11,2 млрд). Приложения BeiDou делятся на специальные рынки (военные, общественная безопасность), отраслевые рынки (транспорт, умные города) и массовые рынки (навигация, социальные развлечения).

10 лучших чипов BeiDou

HeXing XingTong: NebulasIV UC9810
Этот 22-нм радиочастотный базовый чип интегрирует высокоточные алгоритмы и поддерживает 1408 каналов с полной системой и сигналами частотной точки. Он имеет низкое энергопотребление - всего 300 мВт, что делает его подходящим для высокоточных приложений, таких как беспилотники и точное сельское хозяйство.

Haige BeiDou: Dolphin 3
Поддерживая полную функциональность BeiDou-3, этот чип обеспечивает точность позиционирования на уровне миллиметра и глобальную связь по коротким сообщениям. Он имеет несколько каналов обработки сигнала и мощную защиту от помех, что идеально подходит для работы в сложных условиях.

Guoke Micro: GK9501
Этот 40-нм многорежимный навигационный чип объединяет в себе радиочастотный фронт-энд и управление питанием, поддерживая различные внешние интерфейсы. Он предназначен для экономически эффективных приложений позиционирования.

Huada BeiDou: HD9300
Полносистемный, полночастотный чип RTK сантиметрового уровня, поддерживающий системы BeiDou-3 и двухчастотную BeiDou. Он включает интеллектуальное обнаружение помех и используется в приложениях высокоточного позиционирования.

Технология Zhenxin: GM4622
Двухканальный, многорежимный чип радиочастотного приемника с низким энергопотреблением и небольшим размером. Он поддерживает многочастотный BeiDou и функции защиты от помех, подходит для различных терминалов RNSS.

Mengxin Technology: Qimeng MXT2708A
Этот 40-нм чип с интеграцией базовой полосы и радиочастотного диапазона поддерживает мультисистемное совместное позиционирование и технологию защиты от помех, что делает его идеальным для применения в транспорте и бытовой электронике.

Унигруппа Чжаньруй: Тяньцинь II Лира
55-нм чип базовой полосы, поддерживающий 1100 каналов и полный сигнал BeiDou-3. Он имеет встроенную технологию защиты от помех и используется в высокоточных приложениях, таких как измерения и автономное вождение.

Дунфан Ляньсин: OTrack-128
В этот чип интегрирован многорежимный навигационный механизм, поддерживающий связь RDSS и высокодинамичные приложения. Гибкая упаковка и сильная защита от помех делают его пригодным для различных применений.

Валлисеми: HBP2012
Поддерживая мультисистемное комбинированное позиционирование и связь по коротким сообщениям, этот чип способен выполнять командные функции и идеально подходит для сценариев с высокой динамикой и защитой от помех.

Taidou Microelectronics: TD1030
Интегрированный чип с 40-нм базовым диапазоном и радиочастотным диапазоном, сертифицированный по автомобильному классу. Он поддерживает мультисистемное позиционирование и комбинированную навигацию, подходит для автомобилей, носимых устройств и т.д.

Резюме

Разработка чипов BeiDou прошла путь от ранних BM3002 до современных SoC-архитектур, а технологический процесс усовершенствовался с 0,35 мкм до 22 нм. Энергопотребление и размер чипа были значительно оптимизированы. Нынешние чипы сталкиваются с проблемами чувствительности, защиты от помех и коммуникационной способности. Однако будущие достижения будут направлены на кодирование с прямой коррекцией ошибок, интеграцию нескольких карт и технологии глобального переключения луча. По мере глобального распространения системы BeiDou технология микросхем будет продолжать стимулировать инновации в отрасли и рост приложений.