Доклад № 18

Перспективные
двухсистемные навигационные
приемники SPIRIT
Свириденко В.А.
Будник Р.А.
Группа компаний SPIRIT
www.spirit-telecom.ru
Содержание
1. О компании
2. Навигационные продукты SPIRIT
3. Предложение SPIRIT для российского рынка
4. Предложение SPIRIT для мирового рынка
5. Интегрированные системы на основе навигационной функции
SPIRIT – эксперт в области навигации и связи
• 17 лет работы на мировом рынке
• 12 лет работы в области ГЛОНАСС+GPS навигации
• Лицензирует свои продукты мировым производителям телеком
оборудования и полупроводниковым компаниям
• Области деятельности SPIRIT:
•
•
•
•
•
•
Спутниковые навигационные приемники ГЛОНАСС/GPS
Цифровое радио
Проводные, спутниковые и КВ модемы
Телефония и передача данных
Видеоконференсинг
Программные решения для IP связи
SPIRIT лицензирует продукты мировым лидерам
более 200 клиентов:
Навигационные решения SPIRIT: ретроспектива и перспектива
Планы
Навигационный чип для
GGG-приемника
Навигационный чип для
Глонасс+GPS-приемника
2009
Сверхчувствительный
ГНСС-приемник: -200 дБВт !
2008
2007
Дизайн 8-канального GPS
приемника SPIRIT
используется в NEC’s
PCMCIA-card
1996
2004
Дизайн 24-канального
ГЛОНАСС+GPS приемника DS-2000
для коммерческих приложений
Аппаратный дизайн 24-каналного
ГЛОНАСС+GPS приемника
ГЛОНАСС+GPS приемник DS-1000
для спецприложений
Трехантенный (36-канальный)
программный GPS приемник
24-канальный помехоустойчивый
ГЛОНАСС+GPS приемник
1998
16-канальный программный
GPS приемник
Решение RTK OTF с точностью 1см
Дизайн 8-канального GPS
приемника
SPIRIT ГЛОНАСС/GPS приемники: 1999-2009
•
2-х антенный GG-приемник для
спецприменений (210x180мм), RFFEна дискретных элементах
•
3-х антенный GG-приемник для
спецприменений с подавлением
сильных тональных и импульсных
помех
•
Программный GG-приемник DuoStar1000 для спецприменений на
Eurocard, RFFE-на интегрированном
RFIC
•
Первый в мире коммерческий GGприемник DuoStar-2000 на
интегральных микросхемах
ГЛОНАСС/GPS решения и продукты на базе DuoStar
SPIRIT DuoStar: основная технология для аппаратного дизайна
ГЛОНАСС+GPS приемника или двухсистемного чипа - приемника
Navigation Receiver
• Разработка навигационной машины (engine) на
базе GPP, DSP, DSP+FPGA, RISC
• Программный подход для Baseband-части
• RFIC в радиочастотной части
RF Front-End
Baseband Chip
Correlator
(VHDLcode)*
Navigation
Processor
(C-code)*
* SPIRIT GPS+GLONASS Baseband Software
Примеры аппаратных дизайнов с использованием DuoStar:
DuoStar-1000
DuoStar-2000
ГЛОНАСС/GPS приемник DS-2000 для коммерческих приложений
Физические параметры
•
•
•
Компактность (30х40х6 мм)
Низкое энергопотребление (< 600 мВт)
Рабочий диапазон температур от -40ºC до +80ºC
Технические характеристики
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Точность определения позиции: 5 м (автономн. режим), 1 м (дифф. режим)
Точность определения времени: 50 нс (СКО)
Точность определения скорости: 0,05 м/с (СКО)
Чувствительность: -180 дБВт (режим трекинга)
Динамика: ускорение до 15g, jerk до 2 g/s
Поддержка дифференциального режима (SBAS, WAAS, EGNOS)
Время повторного вхождения в синхронизм: 1 с
Горячий старт: 4 с
Холодный старт: 30 с
Российский рынок навигационных приёмников
•
По итогам 1-й половины 2009 г в России было продано 306 тыс.
навигационных устройств
SmartMarketing
•
В ближайшие два года рынок продаж навигационных спутниковых систем
вырастет на 50%
www.dp.ru
•
По программе развития ГЛОНАСС к 2015 г. для государственных
нужд в России должно быть выпущено 700 тыс. навигационных приемников
www.mforum.ru
•
Число отечественных поставщиков навигационных приемников и OEM-модулей
измеряется единицами
•
Все российское ГЛОНАСС/GPS оборудование (НАП) базируется на приемниках и OEMмодулях указанных поставщиков
•
Отечественные навигационные решения по массогабаритных параметрам, техническим
характеристикам и энергопотреблению отстает от мирового уровня GPS-аппаратуры
Дизайн ГЛОНАСС/GPS чип-приёмника для российских заводов
Продукт SPIRIT-GG24-03S-ARM – позволяет в кратчайшие сроки запустить
производство двухсистемных навигационных чипов на отечественных
микроэлектронных предприятиях
•
•
•
•
•
IP core - ARM7
Технологические нормы производства 130 нанометров
Размеры - 13х13 мм
Энергопотребление < 0,2 Вт
Применим для мобильных устройств
– PND
– Notebooks, netbooks
– Smartphone's
Потребительские тренды на мировом рынке навигации
•
Навигация на смартфонах, стагнация рынка PND на достигнутых уровнях
спроса, рост рынка встроенных в автомобиль In-dash навигационномультимедийных систем
•
Location based services (геоинформационный сервис) – основной
двигатель рынка мобильной навигации
Gartner: LBS – №2 в десятке популярных мобильных приложений к 2012 году
•
Спрос на надежное позиционирование со стороны пользователя – работа
всегда и везде, в том числе внутри помещений
•
QUALCOMM: пользователь готов платить не более $1 за повышение
надежности позиционирования
•
Ненавязчивость технологий позиционирования
•
Навигация больше не вызывает вау-эффекта
Технологические тенденции на мировом рынке навигации
• Повышение вычислительной мощности CPU для мобильных
устройств до 1 Ггц и более
• Высокоинтегированные процессорные платформы: навигация +
телеком + мультимедиа + ...
• Использование навигационных решений на основе
программного подхода для минимизации стоимости и
использования процессорной мощности платформ
LBS и концепция позиционирования «всегда и везде»
Location Based Services и Augmented reality applications – требуют, чтобы функция
позиционирования на устройстве пользователя работала всегда и везде (концепция
every time and everywhere)
Мировые лидеры в сфере разработки мобильных устройств работают над
реализацией этой концепции посредством ряда методов и их комбинаций:
- Позиционирование по сотовым вышкам
- Позиционирование по WiFi
- Использование инерциальных систем
- Позиционирование на основе распознавания имиджей
- Long Term Orbits
- Повышение чувствительности приемников
- и другие
Предложение SPIRIT для мирового рынка
Сверхчувствительный программный GNSS-приемник SPIRIT-GG-04S-ATOM –
инновационный продукт для лидеров навигационной индустрии
1. Удовлетворяет основным потребительским трендам
• Сверхчувствительность (- 200 dBW) – обеспечивает позиционирование и
внутри помещений, т.е. позволяет реализовать концепциию
позиционирования всегда и везде
• Многосистемность – обеспечивает надежность позиционирования в сложных
условиях
• Малая стоимость – минимальная добавка к стоимости интегрированной
платформы за счет экономии на традиционном – «железном» чипе
• Гибкость в интеграции различных приложений
2. Удовлетворяет технологическим трендам
• Программный
• Работает в качестве firmware внутри специализированных чипсетов и как
обычное ПО (software) на универсальных процессорах
• Оптимизирован для работы на Intel Atom и может быть портирован на другие
платформы; готов к немедленному лицензированию
Технические характеристики программного GNSS-приемника
•
•
•
•
•
•
•
•
•
32 канала и более
Точность позиционирования: 3 м (CEP) в автономном и 1м в дифференциальном
режиме
Чувствительно в режиме холодного старта до -186 dBW для Intel Atom и до -190 dBW
для Intel Core2 [1]
Чувствительность в режиме горячего старта (< 1сек.) и в режиме A-GPS до -192 dBW
для Intel Atom и до -194 dBW для Intel Core 2
Чувствительность в режиме поиска сигнала до -196 dBW
Чувствительность в режиме слежения до -200 dBW
Возможные режимы: ГЛОНАСС+GPS, только GPS, только ГЛОНАСС
Интерфейс USB version 2.0
Простое подключение к нетбукам, ноутбукам и MID-ам
Простая инсталляция ПО через USB порт
Поддержка Internet aided A-GPS
•
[1] При доступности альманаха и долгосрочных эфемерид, иначе -187 dBW
•
•
Области применения программного GNSS-приемника
Традиционные сферы использования:
•
Бортовые навигационные системы
– Автотранспорт
– Ж/Д транспорт
– Морской транспорт
•
•
Портативные навигационные устройства (PND)
Спецтехника для сложных условий
Новые сферы применения:
•
•
•
•
•
•
•
Location Based Services
Геоинформационные технологии на базе: Notebooks, Netbooks, MIDs, Smartphone's,
Mobile Phones
Визуализация местоположения корпоративного оборудования (asset visibility)
Обеспечение физической и информационой безопасности
Внутриофисные станции сотовой связи (femtocells, picocells)
3G-карты
и другие
Программный GNSS-приемник в реализации USB-донгла
Интеграция навигации в автомобильные In-Dash системы
1. Рост рынка In-Dash систем с 2009 по 2010 г. на 26%
2. Падение цен на In-Dash системы с 2009 по 2010 г. на 26%
3. Рост несмотря на снижении цен на PND и увеличение
популярности навигации на смартфонах
Особенности In-Dash систем:
1. Нет жестких требований по энергопотреблению и
массогабаритным параметрам навигационной
подсистемы
2. Большой выигрыш в стабильности навигации при
использовании многосистемных приемников (в
настоящее время ГЛОНАСС и GPS) в условиях городской
застройки, горных и лесных массивах
SPIRIT Duo-Star-2000 и двухсистемный чип-приемник –
готовые продукты для In-Dash систем
Интеграция навигации и КВ-связи / КВ-модем
1.
2.
3.
4.
5.
Передача навигационной информации по КВ-каналу (позиция объекта + дифференциальные
поправки) при помощи ALE, интегрированной в трансивер (основной элемент НСК–контроллер)
Частотно-временная синхронизация узлов радиосети по атомным часам навигационных спутников,
организация многостанционного доступа (TDM), синхронизация смены частоты в системах с ППРЧ
Объединение режимов I и II (при мониторинге подвижных объектов КВ-связь может быть резервной)
Передача речи в цифровой форме (линейка SPIRIT вокодеров 1.2 – 8.0 кбит/с)
SPIRIT КВ-модем (STANAG 4539, 75-12800 бит/с), протокольный стек STANAG 5066
Вычислительное ядро
Радиочастотный
блок
навигационного
приемника
ADC
DDC
I/Q
DSP
Host CPU
Радиочастотный
блок трансивера
ADC
DAC
DDC
Интерфейс
пользователя
I/Q
Интеграция на основе концепции Software Defined Radio (SDR)
Навигационно-связной комплекс в КВ-диапазоне
GLONASS+ GPS
спутники
Связь в глобальных масштабах +
+ глобальная навигация
Ионосфера
Терминал
IP шлюз
ГЛОНАСС+GPS приемник
КВ-модем и
КВ-трансивер
КВ модем
Internet
Стационарный узел радиосети
КВ антенна
·
·
·
·
Подвижный узел радиосети
телеметрические данные
данные с различных датчиков (топливо...)
голос в цифровой форме
обмен данными со стационарным узлом
Спасибо за внимание
Будем рады ответить на ваши вопросы!
www.spiritdsp.com
www.spirit-telecom.ru