和芯星通科技（北京）有限公司总裁韩绍伟
以下是报告全文：
今天我这个报告的题目是，介绍第三代GNSS系统的概念，同时介绍全北斗兼容接收机芯片设计这个思路。前面各位企业家专家都讲得非常好，很多内容显示我们这个领域这个方向的重要性。给我做了很多铺垫。所以我想今天讲的主要内容，第一个第三代GNSS这个系统概念，同时讲这个北斗对我们GNSS系统的贡献。然后介绍第三代接收机，就是第三代GNSS系统的接收机应该是什么样，再说兼容全北斗。最后给出自己的结论。
先是第三代GNSS系统这个概念，我们回顾全球卫星导航系统的发展，可以看出这么几个阶段，第一个阶段就是最早的俄罗斯当时的苏联发了第一颗卫星。发现它的多普勒可以帮助定位，随后1960年美国就做这个事后。64年就开始正式运营了，它主要应用于美国海军，水文测量和大地测量，在我们国家也得到了很多应用。但是呢，随后美国就研制了第二代卫星导航系统。它就是现在我们用的GPS系统，这个GPS系统，也是分三个部分我们曹老师说还有环境部分。美国的GPS是1973年开始成立联合办公室。到95年完全运行。它取得了巨大的成功。在各个领域，它最初的应用目的是在军用，但是得到了非常大家都知道GPS，它不是专指美国的，但是没办法，它用了这个名字。当时呢也处于冷战阶段，所以俄罗斯也建造了它的系统。95年基本上注册完了，但是后来卫星又减少了，最后这三颗星要发上去，所以就发完了，结果这次发射失败。这是第二代系统。但是随着它的应用广泛，刚才我们也看到了物联网，它应用的非常广泛。那如果这么多的应用依赖于美国国防部控制这个系统的话，这个对一个国家的安全性就会造成非常的的威胁。就是没有这样的话语权，这样一来，欧盟，他们就提出一个建议，要做伽利略的系统，美国就尽量阻止它，不要做，不要做，但是它们还一定要做。所以伽利略系统是一种更先进的设计来建设这个伽利略的系统，美国制止不了，所以他就开始做了美国GPS现代化。随着这个伽利略系统的建设，美国GPS现代化建设，包括在原来的基础上，加了 L2C，L5这样的一些变化，使得这个系统变得更实用，更好用，这就是一个第2.5代的系统。
从这个发展阶段，我们想期待的第三代的GNSS系统是什么?这里面有一个概念就是越多的应用对GNSS系统的依赖性就越大，对GNSS安全隐患要关注，所以我们结合这样的一个背景，我们对第三代GNSS系统有这样一些期望。第一个就是需要更多的卫星，它要确保准确的位置。确保定位精度。它可以通过集合条件的改进确定精度。确保位置的可靠性。这是更多的卫星给我们带来的好处。同时呢，它还有更多的频率和更多样的调整方式，给我们带来的好处是提高抗干扰的能力。比如说在手机上，这个频率正好在这个时候受到干扰，你可以换不同的频率，降低影响。第一个入口往往不告诉你去哪儿，因为他没得到位置，所以首次定位时间实际上对我们客户用户的体验来讲，是非常重要的一个指标。同时提高高精度定位的可用性完好性和可靠性，像我们现在用的RDK可以达到灵敏度精度。我们现在只能做车辆导航，不能做辅助驾驶。因为车辆导航只要知道精密精度就可以了。你至少达到分米这个精度。但是多系口多频率，这样会让RDK的性能，那个时候会对我们整个的应用产生一个非常巨大的变化和影响。
第三个就是要具有一定的通信能力，我们现在知道地面通信结合位置，通信和位置是密不可分的。是会改变我们的生活方式，提高我们的生活质量，必须的。但地面通信它有的时候有，有的时候在山区或者没有地面网的时候，可能没有，用卫星通信就有它的好处。一个是结合地面通信，同时具有卫星通信的功能，这样有双向通讯的能力，或者单向单收的能力，这样对整个的完好性会是一个补充。但安装新改接收机，实现不同系统的卫生信号这是更能提高整个坐标系统框架和卫星控制能力的一个很大帮助。再有一点就是这个系统不能属于哪一家的，不能只属于美国国防部控制的。这个系统要有不同的国家和联盟来维护。为什么车辆导航没有那么多的应用，是因为它的精度不够，是因为在GPS上面人为地加了一个AS的干扰，到了2000年的时候，才有今天的轰轰烈烈的车辆导航应用。这个就是政策对这个系统的影响。将来也是一样。也有可能这些事情再度发生。
就像刚才前面这位学者讲的这个政策对这个影响是我们不能承受的，它所造成的负面影响，是我们不能承受的。我们必须要通过一定的方式来解决这个问题，这个系统不能只由单一的国家来控制。用户终端的额外成本要降到最低，这样使得它的应用会更普遍，这是我们期待的第三代的系统，那大家一定会问，你第三代系统是什么呢，好象包罗万象，实际上也很简单，第三代系统是满足这些需求的，开放的，可扩展的系统。它的组成是什么，空间的部分，这个系统空间部分就是所有导航系统的卫星，GPS卫星是这个系统的卫星，伽利略的也是，北斗的也是。日本的星虽然是区域的，也是，印度的星也是。目前至少有70颗在天上，这就是定义的第三代的系统。地面的控制部分，因为GPS卫星是由美国控制的，我们北斗星是由我们中国政府控制的。伽利略是由欧盟来控制的，不同的部分，在第三代系统里面它的卫星部分，一部分不同的部分卫星是由不同的国家和联盟控制的。同时提供卫星轨道和适中的信息，这样实际上他们对系统的差异就在于这个系统的不同和时间系统不同。实际上就把不同国家的系统统一在统一的空间框架和时间框架里头，这样实际上它就变成了一个统一的系统。而不是一个单一的。是把各个系统联系在一起。用户部分具有一定通信功能的多系统GNSS接收机，就是你的接收机一定要能够做到这一点，假如说你的接收机只是做GPS的，你还是一个GPS系统的。这个第三代系统是一个开放的可扩展的，任何一个国家比如说巴西，它要建立一个系统，它可以把它的卫星发上去，它的地面控制站做好。这里面提到了一个兼容概念，这个概念很重要。什么叫兼容，我不要害别人，我建一个系统，不要让别人的系统不工作。如果你建一个系统，让原来的系统不工作。那可能就不允许了。这个兼容是一个很苛刻的条件。同时又一个互操作，让系统尽量相似，使得我的用户机的成本不要增加。这样的话，对他的应用和推广都会造成影响;所以就是在额外成本最小的前提下，实现互操作。下面整理一下我们北斗系统对整个第三代GNSS系统的贡献。
第一个我们北斗系统为GNSS系统就是现有的这几个系统提供了新的能力。通信服务通信功能，这个是在我们设计系统的时候就涵盖了，GPS没有这样的功能，更多的卫星和更好的频率多样性，因为我们增加了35颗星，频率跟GPS略有不同，有的相同有的不同，所以上它增加了新的频率，更多的信号分量和调整模式，也有不同，所以对于抗干扰，都有好处。同时我们这个北斗系统它的卫星高度也不同。有12个小时13小时周期的，还有同步卫星，实际上这样一来，是提高了这个ITRF，就是坐标系的稳定可靠性，因为现在精度这么高，任何一个坐标系，固定在地面上，所以实际上是再一个物理的空间里头，有一个更稳定的空间坐标系统。同时它有同步卫星改进这个几何精度和可靠性，缩短时间。更好的精度和完好性，有统一差分。刚才曹老师讲的这个环境段，实际上在我们这个北斗系统里头，可以提供广域差分。高精度轨道这方面的内容，使得整个系统更完善。提高互操作性和互交换性，它提供北斗GPS不同的坐标，这样的话，让整个的系统统一起来，提高位置和时间的可靠性，不受单一系统发生故障的影响。你单一系统发生故障你可以不用，你用其他好的系统，同样可以定位，这就是整理一下北斗对我们第三代GNSS的贡献。
下面讲第三代接收机应该是一个什么样子的类型。先回顾一下我们GNSS接收机。这是最早的。从卫星信号接收到信号处理单元，给出位置速度和时间，后来就是有了葛珞曼斯，他们一般在不同系统的定位，在这个层面上进行组合。有北斗系统也是这样，伽利略的系统也是这样，那么我们现在的系统，包括我们现在国际上的GPS厂家提供的系统，基本上是在观测值层面上进行组合。一个历史比较悠久的公司做了一个GPS，往往要多加一个模块，这样对原来的不是全盘否定，我们在设计这个GPS芯片，我们面临一个决策，是要统一架构，还是单一架构，最后的决定还是单一的。GPS贴上一个新的部分，包括glonass。重新开始。他们在加一个新的系统，实际上还是有了一定的难度。而我们的创新，这是我们问题，刚才说北斗来了，我这儿再说一句芯片来了，这个芯片是什么样子，第三代系统，从系统层面，北斗GNSS跟伽利略是不同的系统。这就是第三代的卫星部分和空间部分。任何适合GNSS卫星只要收到任何适合，基站部分就是统一的可配置的基站架构。支持不同的调制模式。支持不同卫星系统的相关器。然后位置和时间的计算是在统一的GNSS空间坐标系和时间基准的基础上整合起来，然后又嵌入式的接收机自主完好监测系统。它的内容是什么呢，它可以检测，我通过这个算法就可以把它检测出来。如果一个系统领域里的一颗星出了问题，也可以检测任何一颗星出了问题。它的在接收机里面就已经设计好了。这样使得你由于政治的因素，或者由于技术的因素，造成五颗星，造成整个系统不工作，不会受到影响，这也是我们梦寐以求的。这样我们才放心。
这样的一个接收机我酒吧它定位成第三代GNSS接收机，这个实际上是根据第三代GNSS系统这个概念引过来的，它是跟第三代GNSS系统相对应的这种接收机，它实际上是不分哪个系统，哪个系统都一样，对于这个接收机来讲。这个是我们希望的未来的这个接收机是这种类型的，它不会受任何政治的影响，同时它的性能又是最优的，成本上不能有任何增加，或者是非常少的增加。下面实际上我想举几个例子。就是这种典型应用。第三代接受机和芯片的实现。这是多模多频率的芯片，它实际上是满足以这种思路第三代接收机的概念，这种思路设计思想来设计这样的一个接收机核心芯片。从整机来看，天线部分是多带宽接受，可以重叠，也可以分离。它是多重道可配置，从机带部分来看，跟踪单位都是可配置的架构。定位受时和通信为一体。从而实现任何系统的适合性都可以定位。接收机自主的完好监测，一个系统里不同卫星，各种卫星，有的卫星可能会出问题。和整个系统可能都会出问题的一个检测功能，让我们大家用了放心，让每个国家的人用了都放心，具有信息发送和接收的能力，实际上跟地面通信也是互补的。所以整体来看，多系统多频率将是卫星导航GNSS系统接收机的主要特征。这是一个北斗 GNSS双系统四频率的一个板卡。当然它也可以配置成L1，L2，它可以支持单独在一起定位，联合定位和对所有的完好性的监测，支持这个RTK，还有支持 AAS这样的功能。
这个是一个全北斗的模块。我们有北斗一号，北斗二号，实际上这个模块是支持北斗一号和北斗二号全部都在一起的。因为我们现在过去我们国家研究北斗的时候都把这两个系统分开，而我们这个概念，从我们第三代这个卫星导航系统这个概念出发，我们没有把它分开，我们是把它统一在一起，所以这个芯片都是支持的。所以这一块是北斗一代的短信，北斗二号的B1，这都是可以调换的。
这是另外一块板卡，这一块是北斗B1GPSLD1，北斗2B1和B3。当然这里面也可以支持伽利略的E1。它的定位受时和通信。在这里都是支持的。
第三代GNSS系统的时代已经到来，它是一个开放的平台，它可以对现有的系统兼容的新系统增强。任何一个国家和联盟都可以加入，中国的北斗系统以及定位通信一体化的特征，决定了它对第三代GNSS系统的巨大贡献。
和芯星通的芯片和接收机是第三代GNSS接收机，它能在成本没有显著增加的情况下，实现互操作和卫星可互换。第三代GNSS接收机的成功推出必将得到广泛应用，它将是未来产业发展的必然趋势。由于全北斗接收机性能的提高，成本的降低，它的更广泛应用江蕙备耕深入的挖掘出来。
