Q1.GNSS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

A:GNSS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是能在全球范圍內(nèi)提供導(dǎo)航服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的統(tǒng)稱。

GNSS能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶提供全天候的3維位置坐標(biāo)、速度以及時(shí)間信息，是一種主要應(yīng)用于室外的導(dǎo)航技術(shù)。衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，GNSS接收機(jī)收到這些信息后，通過對(duì)四顆及以上衛(wèi)星的偽距、多普勒、載波相位測量，經(jīng)過計(jì)算即可求解出接收機(jī)的三維位置，速度和時(shí)間信息。全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括美國的全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（global navigation satellite system，GLONASS）、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo navigation satellite system，Galileo）和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou navigation satellite system，BDS）。

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通常由以下三個(gè)部分組成：空間部分(衛(wèi)星)、地面監(jiān)控部分和用戶部分。衛(wèi)星可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測距信號(hào)和導(dǎo)航電文，并接收來自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：跟蹤衛(wèi)星，對(duì)其進(jìn)行距離測量，確定衛(wèi)星的運(yùn)行軌道及衛(wèi)星鐘改正數(shù)，進(jìn)行預(yù)報(bào)后，再按規(guī)定格式編制成導(dǎo)航電文，并通過注入站送往衛(wèi)星。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站向衛(wèi)星發(fā)布各種指令，調(diào)整衛(wèi)星的軌道及時(shí)鐘讀數(shù)，修復(fù)故障或啟用備用件等。用戶則用GNSS接收機(jī)來測定從接收機(jī)至衛(wèi)星的距離，并根據(jù)衛(wèi)星星歷所給出的觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。

Q2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

A:概述：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來，已在交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報(bào)、通信授時(shí)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，服務(wù)國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；诒倍废到y(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動(dòng)智能終端制造、位置服務(wù)等廠商采用，廣泛進(jìn)入中國大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域，應(yīng)用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)不斷涌現(xiàn)，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。中國將持續(xù)推進(jìn)北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，服務(wù)國家現(xiàn)代化建設(shè)和百姓日常生活，為全球科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

發(fā)展歷程：20世紀(jì)后期，中國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：2000年年底，建成北斗一號(hào)系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；2012年年底，建成北斗二號(hào)系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；2020年，建成北斗三號(hào)系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。

基本組成：

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。

空間段——北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星等組成。

地面段——北斗系統(tǒng)地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。

用戶段——北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。

和芯星通自主研發(fā)的導(dǎo)航定位芯片/模塊/板卡等產(chǎn)品及提供的服務(wù)，屬于北斗系統(tǒng)用戶段產(chǎn)品。

Q3.衛(wèi)星導(dǎo)航定位中PDOP值代表什么?

A:位置幾何精度因子（PDOP）是表征衛(wèi)星與用戶相對(duì)位置關(guān)系幾何強(qiáng)度的參數(shù)，用戶的定位精度可以簡單表示為PDOP*UERE（User Equivalent Range Error），在用戶測距誤差一定的情況下，PDOP越大定位精度越差，PDOP越小定位精度越高。

Q4.有源天線與無源天線的區(qū)別

A:無源天線：不帶任何有源器件的天線。

   有源天線：是在無源天線后加信號(hào)放大器，提高信號(hào)強(qiáng)度。

   無源天線無需饋電；有源天線必需饋電。

Q5.PPP是什么

A:精密單點(diǎn)定位（Precise point positioning）。利用預(yù)報(bào)的GPS衛(wèi)星的精密星歷或事后的精密星歷作為已知坐標(biāo)起算數(shù)據(jù)；基本原理首先是單點(diǎn)定位，這與通用的GPS單點(diǎn)定位一樣，區(qū)別是精密與否。為了達(dá)到精密的效果，PPP有以下特點(diǎn)：

a) PPP提供絕對(duì)定位，而不是像RTK那樣提供相對(duì)于參考站的位置。

b) PPP沒有使用差分技術(shù)，而是構(gòu)造無電離層偽距組合觀測值和無電離層載波組合觀測值，使用雙頻或多頻接收機(jī)來消除電離層的一階效應(yīng)。

c) PPP使用精密星歷和精密衛(wèi)星時(shí)鐘數(shù)據(jù)。PPP也受到衛(wèi)星是否能見的影響。如果用戶不能跟蹤所需的衛(wèi)星，再精確的軌道和時(shí)鐘數(shù)據(jù)也無法使用。當(dāng)一種系統(tǒng)的衛(wèi)星不可見時(shí)，使用其他GNSS系統(tǒng)的衛(wèi)星，可確保盡可能好的服務(wù)。

d) 觀測時(shí)間越長，精度越高。

Q6.組合導(dǎo)航integrated navigation

A:兩種或多種導(dǎo)航裝置以一定的方式相結(jié)合，提供優(yōu)于任何單一導(dǎo)航裝置的導(dǎo)航性能的技術(shù)。

各種導(dǎo)航系統(tǒng)單獨(dú)使用時(shí)很難滿足導(dǎo)航性能要求，提高導(dǎo)航系統(tǒng)整體性能的有效途徑是采用組合導(dǎo)航技術(shù)，即用兩種或兩種以上的非相似導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)同一導(dǎo)航信息作測量并解算以形成量測量，從這些量測量中計(jì)算出各導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差并校正之。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航精度高，且不隨時(shí)間發(fā)散，但衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻帶窄，當(dāng)運(yùn)載體作較高機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收機(jī)的碼環(huán)和載波環(huán)極易失鎖而丟失信號(hào)，從而完全喪失導(dǎo)航能力；且完全依賴于衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信息，易因城市峽谷、隧道等復(fù)雜環(huán)境下信號(hào)阻塞、多徑效應(yīng)、人為干擾和電子欺騙而出現(xiàn)中斷或精度惡化。為提供更精確的實(shí)時(shí)定位信息，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要與其他具有互補(bǔ)特性的系統(tǒng)集成，以滿足拒止環(huán)境情況下的導(dǎo)航定位。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

不需要任何外來信息也不向外輻射任何信息，可在任何介質(zhì)和任何環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，且能輸出載體的位置、速度、姿態(tài)等多種導(dǎo)航參數(shù)，系統(tǒng)的頻帶寬，能跟蹤運(yùn)載體的任何機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)航輸出數(shù)據(jù)平穩(wěn)，短期穩(wěn)定性好。但慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度隨時(shí)間而發(fā)散，即長期穩(wěn)定性差。

因此，將衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與慣性導(dǎo)航技術(shù)以及里程計(jì)、視覺等多種傳感器組合應(yīng)用，可以大大提升導(dǎo)航系統(tǒng)的可用性、可靠性、精確性和動(dòng)態(tài)性，實(shí)時(shí)提供高精度的載體位置、姿態(tài)、速度和傳感器等信息，可以良好的滿足城市峽谷等復(fù)雜環(huán)境下長時(shí)間、高精度、高可靠性導(dǎo)航應(yīng)用需求。

UM220-INS 系列產(chǎn)品是和芯星通針對(duì)車載及高端導(dǎo)航應(yīng)用推出的小型化 GNSS+MEMS雙系統(tǒng)組合導(dǎo)航模塊。UM220-INS采用和芯星通完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低功耗 GNSS SoC 芯片 , 內(nèi)置 6 軸 MEMS 器件，直接輸出 GNSS 與 MEMS 組合定位結(jié)果，尤其適合對(duì)定位精準(zhǔn)度，可靠性和連續(xù)性要求嚴(yán)格的應(yīng)用需求。

Q7.INS 慣性導(dǎo)航(inertial navigation system)

A:利用載體上的慣性敏感元件或設(shè)備，通過測量載體的運(yùn)動(dòng)加速度、角速度，推算載體的位置、速度和姿態(tài)角等參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航的技術(shù)。

組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計(jì)算機(jī)、控制顯示器等組成。慣性測量裝置包括加速度計(jì)和陀螺儀，又稱慣性測量單元（IMU）。3個(gè)自由度陀螺儀用來測量運(yùn)載體的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；3個(gè)加速度計(jì)用來測量運(yùn)載體的3個(gè)平移運(yùn)動(dòng)的加速度。計(jì)算機(jī)根據(jù)測得的加速度信號(hào)計(jì)算出運(yùn)載體的速度和位置數(shù)據(jù)。控制顯示器顯示各種導(dǎo)航參數(shù)。按照慣性測量單元在運(yùn)載體上的安裝方式，分為平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（慣性測量單元安裝在慣性平臺(tái)的臺(tái)體上）和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（慣性測量單元直接安裝在運(yùn)載體上）；后者省去平臺(tái)，儀表工作條件不佳（影響精度），計(jì)算工作量大。

class="para"慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式．即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測得的運(yùn)載體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置．因而可連續(xù)測出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計(jì)的測量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計(jì)用來測量運(yùn)動(dòng)體的加速度經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分即可得到距離。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有如下主要優(yōu)點(diǎn)：

1）由于它是不依賴于任何外部信息，也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng)，故隱蔽性好且不受外界電磁干擾的影響；

2）可全天侯全球、全時(shí)間地工作于空中地球表面乃至水下；

3）能提供位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù)，所產(chǎn)生的導(dǎo)航信息連續(xù)性好而且噪聲低；

4）數(shù)據(jù)更新率高、短期精度和穩(wěn)定性好。

其缺點(diǎn)是：

1）由于導(dǎo)航信息經(jīng)過積分而產(chǎn)生，定位誤差隨時(shí)間而增大，長期精度差；

2）每次使用之前需要較長的初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間；

3）設(shè)備的價(jià)格較昂貴；

4）不能給出時(shí)間信息。

慣導(dǎo)系統(tǒng)目前已經(jīng)發(fā)展出撓性慣導(dǎo)、光纖慣導(dǎo)、激光慣導(dǎo)、微固態(tài)慣性儀表等多種方式。陀螺儀由傳統(tǒng)的繞線陀螺發(fā)展到靜電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺、微機(jī)械陀螺等。激光陀螺測量動(dòng)態(tài)范圍寬，線性度好，性能穩(wěn)定，具有良好的溫度穩(wěn)定性和重復(fù)性，在高精度的應(yīng)用領(lǐng)域中一直占據(jù)著主導(dǎo)位置。由于科技進(jìn)步，成本較低的光纖陀螺（FOG）和微機(jī)械陀螺（MEMS）精度越來越高，是未來陀螺技術(shù)發(fā)展的方向。

Q8.星基增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS(Satellite-Based Augmentation System)

A:星基增強(qiáng)系統(tǒng)是利用衛(wèi)星播發(fā)衛(wèi)星軌道、鐘差改正數(shù)、電離層格網(wǎng)，完好性信息及其他信息，以大范圍提高衛(wèi)星導(dǎo)航用戶精度及其他性能的增強(qiáng)系統(tǒng)。

Q9.地基增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS(Ground-Based Augmentation System)

A:地基增強(qiáng)系統(tǒng)利用地面發(fā)射臺(tái)播發(fā)差分修正、完好性信息及其它信息，以提高一定范圍內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航用戶精度及其它性能的增強(qiáng)系統(tǒng)。

Q10.DGNSS增強(qiáng)服務(wù)（Differential GNSS Augmentation System）

A:差分全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，采用偽距差分技術(shù)，提高GNSS用戶定位精度的增強(qiáng)系統(tǒng)。