全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS,Global Navigation Satellite System)是一種通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)提供地理定位、導(dǎo)航和時(shí)間同步服務(wù)的技術(shù)。常見(jiàn)的GNSS包括美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的伽利略(Galileo)和中國(guó)的北斗(BDS)。以下從產(chǎn)品、品牌和應(yīng)用領(lǐng)域三個(gè)方面進(jìn)行介紹:
一、GNSS產(chǎn)品分類(lèi)
1、基礎(chǔ)定位設(shè)備
GNSS接收模塊:集成在手機(jī)、車(chē)載設(shè)備中的小型化模塊,支持多系z(GPS/GLONASS/Galileo/BDS)信號(hào)接收。
手持GNSS終端:如戶(hù)外導(dǎo)航儀、測(cè)量手持機(jī),適用于野外探險(xiǎn)、地理信息采集。
車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備:用于車(chē)輛導(dǎo)航、車(chē)隊(duì)管理等。
2、高精度定位設(shè)備
RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)設(shè)備:通過(guò)基站和移動(dòng)站差分技術(shù)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度,廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、農(nóng)業(yè)。
PPP(精密單點(diǎn)定位)設(shè)備:無(wú)需基站,通過(guò)衛(wèi)星軌道和鐘差修正實(shí)現(xiàn)高精度定位。
GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng):融合慣性導(dǎo)航(INS)和GNSS,提升復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性(如無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛)。
3、專(zhuān)業(yè)級(jí)產(chǎn)品
參考站接收機(jī):用于建立連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS),提供區(qū)域差分服務(wù)。
監(jiān)測(cè)型接收機(jī):用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)(如滑坡、橋梁變形)。
GNSS芯片與天線(xiàn):核心組件,決定設(shè)備性能(如抗干擾能力、功耗)。
二、主要GNSS品牌
1、國(guó)際品牌
Trimble(美國(guó)):全球領(lǐng)先的高精度GNSS設(shè)備廠商,產(chǎn)品涵蓋測(cè)繪、農(nóng)業(yè)、建筑。
Septentrio(比利時(shí)):以高精度接收機(jī)聞名,適用于自動(dòng)駕駛和無(wú)人機(jī)。
NovAtel(加拿大):專(zhuān)注于高精度定位,被Hexagon收購(gòu),產(chǎn)品用于航空和國(guó)防。
u-blox(瑞士):提供消費(fèi)級(jí)和高精度GNSS模塊,廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)和車(chē)載導(dǎo)航。
Garmin(美國(guó)):主打消費(fèi)級(jí)手持導(dǎo)航設(shè)備和車(chē)載終端。
2、中國(guó)品牌
和芯星通(Unicorecomm):北斗核心芯片和模塊供應(yīng)商,支持多系統(tǒng)融合定位。
司南導(dǎo)航(ComNav):專(zhuān)注高精度GNSS,RTK產(chǎn)品在測(cè)繪領(lǐng)域占有率較高。
華測(cè)導(dǎo)航(Hi-Target):提供測(cè)繪、農(nóng)業(yè)機(jī)械高精度解決方案。
華為海思:推出支持北斗的物聯(lián)網(wǎng)芯片,如Boudica系列。
千尋位置:提供“北斗+互聯(lián)網(wǎng)”高精度位置服務(wù)(如FindCM星地增強(qiáng)服務(wù))。
三、GNSS應(yīng)用領(lǐng)域
1、測(cè)繪與地理信息:
地形測(cè)繪、工程測(cè)量、國(guó)土調(diào)查。
高精度RTK設(shè)備用于土地確權(quán)、道路規(guī)劃。
2、智慧農(nóng)業(yè):
農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛(如播種、收割路徑規(guī)劃)。
精準(zhǔn)施肥、變量灌溉(通過(guò)定位實(shí)現(xiàn)農(nóng)田網(wǎng)格化管理)。
3、交通與物流
車(chē)輛導(dǎo)航、車(chē)隊(duì)調(diào)度、電子圍欄。
船舶導(dǎo)航、航空導(dǎo)航(結(jié)合GNSS/INS)。
物流追蹤(如冷鏈運(yùn)輸實(shí)時(shí)監(jiān)控)。
4、無(wú)人機(jī)與機(jī)器人
無(wú)人機(jī)航測(cè)、電力巡檢。
服務(wù)機(jī)器人室內(nèi)外一體化導(dǎo)航(融合GNSS與激光雷達(dá))。
5、災(zāi)害預(yù)警與監(jiān)測(cè)
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)(如山體位移、沉降)。
氣象預(yù)報(bào)(通過(guò)GNSS大氣水汽反演)。
6、消費(fèi)電子
手機(jī)定位、智能手表運(yùn)動(dòng)軌跡記錄。
共享單車(chē)電子鎖定位。
7、軍事與國(guó)防
武器制導(dǎo)、部隊(duì)調(diào)度、戰(zhàn)場(chǎng)通信授時(shí)。
四、發(fā)展趨勢(shì)
1、多系統(tǒng)兼容:支持GPS/BDS/GLONASS/Galileo四系統(tǒng)聯(lián)合定位成為主流。
2、高精度大眾化:通過(guò)星基增強(qiáng)(如北斗PPP-B2b)降低高精度應(yīng)用成本。
3、融合定位技術(shù):GNSS與5G、Wi-Fi、藍(lán)牙、慣導(dǎo)結(jié)合,提升復(fù)雜場(chǎng)景可靠性。
4、行業(yè)定制化:針對(duì)自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)、智慧城市推出專(zhuān)用解決方案。
五、總結(jié)
GNSS技術(shù)已滲透到日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,國(guó)際品牌在高端市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì),而中國(guó)品牌依托北斗系統(tǒng)的完善(2020年北斗三號(hào)全球組網(wǎng)完成)正在快速崛起。未來(lái),隨著自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等需求增長(zhǎng),高精度、低功耗、多源融合的GNSS產(chǎn)品將成為主流。