2024年我國高精度GNSS芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及未來發(fā)展態(tài)勢研究預(yù)測-中金企信發(fā)布

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報告發(fā)布方：中金企信國際咨詢《品牌認(rèn)證-高精度GNSS芯片行業(yè)TOP企業(yè)市場占有率專項評估報告（2024版）-中金企信發(fā)布》

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1、高精度GNSS芯片的技術(shù)特征

在整個高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)鏈中，以高精度GNSS芯片為核心的上游器件是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的驅(qū)動因素，是終端集成、系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)的重要支撐，也是整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有先天的脆弱性和局限性。首先，導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航信號要穿過大氣層、電離層才能到達(dá)位于地面、空中的用戶接收設(shè)備，衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)必然受到大氣層、電離層變化的影響；其次，導(dǎo)航信號還可能因為建筑物、山體等遮蔽物造成反射，因此地面接收設(shè)備接收到信號常常是經(jīng)反射的信號，而不是衛(wèi)星直接播發(fā)的信號。第三，在國際電信聯(lián)盟的頻率分配中，L頻段不僅分配給了衛(wèi)星導(dǎo)航，還分配給了其它無線電業(yè)務(wù)，相鄰頻段工作的射頻發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生的段外輻射也會給衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)生無意干擾?？傮w而言，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)固有的脆弱性、局限性使衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)存在著不足，用戶在任何時間、任何地點、任何環(huán)境下暢通無阻地使用衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的難度較大，依賴衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的國家基礎(chǔ)設(shè)施的安全、高效、穩(wěn)定運行面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

對于GNSS數(shù)據(jù)接收設(shè)備而言，衛(wèi)星與GNSS數(shù)據(jù)接收設(shè)備相距數(shù)萬公里，任何一臺接收機都不能預(yù)知自己會接收到哪顆衛(wèi)星的信號。由于衛(wèi)星與接收機的相對運動關(guān)系、衛(wèi)星時鐘頻漂、本地晶體振蕩頻率漂移，接收機無法獲知接收信號載波、相位與本地載波、相位之間是否一致，因此GNSS數(shù)據(jù)接收設(shè)備要分別從衛(wèi)星（PRN碼）、偽碼相位、載波多普勒頻率三個方向?qū)π盘栠M行搜索。接收機接收到的衛(wèi)星信號很微弱，一般是淹沒在噪聲當(dāng)中，而熱噪聲功率譜是很均勻的，一旦接收信號中混入了窄帶干擾，那么信號頻譜在頻域上會有顯著的變換，GNSS芯片就是要利用這些不同的特征，將干擾帶寬內(nèi)的窄帶干擾信號幅度限制在一定的范圍，從而有效降低帶內(nèi)干擾信號對接收機捕獲跟蹤的影響。

為了排除干擾提高定位準(zhǔn)度，這就要求GNSS芯片綜合運用多維矩陣運算技術(shù)、內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)、非差推導(dǎo)技術(shù)、電離層處理技術(shù)、三頻超寬巷技術(shù)、動態(tài)在航技術(shù)等抗干擾算法，從而使GNSS芯片需要持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新。

2、高精度GNSS芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

從定位精度上劃分，衛(wèi)星導(dǎo)航芯片可劃分為導(dǎo)航型和高精度型兩種。其中，導(dǎo)航型芯片以手機、可穿戴設(shè)備和共享單車等行業(yè)應(yīng)用為代表，占據(jù)了絕大部分的出貨量，高精度型的應(yīng)用占比相對較小。近年來，隨著新興行業(yè)應(yīng)用的興起，衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場對高精度型的需求提升，以汽車自動駕駛、戶外機器人、無人機等為代表的高精度應(yīng)用正在大規(guī)模普及，不久將來，衛(wèi)星導(dǎo)航將發(fā)展到以高精度定位為主的基本格局。此發(fā)展過程對導(dǎo)航型和高精度芯片廠商均是一個發(fā)展機遇，傳統(tǒng)導(dǎo)航型芯片廠商如u-blox、ST的產(chǎn)品正從單頻向雙頻過度，未來還將提升為三頻（頻點越多性能越好），高精度芯片廠商也在逐步降低成本、體積和功耗，以適配大規(guī)模應(yīng)用的需要，雙方最終會在高精度應(yīng)用部分市場展開競爭。而這個發(fā)展過程還需要一段時間，約為3-5年。對于導(dǎo)航型芯片廠商最大挑戰(zhàn)在于高精度定位的算法，這也正是高精度芯片廠商的優(yōu)勢所在；而對于高精度芯片廠商的挑戰(zhàn)在于降低成本以及市場開拓，畢竟消費類、工業(yè)化的導(dǎo)航定位市場目前絕大部分掌握在導(dǎo)航型芯片廠商手中。

3、高精度GNSS芯片主要產(chǎn)業(yè)應(yīng)用情況及未來發(fā)展趨勢

目前高精度GNSS芯片的下游傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要有測量測繪、形變監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等，新興應(yīng)用領(lǐng)域主要有汽車自動駕駛、無人機、戶外機器人、物聯(lián)網(wǎng)等。

高精度GNSS產(chǎn)品目前已在測量測繪、形變監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域成功實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在戶外機器人市場實現(xiàn)小規(guī)模供應(yīng)。相關(guān)產(chǎn)品在終端領(lǐng)域的實現(xiàn)主要通過兩種方式，一種是向終端產(chǎn)品廠商銷售集成了高精度GNSS芯片的板卡/模塊；另一種是銷售自產(chǎn)的高精度GNSS接收機、農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)。此外，隨著新興應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω呔鹊男枨蠹由?，高精度GNSS技術(shù)在新興領(lǐng)域?qū)玫綇V泛運用。目前汽車自動駕駛、無人機、戶外機器人、物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域作為未來重點拓展方向，并已具備開拓相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)布局及產(chǎn)品儲備。