時(shí)間精度控制在億分之一秒！河南大學(xué)生團(tuán)隊(duì)這樣“參北斗”

說起北斗，大家并不陌生，古代，人們通過北斗七星來辨認(rèn)方向，現(xiàn)在，北斗系統(tǒng)是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常用到的導(dǎo)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(xué)生創(chuàng)新大賽（2024）河南省選拔賽中，河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)?wèi){借“華芯時(shí)空——北斗導(dǎo)航系統(tǒng)高精度定位授時(shí)模塊”項(xiàng)目，獲得一等獎。

“我們團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)了兩年多的時(shí)間，通過對設(shè)備級接收機(jī)進(jìn)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人孫嵩斐指著操作臺上半個(gè)手掌大小的電路板說?！皠e看它小，它能將定位精度達(dá)到1米，時(shí)間精度控制到億分之一秒。”

記者了解到，目前市面北斗接收機(jī)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(diǎn)也非常明顯?！靶酒夡w積小、價(jià)格低、但精度差，適用于物聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人終端等民用設(shè)備，比如我們的手機(jī)里面的就是芯片級北斗接收機(jī)；大型設(shè)備級接收機(jī)精度高，但體積大、價(jià)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(jià)格都有折中需求的領(lǐng)域，就需要模塊級接收機(jī)?！睂O嵩斐表示，目前國內(nèi)的模塊級產(chǎn)品定位、時(shí)間精度低，國外產(chǎn)品價(jià)格昂貴，國內(nèi)缺少一款性能高、價(jià)格低的模塊級接收機(jī)，這也是他們做這個(gè)項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)。

兩年時(shí)間，無數(shù)個(gè)日夜，啃原理、想方法、做實(shí)驗(yàn)……在歷經(jīng)數(shù)次迭代后，團(tuán)隊(duì)終于成功研發(fā)出了DO-033模塊，“它能夠在保證性能的同時(shí)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(gè)小模塊，竟然有這么大的能量，團(tuán)隊(duì)是咋做到的？除了定位和時(shí)間精度外，孫嵩斐表示他們在研發(fā)中，還突破了另外兩項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)，“一個(gè)是我們采用以FPGA為核心的高速時(shí)頻處理硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，處理精度提升一倍以上，另外一個(gè)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%?！?/p>

回顧研究過程，團(tuán)隊(duì)的每個(gè)人都深刻認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在學(xué)院劉擁軍副教授和陳群博士的指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)從市場調(diào)研、痛點(diǎn)分析、技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品落地，每個(gè)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(xiàng)目在每個(gè)階段的順利推進(jìn)和最終實(shí)現(xiàn)。

目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成立了公司，申請了12項(xiàng)專利，產(chǎn)品已在學(xué)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(jìn)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(tuán)隊(duì)還將推出功能更齊全，性能更高的北斗模塊級接收機(jī)，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