中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片失地亟待收復(fù)
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“可以說(shuō),這正在成為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的重大瓶頸。”在5月中下旬舉行的第二屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)上,中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十二所研究員、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究學(xué)者曹沖接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。
GPS芯片占領(lǐng)95%中國(guó)接收機(jī)市場(chǎng)
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家的重大空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施,是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全、國(guó)土安全和公共安全的重大技術(shù)支撐系統(tǒng)和基礎(chǔ)資源。按照我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)到2012年覆蓋亞太地區(qū),到2020年將覆蓋全球,并將以“北斗加GPS”技術(shù)在全國(guó)逐步替代單一的GPS導(dǎo)航。
“雖然我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通、漁業(yè)、測(cè)量勘探等行業(yè)并取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,但是接收機(jī)中95%以上使用的是美國(guó)GPS芯片,這個(gè)問(wèn)題不解決,我國(guó)的導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)在低產(chǎn)品附加值狀態(tài)徘徊,實(shí)現(xiàn)北斗加GPS導(dǎo)航逐漸替代美國(guó)GPS導(dǎo)航的規(guī)劃也將步履艱難。”
分析造成這一現(xiàn)象的原因,曹沖說(shuō):“一是美國(guó)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)1994年建成并于當(dāng)年提供了全球民用服務(wù),到2007年我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)才建成,在這個(gè)長(zhǎng)達(dá)13年的時(shí)間內(nèi),美國(guó)GPS導(dǎo)航芯片已經(jīng)占領(lǐng)了我國(guó)95%的市場(chǎng)。二是我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研究經(jīng)費(fèi)90%用于衛(wèi)星研制和發(fā)射,只有10%用于導(dǎo)航芯片,芯片研究投入較少。三是此前我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片的入行門檻比較低,現(xiàn)在全國(guó)4000多家芯片生產(chǎn)企業(yè)絕大部分是中小企業(yè),人才不足,不能進(jìn)行兼容與互操作芯片的自主研發(fā)。”
“這三個(gè)原因造成了現(xiàn)在我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片整體行業(yè)的成熟度只相當(dāng)于當(dāng)年電腦技術(shù)的386狀態(tài),與美國(guó)產(chǎn)品差距很大?!毙酒圃炱髽I(yè)北京東方聯(lián)星科技有限公司董事長(zhǎng)張峻林解釋?!叭绻槐M快進(jìn)行自主研發(fā),到2020年中國(guó)人手中的導(dǎo)航接收機(jī)大部分將裝上美國(guó)芯,那時(shí)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)4300億美元產(chǎn)值中的絕大部分也將被美國(guó)拿走?!辈軟_說(shuō)。
中國(guó)“芯”正在研制中
記者在學(xué)術(shù)年會(huì)組織的導(dǎo)航產(chǎn)品展會(huì)上了解到,研發(fā)兼容與可互操作芯片的單位,科研院所全國(guó)有幾十家,進(jìn)一步采訪發(fā)現(xiàn),能夠真正進(jìn)行研發(fā)并擁有用戶的企業(yè)全國(guó)也不過(guò)十幾家?!暗撬麄冄兄频亩嗄?dǎo)航芯片,無(wú)論是兼容性還是所提供的精準(zhǔn)定位、測(cè)速、測(cè)向、授時(shí)及通信服務(wù),都突破了GPS同類芯片的重要指標(biāo)。”中國(guó)工程院院士戚發(fā)軔解釋。
為了比較世界各國(guó)利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的探空設(shè)備功能和性能,以實(shí)現(xiàn)國(guó)際間衛(wèi)星導(dǎo)航探空業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享,2010年7月至8月,國(guó)際氣象組織在廣東省陽(yáng)江市舉行了一次衛(wèi)星導(dǎo)航探空比對(duì)。當(dāng)時(shí)美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、芬蘭、日本、瑞士、韓國(guó)、南非等12個(gè)國(guó)家采用了單一的美國(guó)GPS導(dǎo)航芯片,我國(guó)則采用了自主研制的兼容北斗和GPS系統(tǒng)的“星聯(lián)”北斗多模導(dǎo)航芯片。
中國(guó)氣象局總結(jié)比對(duì)應(yīng)用的結(jié)果顯示,北斗多模導(dǎo)航芯片滿足了現(xiàn)代氣象探究設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)要求,可以為我國(guó)提供完全國(guó)產(chǎn)化的高性能兼容與互操作導(dǎo)航芯片。
衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)相當(dāng)于CPU在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈中的地位,是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈的核心。接收機(jī)中的高性能多模芯片技術(shù)則是尖端中的尖端,有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片,才能提高整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的性能,才能對(duì)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的自主發(fā)展與完善起到推動(dòng)作用。
由于看到了導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)未來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)前景,許多企業(yè)紛紛加盟到產(chǎn)業(yè)鏈中。在美國(guó)硅谷為GPS研制了7年導(dǎo)航芯片的張峻林,當(dāng)7年前我國(guó)第一顆北斗衛(wèi)星發(fā)射成功之后,回國(guó)專門研制兼容北斗與GPS的多模導(dǎo)航芯片,在承擔(dān)國(guó)家“863”項(xiàng)目之后,又相繼自主投入1億元?,F(xiàn)在,全國(guó)許多城市也將多模芯片研制作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,上海、南京等城市由市政府牽頭組成了北斗戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,積極地尋找關(guān)鍵技術(shù)。為此,上海準(zhǔn)備投入100億元?!拔覀円呀?jīng)規(guī)劃了產(chǎn)業(yè)基地?!蹦暇┦薪?jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)工作人員曹海斌表示,“當(dāng)產(chǎn)業(yè)調(diào)查完成之后,南京市將出臺(tái)產(chǎn)業(yè)政策,快速啟動(dòng)中國(guó)芯的研制及生產(chǎn)”。
技術(shù)上要有長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮
收復(fù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片失地,已經(jīng)成為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)化道路上亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
曹沖進(jìn)行的調(diào)研顯示,目前衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)提供商主要來(lái)自美、中、俄、日、印以及歐盟,其中美國(guó)的政策最為成熟。總統(tǒng)奧巴馬的新空間政策特別著重強(qiáng)調(diào)美國(guó)GPS導(dǎo)航用戶設(shè)備制造商、應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和增值服務(wù)商平等進(jìn)入,在促進(jìn)美國(guó)技術(shù)領(lǐng)先性的前提下,以開(kāi)放的市場(chǎng)推動(dòng)競(jìng)爭(zhēng),并促進(jìn)將來(lái)各國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS的全球兼容和互操作,以滿足日益增長(zhǎng)的國(guó)家、國(guó)土、經(jīng)濟(jì)安全以及民用和科學(xué)與商業(yè)的需求。
現(xiàn)在,最先投入使用的美國(guó)的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三代,并在芯片領(lǐng)域占領(lǐng)先機(jī),獲得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
雖然目前我國(guó)各級(jí)政府和企業(yè)都看到了衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)未來(lái)50年帶動(dòng)新興科技和產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的效應(yīng),并在積極進(jìn)行芯片研發(fā),但是曹沖認(rèn)為,政府應(yīng)該從技術(shù)發(fā)展的角度,從10年、15年以后的市場(chǎng)應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展需求考慮,提前規(guī)劃。
為此,曹沖建議,結(jié)合中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求,將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),納入國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)支撐系統(tǒng),制定統(tǒng)一的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策和產(chǎn)品強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),并在現(xiàn)有研究經(jīng)費(fèi)總投入情況下,將芯片研究經(jīng)費(fèi)集中投入到優(yōu)秀企業(yè),集中力量研發(fā)、生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片,再輻射和帶動(dòng)其他中小企業(yè),形成良好的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。★