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浙江中科无线授时与定位研发中心

来源:浙江中科无线授时与定位研发中心    2011-4-27 14:19:14    点击:47

    一、中心概况

    根据中科院微电子所和嘉善县人民政府达成的有关合作意向,进一步促进院地双方科技资源与创新需求的有效结合,于2009年9月共同签署了共建中科无线授时与定位研发中心合作协议书。中科院微电子所和嘉善县政府在嘉善合作共建研发机构,开展微电子与系统的有关产品研究,微电子所根据现有工作基础和产品市场调研,建议近期开展卫星授时系列产品研究开发,今后根据情况安排其他产业化项目。

    着眼嘉善县培育和发展具有自主知识产权主导产业的实际需求,依托微电子所的科研优势,在卫星导航接收机、无线传感网应用系统开发领域加强合作,共同开展相关的研究,尽快获取具有自主知识产权的科技成果,并及时推进其向规模产业转化。

    在县委县政府、 县科技局和科创中心的大力支持下, 浙江中科无线授时与定位研发中心(以下简称中心)于2010年3月挂牌成立,中心现建有大小会议室、 研发部、 测试部、 销售部、 中心机房等。

    二、服务内容

    开展相关专业技术研发,促进区域产业转型升级、新兴产业培育、创新能力提升,努力建设成为集成电路、卫星导航等产业化重要基地。以嘉善数码电子、新能源、软件产业等为重点技术服务领域,以卫星导航授时仪和系统开发等高端卫星导航接收机、无线传感网交流节点模块与系统等的研发与产业化为主要方向。

    中心主要的服务内容包括:

    (1)卫星导航授时接收机;
    (2)卫星导航授时服务系统开发;
    (3)组合导航的开发;
    (4)卫星导航及相关产业的咨询服务。

    研发团队成员简介

    团队包括四名高级职称人员4人,4名中级职称,共计14人科研人员作为核心技术团队,其中博士学位4人,硕士学位9人。主要研究方向全部集中在卫星导航接收机及芯片领域。中科院微电子研究所拥有国内一流的集成电路设计人才。研发人员技术实力雄厚,有来自中科院微电子所的博导、“百人计划”学者,也有来海内外知名公司的技术骨干,研发团队中还有数十名中科院的博士、硕士生。

    本项目组在卫星导航接收机研发方面积累了非常丰富的经验。2004年负责中国科学院知识创新工程重大项目“高性能新型卫星定位基带SOC芯片”的研制任务。06年科技部973、863等科研项目以及2008年01“核高基”国家重大专项等近十项一系列与导航有关的科研项目。

    本项目组成员曾经主持和参与了多种卫星导航授时接收机的产品化、产业化发展,具有丰富的市场应用开发背景。其中项目组成员曾经参与的WYBD北斗定位授时OEM板在市场上受到了广大用户的好评,项目组成员曾经主持的GGB(GPS/GLONASS/BD)多系统组合定位授时OEM板也进入了市场应用阶段。

    在国家相关项目资金的支持下,微电子所科研人员通过刻苦攻关,在卫星导航接收机和相关芯片的研究领域取得了大量的科研成果,掌握了卫星导航接收机与芯片设计的核心技术,在单频GPS/DR组合系统精密导航定位、单频GPS精密定向、高灵敏度信号接收、多系统GNSS高精度定位系统、多系统GNSS导航接收机、低功耗芯片设计、基带SOC设计、单芯片定位终端解决方案等方面的研究获得了突破进展,共申请相关国家发明专利近40项,在国内外期刊及学术会议上发表论文几十篇。特别是在高灵敏度技术方面,微电子所的最新研究成果已可实现-192dBw(即-162dBm)极微弱信号下的精确定位,该技术已达到国际先进水平。微电子所现已研制多款用于GPS、GALILEO、GLONASS和BD II等卫星导航系统的单模/多模芯片及天线,并成功发布了多款卫星定位接收机及芯片产品。

    产品及实验设备

    GPS和GLONASS双卫星导航系统授时接收机”的研制已取得了较大进展,初步测试授时精度达50ns,达到了国家领先水平,目前正计划将其进行小批量测试阶段。

    同时,组合导航系统的研制。微电子所对组合导航的研究已取得了重大进展,已初步完成小型化样机的研制。初步测试性能指标达到同类产品的领先水平。

    1、航姿参考系统
    系统综述:

    该系统为捷联式航姿参考系统,系统采用基于MEMS技术的陀螺仪、加速度计和磁传感器,集成度高、体积小、重量轻、成本低,可以对运动载体进行全姿态测量,实时输出载体的姿态角(俯仰角、横滚角、航向角)信息。同时,系统具有很好的抗干扰能力。

系统主要功能:
·实时输出载体的姿态角(俯仰角、横滚角、航向角)信息;
·支持欧拉角输出;
·支持四元数输出;
·支持传感器(陀螺仪、加速度计、磁传感器)原始数据的输出。

    系统主要用途:
    车辆的导航与控制     船舶姿态的动态测量     平台稳定     机器人     集装箱跟踪

    主要技术指标:
    更新频率:1~100Hz     启动时间:<1s     初始化时间:60s

    姿态角(俯仰角、横滚角):
    范围:±90°,±180°  正常条件下静态精度:<0.5°<1s  动态精度:1.5°(RMS)  噪声:0.01°(RMS)  分辨率:0.1°

    航向角:
    范围:±180°  正常条件下静态精度:<0.2°  全温度的静态精度:0.3°  动态精度:0.5°(RMS)
    噪声:0.01°(RMS)  分辨率:0.1°

    环境:
    工作温度:-40°~80°     储存温度:-55°~85°

    电气特性:
    供电电压:4.5V~40V     功耗:<500mW     数字输出格式:RS-232

    物理特性:
    大小:50mm * 60mm * 30mm     重量:60g

    2、GPS/INS组合导航系统
    系统综述:

    该系统为捷联式GPS/INS组合导航系统,具有集成度高、体积小、重量轻、成本低等特点,可以对运动载体进行实时定位、测速和测姿功能。同时系统稳定性高,具有很好的抗冲击、抗干扰能力。

系统主要功能:
·实时输出载体的位置信息(经度、纬度、高度);
·实时输出载体的速度信息(水平方向、垂直方向);
·实时输出载体的姿态角信息(俯仰角、横滚角、航向角);
·支持传感器(陀螺仪、加速度计、磁传感器)的原始数据输出;
·支持GPS的原始数据输出。

    系统主要用途:
    姿态参考     定位与测速     火车和集装箱跟踪     车辆的导航与控制     船舶姿态的动态测量     平台稳定

    主要技术指标:
    刷新速率:1~100Hz     冷启动时间:30s

    航向角:
    范围:±180°  正常条件下静态精度:<0.5°  全温度的静态精度:<1°  动态精度:1.5°(RMS)
    噪声:0.01°(RMS)  分辨率:0.1°

    姿态角(俯仰角、横滚角):
    范围:±90°,±180°     在正常条件下静态精度:<0.2°     全温度的静态精度:0.3°     动态精度:0.5°(RMS)
    噪声:0.01°(RMS)     分辨率:0.1°

    定位精度:
    水平方向:1.5m     垂直方向:2m

    测速精度:
    水平速度:0.3m/s     垂直速度:0.5m/s

    环境:
    工作温度:-40°~80°     储存温度:-55°~85°

    电气特性:
    供电电压:4.5~40V     功耗:<1W     数字输出格式:RS-232

    物理特性:
    大小:50mm*60mm*40mm     重量:75g

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