當你看著眼前這塊只有5毫米大小，甚至比綠豆還要小的晶片時，很難想像得到它能讓你在一秒鐘內精確定位，定位精度達2.5米而功耗卻僅有35mW。它就是由我國自主研發的北斗導航晶片——蜂鳥Humbird，這款晶片已經成為我國北斗導航晶片的典範。近日，北京市科委重點支援的和芯星通科技（北京）有限公司北斗導航核心晶片(和芯蜂鳥Humbird)項目獲得了2014年度北京市科學技術獎二等獎。

　　“扛住資金壓力，也要造蜂鳥”

　　在與國外導航系統的競爭中，晶片是決定産業發展水準的關鍵和基礎。

　　“發展北斗晶片，必須要面向民用，必須要走軍民融合之路。”和芯星通公司總經理胡剛告訴記者，“和芯星通自2011年就決定研發一款面向民用的北斗導航晶片，並快速啟動産品立項。”

　　然而，當時的和芯星通面臨著資金、技術雙重挑戰。Humbird採用55奈米工藝，這對當時的中國導航産業而言尚為首次嘗試，且晶片研製在PPC（性能、功能、成本）約束條件下，性能指標瞄準國際一流産品，難度和挑戰可以想像。

　　“當時我們的第一款晶片Nebulas剛推出，資金面很緊張。但我們滿心希冀中國百姓能夠用上民族自主研發的北斗導航晶片，所以下定決心，無論如何也要把蜂鳥研發出來。”胡剛説。

　　在北京市科委等單位的大力支援下，歷經18個月的開發，2013年5月，和芯星通成功推出了“和芯蜂鳥”——Humbird晶片。它具有功耗低、靈敏度高及體積小的優勢，由其構建的導航定位模組，定位精度、靈敏度等性能均達到國際領先的GPS模組同水準，而且在成本上也與GPS同類産品齊平，極具國際競爭力。

　　據了解，蜂鳥Humbird晶片採用完全自主智慧財産權的GNSS技術，可同時運作64通道，為用戶提供超低功耗、超高性能的位置服務和用戶體驗。

　　定位準、功耗低

　　據胡剛介紹，蜂鳥晶片相容支援北斗+GPS/GLONASS/GALILEO，支援雙系統聯合定位和單系統獨立定位模式，用戶可靈活配置。獨有的Ultra-sense高靈敏度基帶設計，使接收機在城市峽谷及複雜環境中仍保持出色的定位效果。

　　該晶片不僅支援北斗衛星導航系統，同時也相容GPS，也就是説，安裝蜂鳥晶片的車載導航儀在搜索不到北斗信號的時候會自動連接GPS，而在GPS無信號的時候再連接北斗。因雙系統的聯合定位，可以保證旅途中車輛導航信號十足。

　　“北斗+GPS雙模定位，衛星分佈密度明顯高於單GPS，因此定位成功率更高。GPS在全球分佈32顆星，中國上空一般8到11顆星，加上北斗衛星，可見星由8到11顆增加到20—23顆左右。在城市中，由於高樓林立衛星信號經常受到遮擋，雙模定位大幅提高了定位成功率，例如，僅3顆GPS衛星無法3D定位，在增加了3顆北斗衛星後，可以成功定位。”胡剛説。

　　據介紹，蜂鳥晶片再定位僅需要一秒鐘時間。例如，當司機駕駛車輛穿越隧道時，因衛星信號被隧道阻擋車輛定位臨時中斷，當汽車駛出隧道時，僅用一秒鐘，蜂鳥晶片就能重新捕獲跟蹤信號。

　　同時，由於採用了創新性的Rhythm-Sleep獨有技術，蜂鳥晶片能夠運作在極低的功耗水準。晶片引腳簡潔、體積小巧，除適用於車輛監控/導航、授時等專業應用外，也非常適合於便攜導航、GIS手持等應用。

　　此外，蜂鳥晶片冷啟動即首次定位時間已經高於國際水準。經實際應用統計數據得出，目前，該晶片首次定位用時平均小于29秒，而國際水準在32秒。

　　特別值得一提的是，晶片中採用了完全國産的GNSS核心演算法，如Ultra-sense高靈敏度基帶技術、Rhythm-Sleep超低功耗設計，並且針對北斗信號做了專門的研究和獨有演算法。

　　小晶片、大産業

　　“隨著北斗在衛星導航領域裏市場份額的快速擴張，蜂鳥晶片的出貨量已經超過200萬，去年貢獻了6000萬的産值。”胡剛説。

　　據了解，蜂鳥晶片面向車載資訊服務應用（監控、導航）的前裝、後裝市場，並適用於行業手持、PND等便攜導航、精密授時等大眾及行業應用。

　　其中車載應用前景廣闊，而便攜、可穿戴應用等消費類市場則不可限量。隨著汽車保有量的增加，導航定位功能正從高大上走向尋常百姓家，這為北斗導航帶來了穩定增長的潛力，目前蜂鳥晶片已經批量應用至車載前裝。

　　“而便攜導航設備和可穿戴設備，尤其是後者正處在快速增長期，如學生卡、運動手環手錶等産品，蜂鳥在相應領域已取得實際應用，我們將在這一方向進行更長足的投入。”胡剛説。

　　如今，蜂鳥晶片也走出了國門，前不久，我國成功將首顆新一代北斗導航衛星發射升空，這是我國發射的第17顆北斗導航衛星，但卻是北斗佈局全球系統的第一顆實驗星，標誌著中國北斗衛星導航系統由區域運營向全球拓展的啟動。“目前也與南韓、日本等亞太國家進行合作。”

　　胡剛説，近幾年，我國北斗衛星導航系統晶片研發取得了長足進展。部分廠商提供的晶片性能已可與國外同類産品比肩。在高精度應用如測繪、駕考等領域，國産晶片已在短短時間內佔據了30%以上的市場份額。

　　“未來我們要把晶片做得更小，功耗更低。另外，配合網際網路的發展趨勢，除了提供單顆晶片産品外，還可以為下游産業打造完整的解決方案。”胡剛説。