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時間精度控制在億分之一秒!河南大學生團隊這樣“參北斗”

2024-08-22 09:55
來源:大象新聞

說起北斗,大家并不陌生,古代,人們通過北斗七星來辨認方向,現(xiàn)在,北斗系統(tǒng)是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常用到的導航。

現(xiàn)如今北斗系統(tǒng)已經(jīng)遍及我們的日常生活,無論是指路,工作,甚至是游戲,都成功的將北斗系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用。

近日,在中國國際大學生創(chuàng)新大賽(2024)河南省選拔賽中,河南職業(yè)技術(shù)學院電子與物聯(lián)網(wǎng)學院電子信息工程技術(shù)專業(yè)學生團隊憑借“華芯時空——北斗導航系統(tǒng)高精度定位授時模塊”項目,獲得一等獎。

“我們團隊歷經(jīng)了兩年多的時間,通過對設(shè)備級接收機進行功能裁剪,程序移植、適配、調(diào)試等工作,成功研發(fā)出DO-033模塊?!?項目負責人孫嵩斐指著操作臺上半個手掌大小的電路板說?!皠e看它小,它能將定位精度達到1米,時間精度控制到億分之一秒?!?/p>

記者了解到,目前市面北斗接收機主要分為芯片級、模塊級和設(shè)備級三大類型產(chǎn)品,分別適用于不同的應(yīng)用場景,但優(yōu)缺點也非常明顯?!靶酒夡w積小、價格低、但精度差,適用于物聯(lián)網(wǎng)、個人終端等民用設(shè)備,比如我們的手機里面的就是芯片級北斗接收機;大型設(shè)備級接收機精度高,但體積大、價格高,適用于工業(yè)、軍工等領(lǐng)域;在通信、信號處理、軟件無線電等對性能、體積、價格都有折中需求的領(lǐng)域,就需要模塊級接收機。”孫嵩斐表示,目前國內(nèi)的模塊級產(chǎn)品定位、時間精度低,國外產(chǎn)品價格昂貴,國內(nèi)缺少一款性能高、價格低的模塊級接收機,這也是他們做這個項目的出發(fā)點。

兩年時間,無數(shù)個日夜,啃原理、想方法、做實驗……在歷經(jīng)數(shù)次迭代后,團隊終于成功研發(fā)出了DO-033模塊,“它能夠在保證性能的同時兼顧體積,極大地滿足了對體積和性能都有需求的應(yīng)用場景?!睂O嵩斐說。

一個小模塊,竟然有這么大的能量,團隊是咋做到的?除了定位和時間精度外,孫嵩斐表示他們在研發(fā)中,還突破了另外兩項技術(shù)創(chuàng)新點,“一個是我們采用以FPGA為核心的高速時頻處理硬件架構(gòu)設(shè)計,處理精度提升一倍以上,另外一個是我們采用高低壓模數(shù)電混合電磁兼容優(yōu)化技術(shù),將板卡體積減小約65%。”

回顧研究過程,團隊的每個人都深刻認識到團隊合作的重要性,在學院劉擁軍副教授和陳群博士的指導下,團隊從市場調(diào)研、痛點分析、技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品落地,每個環(huán)節(jié)都需要成員間相互配合完成,大家各展所長、交流提升,不斷開拓思維,確保了項目在每個階段的順利推進和最終實現(xiàn)。

目前,團隊已經(jīng)成立了公司,申請了12項專利,產(chǎn)品已在學校校企合作單位完成150套代加工小批量生產(chǎn),“有一家公司考察后,直接采用我們的模塊代替了原有的進口模塊,在保證性能的情況下,成本降低了一倍?!睂O嵩斐表示,未來團隊還將推出功能更齊全,性能更高的北斗模塊級接收機,讓(北斗)天上好用,(DO-033模塊)地上用好。大象新聞記者 付雨涵 孫家偉/文圖、視頻

責任編輯:孔德明

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