當前,全球數字化發展日益加快,時空信息、定位導航服務成為重要的新型基礎設施。作為我國重大戰略性時空基礎設施,北斗衛星導航系統正為交通、金融、通信、能源、電力等國民經濟命脈提供準確的時間和位置信息,是保障國家重要設施運行安全的基礎。隨著北斗規模應用進入市場化、產業化、國際化發展的關鍵階段,北斗芯片“硬科技”作為北斗地面應用的關鍵底座,也在被更多人關注和重視。芯片是衡量一個國家綜合實力的重要標志之一,是信息產業的核心與基石。深圳華大北斗科技股份有限公司(以下簡稱“華大北斗”)作為國內北斗GNSS(全球導航衛星系統)衛星導航定位芯片領域頭部企業,始終緊跟國家科技創新戰略布局,堅持“著眼于芯片、投入于芯片、創新于芯片”的發展理念,深耕衛星導航定位芯片研發和應用,不斷突破創新,用北斗“芯”守護我國時空信息安全。
用“芯”筑牢中國自主可控的時空基準
時空信息是人類利用信息資源服務于生產生活的關鍵要素。在萬物互聯時代,北斗導航定位授時技術所提供的位置信息和時間數據是連接“虛擬”和“現實”世界的核心關鍵,時空信息與其他數據融合創新應用是實現智能化信息服務的核心資源和創新主線。我國自發展北斗系統開始,便提出北斗系統的建設首先就是為了掌握國家自主可控的時間和空間基準,并提供泛在服務。
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北斗芯片是構建我國時空信息安全的應用基石。北斗導航定位信息是時空數據中的關鍵信息,其真實性和保密性是各類應用安全可靠的先決條件,一旦精準導航定位數據遭到篡改及竊取將造成嚴重的經濟損失,甚至危及人身乃至重要設備、基礎設施和國防安全。如何確保信息在傳輸鏈路中不被竊取和篡改成為北斗行業應用的剛需。在北斗芯片內部設計硬件加密單元,實現“信源級”位置信息加密輸出是解決這一隱患的關鍵,也將為基于位置信息的行業應用提供底層安全支撐。華大北斗自研的北斗GNSS衛星導航定位芯片支持“信源級”位置信息安全加密技術,對傳輸的數據進行加密處理,保障傳輸數據的機密性,滿足關鍵重要行業北斗位置信息安全及可信位置服務需求,從技術層面保障我國時空信息的本質安全,為我國數字化建設筑牢安全底座。
北斗芯片是北斗應用自主可控的關鍵保障。北斗芯片產業作為北斗產業鏈的上游,是產業發展的基礎和支撐。提高北斗衛星導航定位芯片的技術水平,推出性能更高、性價比更好的產品,擺脫對國外廠商高端芯片產品的依賴,實現有效國產化替代,是保證北斗應用自主可控的關鍵一步。只有依托自主可控的、先進的北斗芯片,才能徹底解決我國北斗應用和時空信息安全面臨的潛在威脅。
北斗芯片為國家綜合PNT(定位導航授時,即定位Positioning、導航Navigation、授時Timing)體系建設構筑堅實基礎。當前,我國正在加快推進以北斗系統為核心的國家綜合PNT體系建設工作,目標是提供一個安全可靠、性能更優、無處不在、無時不有的時空基礎設施。到2035年,我國還將建設更加無所不在,集成化、智能化的國家綜合定位導航授時系統。衛星導航定位系統的信號通過衛星發射到地面后,核心技術是芯片接收信號并將其解算,才能獲取精確的位置和時間信息。因此,整個北斗衛星導航系統的基礎能力都需要芯片來承載。華大北斗研發的芯片處在北斗產業鏈中的關鍵環節,是地面接收段的核心部分,為完全自主可控的國家綜合PNT體系應用構筑了堅實的基礎。
北斗芯片將促進產業融合創新發展。隨著各類行業應用領域對時空信息的需求越來越高,北斗產業發展必須通過融合創新應用才能在實現北斗產業應用發展的同時,促進行業應用技術和應用模式的創新。作為提供核心位置信息的衛星導航定位芯片是信息融合的關鍵因素。提升北斗衛星導航定位芯片的技術水平,不僅可以促進產業數據信息的融合,使北斗應用深入各行各業,同時也可以促進各行各業自身技術發展,實現產業結構升級。
芯片級北斗高精度定位解決方案賦能行業高質量安全發展
北斗全球系統建設開通并穩定運行超過兩年時間,在關鍵行業領域,以華大北斗為代表的國內北斗芯片企業正加速核心技術攻關,不斷突破技術難關,通過自主研發,將頻射、基帶等芯片高度集成,實現高精度板卡“芯片化”,降低高精度定位應用的成本和門檻,為行業應用提供高性能低成本高性價比芯片級北斗高精度定位解決方案,推動國產北斗芯片規模化應用,支撐北斗產業高質量發展。
“單北斗定位芯片”護航長江航運。“河漢縱且橫,北斗橫復直”,北斗之于中國人,自古以來就有指路明燈的美好寓意。今天,我國自主研制的多功能單北斗智能船載終端已在長江三峽段投入使用,后續將為長江18萬條船舶陸續安裝使用。該船載終端集成國產北斗導航雙頻定位芯片,支持北斗三號系統,定位精度高、啟動速度快,船舶位置信息獲取更及時準確。憑借單北斗系統獨立定位能力,可確保長江航運位置信息的安全性。多功能單北斗智能船載終端是北斗衛星導航技術在智慧航運領域的突出應用,將為長江航運打造安全通暢高效便捷的“水上高速公路”提供技術支撐,助力智慧航運建設,助推長江航運高質量安全發展。
“單北斗定位芯片”護航氣象探空氣球。為了填補我國氣象探空衛星導航芯片領域的空白,中國氣象局氣象探測中心攜手國產北斗芯片廠商成功研制出“春分I號”氣象探空芯片模組。經過反復試驗驗證,該芯片模組具有高精度定位、高集成度、高可靠性、低功耗、低成本及硬件標準化、數據處理標準化等顯著優點。該氣象專用模組一經推出,即打破國際探空市場對衛星導航芯片技術的壟斷。2019年7月,“春分I號”第一批次量產下線。2021年5月1日,搭載該芯片模組的新型探空儀在安徽安慶探空站成功升空。該芯片模組可支持北斗衛星導航系統、全球定位系統(GPS)等多種導航系統,目前我國天氣預報已經完全實現了“單北斗獨立定位”,保證了基礎數據的安全性。
“單北斗高精度授時芯片”護航中國時間。時間與我們的社會生活息息相關。例如統一準確的時間基準是電力、電信、金融網絡安全組網的根本保證;為高鐵列車通信和調度、廣電數字信號發射系統提供精準時頻同步。正是國產單北斗高精度授時芯片的應用,才能為“中國時間”提供基礎能力保障,擺脫過度依賴GPS授時的現狀。
我國自主研制的多功能單北斗智能船載終端已在長江三峽段投入使用,后續將為長江18萬條船舶陸續安裝使用,助力長江黃金水道高質量發展。
從戰略高度加快推動北斗衛星導航定位芯片產業發展
黨的二十大報告指出,“以國家戰略需求為導向,集聚力量進行原創性引領性科技攻關,堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰”“加快建設制造強國、質量強國、航天強國、交通強國、網絡強國、數字中國”,這為北斗產業的發展指明了目標和方向。過去幾十年,我國通過“集中力量辦大事”的方式不斷實現突破,國產衛星導航定位芯片及其產業鏈的良性發展需要國家、科研院所、企業的共同努力。與“健全關鍵核心技術攻關新型舉國體制”相一致,國家及主管部門可以根據既有的產業基礎和發展情況,對技術創新能力強、已經形成規模、有一定市場占有率的衛星導航定位芯片企業進行遴選,對具備重大發展潛力的企業給予重點支持和資金投入,助力企業做優做強,盡快形成引領效應。通過國資成分龍頭企業整合產業資源,帶動產業發展,解決目前“散弱小”問題,用“芯”帶動北斗產業高質量發展,用“芯”支撐和服務北斗全球應用國家戰略。
求木之長者,必固其根本。華大北斗將秉持初心,繼續加大研發投入,在自主研發道路上不斷加碼,在國家政策的支持下,持續不斷地進行芯片技術迭代升級。(推廣)
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