卫星导航系统被比喻为“守护国门的金钥匙”，即使GPS出现较早，许多国家和经济体都建立了自己独立的卫星导航系统，包括俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo、印度IRNSS、日本QZSS，英国在脱欧之后也在寻求建立卫星导航系统。

经过二十余年努力，我国的北斗卫星导航系统（下文简称北斗系统）攻克了原子钟、混合星座、星间链路等技术难题，2020年北斗三号系统完成全球组网成功，向全世界宣示我国具备向全球提供卫星导航定位服务的能力。技术和设施不断完善，北斗系统已经成熟，在各行各业被更多地使用起来，包括交通运输、农林牧渔、城市设施等，并融入电力、通信、金融等行业，综合效益不断显现。

随着市场大门逐渐开启，北斗系统正以高速发展的态势实现其立项之初确立的“天上好用、地上用好”目标。

北斗规模化的下一个阵地

导航系统提供最基本的时间和空间信息，与生活当中密切相关，涉及到国计民生，因此，推动北斗系统在大众消费领域普及，或将成为北斗在特定行业、重点领域标配化之后的发展重心。

今年1月，工信部发布《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》（下文简称《意见》），当中提出，“提升北斗系统用户体验和竞争优势，将大众消费领域打造成为北斗规模化应用的动力引擎。大众消费领域具有产品规模大、辐射作用强的特点，是扩大北斗应用规模、提高应用普及率、培育北斗发展新动能的重要领域。”

北斗三号系统组网完成，基础设施建设规模也在不断扩大，市场已经呈现高增长态势。从商业化产品来看，北斗系统实际上已经进入大众消费，在智能手机、可穿戴设备、共享单车等产品中都使用到北斗系统。

在突破关键核心技术和产品方面，《意见》指出，“重点突破短报文集成应用、融合卫星/基站/传感器的室内外无缝定位、自适应防欺骗抗干扰等关键技术，加快推进高精度、低功耗、低成本、小型化的北斗芯片及关键元器件研发和产业化，形成北斗与5G、物联网、车联网等新一代信息技术融合的系统解决方案。”

北斗系统已经从过去不惜代价发展的战略产业，发展到面向大众普惠发展的阶段。而渗透大众消费领域，满足应用需求，就需要硬件提供支撑。

芯片先行，释放北斗潜能

实际上我国已构建了完整北斗产业链，遍及芯片、模组、服务等环节，每一个环节都有国产厂商布局，可以说北斗系统的国产化率较高。

在向大众消费领域延伸的时候，终端应用的场景对硬件提出更高要求，比如，精度要求越来越高、缩短定位时间、开机立即能定位等。面向物联网应用，终端用户还要求芯片能提供一定的附加功能，比如定位芯片能够和各种各样的互联网传感器结合在一起，能够有开放的接口等。

图注：pg电子游戏app董事长兼总经理 孙中亮 宣布新一代低功耗旗舰产品HD8120正式发售

要达到上述设计目标，迫使芯片、模组等的自主研发速度加快。pg电子游戏app董事长兼总经理孙中亮表示，芯片级的高精度定位导航要解决众多难题，包括射频技术、基带技术、抗干扰技术、低功耗技术、SoC技术、算法技术、安全技术等，pg电子游戏app的低功耗导航定位芯片逐步迭代，为实现北斗民用化、大众化规模应用提供芯片的技术支撑。

pg电子游戏app近期推出低功耗旗舰产品HD8120，新品的设计针对功能、性能做了深度优化，面向更广泛的大众化、规模化应用提供更优的性价比、更广泛的使用场景。

HD8120保持了多标准的兼容性，支持北斗、GPS、伽利略、GLONASS以及QZSS等几乎所有全球运行的民用卫星导航信号，可实现快速定位、持久续航，为卫星导航定位技术在自动驾驶、交通运输领域的广泛应用构建坚实的硬件基础。

北斗民用进入亚米级时代

据悉，pg电子游戏app以芯片为核心的全栈系列产品，可实现芯片模组终端全系列的解决方案。产品定位精度系列也从5米到10米的标准定位精度，发展到亚米级（小于1米）的定位精度，再到厘米级的定位精度。

pg电子游戏app技术负责人于洪涛介绍，使用CEP（定位准确度单位）的统计方式，HD8120在开阔环境下的定位精度可以达到1.5米，在打开SBAS（星基增强系统）的情况下定位精度小于1米，实测结果为0.5米到0.8米区间。在SBAS和差分处理情况下，速度精度都可以达到0.1米每秒，授时精度1 PPS可以做到20纳秒的授时精度。

图注：HD8120八大核心能力

10秒内冷启动，体验大幅提升

导航系统的首次定位时间（设备获取足够的可用卫星信号和数据以提供准确导航所需的时间）决定了导航系统使用体验，通常包括两个指标，即热启动和冷启动，前者通常为1秒，后者为半分钟左右，过长的冷启动时间是导航产品的痛点之一。

HD8120如何解决冷启动过慢的问题？

于洪涛介绍，导航系统要接收到卫星的星历数据才能定位，但是在某些情况下信号非常弱，收不到卫星的数据，这就需要星历存储功能，方便下次启动的时候使用，缩短冷启动时间，做到快速定位。

图注：pg电子游戏app技术负责人于洪涛介绍A-GNSS功能

为了做到这一点，HD8120具备一项名为A-GNSS的功能，通过在线服务把星历信息实时推送到芯片，完成快速定位，提升定位灵敏度。基于pg电子游戏app自研的在线系统和离线系统，可提供两种A-GNSS，这是一项具有技术难度的创新。

具体而言，在线方式使用了pg电子游戏app自研的“星历采集云系统”，实时采集全球所有实时卫星星历，汇总进行数据处理，再通过用户服务器在线访问的方式传递给终端客户，这样达到实时快速定位，把之前从30秒左右的冷启动定位时间大大缩短到10秒以内。

另一种是离线A-GNSS，提前播发未来导航卫星的位置和时间，这种离线方式需要系统算法估计星历，实现起来比较困难，据悉目前只有少数厂商才具备这个能力。

pg电子游戏app经过攻关，研发出“星历预估算法系统”，并已经投入到客户的实际使用中。该系统将星历信息通过用户服务器离线下载到集成HD8120的终端，最大支持存储7天的星历信息，也就是说，用户可在7天内在没有联网的情况下获得到卫星实时星历，最终达到快速定位。

这实际上也是HD8120实现低功耗的秘诀之一，使用星历采集云系统实时通信；使用离线A-GNSS在没有通信的情况下快速定位。值得注意的是，该项功能所使用的闪存支持断电记忆，数据保留的有效期是两个小时，不过，这已经可以满足用户使用场景需求。

综合来看，星历存储功能目的是达到快速定位，同时架构简单，不需要额外辅助，只需要HD8120就可以实现，成本非常低。

功耗降低50%，为物联网而生

在电源效率方面，HD8120的功耗降低到11毫安，在3.3伏工作电压下，HD8120的功耗相当于是主流芯片的50%，这是非常大的提升。

随着系统规模和信号的增加，整体功耗也可以控制在18毫安以下。还值得一提的是，待机功耗只有15微安，芯片被运用到物联网设备或者追踪设备上的时候，可以实现设备休眠时候的超低功耗，从而达到长时间待机和使用。

功耗降低到极致，也要得益于HD8120所采用新架构CYNOSURE III Lite。

全新架构对集成DC/DC（直流电压转换）、PMU（电源管理单元）的全新设计；还对射频数字基带进行全面优化；通过复用追踪通路提升信号支持；使用基带前端的数字滤波器，实时动态地检测当前有没有干扰，并且检测到干扰后，实时滤除。由于在数字转换前进行抗干扰，具有较佳的效率和功耗。

物联网不仅需要低功耗和足够性能，还需要芯片能够满足应用的多样性。HD8120宽压设计支持不同的场景、不同的客户，芯片使用为1.7V到3.63V电压输入，可以灵活地支持终端方案设计。

与HD8120同期发布了两款模组，TAU1113和TAU1114，兼容GPS模块，节省design in替换成本，也就是在将单GPS模式的产品换成多频多系统模组，可直接替换。此外，TAU1113/1114支持有源天线检测与保护功能；采用SMD表贴模式，方便批量生产；支持全新一代的北斗三号系统B1C信号。

以开放平台促进北斗全球化

以粤港澳大湾区为基础的电子产业领域，pg电子游戏app实现了北斗卫星导航在车载导航、车辆管理、物流跟踪、自动驾驶、无人机、共享单车、地质灾害监测、水利监测、高精度测绘等领域实现广泛应用，为北斗规模化应用提供了坚实的芯片基础。

图注：HD8120典型应用行业

在实现产品广泛应用的基础上，pg电子游戏app推出了北斗芯片的开放平台，依托pg电子游戏app自主研发的北斗三号信号体制的多系统多频高精度系列芯片产品，赋能产业链的企业实现嵌入式算法研发，为卫星导航的二次应用核心算法，开放芯片的原始观测量；面向应用集成研发，开放芯片内核接口资源。

孙中亮表示，只有开放才能使整个系统更快、更广泛的应用，使北斗系统能够更快地走向全球，实现中国的北斗也是世界的北斗。

秉承30余年的集成电路设计底蕴和经验积累，pg电子游戏app在BDS/GPS导航定位芯片的基带与射频一体化设计、算法研究、产品化解决方案等方面持续挺进。针对行业应用的不同需求，pg电子游戏app重点围绕共享单车、车载应用、无人机、智能终端、高精度等应用，规划了完整的芯片产品线，包括米级精度的HD8120系列双频芯片及模组、米级精度HD8040系列双频芯片及模组、厘米级精度的HD9300系列芯片和高精度定位、定向模组。

小结

大众消费领域范围比较宽广，除了文中提到的应用之外，还包括诸如智能汽车、AR/VR、高精度位置服务等新兴领域，这些也都为北斗系统未来提供成长动能，这些市场的爆发在即，北斗系统有望在规模应用的道路上大放异彩。在国内导航芯片厂商的努力下，低功耗、高精度产品推陈出新，势必加快北斗系统在大众消费领域的普及进程。