Основная проблема системы ГЛОНАСС, мешающая массовому появлению потребительских устройств на открытом рынке, – отсутствие до недавнего времени спутниковых навигационных приемников (модулей), близких по характеристикам (в первую очередь, габаритам и энергопотреблению и, самое главное, цене) к GPS-решениям. NV08С разработанный КБ Навис, — первый мультисистемный модуль GLONASS/GPS/GALILEO нового поколения, удовлетворяющий всем требованиям и подходящий для установки в потребительское оборудование (например, в автонавигаторы) был анонсирован в октябре прошлого года. Это первый в России приемник ГЛОНАСС/GPS в формате чипсета. Все приемники, ранее выпускающиеся в России, представляли собой электронные модули, то есть, наборы электронных компонент на платах. Разработка NV08С началась около двух лет назад. Первая тестовая партия приемников была выпущена компанией в самом конце 2009 года. До конца 2010 года КБ Навис планирует начать серийное производство указанных модулей нового поколения, на базе которых может быть выпущено до 300 000 навигационных устройств.

Основным направлением деятельности предприятия является разработка аппаратуры для работы по сигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS. Также КБ Навис – одно из первых предприятий в России, начавших разработку аппаратуры для работы с сигналами европейской и китайской навигационных систем – Galileo и Compass. КБ НАВИС выполняет работы по заказам Минобороны, Минтранса, Минсвязи, а также ряда российских и зарубежных фирм. В своей деятельности КБ НАВИС тесно взаимодействует с разработчиками и производителями морских, воздушных и наземных комплексов вооружения и военной техники, а также объектов промышленного и гражданского назначения. КБ НАВИС ведет разработку приемников ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/COMPASS/SBAS, предназначенных для использования в автомобильных и карманных персональных навигаторах; спутниковых автосигнализациях; системах наблюдения и безопасности, а также системах мониторинга транспорта.

КБ НАВИС выпускает высокоточные спутниковые навигационные приемники, которые могут применяться как в военной, так и гражданской аппаратуре. На сегодняшний день КБ НАВИС принадлежит свыше 70% рынка мультисистемных навигационных приемников GPS/ГЛОНАСС.

О системе ГЛОНАСС

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — российская спутниковая система навигации. Была разработана по заказу Министерства обороны СССР, первый спутник был выведен на орбиту в 1982 году. Основа системы – группировка из 24 спутников, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях. Принцип определения местоположения в системе ГЛОНАСС аналогичен системе GPS. В силу расположения спутников ГЛОНАСС определение координат с ее использованием возможно в приполярных и полярных регионах (где возможности системы GPS несколько слабее).

Вместе с тем неправильно было бы рассматривать ГЛОНАСС как альтернативу или конкурента GPS. Сила российской и американской навигационных систем – в синергии, то есть, в их совместной работе. Подавляющее большинство приемников ГЛОНАСС сконструировано таким образом, чтобы одновременно принимать сигналы от спутников разных систем и совместно использовать получаемую информацию. Например, если в зоне видимости находится по два спутника систем ГЛОНАСС и GPS (допустим, вы находитесь на узкой улице между высокими домами), используя их сигналы можно определить местоположение. Тогда как по спутникам только одной системы этого сделать было бы нельзя (для этого требуется минимум четыре спутника).

Алексей Литвинов: У меня вопрос по «железу». Насколько мне известно, уже анонсирован чип NV08C, сделанный по технологии flip chip на 7 кристаллах. Каков вклад российских инженеров в этот чип? По какому техпроцессу планируется выпускать кристалл? И планируется ли выпуск этого чипа в корпусе, отличном от BGA, например QFP? (это значительно расширит его применение и использование небольшими инновационными компаниями)?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: NV08С, мультисистемный модуль GLONASS/GPS/GALILEO нового поколения, анонсированный «КБ НАВИС» в октябре прошлого года – полностью российская разработка. При производстве используется технология 90 нм. Поскольку российские заводы пока не освоили этот техпроцесс, то само производство ведется в Японии. Существуют две модификации этого модуля: NV08С-MCM (в корпусе BGA) и NV08С-CSM (корпус под SMT-монтаж, модуль имеет расширенный функционал и лучшую помехозащищенность). Таким образом, эти модули могут использоваться как для крупносерийной продукции (NV08С-MCM) так и для производства опытных или единичных партий устройств (NV08С-CSM).

Veacheslav Catcov: Руководитель Роскосмоса Анатолий Перминов зимой 2007 года заявил: «К лету в России будет производиться полмиллиона приемников навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в месяц». Как Вы прокомментируете данное высказывание исходя из современных реалий развития системы?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Я могу говорить только о планах «КБ НАВИС». Мы планируем выпуск до 300 тысяч модулей ГЛОНАСС/GPS/Galileo/Compass для носимых устройств или систем мониторинга до конца 2010 года. Учитывая, что сейчас мы занимаем примерно 70% рынка приемников ГЛОНАСС, можно примерно подсчитать общий объем производства.

Thirdian: Здравствуйте, Георгий! Скажите, а как к системе ГЛОНАСС относятся Ваши зарубежные коллеги?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Я бы говорил об интересе к двухсистемной аппаратуре ГЛОНАСС/GPS, а не просто о ГЛОНАСС. Действительно, со стороны наших иностранных коллег такой интерес имеется и постоянно растет. Существует несколько совместных разработок, многие из них протестированы и запущены в серийное производство (совместные проекты реализуются с компаниями из Австрии, Канады, ведутся переговоры с рядом других стран: Кубой, Ираном, Скандинавскими станами). Любое программно-аппаратное решение, работающее одновременно со спутниками разных систем, на порядок надежнее, чем моносистемное.

Gray: Насколько хорошим будет прием сигнала ГЛОНАСС в северных широтах, насколько это будет выгоднее в плане точности трехмерного позиционирования по сравнению с системой GPS?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: В силу особенностей построения спутниковой группировки, система ГЛОНАСС имеет преимущество перед GPS в высоких широтах. Дело в том, что орбиты спутников ГЛОНАСС выше, чем GPS, а значит, возвышение спутников над горизонтом больше, что обеспечивает более качественный прием их сигнала. В этом причина большого интереса к нашим решениям, например, в Канаде и странах Скандинавии. Опять таки, наша двухсистемная аппаратура работает одновременно и с ГЛОНАСС, и с GPS что повышает надежность и точность позиционирования.

UAF: Как у Вас решается проблема с ухудшением качества сигнала спутников в больших городах, горах?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: В местах с затрудненным доступом к спутниковым сигналам, таким как «городские каньоны» или горы, действительно имеет место ухудшение сигнала, а также его переотражения. Мы используем для борьбы с факторами, ухудшающими работу навигационных приемников, специальные алгоритмы подавления помех. Кроме того, как было упомянуто выше, мультисистемные (ГЛОНАСС/GPS) модули изначально находятся в более выигрышных условиях, поскольку используют сигналы нескольких систем навигации. За счет этого в сложных условиях (горная местность, «городские каньоны» и пр.) качество приема значительно улучшается. Именно поэтому мультисистемные модули изначально используются для прецизионной техники (например, в геодезии) для достижения высокой точности.

Саша Головнёв: Будет ли ГЛОНАСС конкурентоспособен на мировом рынке и будет ли ГЛОНАСС-устройства продаваться за рубежом?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Те модули, которые сейчас готовятся к серийному производству в «КБ НАВИС» (в частности, NV08C), подходят для установки в бытовые навигаторы. По габаритам и энергопотреблению они мало чем отличаются от односистемных приемников GPS, но имеют лучшие потребительские характеристики за счет синергетического эффекта от использования нескольких навигационных систем сразу (см. выше). По цене эти приемники также приблизились к односистемным аналогам. Потребителям будут предлагаться более качественные решения с минимальной разницей в цене. Что, собственно, отвечает мировой тенденции развития техники. Я считаю, что есть все шансы, чтобы такое оборудование было востребовано в мире. Что касается России, то в октябре-ноябре 2010 года партии чипов NV08C будут отгружены производителям. Добавьте сюда время обычного производственного цикла потребительского оборудования (6-8 месяцев), и вы получите возможное время выхода в продажу первых ГЛОНАСС/GPS-навигаторов с характеристиками, аналогичными, а по некоторым параметрам даже превосходящими GPS-аналоги. В настоящее время нами ведутся переговоры по поставке приемников нового поколения с несколькими вендорами бытовых спутниковых навигаторов, в частности с Lexand, Explay и «Вобис Компьютер» мы обсуждаем возможность установки в их устройства наших ГЛОНАСС-GPS модулей NV08C.

SysAdmin_lynx: Какова будет точность позиционирования? Можно ли при помощи такого прибора, например, построить дом, т.е. достаточной ли будет точность относительного позиционирования (например, если нужно измерить расстояние между стенами или полом и потолком)?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Точность позиционирования при использовании модулей ГЛОНАСС/GPS (NV08С) в автономном режиме – не более 2,5 м. С использованием дифференциальных поправок и Assisted-систем – до 1 метра. А при использовании фазовых методов погрешность определения расстояния составляет 3 мм. Это что касается коммерческих приемников. Если же говорить о решениях для точных измерений (например, для геодезических комплексов), то там точность выше. «КБ НАВИС» совместно с австрийскими специалистами разработали решение на базе приемника Navior-24 в системе используется защищенный карманный компьютер (PDA) со специальным ПО и два навигационных приемника с радиомодемами. При измерении расстояния между двумя приемниками (опорным и подвижным) достигается миллиметровая точность на расстоянии до 1 км (радиус действия радиомодема). Эта система также может точно измерить объем вынутого грунта при земляных работах. Так что, еще одно применение такой аппаратуры — строительные работы. Эта аппаратура выпускается серийно и востребована в Европе.

Ольга: Скажите, пожалуйста, а в чем Вы видите конкурентное преимущество приемников ГЛОНАСС? Чем должен, по Вашему мнению, руководствоваться потребитель, выбирая между приемниками ГЛОНАСС и GPS?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Не стоит противопоставлять ГЛОНАСС и GPS. Будущее – за их совместным использованием. Преимущество мультисистемных приемников ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/Compass в том, что пользователь получает лучшие технические характеристики. А после выхода в серию модуля NV08C стоимость мультисистемного решения будет еще более приближена к GPS-аналогам. Так что, пользователю предлагается заплатить немного больше, получив взамен намного лучшие технические характеристики и возможности устройства.

Виктор Мясников: Планируется ли использовать приёмники ГЛОНАСС, для отслеживания путей миграции птиц и животных, в том числе и представителей подводного мира?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Мы разрабатываем и продаем навигационные модули, которые могут быть встроены в пользовательскую аппаратуру по усмотрению ее производителя. Область применения спутниковой навигации весьма широка и где будут установлены наши решения – зависит только от конечного разработчика навигационной аппаратуры.

Irina Golovnyova: Будет ли навигатор ГЛОНАСС работать в метро или в подводной лодке? И еще вопрос: можно ли ожидать сотрудничества между ГЛОНАСС с другими зарубежными спутниковыми навигационными кампаниями?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: При полном отсутствии сигнала со спутников (под землей, под водой) ни одна навигационная система (ни ГЛОНАСС, ни GPS) работать не может. Тем не менее, в настоящее время «КБ НАВИС» закончило разработку проекта по передаче дополнительной навигационной информации по пользовательским сетям связи (в частности, мобильный Интернет). Сейчас проходит пилотное тестирование этой технологии (A-GNSS). Используя полученные по каналам связи Assisted-данные, пользователь сможет определять свое местоположение в сложных условиях (например, внутри помещений, где сигнал со спутника ослаблен или переотражен). Но без окон все равно не обойтись. Сотрудничество с разработчиками других навигационных систем и оборудования ведется и будет вестись. В частности, «КБ НАВИС» выполняет работы совместно с европейским консорциумом Galileo.

BallHome: Когда появится приемник ГЛОНАСС, способный принимать сигнал на пассивную антенну, да еще что бы внутренний LNA при этом много не потреблял?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: В модуле NV08C прием сигнала возможен как на активную, так и на пассивную антенну. Причем, переключение происходит автоматически, при подключении активной антенны. Без внутренних усилителей (LNA) не обойтись, но энергопотребление новых модулей уже снижено, что позволяет использовать их, в том числе и в системах с автономным питанием.

Женек: В январе 2010 г. в российской практике появился вид наказания: домашний арест. Будет ли ФСИН России использовать для контроля передвижения использовать ГЛОНАСС-оборудование (например, передающие браслеты)?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Как я уже говорил, «КБ НАВИС» разрабатывает и поставляет спутниковые навигационные приемники. Мы не контролируем дальнейшую сферу их использования. В целом габариты нашего ГЛОНАСС/GPS чипа уже позволяют встраивать его в компактные решения.

Дамир Кагарманов: Назовите, пожалуйста, основные преимущества системы ГЛОНАСС перед GPS? Планируется ли в ближайшем будущем переводить чипы ГЛОНАСС на новые техпроцессы, с целью уменьшения самой микросхемы и понижения энергопотребления, что становится особенно актуальным именно для навигационных устройств на базе различных мобильных аппаратов?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Говорить о преимуществе самой системы ГЛОНАСС над GPS, на мой взгляд, некорректно (ранее я уже говорил о важности использования синергии нескольких систем навигации). Что касается аппаратной части (т.е. модулей), отмечу, что при производстве мультисистемного модуля NV08C используется 90 нм техпроцесс. Это, в частности позволило уменьшить его габариты до 9х12 мм. Обратите внимание на то, что NV08C – это законченное решение, не требующее дополнительных компонентов, в то время как современные чипы GPS требуют т.н. «обвязку», то есть дополнительные внешние элементы. В результате законченный модуль GPS получается крупнее, чем наша разработка.

Задыхин Павел: Рынок навигаторов очень сильно вырос за последнее время. Устройств поддерживающих GPS становится всё больше. Как вам видятся перспективы проникновения ГЛОНАСС на рынок?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Рынок навигационных пользовательских устройств, несмотря на кризис, показывает неплохие результаты. В частности, по итогам 2009 года в России было продано 1 168 000 устройств, обеспечивающих, в том числе, и навигационные функции (по данным АГ Smartmarketing). Хотя сегодня доля ГЛОНАСС-решений на нем практически нулевая, я могу с уверенностью сказать, что интерес к ГЛОНАСС повышается (в том числе и среди потребителей-физических лиц). После завершения формирования спутниковой группировки ГЛОНАСС и выхода на рынок современных модулей, не уступающих аналогичным по параметрам GPS-решениям (я говорю, в том числе и про NV08C), наконец сформируется и начнет расти рынок потребительской мультисистемной ГЛОНАСС/GPS аппаратуры. Особенно потому, что мультисистемные приемники стоят уже почти столько же сколько односистемные. Перспективы внедрения ГЛОНАСС-решений хорошие, я надеюсь, что производители навигаторов не захотят оставаться в стороне от прогресса и станут массово оснащать свои устройства мультисистемными модулями навигации уже в ближайшие 2-3 года.

КАМАЗ: Станет ли ГЛОНАСС полной заменой GPS и будет использоваться по всему миру?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Нет, не станет и не должен стать! ГЛОНАСС и GPS – партнеры, а не соперники. Использование всех видимых спутников всех систем позволит повысить качество определения местоположения. Чем больше будет работающих систем позиционирования, тем лучше для потребителя. Пользователь не должен задумываться о том, сколько и каких спутников помогают ему проложить маршрут от работы до дома.

Евгений Суслов: Будут ли у ГЛОНАСС разработки миниатюрных приемников для мобильных телефонов?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Модуль NV08C планируется встраивать в мобильные устройства (коммуникаторы/PND). В перспективе должно появиться решение и для мобильных телефонов, но пока об этом говорить рано. В целом, по энергопотреблению и габаритам наши ГЛОНАСС/GPS решения уже практически не уступают односистемным модулям GPS.

Piloterist: Как-то давно прочитал статью о разработанном российской компанией модулем DuoStar-2000, который поддерживает 24 канала приёма сигналов со спутников, и одновременно работает в системах ГЛОНАСС и GPS. Основным преимуществом, соответственно, была повышенная точность определения координат, за счет использования двух систем. Тогда все остановилось на разработке опытных партий. Планируется ли выпуск навигаторов поддерживающих обе системы?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: DuoStar-2000 – это ГЛОНАСС/GPS-модуль, разработанный одной из компаний, не КБ Навис. Корректно говорить именно о разработке, а не о производстве законченного решения. Компания-разработчик представляет лишь набор логики, алгоритмов обработки навигационных сигналов. В качестве примера реализации они предложили несколько экспериментальных экземпляров приемников. Не серийно производимые модули, а именно собранные «ручным» способом образцы. А от образцов до серийного производства очень большой путь. Собственно, из-за отсутствия заказчиков, готовых профинансировать подготовику и запуск серийного производства подобных модулей, проект с DuoStar-2000 «заглох». КБ НАВИС, в свою очередь, выпускает целую линейку коммерческих навигационных приемников. Серийно производимых. Мы выпускаем мультисистемные модули ГЛОНАСС/GPS с начала 2000-х годов. Все наши модули представляют из себя законченное решение, которое готово к встраиванию в пользовательское оборудование. Преимуществами наших модулей было в том. Что они могли принимать сигналы всех навигационных систем и дифференциальных дополнений, что повышало точность и надежность решения навигационной задачи. Устройства пошли в серию, уже продано около 100 000 мультисистемных модулей с возможностью приема дифференциальных поправок и поддержкой Assisted-режима. Отмечу, что коммерческие устройства большинства других производителей с дифференциальными поправками не работают.

John Cena: Известно, что для определения местоположения необходимо как минимум три спутника. Пересечение трех сфер — это и есть требуемая точка. Вопрос: при совместном использовании «Navstar» (GPS) и «ГЛОНАСС» вы получаете две независимые точки в каждой системе и результатом местоопределения является усредненное их положение?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Вы не совсем правы. Для точного определения местоположения требуется 4 спутника (3 координаты + время). Оптимальное же количество – 5 (чтобы верифицировать данные и контролировать качество передаваемой информации). В мультисистемных модулях местоположение определяется по всем видимым спутникам вне зависимости от их принадлежности. Например, из пяти спутников два могут быть от системы GPS, а три – от ГЛОНАСС. Как вы понимаете, это дополнительно увеличивает эффективность таких решений, что и является главным преимуществом синергии ГЛОНАСС и GPS.

Осман Гасангусейнов: Государство тратит сотни миллионов долларов на поддержку производства ГЛОНАСС-устройств с использованием старого техпроцесса. В то же время, в 99% подобных (навигационных) устройств используется набор микросхем SIRFSTAR III. Не проще ли купить производителя данных чипсетов или договориться о поддержке ГЛОНАСС набором микросхем SIRFSTAR IV?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: Мы – частная компания, которая, выпуская коммерческую навигационную аппаратуру, ориентируется на рынок. Выпуская модули NV08C по техпроцессу 90 нм, мы выбирали производителя, который предлагал нам наилучшие условия выполнения заказа. При этом, мы оцениваем как ценовые предложения, так и качество производства, поэтому наша продукция не уступает GPS-аналогам. Поверьте, приобрести все патенты SiRF Technology и заново выстраивать производство значительно менее выгодно, чем производить ГЛОНАСС/GPS модули по уже отлаженному нами процессу.

Евгений Маслай: Ваше КБ является Закрытым акционерным обществом и при этом основным разработчиком навигационного оборудования специального назначения. Хотелось бы узнать, участвует ли государство в Вашем предприятии?

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: КБ НАВИС частная компания. Мы участвуем в выполнении НИОКР и производим специализированную навигационную аппаратуру по заказу госструктур. Вместе с тем, одно из направлений нашей работы – коммерческий рынок навигационных решений.

Вместо заключения

Георгий Шульгин, «КБ НАВИС»: На пресс-конференции, прошедшей 1 июня в числе прочего КБ НАВИС представило опытный образец автонавигатора со встроенным ГЛОНАСС/GPS чипом нашего производства. Присутствующие на мероприятии представители компаний-разработчиков пользовательского навигационного оборудования подтвердили свою заинтересованность в модулях и готовность встраивать их в свою продукцию. Осенью этого года партии чипов будут поставлены российским вендорам бытовых спутниковых навигаторов (компании Explay, «Вобис Компьютер» и Lexand). Реалистичный срок появления первых потребительских устройств на базе этих приемников – зима 2010 — первая половина 2011 года. Характеристики наших новых приемников допускают их интеграцию, прежде всего, в навигаторы. Позднее, по мере совершенствования технологий, станет возможна установка наших мультисистемных модулей с поддержкой ГЛОНАСС в более компактные устройства – телефоны-смартфоны.

Источник: hi-tech.mail.ru