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本文內容摘自《中國測繪》2020年第8期
「北鬥三號全球衛星導航系統正式開通！"習近平主席宣布，鏗鏘有力的話語聲響徹整個會場。
2020年7月31日，莊嚴肅穆的北京人民大會堂，燈光璀璨，氣氛熱烈，北鬥三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在此舉行。
習主席緩緩走下主席臺，抒情、悠揚的旋律響起、在堂內自由徜徉，「我和我的祖國，一刻也不能分割……」
韓紹偉跟著熟悉的旋律，輕輕地和著，然後起身，挪向窗邊。他的辦公室位於武漢未來科技城北鬥路北鬥大廈，盯著高新大道兩側一座座新建的高科技大廈和新發展起來的高新技術企業，這些年關於北鬥的片段一幕幕在他眼前重演——
「
2008年的一次學術交流會上，在與國內行業專家和政府領導的一次深入探討中，他了解到中國導航衛星晶片的空白和晶片本身對於國家戰略的重要性和緊迫性；
2009年2月，他下定決心放棄美國SiRF公司副總裁一職，躊躇滿志回到祖國，帶領團隊主導建設北鬥衛星導航系統；
2010年是收穫的一年，他發明了中國第一顆北鬥多模多頻高精度晶片，並在該晶片的基礎上繼續形成模塊、板卡、接收機產品；
2014年，他來到武漢光谷-母校原武漢測繪科技大學所在的城市-成立夢芯科技有限公司，並擔任武漢導航與位置服務工業技術研究院有限責任公司（下稱「武漢導航院」）院長，致力開發消費級北鬥晶片；
2016年他和團隊同吃同住，"007"加班模式研發出了中國首顆40納米高精度消費類北鬥導航定位晶片，相當於在1/5一毛錢硬幣大小的矽體上，實現近千萬的運算和存儲單元——也是這顆晶片，斬獲了中國衛星導航定位科學進步獎一等獎，他還記得拿獎後，一起並肩作戰的夥伴們的笑顏…....
關於北鬥的片段數不清、憶不盡，連他的微信名字都和北鬥聯繫在一起——「北鬥芯-韓紹偉」。
如今，北鬥導航衛星在浩瀚星空閃耀，將為全球導航定位作出貢獻，這會對北鬥導航晶片發展帶來哪些機遇或挑戰呢？如何讓北鬥導航晶片實現更多的功能？這是韓紹偉一直思索的問題。近日《中國測繪》雜誌記者和武漢導航院院長、夢芯科技有限公司董事長韓紹偉博士就相關話題進行了深入探討。
武漢導航院院長、夢芯科技有限公司董事長韓紹偉博士
北鬥晶片：更高精度、更低功耗、更高性價比
記者：當前北鬥實現全球組網，您認為北鬥晶片未來會有哪些計劃和發展？
韓紹偉：北鬥定位晶片主要分為導航型、高精度型和特種應用型。隨著智能應用的廣泛推廣，市場對精度的需求會越來越高，從而形成晶片、模塊、板卡、終端、系統和服務的北鬥產業鏈。同時基於北鬥高精度定位技術拓展應用，通過多技術融合，可以進一步開拓新興市場，帶動產業發展。隨著北鬥「融技術、融網絡、融終端、融數據」的全面發展，也必將形成一個個「北鬥+"創新和「+北鬥」應用的新生業態，成為國家綜合時空體系建設發展全新布局的核心基礎和動力源。所以北鬥晶片未來的發展趨勢將是通過功能集成來達到性能優化，同時融合通信、物聯網和各種傳感器，成為在動智能產業發展的助推器。
記者：北鬥導航晶片在消費領域的應用情況如何？未來北鬥應用領域更加廣泛和細化，這對於晶片研發提出了哪些更高的要求？
韓紹偉：以交通運輸行業為例，北鬥系統廣泛應用於重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度實時定位調度監控等領域。截至目前，中國境內有超過數百萬輛營運車輛、數萬輛郵政和快遞車輛，幾十個城市的近十萬輛公交車、數千餘座內河導航設施和海上導航設施已應用北鬥系統，建成全球最大的營運車輛動態監管系統，有效提升了監控管理效率和道路運輸安全水平。
北鬥除了為傳統應用領域注入新血液，還在各類新興產業中大放異彩。如共享單車領域，夢芯科技協同滴滴單車，在2019年完成了高精度電子圍欄在共享單車領域的整體方案設計及實現，現已在武漢、深圳、北京、廈門等多地推廣落地。通過北鬥高精度技術，解決共享單車亂停亂放、阻礙交通等各類城市問題，讓我們的城市環境更為美麗。通過北鬥高精度技術的應用推廣，將衍生出大量新興應用，讓我們的城市實現精細化管理，讓我們的生活更加便捷。
北鬥晶片作為北鬥系統應用的核心元器件，擔負著向更高集成度、更高精度、更低功耗、更高性價比方向發展的重任。
記者：現在北鬥導航晶片已經輸出到全球70多個國家和地區，我國當前的北鬥導航晶片技術水平、競爭力如何？發展存在哪些阻礙和困難？
韓紹偉：目前，國產北鬥晶片在衛星導航、位置服務產業等方面都得到了廣泛的運用，同時，在技術研發方面也有了很大突破。國產北鬥晶片、模塊等關鍵技術發展迅速，性能指標已經達到國際先進水平，並已形成一定價格優勢。據《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》顯示，截至2019年底，國產北鬥導航晶片模塊累計銷量近億片，高精度板卡佔據國內三分之一的份額，天線市場份額銷量達到近九成，並輸出到百餘個國家和地區。
儘管國產北鬥晶片如今在各個領域已經取得了很大成就，但是在技術與研發方面依然存在著一些問題和挑戰。在技術方面，國產北鬥晶片目前在功能集成融合方面技術積累較為薄弱，挑戰較大。然而，目前的北鬥應用與產業化發展已經全面進入技術融合、應用融合、產業融合的新階段。因此，北鬥晶片如何更好地融合於移動通信晶片，融合於物聯網晶片，這對於北鬥產業的發展來說至關重要。在北鬥晶片研發方面，北鬥晶片創新相對滯後，是目前北鬥應用的短板和痛點之一。北鬥晶片研發團隊不夠集中，小而散，融資困難，無法形成大規模、高水平、大跨度的提升和進步。這種局面嚴重製約了晶片的創新和產業應用的發展。
夢芯科技一直在研發通導一體化的晶片產品，將通信與定位無縫融合，提升晶片集成度，給市場提供更優的 解決方案。
北鬥應用："北鬥+"與「+北鬥」
互為補充相輔相成
記者：當前北鬥導航系統生態體系產業鏈整體生態情況如何？上遊鏈研發企業呈現什麼樣的格局？
韓紹偉：北鬥應用產業生態體系初步形成，其要素包含用、產、學、研、金、管六大方面，各要素之間相互協同共生，形成了自身技術鏈、產業鏈、價值鏈的循環發展關係。同時，通過與其他產業要素的整合與融合，與其他產業如56、網際網路、物聯網、大數據、區塊鏈等技術鏈、產業鏈、價值鏈的交叉與交融，正在形成新的產業群落及其新的產業生態環境。
結合2019年行業綜合發展情況看，以衛星導航與位置服務業內企業為主導的「北鬥+」發展，通過自主產品、技術解決方案和商業模式的創新，推動了北鬥在各個行業領域和大眾領域的應用，是當前產業及市場發展的基礎。然而北鬥技術應用難與其他領域業務系統真正融合，以及北鬥產業與其他產業融合點不多、共生鏈條不夠長等問題始終是行業面臨的主要發展瓶頸。近年來，以業外企業甚至行業用戶本身為主體推動的「+北鬥」應用漸成趨勢，對改變原有應用形態，深化技術融合創新，以及擴寬北鬥應用領域和擴大行業市場規模起到了十分積極的作用，形成了對市場及產業進一步向深度和廣度發展的有力支撐。
面向未來，可以說「北鬥+」發展形成的技術和產業良好基礎，與「+北鬥」推進的技術和產業深度融合，互為補充，相輔相成，將進一步推動產業邁向更加成熟的新發展階段，促進北鬥應用產業生態體系的真正形成和最終完善。
記者：您認為要推動北鬥導航系統生態產業鏈的良性發展，國家和企業應如何發力？
韓紹偉：近年來，眾多通信、網際網路企業進入衛星導航行業，極大地促進了衛星導航與位置服務技術和產業的進步，推動了應用規模的擴張。當前，正是北鬥技術創新和應用進入產業化、規模化、大眾化、國際化全面發展的關鍵時期，原有產業群體與新進跨界競爭者形成了「自身修煉成長」和「外來和尚念經」兩大產業生態格局。而無論是初具規模的北鬥企業，還是躍躍欲試的圈外企業，都只有快速壯大做強，才能站穩腳跟，搶佔市場先機，形成競爭優勢。而這其中，最關鍵核心的思路是推進「北鬥+」和「+北鬥」兩種融合創新，最快速有效的手段是面向技術和市場兩方面資源的資本運作。具體說就是，圈內「自身修煉者」積極推進「北鬥+"，憑藉已有技術經驗優勢，通過北鬥與其他技術的融合創新和資本運作，主動為規模市場用戶提供更豐富、更優質的解決方案，力圖形成技術和服務門檻。而「外來的和尚」則積極運用「+北鬥」，憑藉其他領域技術優勢或行業壟斷地位，通過主動應用北鬥技術和投資布局北鬥產業，促進傳統業務轉型升級，力圖形成應用市場門檻。
北鬥作為後來者，在GPS已經大規模佔領市場的情況下，需要政府以政策導向，加大推廣力度，落地示範應用，以應用帶動產業發展，讓北鬥走進千家萬戶。
北鬥速度：
武漢夢芯科技與疫情賽跑推出新產品
武漢夢芯科技有限公司自主研發的啟夢晶片
記者：據了解，夢芯科技在3月底推出一款適用於北鬥三號的高精度定向定位模塊，當前它有哪些應用場景？夢芯科技是如何在疫情的壓力下，保質保量完成研發的？
韓紹偉：傳統高精度定位定向市場採用的都是雙天線高精度定位定向板卡方案，但是板卡這種產品形態存在面積大、功耗高、成本高等特點，拉高了高精度定位定向市場的門檻，難以形成規模化應用。夢芯科技基於公司自主研發的高精度北鬥定位晶片，研製了適合大規模推廣應用的定位定向產品，相對於傳統高精度定位定向板卡方案，夢芯科技GNSS雙天線定位定向方案具有封裝尺寸小（17mm×22mm）、定位定向精度高（與板卡精度相當）、抗幹擾性好（獨特的抗幹擾設計）、功耗低（毫瓦級別）、性價比高等多種優點，為高精度定位定向應用提供了更加優化的解決方案，可廣泛應用於各類領域，未來將在自動駕駛、無人機、駕考駕培、精準機控、船舶定向、基站定向等行業應用中產生巨大的發展潛力。特別是將高精度測量應用門檻從千元級別降到百元級別，必將刺激相關領域應用的加速增長。
以5G基站定向為例，傳統5G基站，天線定向都是靠人工進行測量及管理。利用北鬥高精度定位定向技術，實現基站的自動化狀態監測，實現深層次的技術融合，構建智能監控體系，提升基站運維效率。國家大力發展5G通訊，需要鋪設大量基站設備，每個5G基站的天線至少需要2個北鬥高精度定向產品，工信部提出「儘可能把基站做得經濟一些」。夢芯科技推出的低成本高精度定位定向解決方案已成為5G定向市場主流方案，並實現了小批量供貨。
作為北鬥產業鏈的上遊企業，從研發到生產，一個環節的停滯將影響整個鏈條的轉動。今年年初，疫情肆虐，夢芯科技早早地意識到可能存在長期作戰的問題，開年即想辦法給全員搭建了遠程辦公環境，動員大家調整心態，以新的工作模式迎接挑戰。由於武漢的特殊情況，我們將測試地點臨時搬到了深圳，通過深圳當地的員工，搭建測試環境，保障日常研發測試需求。雖然疫情給我們的工作帶來了不便，但我們還是在三月底順利推出了支持北鬥三號的高精度定向定位模塊。新模塊研發出來後，急需量產和交付，但生產線和物流卻都因為疫情影響無法復工。我們臨時聯繫深圳工廠，將生產交付轉移，保障產品供應。
「啟夢」晶片以及搭載該晶片的各類模塊，應用在共享單車等各種應用場景上
記者：當前不少公司參與晶片研發，夢芯科技的競爭力體現在哪些地方？
韓紹偉：高精度的位置服務需要藉助地基或星基的系統輔助來實現，由於傳統的RTK技術對硬體資源消耗比較大，存在著成本高、功耗高、不夠靈活的弊端，不能滿足大規模消費類市場的應用需求。隨著智能時代的到來，各類設備小型化需求激增，對成本的要求也更為苛刻，消費類市場容量巨大，低成本高精度晶片將是未來的方向。
夢芯科技匯聚業內頂尖的衛星導航技術研發團隊，在多系統衛星信號處理技術、模擬電路設計技術、低功耗電路設計以及先進工藝晶片設計、高精度定位算法、高精度授時技術、高精度測向定姿技術、室內外定位技術、慣性導航等多方面有著長期積累和大量成功經驗。公司通過對高精度算法的研究，創新性地實現了高精度技術與晶片的融合，已研製出模塊級高精度定位定向產品，技術水平整體處於國際領先地位，屬國內首創，引領北鬥晶片行業發展。
北鬥夢已圓，北鬥「芯」發展正值中流擊水之時，韓紹偉說，「我們這一代人，把晶片這事做了，培養一批人，讓晶片事業後繼有人，我們的使命也就完成了。」站在時代的潮頭，我們期待以韓紹偉為代表的北鬥晶片研發者藉助新一輪的發展機遇，將北鬥導航晶片發展推向一個新高度，讓北鬥真正「飛入尋常百姓家"。
文 / 本刊記者 郝哲
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原標題：《捧出「中國芯」共圓北鬥夢——訪中國北鬥導航晶片研發先鋒韓紹偉博士》
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