团结思维:“俘获”北斗
对于大多数人来说,等待行李是乘飞机旅行的一种糟糕体验。在即将投入运营的大兴国际机场,随着超宽带(UWB)高精度室内定位系统的使用,10 cm的精度将使托运行李的追踪“尽在掌握”。
“行李有迹”的背后,是一家民营卫星导航企业的身影——何忠思壮。GPS、北斗等熟悉的卫星导航系统如何“飞入寻常百姓家”,并应用于移动导航、物流跟踪、工程测量、精准农业等领域?其中有一个千亿规模的行业市场。
从代理国外终端产品,到自主研发全球首款支持所有信号的导航芯片,何忠思创1/4世纪的成长见证了中国卫星导航产业的发展路径,也诠释了中国经济转型迭代的升级过程。
“自主研发的投入是巨大的。”在位于亦庄经济开发区的何忠思庄新时空科技创新中心,公司主管技术研发的副总裁吴林印象深刻。“但我们一直想得很清楚,这条路要坚定不移地走下去。”
伴随北斗成长。
“3,2,1,点火。”6月25日2时09分,西昌卫星发射中心,长征三号乙成功发射第46颗北斗导航卫星。这是北斗三号系统的21组网卫星。2020年,整个北斗三号将以全球组网和高精度导航定位服务覆盖全球。
发射前一个月,由何忠据点自主研发、全面支持北斗三号民用导航信号系统的全球首款高精度基带芯片“秦天二号”在京正式发布。
“公司的发展与北斗导航系统建设基本同步。”吴林在回顾何忠思庄的发展历程时向记者提到。
65438-0994年,美国GPS系统进入民用领域,中国北斗卫星导航试验系统正式建立。这一年,在北航任教的郭新平辞职下海,注册成立了何忠据点公司,成为最早进入卫星导航领域的企业之一。
"卫星导航的应用只受想象力的限制."当时中国市场经济地位刚刚确立,到处都是蓝海,尤其是卫星导航行业。拿下美国最大的导航GPS制造商佳明公司中国总代理的何忠·斯特朗登,在渔船市场上得到了第一桶金,搭上了迅速扩张的车载导航市场的“快车”,从而完成了原始的资本积累和市场开拓。
在吴琳看来,前十年的发展很重要。“没有前十年的资本积累和市场开拓,可能就没有后十年的快速发展。在中国,许多企业都走过了类似的道路。从一个贸易公司或者销售别人产品的企业,走向自主产品研发,最终实现完全自主可控。”
转变发生在2010左右。由于业务调整,何忠山寨与佳明分道扬镳,何忠山寨的经营模式也逐渐从加工代理转变为自主生产和研发。郭新平曾经把这种转变描述为“失去了一些东西,我们不得不用我们自己的东西来补充它”。
另一个背景是北斗导航系统的加速形成。2012年,北斗二号系统组网成功,开始向亚太地区提供服务。在政策层面,一系列旨在加快北斗卫星导航系统在民用领域普及应用和产业化的措施密集出台。在此期间,何忠据点不仅成功登陆资本市场,还收购了全球第三大高精度卫星导航定位芯片及板卡公司Hemisphere。
秦天迭代
前不久欧洲伽利略卫星导航系统宕机5天,在业内引起了不小的震动。然而,对于大多数普通人来说,伽利略的“停摆”并没有对生活造成影响。但停机的启示是,如果这次GPS系统失灵了呢?
一个完整的卫星导航产业链包括上中下游。上游是基带、射频芯片、板卡等基础元器件,中游是承载定位功能的终端设备,下游是包括系统软件在内的运营服务。其中射频和基带芯片是产业链的基础。
长期以来,由于GPS的主导地位,上游领域的主导权一直被美国企业牢牢掌控,北斗的出现打开了一个缺口。何忠据点今年5月推出的第二代秦天,支持的频点从24个增加到31个,从而支持所有导航系统信号。
吴林说,卫星导航芯片里的频点其实和智能手机芯片里的网络系统差不多。芯片支持的频点数量可以理解为手机支持3G还是4G的区别。“支持的频点越多,同时接受和处理导航信号的能力就越强。”
目前,秦天II是全球首款支持所有星座、所有频率的基带芯片。实际上,要达到这个目标并不容易。全星座、全频率意味着要对当前所有的卫星信号进行仔细的梳理和分析,在一个55纳米的芯片上实现这些信号处理通道的设计和排列。“一般的民用导航芯片只有40多个处理通道,但在秦天二代上,集成了1100个通道。”吴林介绍。
与分析目前已知的信号相比,对未知的感知更加困难。吴琳说:“我们在通道上留了后门。通过设置灵活的相关器技术,配合相应的软件配置,实现了对未来产生的新卫星导航信号的解调。换句话说,未来的信号如何变化,通过软件,我们也可以同步变化。”
创新激励
在科技创新领域,后起之秀经常遭遇技术封锁和专利壁垒。近年来,国际上对集成电路领域技术出口的控制越来越严格,这也给企业引进新技术带来了相当大的风险。如何打破局面,成为技术创新型企业,需要共同解决。
谈及此事,吴林表示,任何行业,只要是做技术的,都会受到一定程度的影响,最主要的就是专利。“对于何忠思壮来说,技术领域的突破肯定是必要的。”
比如在卫星导航领域,有一种窄相关技术可以提高接收机的定位性能,但是这个专利已经被国外公司申请了。“你知道对方的处理算法很好,但你就是不会用。我该怎么办?你得自己创新,想办法绕过它。”
破和立是一个身体的两面。随着国内知识产权保护的加强,企业越来越重视专利的申请和保护。据吴林介绍,在专利申请方面,公司目前有专业人员从事这项工作,负责技术查新和保护范围。另一方面,在企业内部建立了一套激励机制,鼓励技术人员进行科技创新。“我们公司有特别的奖金。申请专利的技术人员奖励一次,专利再奖励一次。”
据了解,作为国内较早从事北斗R&D的公司,何忠据点目前拥有国内专利152项,国外专利44项,已申请国际专利12项,软件著作权710项。
掌握了核心技术,给公司带来了实实在在的发展。在吴林看来,有了核心技术,就可以持续有效地改进终端产品,保证整个系统的技术领先。同时也能保证其在成本方面的竞争优势。
争夺世界
根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,到2020年我国卫星导航产业规模将达到4000亿元,北斗卫星导航系统对国内卫星导航市场的贡献率约为60%-80%。
在全球层面,随着第三代GPS卫星的恢复发射,欧洲和俄罗斯的卫星导航系统建设已经有序进行,印度、日本、巴西等国也在规划中。从应用来看,随着物联网、智慧农业、无人驾驶等新业态的增长,对导航精度的需求越来越大。
以上都意味着卫星导航产业的大导航时代即将到来。
近年来,联合思强的一系列M&A案例可以显示该公司走向世界的“野心”。公司在2013收购北美半岛股份后,还陆续拿下了意大利测绘公司STONEX、加拿大上市公司AgJunction等国外公司。目前,何忠据点已构建了包括中、美、加、意在内的国内外产品R&D、产销框架体系,产品遍布全球90多个国家和地区。
这一思路在一定程度上复制了国际卫星导航行业龙头企业Trimble的发展路径。从2000年开始的接下来的十年里,天保进行了约100次并购,从而成为深度参与GPS全产业链的龙头企业。
“就像北斗系统从区域走向世界一样,我们希望何忠思壮不仅仅是一个简单的中国企业,而是一个全球化的企业。”采访接近尾声时,吴琳向记者透露了对美的憧憬和强烈的思考。他表示,在接下来的应用场景中,卫星定位只是其中的一部分,比如智慧农业中的挖掘机自动作业,还需要与视觉传感器等相关技术进行融合,而何忠据点的产业链将涵盖高精专业产品、平台建设和运营服务。
《秦天》隐藏了“牛郎织女”
给新产品命名一直是一件特别的事情。然而,“秦天”这个名字的由来是相当偶然的。
天琴座,国际天文学联合会指定的88个现代星座之一。但在采访中,何忠山寨市场公关部经理张瑞凤回忆说:“这是一个牛郎织女的故事。”
灵感最初来自引力波事件。“秦天一代”最早出现在2016。今年2月,人类首次宣布探测到引力波。即使是现在,这仍然是天文学界的一件大事。中国的引力波探测工程被称为“秦天工程”。
有了“蹭热点”的想法,“秦天”这个名字就出现了。张瑞凤说:“天琴座的主星是织女星,这是中国人所熟知的。作为一款卫星信号处理芯片,织女星的形象自然与芯片的功能相契合,也赋予了公司编织‘中国精密’的愿景。”
另一方面,卫星导航领域有两种主流的信号增强系统——星基和地基。“秦天”芯片属于星基增强,以星座命名也凸显了这一特点。
织女出现了。牛郎在哪里?
三年后,在2019“秦天二号”发布会上,何忠据点正式发布了搭载“秦天二号”基带芯片,以及“天鹰”宽带射频芯片和天鹅座天鹅抗干扰技术的Phantom和Vega两大系列高精板卡产品。
天鹰座主星鹤谷吉俗称牛郎星。射频芯片的功能主要是捕获和接收卫星信号。以牛郎星主星座命名的“天鹰”也代表了该产品具有很强的信号获取能力。两者的完美结合,象征着板卡的卫星信号捕获、跟踪和处理能力更强,同时也赋予了其浓郁的中国文化特色的浪漫色彩。
天鹰是信号采集,天琴是信号处理,天鹅是信号抗干扰技术。在夏季的夜空中,三个星座的主星是等边三角形,形成了著名的夏季大三角。在吴林和张瑞凤看来,这个“铁三角”也象征着融合三种技术的产品可以更好地实现高精度定位。