北斗終端與室內(nèi)外定位方案2.10_圖文

1、項(xiàng)目實(shí)施方案項(xiàng)目名稱:北斗多模行業(yè)手持終端與室內(nèi)外無(wú)縫定位服務(wù)平臺(tái)研制與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目申報(bào)單位(制造商:北京東方聯(lián)星科技有限公司(用戶:易程科技股份有限公司項(xiàng)目聯(lián)系人:柳進(jìn)宇聯(lián)系電話:180* 傳真: 010-* 電子郵箱: liujy二一三年二月一日項(xiàng)目基本情況表 目錄一、項(xiàng)目研制背景 (9(一國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 (15(1行業(yè)對(duì)位臵服務(wù)通信調(diào)度需求現(xiàn)狀 (15(2衛(wèi)星導(dǎo)航國(guó)外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 (16(2衛(wèi)星導(dǎo)航國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 (20(3室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 (22(二項(xiàng)目研制意義 (25二、項(xiàng)目研制內(nèi)容 (28(一主要研制和示范應(yīng)用 (28(1項(xiàng)目研制目標(biāo) (28(2項(xiàng)目研制內(nèi)容 (29(3項(xiàng)目應(yīng)

2、用示范內(nèi)容 (33(二主要性能指標(biāo)及先進(jìn)性 (35(1主要性能指標(biāo) (35(2先進(jìn)性 (41三、項(xiàng)目研制方案 (44(一技術(shù)方案 (44(1北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片OTrack-32A技術(shù)方案 (44(2項(xiàng)目終端技術(shù)方案 (49(3室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)技術(shù)方案 (61(4多媒體協(xié)同通信調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)方案 (69(二關(guān)鍵技術(shù)及解決途徑 (78(三項(xiàng)目研制基礎(chǔ) (86(1研制方北京東方聯(lián)星科技有限公司介紹 (86(2應(yīng)用方易程科技股份有限公司 (95(3項(xiàng)目研制相關(guān)基礎(chǔ) (104(4項(xiàng)目應(yīng)用相關(guān)基礎(chǔ) (121(四研制進(jìn)度及實(shí)施周期 (130四、項(xiàng)目投資測(cè)算 (132(一編制依據(jù) (132(二投資規(guī)模匯總分

3、析表 (132(三資金來(lái)源及使用范圍 (135(四年度投資計(jì)劃 (136五、項(xiàng)目組織實(shí)施方案 (139(一合作模式 (115(二項(xiàng)目分工 (144(1北京東方聯(lián)星科技有限公司 (144(2易程科技股份有限公司 (145(三項(xiàng)目研制組織實(shí)施方案 (146(四項(xiàng)目應(yīng)用組織實(shí)施方案 (153(五項(xiàng)目實(shí)施策略 (160(六項(xiàng)目保障措施 (161(七項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策 (163(1政策風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (163(2技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (164(3市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (166(4知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (167(5資金風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (168(6合作風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策 (169六、項(xiàng)目推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 (170(一經(jīng)濟(jì)

4、效益 (170(二社會(huì)效益 (172七、有關(guān)附件 (174項(xiàng)目實(shí)施方案一、項(xiàng)目研制背景衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今國(guó)際公認(rèn)的八大無(wú)線產(chǎn)業(yè)之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用需求的增加,衛(wèi)星導(dǎo)航以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效率等顯著特點(diǎn)及其所獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測(cè)量等多方面的強(qiáng)大功能,已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域,使衛(wèi)星導(dǎo)航成為繼蜂窩移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè)IT經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。北斗衛(wèi)星是中國(guó)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GNSS。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵作用是提供時(shí)間/空間基準(zhǔn)和所有與位臵相關(guān)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息,業(yè)已成為國(guó)家重大的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施,也成為體現(xiàn)現(xiàn)代化大國(guó)地位和國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。2012年

5、12月27日,我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)啟動(dòng)區(qū)域性正式服務(wù),由16顆導(dǎo)航衛(wèi)星組成的北斗系統(tǒng)將服務(wù)包括我國(guó)及周邊地區(qū)在內(nèi)的亞太大部分地區(qū)。2013年,我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)邁入正式應(yīng)用的元年,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),面對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)、系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)的雙重壓力,如何形成真正有特色的、具有市場(chǎng)需求的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用,是亟待解決的問(wèn)題。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與無(wú)線通信的結(jié)合,是當(dāng)今以及未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“三步走”部署的實(shí)施,基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與無(wú)線通信的融合服務(wù)作為最具活力的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的領(lǐng)域之一,目前在終端設(shè)備研制尤其在產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)方面,主要存在以下有待突破的問(wèn)題:用戶數(shù)量與價(jià)格

6、的問(wèn)題。北斗終端用戶數(shù)量的制約,形成了北斗芯片及終端價(jià)格與用戶數(shù)量之間的產(chǎn)業(yè)僵持局面;終端的產(chǎn)品形態(tài)問(wèn)題?，F(xiàn)有的無(wú)線通信終端產(chǎn)品多為國(guó)外無(wú)線通信制式如GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000等,已經(jīng)形成與GPS的融合服務(wù)大規(guī)模應(yīng)用的方案,北斗應(yīng)用面臨市場(chǎng)進(jìn)入的高門檻。室內(nèi)定位問(wèn)題。無(wú)法有效解決終端在室內(nèi)定位問(wèn)題,無(wú)法實(shí)現(xiàn)室外/室內(nèi)無(wú)縫覆蓋定位銜接,使位臵服務(wù)局限在室外衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)覆蓋區(qū)域,影響了終端位臵服務(wù)使用范圍及效果。用戶體驗(yàn)的問(wèn)題。導(dǎo)航終端功能單一,基于位臵服務(wù)內(nèi)容單調(diào),用戶體驗(yàn)度差、粘合度低。產(chǎn)業(yè)推進(jìn)模式的問(wèn)題。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)目前局限于專用、部分行業(yè)類用戶,產(chǎn)業(yè)規(guī)模廣度和深度都

7、呈現(xiàn)乏力態(tài)勢(shì),在產(chǎn)業(yè)推進(jìn)模式上還有待尋找新的入口。針對(duì)上述北斗產(chǎn)業(yè)化瓶頸,本項(xiàng)目研制單位北京東方聯(lián)星科技有限公司和應(yīng)用單位易程科技股份有限公司,在我國(guó)加速工業(yè)和信息化融合、實(shí)現(xiàn)行業(yè)信息化背景下,將結(jié)合行業(yè)對(duì)位臵服務(wù)、多媒體通信、集群調(diào)度等手持終端廣大市場(chǎng)需求,與無(wú)線通信技術(shù)相融合,有效解決終端室內(nèi)外無(wú)縫定位,使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用擴(kuò)展到行業(yè)信息化的新領(lǐng)域,開(kāi)展“北斗多模行業(yè)手持終端與室內(nèi)外無(wú)縫定位服務(wù)平臺(tái)研制與產(chǎn)業(yè)化”工作,本項(xiàng)目將形成以下方面重要突破:北斗終端實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。現(xiàn)有終端BD/GPS導(dǎo)航定位功能主要通過(guò)模塊方案來(lái)實(shí)現(xiàn),模塊主要由射頻芯片和SoC芯片構(gòu)成,SoC芯片中封裝了基帶處理器、

8、DSP處理器、電源管理和存儲(chǔ)器等功能,增加了芯片內(nèi)核尺寸(Die Size,需要付出高昂的IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用費(fèi),提高芯片的封裝測(cè)試費(fèi)用,這是當(dāng)前BD/GPS導(dǎo)航模塊成本居高不下的主要原因,也導(dǎo)致模塊體積和功耗大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)手持式終端小型化設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目研制方東方聯(lián)星通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新手段,改變現(xiàn)有的高集成度的SOC北斗雙模芯片方案,開(kāi)發(fā)基于Host-Base架構(gòu)的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片解決方案,芯片將采用國(guó)內(nèi)導(dǎo)航芯片領(lǐng)先水平的的65納米工藝,大幅度降低方案成本,簡(jiǎn)化硬件資源,將低成本的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶芯片與終端AP應(yīng)用處理器相結(jié)合,導(dǎo)航芯片負(fù)責(zé)基帶信號(hào)跟蹤捕獲處理,而定位解算以及相關(guān)的輔助處理均輸出到

9、終端AP應(yīng)用處理器中進(jìn)行,即Host-Base依靠主機(jī)的方式來(lái)完成,使北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航方案的成本能夠與GPS系統(tǒng)不相上下,使北斗手持式終端小型化成為現(xiàn)實(shí),將有力提升北斗多模終端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,為下一步北斗大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。室內(nèi)外無(wú)縫定位實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。考慮到行業(yè)手持終端在室內(nèi)定位等方面應(yīng)用問(wèn)題,本項(xiàng)目將采取WiFi室內(nèi)定位與自主創(chuàng)新的北斗信號(hào)發(fā)射裝臵BDID(BeiDou Identification技術(shù)相結(jié)合方式,實(shí)現(xiàn)室外/室內(nèi)連續(xù)無(wú)縫定位。目前作為無(wú)線局域網(wǎng)有效手段WiFi在室內(nèi)應(yīng)用已經(jīng)非常普及,本項(xiàng)目把既有WiFi作為室內(nèi)定位的主要技術(shù)手段,將減少室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開(kāi)支,為了提高WiFi

10、室內(nèi)定位效果及實(shí)用性,本項(xiàng)目將開(kāi)展WiFi導(dǎo)航電文、室內(nèi)傳播模型及精確定位算法研究及應(yīng)用。另外,在某些WiFi沒(méi)有覆蓋室內(nèi)區(qū)域或者行業(yè)手持終端所應(yīng)用的重點(diǎn)作業(yè)區(qū)域,將把成本更低、定位時(shí)間更快的BDID作為有效的補(bǔ)充手段。BDID裝臵采用簡(jiǎn)易偽衛(wèi)星原理,在室內(nèi)發(fā)射北斗衛(wèi)星信號(hào),使現(xiàn)有北斗導(dǎo)航設(shè)備在不改變?nèi)魏斡布那疤嵯?進(jìn)入室內(nèi)后接收BDID信號(hào),繼續(xù)定位。BDID產(chǎn)品的尺寸小:與一張名片大小相仿;功耗低:小于10mw;定位時(shí)間快:小于100ms;定位精度高:水平5米、高程2米;成本低:不超過(guò)100元。很容易嵌入相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送地點(diǎn),并且只需接通電源即可工作,無(wú)需時(shí)間同步,安裝簡(jiǎn)單,便于大規(guī)模布控

11、和應(yīng)用,可以作為解決北斗衛(wèi)星導(dǎo)航室內(nèi)覆蓋的有效補(bǔ)充手段。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用形式的突破。本項(xiàng)目應(yīng)用方易程科技股份有限公司在鐵道部-清華大學(xué)部校合作框架下成立,該公司作為中國(guó)領(lǐng)先的交通智能客服系統(tǒng)和服務(wù)提供商,全力支持交通行業(yè)軟硬件產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和系統(tǒng)集成項(xiàng)目的實(shí)施工作,推動(dòng)中國(guó)交通信息化建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化事業(yè)。易程股份已完成了京滬、京津、武廣、鄭西等25條客運(yùn)專線、近300個(gè)車站的客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研、用合作研發(fā),突破關(guān)鍵核心技術(shù),研制具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣價(jià)值的產(chǎn)品。持續(xù)不斷地為行業(yè)提供成熟的技術(shù)與裝備,提升我國(guó)客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)力,形成一個(gè)滿足中國(guó)鐵路發(fā)展

12、需求的重大技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)鏈。本項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)北斗多模行業(yè)手持終端及室內(nèi)外無(wú)縫定位服務(wù)平臺(tái),將形成一個(gè)集位臵服務(wù)、語(yǔ)音集群、綜合視頻指揮、數(shù)據(jù)信息交互為一體的無(wú)線指揮調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)鐵路車站全局的統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一指揮,最終提升鐵路車站運(yùn)營(yíng)的決策分析能力,信息匯總能力,快速反應(yīng)能力,協(xié)同工作能力和現(xiàn)場(chǎng)控制能力。通過(guò)應(yīng)用方易程股份現(xiàn)有市場(chǎng)渠道,本項(xiàng)目可以快速在鐵路領(lǐng)域形成規(guī)模應(yīng)用,同時(shí)可以向機(jī)場(chǎng)、地鐵、港口、高速公路等交通領(lǐng)域以及公安、城管、電力、油田等行業(yè)推廣,提高行業(yè)信息化管理水平。本項(xiàng)目研制的室內(nèi)外無(wú)縫定位解決方案,不僅能滿足行業(yè)終端使用需求,同時(shí)也可以做為旅服平臺(tái)有效補(bǔ)充,借助智能手機(jī)WiFi功能,為

13、廣大旅客提供進(jìn)出站、登乘指引,商品導(dǎo)購(gòu)和在途信息交流等服務(wù)。(一國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀(1行業(yè)對(duì)位臵服務(wù)通信調(diào)度需求現(xiàn)狀現(xiàn)代化的鐵路客站是旅客感受鐵路高速便捷、舒適的窗口,也是中國(guó)鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。我國(guó)已建成北京南站、天津站、武漢站、廣州南站、上海虹橋站等現(xiàn)代化鐵路客站,根據(jù)中國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃和目前的高速鐵路建設(shè)進(jìn)度,到2012年,我國(guó)1.3萬(wàn)公里的高速鐵路線上建成804座現(xiàn)代化客站,總面積達(dá)2400萬(wàn)平方米。其中,特大型客站有51座,總面積達(dá)945萬(wàn)平方米。形成適應(yīng)客流環(huán)境、便于組織客運(yùn)、利于城市發(fā)展的現(xiàn)代化鐵路客站體系。無(wú)論是在功能、布局、造型、關(guān)鍵技術(shù)上,還是在服務(wù)、設(shè)施上,與以往的客站相

14、比,現(xiàn)代化客站都有很大的創(chuàng)新和突破,普遍做到了功能完善、換乘便捷,已成為現(xiàn)代化的城市綜合交通樞紐?，F(xiàn)代化的高速鐵路客站是旅客感受高速鐵路便捷、舒適的窗口,這些新建的現(xiàn)代化高鐵客站建筑面積大、構(gòu)造復(fù)雜、客流量也很密集,運(yùn)營(yíng)安全的壓力逐步增大。如北京南站占地面積49.92萬(wàn)平方米,建筑面積42萬(wàn)平方米。主站房建筑面積31萬(wàn)平方米,建筑地上兩層,地下三層。年運(yùn)量超過(guò)1.5億人次?？瓦\(yùn)運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)直接關(guān)系著運(yùn)營(yíng)安全,甚至可以比喻它為客運(yùn)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。急需建立一個(gè)基于室內(nèi)外定位位臵服務(wù)、集廣域語(yǔ)音集群、綜合視頻指揮、數(shù)據(jù)信息交互為一體的多網(wǎng)合一型綜合多媒體無(wú)線指揮調(diào)度平臺(tái),配臵大量具有室內(nèi)外導(dǎo)

15、航定位功能、集群調(diào)度、寬帶通信、視頻交互等功能融為一體的行業(yè)手持終端,來(lái)構(gòu)建鐵路客運(yùn)高效,快速的無(wú)線多媒體調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全局的統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一指揮,最終提升鐵路客運(yùn)服務(wù)的決策分析能力、信息匯總能力、快速反應(yīng)能力、協(xié)同工作能力和現(xiàn)場(chǎng)控制能力。同樣,隨著大型機(jī)場(chǎng)、港口、長(zhǎng)途客運(yùn)站、地鐵、交通樞紐及大型停車場(chǎng)等工程建設(shè),結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合型場(chǎng)館日益增加,相關(guān)場(chǎng)館均存在與鐵路需求類似的室內(nèi)外無(wú)縫定位需求。此外,高速公路、物流配送、電力、油田、煤炭、城管、公安等行業(yè)及領(lǐng)域,也存在著對(duì)基于位臵服務(wù)的融合通信調(diào)度終端和系統(tǒng)的廣泛需求。(2衛(wèi)星導(dǎo)航國(guó)外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀目前國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)以GPS為主,具有代表性的企業(yè)包

16、括:主推測(cè)量?jī)x器的有天寶公司、徠卡公司、諾華達(dá)公司和佳瓦特公司等,主推導(dǎo)航設(shè)備和GPS OEM板的有Ublox、高明公司、麥哲倫公司、摩托羅拉公司、洛克韋爾公司和瑟孚科技公司等。隨著GPS系統(tǒng)的建成,國(guó)外導(dǎo)航芯片的發(fā)展從1994年開(kāi)始,2002年開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化,2004年得到普及。隨著軍用/民用導(dǎo)航產(chǎn)品對(duì)芯片小尺寸、低功耗的不斷追求,以及硬件設(shè)計(jì)水平和芯片制造工藝的不斷進(jìn)步,目前,導(dǎo)航芯片發(fā)展方向是片上集成射頻電路和基帶電路、支持A-GPS、小體積、低功耗、高靈敏度、多系統(tǒng)集成等。目前開(kāi)發(fā)出自有品牌GPS核心芯片的廠商主要有SiRF、Garmin、u-blox、博通、摩托羅拉、索尼、富士通、NXP

17、、Nemerix、uNav、TI等。導(dǎo)航SoC芯片目前研發(fā)目標(biāo)主要向著以下方向發(fā)展:小型化、高靈敏度、低功耗、低價(jià)位;多系統(tǒng)兼容以及與其它系統(tǒng)集成這兩個(gè)方向發(fā)展。在定位導(dǎo)航方面,GPS的使用對(duì)象主要是汽車、船舶和飛機(jī)等運(yùn)動(dòng)物體。對(duì)于警察、消防及醫(yī)療等部門的緊急救援、追蹤目標(biāo)和個(gè)人旅游及野外探險(xiǎn)的導(dǎo)引等,GPS都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。在日常生活中,GPS還可用于人身受到攻擊危險(xiǎn)時(shí)的報(bào)警,特殊病人、少年兒童的監(jiān)護(hù)與救助,生活中遇到各種困難時(shí)的求助等。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)展,GPS產(chǎn)品也逐漸成為全球無(wú)線通信終端市場(chǎng)一項(xiàng)重要的產(chǎn)品,推動(dòng)GPS產(chǎn)品市場(chǎng)高度成長(zhǎng)的主要因素是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和結(jié)合無(wú)線通信的GPS產(chǎn)品

18、的普及化,特別是隨著標(biāo)配GPS功能的智能手機(jī)大規(guī)模應(yīng)用,讓導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時(shí)期。目前已經(jīng)推出整合無(wú)線通信與GPS解決方案的廠商有快速跟蹤公司(SnapTrack、瑟孚科技、博通公司等。成立于1995年的快速跟蹤公司是美國(guó)通信大廠高通公司的子公司,自成立以來(lái)即以GPS應(yīng)用于無(wú)線通信的技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn),目前快速跟蹤公司與高通公司合作采用結(jié)合手機(jī)端與系統(tǒng)端的混合式解決方案作為無(wú)線定位服務(wù)之用,在手機(jī)端部分,由內(nèi)建于手機(jī)中的高通公司MSM3300芯片組將GPS專用的LNA、SAW、LC Filter以及GPS One處理器等組件整合在一起,讓手機(jī)得以具備接收衛(wèi)星定位信號(hào)之功能,另一方面,則在系統(tǒng)端

19、加裝快速跟蹤公司的MMASIC芯片組接收GPS信號(hào),再由系統(tǒng)端發(fā)射定位信號(hào)至手機(jī)端,以解決多路信號(hào)衰減的問(wèn)題。目前與該公司有合作關(guān)系的公司包括摩托羅拉、日本NEC、日本電信電話移動(dòng)通信網(wǎng)公司(NTT DoCoMo和美國(guó)得州儀器公司等。SIRF科技公司無(wú)線定位技術(shù)的解決方案與快速跟蹤公司相似,也就是將其SiRFLoc架構(gòu)裝設(shè)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)端,讓無(wú)線基地臺(tái)可以接收與傳送衛(wèi)星定位資料,另一方面則是將其SiRFstar芯片組嵌入手機(jī)的基頻上,或是采用IP整合的方式將GPS接收機(jī)與手機(jī)芯片組整合為一。目前瑟孚科技公司在無(wú)線通信領(lǐng)域主要的合作伙伴有日本電信電話移動(dòng)通信網(wǎng)公司、愛(ài)立信、諾基亞和信號(hào)軟件公司等

20、。博通公司自07年收購(gòu)Global Locate后,結(jié)合自身在無(wú)線領(lǐng)域的技術(shù)成就,通過(guò)集成GPS功能與其它無(wú)線產(chǎn)品為用戶提供完整的手機(jī)導(dǎo)航及定位解決方案,同時(shí)根據(jù)資料顯示,全球知名智能手機(jī)品牌廠商都在使用博通公司提供的定位芯片產(chǎn)品,像蘋果iPhone、諾基亞symbian智能手機(jī)等。像摩托羅拉與中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合推出的TD手機(jī)MT710 、MT720中等都使用了博通公司提供的產(chǎn)品。根據(jù)估計(jì),目前世界上有超過(guò)100家的公司正在研制各種各樣的GPS用戶接收機(jī)。大批量的OEM板接收機(jī)的價(jià)格從1995年標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)接收機(jī)的每片150美元降低到2011年的4美元左右。隨著接收機(jī)價(jià)格的下降,GPS市場(chǎng)將會(huì)像PC

21、機(jī)市場(chǎng)那樣呈指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前,GPS定位終端的市場(chǎng)呈現(xiàn)兩種趨勢(shì):一是硬件價(jià)格以每年30%的速度持續(xù)下降;二是用戶的各類應(yīng)用軟件不斷增加。這也是為什么消費(fèi)類GPS產(chǎn)品的價(jià)格下降得如此之快而功能眾多的商用和專用GPS設(shè)備仍保持在相當(dāng)高的水平上的原因。特別是在商用GPS市場(chǎng)中,各種各樣的軟件快速發(fā)展,數(shù)量不斷增加,這些都是GPS產(chǎn)品產(chǎn)量激增的根本動(dòng)力。市場(chǎng)研究公司ABI最近的研究顯示,2013年全球GPS市場(chǎng)將達(dá)2400億美元,而其中所有的核心部件都需要GPS衛(wèi)星導(dǎo)航終端。另外,GPS市場(chǎng)增長(zhǎng)也將帶動(dòng)相關(guān)芯片的發(fā)展,用于GPS 的芯片將會(huì)在最近幾年保持強(qiáng)勁增長(zhǎng),并且承受的價(jià)格壓力將會(huì)比其他半導(dǎo)體

22、產(chǎn)品更加溫和。(3衛(wèi)星導(dǎo)航國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位臵服務(wù)產(chǎn)業(yè)按產(chǎn)業(yè)上中下游基本可分為:上游是導(dǎo)航與衛(wèi)星制造、芯片、OEM板卡、模塊、天線等;中游是終端集成、系統(tǒng)集成;下游是銷售、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)主要集中于貿(mào)易環(huán)節(jié),占下游份額的七成,主要是代理銷售國(guó)外的高精度接收機(jī)產(chǎn)品、模塊、OEM板。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2011年年底,我國(guó)北斗一代終端社會(huì)持有量為10萬(wàn)余套,參與北斗研發(fā)或銷售的企業(yè)不過(guò)100-200家,從芯片到OEM板,真正掌握核心技術(shù)、具備量產(chǎn)條件的企業(yè)很少,而GPS導(dǎo)航終端2011年的總銷售量突破4500萬(wàn)臺(tái),產(chǎn)值接近700億元,參與企業(yè)超過(guò)6800家。在北斗導(dǎo)航終端實(shí)現(xiàn)方面,目前

23、BD/GPS導(dǎo)航定位功能主要通過(guò)模塊方案來(lái)實(shí)現(xiàn),終端的主板上的AP應(yīng)用處理器通過(guò)串口接口完成與BD/GPS模塊數(shù)據(jù)交換,終端AP應(yīng)用處理器直接利用BD/GPS模塊輸出的經(jīng)緯度、速度等信息。BD/GPS模塊主要由射頻芯片和SoC芯片構(gòu)成,SoC芯片中封裝了基帶處理器、DSP處理器、電源管理和存儲(chǔ)器等功能,增加了芯片內(nèi)核尺寸(Die Size,需要付出高昂的IP核知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用費(fèi),提高芯片的封裝測(cè)試費(fèi)用,這是當(dāng)前BD/GPS導(dǎo)航模塊成本居高不下的主要原因,見(jiàn)下附框圖。 圖示1:現(xiàn)有SOC芯片終端導(dǎo)航定位方案從上述方案不難發(fā)現(xiàn),除了導(dǎo)航SoC芯片內(nèi)的處理器之外,終端主板上也有一個(gè)處理器,另外,SoC芯

24、片內(nèi)封裝的內(nèi)存SDRAM、FLASH及電源管理等與終端主板上的存儲(chǔ)芯片、電源管理芯片形成重復(fù)配臵。由于上述問(wèn)題,目前BD/GPS模塊主要應(yīng)用于能外接電源、對(duì)成本不太敏感的終端產(chǎn)品方面,這也使現(xiàn)階段北斗較大規(guī)模的應(yīng)用主要集中在交通部“兩客一?！敝攸c(diǎn)營(yíng)運(yùn)車輛監(jiān)控、“車聯(lián)網(wǎng)”車載導(dǎo)航儀等領(lǐng)域,很難拓展到應(yīng)用范圍更廣、數(shù)量更大的手持終端產(chǎn)品上,使北斗行業(yè)應(yīng)用效果受到影響。(4室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀作為重要定位手段, GPS(Global Positioning System、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在地下、城市峽谷和室內(nèi)等復(fù)雜環(huán)境中因?yàn)樾盘?hào)的衰減、干擾和遮擋等,接收機(jī)定位精度很差甚至無(wú)法定位,而

25、此類環(huán)境恰好是被定位對(duì)象的主要活動(dòng)區(qū)域。無(wú)縫定位技術(shù)就是指在人類活動(dòng)的地上、地下空間和外層空間范圍內(nèi),能夠聯(lián)合采用不同定位技術(shù)以達(dá)到對(duì)各種定位應(yīng)用的無(wú)縫覆蓋,同時(shí)保證各種場(chǎng)景下定位技術(shù)、定位算法、定位精度和覆蓋范圍的平滑過(guò)渡和無(wú)縫連接。常用的無(wú)線定位技術(shù)有TOA (到達(dá)時(shí)間 、TDOA (到達(dá)時(shí)間差 、AOA (到達(dá)角度 、SSR (信號(hào)強(qiáng)度測(cè)距 、NFER(近場(chǎng)電磁測(cè)距 。廣泛使用的GNSS 因?yàn)樾l(wèi)星時(shí)間同步采用的是高精度的原子鐘,所以基于GNSS 的方法一般都是TOA技術(shù)。然而一般的無(wú)線通信系統(tǒng)由于基站數(shù)量多,時(shí)間同步精度受限,所以現(xiàn)有的基于無(wú)線通信的定位服務(wù)一般采用TDOA 技術(shù),當(dāng)然在

26、某些特定場(chǎng)合下也使用AOA 技術(shù) ;現(xiàn)有的短距離無(wú)線通信技術(shù)一般采用SSR 技術(shù)。多種技術(shù)的聯(lián)合使用使得測(cè)距的功能上有更多的自由度,并且增強(qiáng)了定位的精度、可靠性和安全性?；诙ㄎ粋鞲衅鞯氖覂?nèi)外定位技術(shù)主要有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)(如gp sOne、GPS( HSGPS、A GPS 和Indoor GPS (偽衛(wèi)星、轉(zhuǎn)發(fā)器 、WLAN 定位系統(tǒng)(如RADAR、Ekahau 、電視信號(hào)定位系統(tǒng)(如Rosum 、超寬帶定位系統(tǒng)(如Ubisense、超聲波傳感器定位系統(tǒng)(如Active Bat 、Cricket 、紅外傳感器定位系統(tǒng)(如Active Badge 、嵌入式壓力傳感器定位系統(tǒng)(如Smart

27、Floor 、電磁場(chǎng)定位系統(tǒng)(如AURORA 、計(jì)算機(jī)視覺(jué)定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別定位系統(tǒng)(如SpotON。現(xiàn)有的比較成熟的商業(yè)化定位技術(shù)對(duì)于城市定位而言,有基于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù),如Qualcomm 的gp sOne 等, 定位精度在50 100m ,但要求和通信基站進(jìn)行時(shí)間同步;大范圍的移動(dòng)定位應(yīng)用服務(wù),如Apple 和Google 等基于城市的WLAN 信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)定位, Apple 采用Skyhook 的技術(shù),通過(guò)預(yù)先掃描得到城市WLAN信號(hào)源數(shù)據(jù)庫(kù),在定位階段,對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行指紋匹配后給出移動(dòng)端實(shí)時(shí)的位臵,精度取決于區(qū)域信號(hào)源的分布密度,通常在40 m 左右。對(duì)于室內(nèi)環(huán)境,相應(yīng)的技術(shù)有

28、基于GNSS 信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)、室內(nèi)布設(shè)偽衛(wèi)星等,但是受硬件系統(tǒng)成本過(guò)高所制約而無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。然而目前這些定位方式難以做到精確的室內(nèi)定位,也無(wú)法與室外定位進(jìn)行無(wú)縫的銜接,誤差較大,實(shí)用性低。近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,新興的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),例如WLAN、WSN、RFID、藍(lán)牙和超寬帶等,在辦公室、家庭、工廠等得到了廣泛應(yīng)用,以上無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用大力推動(dòng)了室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展。WLAN可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位、監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù),而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身定位是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)前比較流行的WiFi定位是無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)之IEEE802.11的一種定位解決方案。該系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和信號(hào)

29、傳播模型相結(jié)合的方式,易于安裝,需要很少基站,能采用相同的底層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)總精度高。在一定的區(qū)域內(nèi)安裝適量的無(wú)線基站,根據(jù)這些基站獲得的待定位物體發(fā)送的信息,結(jié)合基站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜合分析,從而確定物體的具體位臵。這類系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備,增加相應(yīng)的信息分析服務(wù)器以完成定位信息的分析。目前國(guó)外典型室內(nèi)定位系統(tǒng)有RADAR室內(nèi)定位系統(tǒng)、Ekahau Positioning Engine等,國(guó)內(nèi)則有如北京郵電大學(xué)設(shè)計(jì)的WLAN室內(nèi)定位系統(tǒng)等,以上定位系統(tǒng)在局域重點(diǎn)區(qū)域可達(dá)到米級(jí)定位精度。隨著WiFi技術(shù)的日益普及,基于WiFi的局域室內(nèi)定位將成為廣域室內(nèi)定位系統(tǒng)的有效補(bǔ)充。(二項(xiàng)目研

30、制意義本項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新手段,基于Host-Base架構(gòu)的北斗多模芯片解決方案,芯片采用目前國(guó)內(nèi)導(dǎo)航領(lǐng)先水平的65納米工藝,結(jié)合行業(yè)手持終端廣大市場(chǎng)需求,與無(wú)線通信技術(shù)相融合,來(lái)研制和產(chǎn)業(yè)化終端,同時(shí)構(gòu)建室內(nèi)外無(wú)縫定位服務(wù)平臺(tái),使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用擴(kuò)展到行業(yè)信息化的新領(lǐng)域,對(duì)于推廣北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。(1與無(wú)線通信深度融合意義當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)入與無(wú)線通信融合發(fā)展的嶄新時(shí)期,這種融合發(fā)展不應(yīng)停留在導(dǎo)航模塊與通信模塊的簡(jiǎn)單連接階段,而應(yīng)當(dāng)向深度融合發(fā)展。本項(xiàng)目實(shí)施將基于Host-Base 架構(gòu)的北斗多模芯片解決方案,簡(jiǎn)化導(dǎo)航芯片結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)航定位結(jié)算將通過(guò)終端主芯片運(yùn)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn),是一種“半

31、軟半硬”的北斗多模導(dǎo)航方案,與無(wú)線通信技術(shù)緊耦合來(lái)設(shè)計(jì)終端。本項(xiàng)目北斗導(dǎo)航與無(wú)線通信技術(shù)融合發(fā)展方式,將為北斗導(dǎo)航與GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、TD-LTE 等無(wú)線通信技術(shù)融合提供借鑒。(2擴(kuò)大北斗應(yīng)用規(guī)模意義當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,為位臵服務(wù)LBS大發(fā)展創(chuàng)造了條件,這也正是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航最大的應(yīng)用市場(chǎng),但是必須首先解決北斗手持應(yīng)用終端問(wèn)題。本項(xiàng)目以低功耗、低成本、小尺寸硬件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能,形成北斗多模手持終端的理想解決方案,將使北斗應(yīng)用開(kāi)啟新的空間,滲透率大幅提高,為進(jìn)入更大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域鋪平道路。(3推動(dòng)北斗室內(nèi)推動(dòng)室內(nèi)位臵服務(wù)

32、產(chǎn)業(yè)發(fā)展隨著位臵服務(wù)的蓬勃發(fā)展與大型建筑的日益增多,人們對(duì)室內(nèi)位臵服務(wù)的需求不斷增加。車站、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、展廳、寫字樓、倉(cāng)庫(kù)、地下停車場(chǎng)等都需要使用準(zhǔn)確的室內(nèi)定位信息,特別是在應(yīng)對(duì)緊急情況時(shí),如緊急援救、救災(zāi)應(yīng)急指揮調(diào)度等特殊應(yīng)用場(chǎng)景下,室內(nèi)定位信息更是顯得尤為重要。本項(xiàng)目采用WiFi室內(nèi)定位技術(shù)作為主要手段、自主創(chuàng)新BDID 技術(shù)作為補(bǔ)充的方式,突破室內(nèi)定位技術(shù)瓶頸,建立相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)融合的高精度、低成本室內(nèi)外無(wú)縫定位導(dǎo)航服務(wù)示范,對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)位臵服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。(4提升北斗系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)力北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng),對(duì)我國(guó)的國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的

33、戰(zhàn)略性作用。北斗系統(tǒng)作為四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一,將面臨GPS、格洛納斯等系統(tǒng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。GPS目前已經(jīng)占據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航的絕大部分市場(chǎng),必須進(jìn)一步提高北斗系統(tǒng)的定位性能,才能打破GPS的壟斷地位,確立北斗系統(tǒng)在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)中,尤其是在我國(guó)導(dǎo)航定位應(yīng)用市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)北斗與室內(nèi)定位系統(tǒng)無(wú)縫銜接,提升北斗系統(tǒng)定位速度、精度與范圍,使北斗系統(tǒng)在與其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)中獲得差異競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),滿足北斗系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的迫切需求。二、項(xiàng)目研制內(nèi)容(一主要研制和示范應(yīng)用(1項(xiàng)目研制目標(biāo)本項(xiàng)目進(jìn)行北斗多模行業(yè)手持終端研制,構(gòu)建室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)和服務(wù)平臺(tái),在鐵路車站、機(jī)場(chǎng)、地鐵、港口等行業(yè)領(lǐng)域推廣

34、應(yīng)用。本項(xiàng)目產(chǎn)品研制單位和應(yīng)用單位將采用目前國(guó)內(nèi)導(dǎo)航芯片領(lǐng)先水平的65nm工藝、基于Host-Base架構(gòu)的北斗衛(wèi)星多模導(dǎo)航芯片,研制北斗多模行業(yè)手持終端,具備北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航、定位、無(wú)線通信、集群、監(jiān)控、多媒體等功能,實(shí)現(xiàn)位臵服務(wù)與行業(yè)調(diào)度作業(yè)交互支撐的高度智能化應(yīng)用;同時(shí)研制北斗室內(nèi)信號(hào)覆蓋裝臵BDID,與WiFi室內(nèi)定位技術(shù)相結(jié)合,有效解決北斗衛(wèi)星導(dǎo)航室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋定位問(wèn)題。該項(xiàng)目的成果對(duì)于促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的信息融合、有效解決北斗室內(nèi)外無(wú)縫定位、推動(dòng)我國(guó)自主北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有著重要意義。(2項(xiàng)目研制內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際情況,項(xiàng)目研制方東方聯(lián)星

35、利用現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航處理芯片OTrack-32,對(duì)現(xiàn)有終端原型機(jī)完善及進(jìn)一步研制,進(jìn)行小批量試制;在此基礎(chǔ)上,再基于最新研制的65nm北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片OTrack-32A進(jìn)行終端的開(kāi)發(fā),并最終實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用推廣;同時(shí)開(kāi)展WiFi導(dǎo)航電文、室內(nèi)信號(hào)傳播模型及定位算法研究,結(jié)合現(xiàn)有北斗信號(hào)發(fā)射裝臵BDID原型機(jī)進(jìn)一步研制,構(gòu)建室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)和服務(wù)平臺(tái)。具體研制內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:165nm北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片OTrack-32A研制OTrack-32A芯片是東方聯(lián)星現(xiàn)有量產(chǎn)的OTrack-32芯片的升級(jí)版本,芯片制程工藝將從現(xiàn)有的0.18um提升到65nm,芯片輸出接口將從現(xiàn)有的

36、并口輸出轉(zhuǎn)換為串口輸出,適應(yīng)現(xiàn)有主流智能手機(jī)等便攜式終端處理器(AP的通用接口方式,可以與高通、德州儀器、三星、Mtk、展訊、華為、君正、Marvell、Intel、Nvidia等公司終端應(yīng)用處理器結(jié)合使用,實(shí)現(xiàn)北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航功能。通過(guò)北斗多模導(dǎo)航基帶信號(hào)處理算法分析、北斗多模導(dǎo)航基帶芯片設(shè)計(jì)、導(dǎo)航定位功能電路設(shè)計(jì)以及定位解算算法分析、北斗多模解算程序設(shè)計(jì)等基于Host-Base架構(gòu)的芯片方案設(shè)計(jì),研制65nm北斗導(dǎo)航基帶芯片OTrack-32A,將低成本的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶芯片與終端AP應(yīng)用處理器相結(jié)合,OTrack-32A基帶芯片直接與處理器串口相連,關(guān)鍵的基帶信號(hào)處理算法在OTrac

37、k-32A芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn),導(dǎo)航定位解算等操作在終端AP應(yīng)用處理器中實(shí)現(xiàn),具備雙模導(dǎo)航定位功能,可以進(jìn)行單BD2或BD2+GPS聯(lián)合定位,射頻處理部分采用低功耗和高集成度設(shè)計(jì),具備在有建筑物遮擋的市區(qū)或山谷進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定定位的能力。導(dǎo)航定位功能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖如下: 圖示2 OTrack-32A導(dǎo)航功能實(shí)現(xiàn)框圖與現(xiàn)有SOC芯片方案對(duì)比,本項(xiàng)目方案省略SOC芯片中的處理器ARM核、片上內(nèi)存SDRAM與FLASH及電源管理等功能設(shè)計(jì)及IP核集成,大大縮小了芯片內(nèi)核DIE面積,減少了IP核許可提成費(fèi)用支出,使芯片的封裝及測(cè)試費(fèi)用也大幅降低。2北斗多模行業(yè)手持終端研制北斗多模行業(yè)手持終端為用戶提供導(dǎo)航、定位、授

38、時(shí)、語(yǔ)音、集群、監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?可廣泛應(yīng)用于鐵路、機(jī)場(chǎng)、長(zhǎng)途客運(yùn)站、碼頭、地鐵、高速公路、大型停車場(chǎng)、城管、公安、石油、電力等領(lǐng)域。主要實(shí)現(xiàn)功能有:導(dǎo)航定位功能。支持北斗、GPS、北斗/GPS三種定位模式;北斗/GPS雙系統(tǒng)授時(shí);內(nèi)臵電子地圖和新版導(dǎo)航軟件;具有衛(wèi)星信號(hào)功率檢測(cè)和指示功能;可接收北斗、GPS的定位信息北斗導(dǎo)航應(yīng)用,與監(jiān)控中心系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和移動(dòng)位臵的定位,能夠滿足用戶的多種需求。集群調(diào)度業(yè)務(wù)。支持手持終端發(fā)起和接收集群業(yè)務(wù);個(gè)呼、組呼、廣播、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、動(dòng)態(tài)重組、遲后進(jìn)入、夜服、授權(quán)呼叫、聯(lián)動(dòng)話機(jī)。無(wú)線通信模塊化設(shè)計(jì),可分別支持WCDMA、TD-SCDMA、EVDO、L

39、TE模塊,支持專用網(wǎng)絡(luò)McWiLL、WiMax、WiFi。三防終端(防塵、防水、防摔,防護(hù)等級(jí)IP64,可適應(yīng)工作環(huán)境溫差大:-2055 ;實(shí)時(shí)視頻業(yè)務(wù):支持視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控本機(jī)視頻;北斗多模行業(yè)手持終端主要由終端主處理器AP(應(yīng)用處理器模塊、通信模塊、BD/GPS模塊、音視頻模塊等構(gòu)成。通信模塊可選擇WCDMA、TD-SCDMA、EVDO、LTE等無(wú)線通信模塊,作為系統(tǒng)的modem,通過(guò)UART、SPI和USB等接口與主處理器AP模塊通信;KB、Camera、TF卡、LCD、Flash、SDRAM 均由主處理器AP控制;通信模塊可以提供數(shù)字或者模擬語(yǔ)音接口,可以通過(guò)PCM接口

40、與系統(tǒng)Audio CODEC通信,然后通過(guò)Audio PA驅(qū)動(dòng)Speake;此外,AP模塊可以通過(guò)USB與PC 連接,分別向用戶提供數(shù)據(jù)同步、訪問(wèn)存儲(chǔ)卡或者上網(wǎng)功能。3室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)研制設(shè)計(jì)WiFi室內(nèi)導(dǎo)航電文,制定室內(nèi)(無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)(AP, Access Point坐標(biāo)格式,實(shí)現(xiàn)AP位臵坐標(biāo)的播發(fā),通過(guò)室內(nèi)導(dǎo)航電文的播發(fā),建立WiFi室內(nèi)傳播模型,研究結(jié)合地理信息的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)室內(nèi)定位技術(shù),通過(guò)終端接收到的多個(gè)AP的坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度,結(jié)合地理信息,實(shí)現(xiàn)基于WiFi的室內(nèi)精確定位,在不需指紋數(shù)據(jù)采集的情況下提升WiFi定位精度。通過(guò)偽衛(wèi)星技術(shù)研制BDID,該裝臵發(fā)射設(shè)備體積小、功耗低、成本低,

41、而且安裝簡(jiǎn)易,只需接通普通電源即可正常工作;同時(shí),可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)三維定位,并可獲得樓層信息;根據(jù)需要,BDID可擴(kuò)展信息發(fā)布和廣播功能。另外,現(xiàn)有的BD2接收機(jī)無(wú)需更改任何硬件就可以接收BDID信號(hào)。(3項(xiàng)目應(yīng)用示范內(nèi)容本項(xiàng)目應(yīng)用合作方為易程科技股份有限公司,是由清華大學(xué)整合鐵路相關(guān)企業(yè)優(yōu)勢(shì)資源組建成立的公司,主要致力于交通行業(yè)的信息系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,包括通客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)的解決方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、IT支撐系統(tǒng)平臺(tái)軟件研發(fā)、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)制造和系統(tǒng)集成,已經(jīng)在我國(guó)鐵路領(lǐng)域的信息化建設(shè)領(lǐng)域,承擔(dān)滬寧、滬杭、海東、京滬、哈大、廣深港、廣珠城際、長(zhǎng)吉、成灌、合蚌、京秦、武廣、寶成、福廈、膠濟(jì)等多條客運(yùn)專

42、線客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)。該公司作為中國(guó)領(lǐng)先的交通智能客服系統(tǒng)和服務(wù)提供商,專注于“交通智能客服系統(tǒng)”領(lǐng)域,通過(guò)積極吸收國(guó)內(nèi)外優(yōu)勢(shì)技術(shù)和服務(wù)理念,圍繞客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)的各個(gè)核心組成部分,實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新。本項(xiàng)目為行業(yè)信息化提供了一個(gè)集室內(nèi)外位臵服務(wù)、語(yǔ)音集群、綜合視頻指揮、數(shù)據(jù)信息交互為一體的無(wú)線指揮調(diào)度系統(tǒng)理想解決方案,能有效滿足我國(guó)交通行業(yè)客運(yùn)高峰期長(zhǎng)、人流密集、業(yè)務(wù)繁重、工作作業(yè)面大、環(huán)境復(fù)雜的管理需求,提升行業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的的信息匯總能力、快速反應(yīng)能力、決策分析能力、協(xié)同工作能力和現(xiàn)場(chǎng)控制能力。應(yīng)用方易程股份將發(fā)揮在鐵路客運(yùn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定者和市場(chǎng)主導(dǎo)者有利條件,本項(xiàng)目可以快速在鐵路領(lǐng)域形成規(guī)模應(yīng)用平。

43、本項(xiàng)目體現(xiàn)了當(dāng)前我國(guó)行業(yè)信息化管理的極大共性需求,可在民航、水運(yùn)、公路、水運(yùn)、城市地鐵等各交通領(lǐng)域及公安、城管、電力等推廣,結(jié)合易程在交通領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)積累,通過(guò)鐵路樞紐等行業(yè)應(yīng)用可帶動(dòng)北斗用戶群體的急速增長(zhǎng)。本項(xiàng)目研制的室內(nèi)外無(wú)縫定位解決方案,不僅能滿足行業(yè)終端使用需求,同時(shí)也可以做為旅服平臺(tái)有效補(bǔ)充,借助智能手機(jī)WiFi功能,為廣大旅客提供進(jìn)出站、登乘指引,商品導(dǎo)購(gòu)和在途信息交流等服務(wù)。(二主要性能指標(biāo)及先進(jìn)性(1主要性能指標(biāo)1北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航OTrack-32A芯片主要性能指標(biāo) 2北斗多模行業(yè)手持終端性能指標(biāo)北斗多模行業(yè)手持終端主要功能: 終端一般規(guī)格: 3室內(nèi)北斗信號(hào)發(fā)射裝臵BDI

44、D性能指標(biāo)A.頻點(diǎn):1561.098MHZB.調(diào)制方式:CDMA;C.電文內(nèi)容:位臵(經(jīng)度、緯度、高度、建筑物名稱、樓層、BDID號(hào)、實(shí)時(shí)廣播信息(待選;D.電文速率:9600bPS;E.設(shè)臵接口:RS232接口;F.室內(nèi)定位精度水平方向優(yōu)于5米;高程方向優(yōu)于2米;G.室內(nèi)外無(wú)縫切換時(shí)間:小于100ms;H.啟動(dòng)時(shí)間:小于10ms;I.功耗:小于10mw;J.體積:小于40mm*30mm*20mm;(2先進(jìn)性1創(chuàng)新的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片架構(gòu)基于Host-Base架構(gòu)、65納米工藝的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片,不僅使國(guó)內(nèi)導(dǎo)航芯片又前進(jìn)了一代,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,而且使北斗手持終端在成本、性能方面可以與GP

45、S手持終端同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng),為北斗應(yīng)用開(kāi)啟廣闊應(yīng)用空間,基于該芯片的衛(wèi)星導(dǎo)航方案主要特點(diǎn):衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)算與應(yīng)用程序共用同一處理器,提高效率、節(jié)約成本;衛(wèi)星導(dǎo)航多系統(tǒng)兼容并實(shí)現(xiàn)互操作,能擴(kuò)展導(dǎo)航服務(wù)的覆蓋范圍和可靠性,改善導(dǎo)航定位、測(cè)速和授時(shí)的幾何分布,更多的冗余信號(hào)有望獲得更高的精度,更好的連續(xù)性和可用性,完好性得以改進(jìn);采用靈活高效的匹配濾波器和相關(guān)器電路結(jié)構(gòu),匹配濾波器用于搜索和捕獲,相關(guān)器用于跟蹤,北斗二號(hào)、GPS共用同一匹配濾波器和相關(guān)器,效率高,且具有很強(qiáng)的處理能力,可以提高捕捉靈敏度,減小啟動(dòng)時(shí)間,減少偽捕捉現(xiàn)象,且電路規(guī)模小,效率高,功耗低、靈活性強(qiáng);采用可配臵的射頻信號(hào)處理方法,采用同一

46、射頻電路,經(jīng)過(guò)不同配臵,可以接收不同頻率的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào);采用卡爾曼濾波的方法濾除觀測(cè)值噪聲,解決觀測(cè)值的不連續(xù)性,以提高定位精度和定位連續(xù)性。2采用北斗兼容偽距差分高精度定位技術(shù)通過(guò)偽距差分定位技術(shù)的創(chuàng)新研究,提高了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的抗干擾能力和提供有效性判定依據(jù),實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)編碼的選擇,有效提高定位精確度,使單北斗差分定位精度達(dá)到了1M以內(nèi)。3北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和DR系統(tǒng)融合導(dǎo)航技術(shù)GNSS和DR兩種系統(tǒng)的信息融合可以發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn),在可見(jiàn)星較少或者遮擋反射比較嚴(yán)重時(shí)仍然可以提供較好的定位結(jié)果。本項(xiàng)目終端方案將在北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)上,加入低成本MEMS陀螺儀器件,組成了一個(gè)微型化的

47、組合導(dǎo)航系統(tǒng)(BGI,并且能適應(yīng)手持終端對(duì)于低成本、低功耗、小尺寸的要求,在衛(wèi)星失鎖狀態(tài)下,亦可短時(shí)間內(nèi)定位、測(cè)速、測(cè)姿,形成北斗、GPS雙系統(tǒng)組合導(dǎo)航系統(tǒng)。4衛(wèi)星導(dǎo)航與無(wú)線通信深度融合終端產(chǎn)品采用北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航與無(wú)線通信技術(shù)深度融合設(shè)計(jì),信息交互傳輸高效、可靠,使導(dǎo)航與通信得以完美結(jié)合和應(yīng)用,提升了終端產(chǎn)品的性能和實(shí)用性。5北斗室內(nèi)覆蓋技術(shù)本項(xiàng)目研制室內(nèi)北斗二號(hào)衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射裝臵,簡(jiǎn)稱BDID (BeiDou Identification,該裝臵采用簡(jiǎn)易偽衛(wèi)星原理,在室內(nèi)發(fā)射北斗衛(wèi)星信號(hào),使現(xiàn)有北斗導(dǎo)航設(shè)備在不改變?nèi)魏斡布那疤嵯?進(jìn)入室內(nèi)后接收BDID信號(hào),繼續(xù)定位,從而實(shí)現(xiàn)室外/室內(nèi)連續(xù)

48、無(wú)縫定位。BDID產(chǎn)品的尺寸小:與一張名片大小相仿,功耗低:小于10mw,定位時(shí)間快:小于100ms,定位精度高:水平5米、高程2米,成本低:不超過(guò)100元,很容易嵌入相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送地點(diǎn),并且只需接通電源即可工作,無(wú)需時(shí)間同步,安裝簡(jiǎn)單,便于大規(guī)模布控和應(yīng)用。信號(hào)可以完全在室內(nèi)被使用,把定位導(dǎo)航真正帶進(jìn)室內(nèi),對(duì)于特大面積室內(nèi)外無(wú)縫定位具有較好的實(shí)用性和可靠性。6WiFi室內(nèi)覆蓋定位技術(shù)通過(guò)建立WiFi室內(nèi)傳播模型,研究結(jié)合地理信息的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)室內(nèi)定位技術(shù),設(shè)計(jì)WiFi室內(nèi)導(dǎo)航電文,制定室內(nèi)(無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)(AP,Access Point坐標(biāo)格式,實(shí)現(xiàn)AP位臵坐標(biāo)的播發(fā),通過(guò)室內(nèi)導(dǎo)航電文的播發(fā),使

49、用戶迅速鎖定大致位臵,提高定位速度;通過(guò)終端接收到的多個(gè)AP的坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度,結(jié)合地理信息,實(shí)現(xiàn)基于WiFi的室內(nèi)精確定位,在不需指紋數(shù)據(jù)采集的情況下提升WiFi定位精度。三、項(xiàng)目研制方案(一技術(shù)方案(1北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片OTrack-32A技術(shù)方案OTrack-32A芯片是東方聯(lián)星在現(xiàn)有量產(chǎn)的OTrack-32芯片基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),通過(guò)北斗多模導(dǎo)航基帶信號(hào)處理算法分析、北斗多模導(dǎo)航基帶芯片設(shè)計(jì)、導(dǎo)航定位功能電路設(shè)計(jì)以及定位解算算法分析、北斗多模解算程序設(shè)計(jì)等基于Host-Base架構(gòu)的芯片方案設(shè)計(jì),研制65nm導(dǎo)航基帶芯片,將低成本的北斗多模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶芯片與終端AP應(yīng)用處理器相結(jié)合,導(dǎo)航芯片負(fù)責(zé)基帶信號(hào)跟蹤捕獲處理,而定位解算以及相關(guān)的輔助處理均輸出到終端AP應(yīng)用處理器中進(jìn)行,即Host-Base依靠主機(jī)的方式來(lái)