一、GPS芯片直接影響GPS產(chǎn)品差異
全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)是一種以人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準(zhǔn)確的地理位置、車(chē)行速度及精確的時(shí)間信息。GPS自問(wèn)世以來(lái)，就以其高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活吸引了眾多用戶(hù)。GPS不僅是汽車(chē)的守護(hù)神，同時(shí)也是物流行業(yè)管理的智多星。隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，GPS有著舉足輕重的作用，成為繼汽車(chē)市場(chǎng)后的第二大主要消費(fèi)群體。GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。
GPS芯片一種用于定位的特殊科技芯片。是GPS系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，決定著接受終端的實(shí)際使用性能表現(xiàn)如何，GPS芯片的優(yōu)劣在很大程度上決定了不同GPS產(chǎn)品的性能差異，可以說(shuō)GPS核心芯片直接關(guān)系到GPS產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和未來(lái)發(fā)展走向。
| GPS芯片展示圖 |
資料來(lái)源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)GPS行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資前景分析報(bào)告（2022-2029年）》顯示，GPS芯片作為GPS系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，核心芯片的優(yōu)劣在很大程度上決定了GPS產(chǎn)品的性能差異，近年來(lái)，隨著GPS產(chǎn)品的應(yīng)用，GPS芯片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出一種蓬勃發(fā)展的局面。當(dāng)下設(shè)計(jì)生產(chǎn)GPS芯片的廠家已超過(guò)10家，其中包括美國(guó)SiRF(瑟孚)、Garmin(高明)、摩托羅拉、索尼、富士通、飛利浦、Nemerix、uNav、uBlox等。
目前國(guó)內(nèi)在售便攜式GPS產(chǎn)品采用的芯片主要廠商包括有SiRF、Telechips、MEDIATEK、MStar四個(gè)，搭配這些廠商的芯片所開(kāi)發(fā)的GPS方案根據(jù)配置也非常豐富。GPS設(shè)備廠商會(huì)選擇其中一種或者多種方案推出其終端產(chǎn)品，即同品牌廠商也會(huì)根據(jù)不同情況，選擇不同的芯片，以推出不同檔次和不同功能的產(chǎn)品。
|
名稱(chēng) |
產(chǎn)品介紹 |
|
SiRFstarIIe |
a.LP：產(chǎn)品低功率，靈敏度：-145dBm，在定位后依然耗電,如HOLUXGM-210。 b.XtracV1：高靈敏度，靈敏度高于starIIe/LP,硬件一樣。如HOLUX270U。 c.XtracV2：糾正了V1版本的缺點(diǎn)，信號(hào)貼近現(xiàn)實(shí)，如HAICOM的303S、HOLUX231、MINIGPS。 |
|
SiRFstarIII |
靈敏度：-159dBm（實(shí)測(cè)約為-154dBm），雖然內(nèi)建correlator為220000顆,未必更耗電，因?yàn)橹瞥虖?/span>0.18u改成0.13u。如HOLUX236、HAICOM新款的藍(lán)牙GPS、環(huán)天338、麗臺(tái)9553。 |
|
SonysinglechipsolutionCXD2951 |
SONY第三代芯片，靈敏度：-152dBm。 |
|
NemerixNJ1006(RF)+NJ1030(Baseband) |
靈敏度：-147dBm，產(chǎn)品耗電量低，采用此芯片的GOPASSGPT-700，850AMH的鋰電池都有20個(gè)小時(shí)的表現(xiàn)。 |
|
RFMD |
MicroDevices(RFMD)是業(yè)界首個(gè)高集成度藍(lán)牙/GPS解決方案——RF8900，該設(shè)計(jì)將藍(lán)牙通信和GPS技術(shù)集成在一個(gè)完整的系統(tǒng)中。據(jù)稱(chēng)該產(chǎn)品與同類(lèi)產(chǎn)品相比可減少20%的尺寸，并使成本降低25%，據(jù)傳RIKALINE的6033將采用這個(gè)芯片。 |
|
Evermore |
中國(guó)臺(tái)灣生產(chǎn)，性?xún)r(jià)比高，采用此芯片的HAICOM303E,性能表現(xiàn)優(yōu)于HOLUX270U。 |
資料來(lái)源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
二、基礎(chǔ)設(shè)施完善，產(chǎn)業(yè)鏈分工明確
2020年，SpaceX公司使用獵鷹九號(hào)（Falcon9）火箭分別成功發(fā)射了一顆由洛克希德?馬丁公司研發(fā)的GPSⅢ衛(wèi)星，它們將取代目前已經(jīng)老舊的GPS衛(wèi)星，確保美國(guó)保有31顆可用GPS衛(wèi)星。這兩次發(fā)射的衛(wèi)星編號(hào)分別為GPSⅢSV03和GPSⅢSV04，是美國(guó)GPSⅢ計(jì)劃中的第三、四顆。隨著GPS衛(wèi)星星座現(xiàn)代化的繼續(xù)，GPSⅢSV04到位后，軌道上的四顆GPSⅢ衛(wèi)星將占GPS星座31顆衛(wèi)星的12％左右。下一顆衛(wèi)星GPSⅢSV05已經(jīng)完成，據(jù)悉，新型GPSⅢ型衛(wèi)星比此前衛(wèi)星有明顯改進(jìn)，提供的精度是此前衛(wèi)星的3倍，抗干擾能力是此前衛(wèi)星的8倍。
目前，美國(guó)GPS衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射了72顆，基于空間衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及各類(lèi)增強(qiáng)系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施，GPS高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)已形成了分工明確、層次清晰完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。GPS高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端廠商集成核心主板、射頻天線(xiàn)、通訊模塊、數(shù)據(jù)鏈模塊、藍(lán)牙模塊、Wifi模塊、慣導(dǎo)模塊、外觀設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、核心軟件等形成高技術(shù)終端產(chǎn)品。解決方案提供商圍繞客戶(hù)的定制需求，結(jié)合終端產(chǎn)品，并開(kāi)發(fā)集成應(yīng)用軟件、算法軟件等，向用戶(hù)提供完整的解決方案。行業(yè)發(fā)展初期，系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)往往都由用戶(hù)自主完成，隨著專(zhuān)業(yè)化分工的不斷深入，用戶(hù)已開(kāi)始將服務(wù)外包給第三方，系統(tǒng)集成商向服務(wù)提供商延伸或形成獨(dú)立的服務(wù)提供商將成為未來(lái)的趨勢(shì)。GPS高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)如下圖所示：
| GPS衛(wèi)星導(dǎo)航高精度應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈 |
資料來(lái)源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、GPS已服務(wù)全球，具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
目前，世界上成熟的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要有美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、中國(guó)的北斗系統(tǒng)（BDS）、歐洲的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）
對(duì)比其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS依然具有較大優(yōu)勢(shì)。目前對(duì)GPS最大的威脅是來(lái)自中國(guó)的北斗系統(tǒng)（BDS），BDS自2020年7月31日北斗三號(hào)正式開(kāi)通以來(lái)，BDS基本導(dǎo)航服務(wù)可向全球提供精度優(yōu)于5米的定位服務(wù)，最高精度定位動(dòng)態(tài)可達(dá)到分米級(jí)，靜態(tài)可達(dá)到厘米級(jí)。另外，GLONASS雖已服役全球，但性能相比BDS和GPS稍遜，且GLONASS軌道傾角較大，導(dǎo)致其在低緯度地區(qū)性能較差。Galileo的觀測(cè)量質(zhì)量較好，但星載鐘穩(wěn)定性稍差，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性較差。
目前，BDS已經(jīng)服務(wù)全球，性能與GPS旗鼓相當(dāng)，但是，總體來(lái)看，由于GPS開(kāi)發(fā)時(shí)間早，在技術(shù)上相對(duì)成熟，定位準(zhǔn)確，全球覆蓋，用戶(hù)容量無(wú)限。產(chǎn)品具備一定的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的BDS雖然跟GPS屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但由于兩種定位系統(tǒng)都擁有自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，因此，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，更多是處于互補(bǔ)關(guān)系。比如，在2020年中美合作完成北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)PRN編號(hào)十年延續(xù)申請(qǐng)，并就簽署北斗B2a和GPSL5信號(hào)互操作聯(lián)合聲明達(dá)成共識(shí)。另外，我國(guó)在北京、上海、西安三地?cái)?shù)據(jù)中心分別建設(shè)了3個(gè)以北斗信號(hào)為主、GPS信號(hào)為輔的一級(jí)時(shí)間源節(jié)點(diǎn)，電網(wǎng)系統(tǒng)下屬各單位近百萬(wàn)臺(tái)信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)北斗授時(shí)。
|
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能對(duì)比 |
||||
|
|
北斗系統(tǒng)（BDS） |
GPS |
格洛納斯（GLONASS） |
伽利略（GALILEO） |
|
所屬?lài)?guó)家/地區(qū) |
中國(guó) |
美國(guó) |
俄羅斯 |
歐盟 |
|
已發(fā)射衛(wèi)星（顆） |
59 |
72 |
-- |
30 |
|
在軌衛(wèi)星（顆） |
51 |
34 |
27 |
26 |
|
功能 |
定位導(dǎo)航授時(shí)、短報(bào)文通信、國(guó)際搜救、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位 |
導(dǎo)航、測(cè)量、授時(shí) |
定位、導(dǎo)航、測(cè)速、授時(shí) |
定位、導(dǎo)航、 授時(shí)、搜救 |
|
定位精度（米） |
10（全球） 5（亞太地區(qū)） |
10 |
10 |
3 |
|
測(cè)速精度（米/秒） |
0.2（全球） 0.1（亞太地區(qū)） |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
|
授時(shí)精度（納米） |
20（全球） 10（亞太地區(qū)） |
20 |
20 |
20 |
|
優(yōu)勢(shì)特色 |
具有短報(bào)文通信功能，自足性好，抗毀性強(qiáng) |
技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定，軍用精度最強(qiáng) |
抗干擾能力強(qiáng)，定位精度高，高緯度地區(qū)使用更佳 |
多國(guó)參與建設(shè)，非軍方控制，民用精度最強(qiáng) |
資料來(lái)源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、自動(dòng)駕駛有望為GPS芯片打開(kāi)新增長(zhǎng)空間
近年來(lái)，隨著汽車(chē)智能化的快速發(fā)展，全球自動(dòng)駕駛市場(chǎng)有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)期。根據(jù)IDC，全球具備自動(dòng)駕駛乘用車(chē)的出貨量有望從2020年的27735千輛增長(zhǎng)到2024年的54247千輛。
數(shù)據(jù)來(lái)源：IDC，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
而在自動(dòng)駕駛汽車(chē)當(dāng)中，行車(chē)定位是最核心的技術(shù)之一，上世紀(jì)80年代，汽車(chē)的導(dǎo)航功能就是通過(guò)單GPS星座定位的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但由于可見(jiàn)衛(wèi)星少，定位精度在50米左右。目前，全球定位系統(tǒng)（GPS）是當(dāng)前行車(chē)定位不可或缺的技術(shù)，在無(wú)人駕駛定位中也擔(dān)負(fù)起相當(dāng)重要的職責(zé)。GPS高精度定位作為自動(dòng)駕駛汽車(chē)的核心組成部分之一，旨在任何場(chǎng)景提供分米乃至厘米級(jí)精度的位置信息，使汽車(chē)具備全局車(chē)道級(jí)定位能力，是自動(dòng)駕駛功能實(shí)現(xiàn)和安全的基礎(chǔ)。
從芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)看，由于自動(dòng)駕駛汽車(chē)涉及到傳感器環(huán)境感知、高精地圖/GPS精準(zhǔn)定位、V2X信息通信、多種數(shù)據(jù)融合、決策與規(guī)劃算法運(yùn)算、運(yùn)算結(jié)果的電子控制與執(zhí)行等過(guò)程，此過(guò)程需要一個(gè)強(qiáng)勁的計(jì)算平臺(tái)統(tǒng)一實(shí)時(shí)分析、處理海量的數(shù)據(jù)與進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算，對(duì)計(jì)算能力的要求非常高。因此，自動(dòng)駕駛等級(jí)每增加一級(jí)，所需要的芯片算力就會(huì)呈現(xiàn)十?dāng)?shù)倍的上升，L2級(jí)自動(dòng)駕駛的算力需求僅要求2-2.5TOPS，但是L3級(jí)自動(dòng)駕駛算力需求就需要20-30TOPS,到L4級(jí)需要200TOPS以上，L5級(jí)別算力需求則超過(guò)2000TOPS?？梢?jiàn)，硬件架構(gòu)升級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片需求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)提升趨勢(shì)，未來(lái)隨著自動(dòng)駕駛汽車(chē)的技術(shù)升級(jí)，與之相匹配的GPS芯片也將隨著自動(dòng)駕駛滲透率快速提升，預(yù)計(jì)GPS芯片在汽車(chē)的市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)手機(jī)芯片的規(guī)模。隨著智能化對(duì)算力需求的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，GPS芯片的功能逐步成為智能汽車(chē)標(biāo)配。
【版權(quán)提示】觀研報(bào)告網(wǎng)倡導(dǎo)尊重與保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。未經(jīng)許可，任何人不得復(fù)制、轉(zhuǎn)載、或以其他方式使用本網(wǎng)站的內(nèi)容。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權(quán)問(wèn)題，煩請(qǐng)?zhí)峁┌鏅?quán)疑問(wèn)、身份證明、版權(quán)證明、聯(lián)系方式等發(fā)郵件至kf@chinabaogao.com，我們將及時(shí)溝通與處理。
