随着智能驾驶技术的不断演进,导航定位服务已经成为车辆的标配功能之一,对GNSS(全球导航卫星系统)芯片的技术需求也越来越高,伴随着辅助驾驶级别不断提升,对高精度实时定位技术的速度和精度要求已经进入到功能安全ISO26262的新范畴。针对全新的市场需求,作为GNSS芯片的主要提供商,意法半导体在2025年推出了新一代GNSS接收器芯片Teseo VI,重新定义了自动驾驶的安全性。该款芯片日前亮相2025慕尼黑上海电子展意法半导体的展位,迎接全球最大汽车产销市场的开发者们的检验。
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据意法半导体汽车电子市场部资深经理钟诚介绍,Teseo VI系列是业界首个片集成厘米级高精度GNSS多星座四频接收器。是面向车载应用,支持四频(L1,L3,L5和E5),六星座(GPS、Galileo、北斗、QZSS、NAVIC即原IRNSS)的GNSS接收器,实现了一款芯片支持全球所有卫星系统标准的接收,同时新系列还支持在信号较弱的地方通过同时支持四频技术来优化信号接收的选择,确保卫星定位技术服务的精准可靠。新一代的Teseo VI系列目前包含三款产品,分别是STA8600A,STA8610A和STA9200MA,其中前两个产品已经可以交付,STA9200MA预计年中可以交付。
相比于前代产品,除了四频六星座的GNSS接收功能提升之外,Tesco VI系列在芯片处理能力和工艺封装方面相比也有明显的提升。双M7内核作为主处理器在轻松处理数据任务的同时,可以进行有效的任务分配,比如在一个内核上运行意法半导体的GNSS相关算法,而另一个内核可以执行客户的算法,实现双路算法同时对GNSS接收信号进行分析处理。另一个重要的提升之处是芯片制造工艺,意法半导体为Tesco VI系列准备了非常适合卫星航天应用的抗辐射抗干扰28nm FD-SOI工艺,实现在处理速度、尺寸和功耗方面的全面提升,在存储方面采用嵌入式相变存储器(PCM)技术来取代Flash,从而可以实现将基带、射频前端和存储器装在一个单芯片中,不仅提升了可靠性降低了尺寸,同时还节省了客户的系统方案成本。TeseoVI模块包含芯片组和多个外部元件(如TCXO、RTC、SAW滤波器和IMU元件等),由于复杂的射频路径设计已经完成,因此,TeseoVI模块可简化开发流程并降低设计风险。
意法半导体汽车电子市场部资深经理钟诚现场与Teseo VI系列展品合影
意法半导体在航空航天和卫星领域具有丰富的经验,其功能全面且强大的GNSS接收性能一直是Teseo系列的主要特点。Teseo VI系列支持接车速(TESEO-DRAW)和不接车速(TESEO-DRUM)的航迹推测汽车定位方式可在隧道、车库及城市偏远区域等恶劣环境中实现高精度定位。它支持精确定位算法的四频测量引擎、支持码相位、载波相位、多普勒频率测量、支持所有SBAS系统,具有独立的GPS/QZSS L5、Galileo E5a/b、BeiDou B2a信号采集与跟踪功能以及192个信号跟踪通道(96个数据通道和96个先导通道)。除此之外,TeseoVI系列内置了足够的MIPS/内存资源,可在芯片上同时支持多达四频算法。钟诚介绍,通过这样同时四频算法支持,可以完美的克服了L1频和L2频的一些干扰问题的同时,还能满足其高精度算法的支持,且L5频具备独立捕捉和跟踪的能力;这个优点可以有效地减少异常值,在高楼林立的城市和存在干扰的恶劣环境中提高定位的可靠性。结合意法半导体十几年经验不断迭代的卫星引擎算法和支持客户自己开发的RTK/PPP-RTK算法,该器件可实现精度达到厘米级的高定位精度。
安全性是新一代汽车架构体系非常重要的技术要求,为此该系列产品还集成了一个硬件安全模块 (HSM) 微型机,用于支持安全启动。该模块结合信号和接口完整性机制,使其成为对完整性要求极高的应用的理想选择。其中STA8600A和STA8610A产品是车规级,而STA9200MA符合ASIL-B功能安全的需求,重新构建了自动驾驶的安全体系架构。进入2025年,L3级自动驾驶的规范呼之欲出,不过L3级自动驾驶相比于之前L2级对整个功能安全系统提出了完全不同的设计需求,必须符合功能安全的产品才能满足L3级自动驾驶对器件失效的要求,STA9200MA可以帮助用户设计面向从L2+级辅助驾驶到L4级自动驾驶系统的GNSS接收系统解决方案,确保用户的设计可以满足未来10年的GNSS系统需求。钟诚特别提到,由于STA8600A和与STA9200MA(ASIL芯片)的P2P兼容性,它还支持针对安全和非安全应用的独特PCB设计。客户可以针对实际车辆智能驾驶的等级需求进行相应的芯片选择而无需改变系统设计,比如针对L2级辅助驾驶可以选择STA8600A,而如果要支持L3级自动驾驶则可以直接替换成STA9200MA即可满足功能安全对GNSS系统设计的需求。除了功能安全之外,TeseoVI支持高度先进的抗干扰和反欺骗机制,通过独立的L5信号采集与跟踪以及Galileo OSNMA功能来减少攻击。其符合意法半导体车规级认证要求,进一步满足了AEC-Q100标准。
当然GNSS的应用并不仅仅适用于汽车市场,在其他需要定位服务的产品中,Teseo系列同样获得了广泛的应用。钟诚强调,在其策划应用之外,意法半导体的Teseo系列出货量很大的应用包括割草机器人和农业自动化,以及工业定位等方向,而针对最近很火的各种机器人应用中,Teseo VI系列同样可以满足各类导航定位系统设计的需求。
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