通信行业:TIMU芯片问世,GPS技术再迎变革

美国DARPA研发TIMU芯片,成GPS补充方案

近日,DARPA(美国国防部高级研究计划局)在GPS替代解决方案领域取得突破性进展,并成功推出TIMU(TimingandInertialMeasurementUnit授时惯性测量装置)芯片。美国着手研发TIMU主要考虑到现有导航定位设备均需依赖GPS卫星星座,当战时卫星遭到袭击失效后,地面终端将失去信号源,TIMU芯片采用更先进地组合导航技术,可实现更高层次的自主定位,从技术、应用上都是对GPS原有方案的补充。

组合导航渐成趋势,期待多技术融合应用

根据我们对导航领域的跟踪研究,从原理上看,TIMU的组合导航技术思路由来已久,在GPS普及应用后就面临在隧道等无信号区域无法实现定位跟踪的问题,于是将陀螺仪、加速度计等设备和GPS配合使用,在信号盲区提供暂时的位置估算。TIMU芯片的亮点主要在于: 1、集成了高精度的主时钟。在卫星定位中,所有的距离信息均由传播时间乘以光速获得,因此若传输时间出现较大误差,再乘以光速便将误差显着放大,这也是组合导航一直面临的问题。集成高精度时钟后,TIMU就具备了自主计时能力,对GPS卫星的依赖度将有所下降。

2、实现高集成度。TIMU已推出专用芯片,该芯片中除了通常的导航运算单元外还融合了3个加速器和3个陀螺仪以及高精度时钟。与通常的集成模块不同,加速器、陀螺仪需采用MEMS技术,对工艺和材料提出了更高的要求。高集成度的实现有助于TIMU在单兵手持导航及民用智能终端中的普及。

国内芯片研发进步迅速,期待放量

A股市场中,华力创通、国腾电子、北斗星通等公司在导航芯片研发同时均已投资组合导航领域。2011年华力创通投资2500万与国防科大共同研发硅微陀螺产品技术;国腾电子去年已突破MEMS惯性器件系统设计和工艺设计技术并推出了初步可用的芯片级样品;北斗星通子公司北京星箭长空则专注于军用领域加速度计、激光陀螺、惯性测量组合产品的研发。尽管如此,从技术、算法、工艺等多个方面,国内产品距离TIMU的水平还有距离。

我们认为,随着今年北斗国防领域采购的逐步展开,相关设备、技术将得到快速普及,组合导航作为下一代导航设备中国防意义较大且实用性较强的技术,有望得到率先发展。在北斗领域中,我们继续看好中海达在中游领域的拓展,组合导航方面看好华力创通、国腾电子、北斗星通的硬件产品升级。