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    带来精确定位的 GNSS 接收器综述
    来源:赛斯维传感器网 发表于 2021/11/29

    车辆和可穿戴设备都需要越来越精确的定位技术——而这项创新通常从 GNSS 接收器开始进行微调。


    一直在争夺空间定位技术最新进展的两个行业是汽车和可穿戴设备行业。

    GNSS 系统概述。图片由u-blox 提供

     

    为此,在这两个领域都非常宝贵的一项技术是全球导航卫星系统 (GNSS)。作为这种需求的证明,今年秋天,大量新的 GNSS 设备涌入市场,来自 STMicroelectronics、u-blox 和 Broadcom 等公司的发布。 


    在本文中,我们将看看这些公司的新版本,比较正在发挥作用的硬件级创新,并评估这些版本可以告诉我们行业对新定位技术的需求。


    ST 在单芯片上实现三频定位

    本月早些时候,意法半导体发布了一款新的汽车 GNSS 芯片组 ,该芯片组引入了用于航位推算的集成 IMU。现在,仅仅几周后,ST 又将另一款 GNSS 产品推向了市。篠TA8135GA。 


    ST 声称 STA8135GA 是同类产品中首款在单个 GNSS 接收器芯片中集成三频定位测量引擎的产品。三频定位是一种 GNSS 技术,它使用不同频率的 GPS 信号同时跟踪多个卫星。该技术可以提高隧道或森林等困难环境中的定位性能。


    作为一种高度准确的技术,三频定位历来仅限于物理大或昂贵的接收器。现在,ST 凭借 STA8135GA 以 7 毫米 x 11 毫米 x 1.2 毫米封装提供三频定位。

    STA8135GA 的框图。图片由意法半导体提供

     

    除了三频性能外,新芯片还可以执行其他定位技术,例如标准多频位置速度时间 (PVT) 和航位推算。根据数据表,STA8135GA 围绕单个 Arm Cortex M7 内核构建,以 314 MHz 的最大时钟频率运行。该内核由 16 KB 的 I-cache、16 KB 的 D-cache 和 256 KB 的系统 RAM 支持。 


    u-blox 结合了不受束缚和汽车航位推算

    下一个要讨论的 GNSS 解决方案来自 u-blox 及其新型 NEO-M9V GNSS 接收器。 


    u-blox 声称它已经创建了第一个 GNSS 接收器,同时提供无绳航位推测 (UDR) 和汽车航位推测 (ADR) 功能。与 ST 版本类似,u-blox 能够通过使用集成 IMU 来实现 UDR;然而,这家总部位于瑞士的公司提供了一种内部 ADR 技术,可将车速纳入其传感器融合算法中。根据 u-blox 的说法,在同一?樯咸峁 UDR 和 ADR 可以提高性能并最大限度地提高最终用户的设计灵活性。

    Neo-M9V 采用 12.2 mm x 16 mm x 2.4 mm 封装。图片由u-blox 提供

     

    除此之外,NEO-M9V 建立在 ublox 的 M9 GNSS 技术平台之上,该平台允许该设备同时跟踪多达四个 GNSS 星座。这些技术共同使设备能够实现仪表级定位性能,适用于车队管理和微型移动等应用。 


    Broadcom 的“世界上功耗最低的 L1/L5 GNSS 接收器”

    最后,在 9 月,  Broadcom 向市场推出了自己的 GNSS 接收器 BCM4778。

    用于可穿戴设备的 BCM4778 GNSS 接收器。图片由博通提供

     

    BCM4778 是一款双频 L1/L5 GNSS 接收器芯片,专为消费电子产品和可穿戴设备设计。也就是说,该设备的主要设计问题是功耗和尺寸。


    BCM4778 采用 7nm CMOS 技术,仅使用 L1 频段时功耗为 4 mW,同时使用 L1+L5 时功耗为 6mW。据博通称,这些功率规格使 BCM4778 成为可穿戴应用中功耗最低的 L1/L5 GNSS 接收器芯片。在尺寸方面,这款芯片比前几代小了 35%。


    除此之外,BCM4778 还为 L1 和 L5 频段提供完全集成的 LNA,进一步帮助减少最终用户的 BOM 和占用空间。 


    来自 ST、u-blox 和 Broadcom 的这些新定位技术证实了最近的一份报告,该报告表明对 GNSS 接收器的需求不断增长:根据 Vantage Market Research 的数据,到2028 年,高精度 GNSS 接收器的市场预计将达到 55.4 亿美元。 


    对定位设备以及由此产生的 GNSS 增强服务的日益关注也在全球范围内出现。事实上,u-blox 和 SoftBank Corp. 最近签署了一项协议,在日本、欧洲和美国 开发 GNSS 设备并扩大 GNSS 服务区域


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