ST以Teseo VI重新定義GNSS在智能駕駛中的應用

隨著(zhù)智能駕駛技術(shù)的不斷演進(jìn)，導航定位服務(wù)已經(jīng)成為車(chē)輛的標配功能之一，對GNSS（全球導航衛星系統）芯片的技術(shù)需求也越來(lái)越高，伴隨著(zhù)輔助駕駛級別不斷提升，對高精度實(shí)時(shí)定位技術(shù)的速度和精度要求已經(jīng)進(jìn)入到功能安全ISO26262的新范疇。針對全新的市場(chǎng)需求，作為GNSS芯片的主要提供商，意法半導體（ST）在2025年推出了新一代GNSS接收器芯片Teseo VI，重新定義了自動(dòng)駕駛的安全性。該款芯片日前亮相“2025慕尼黑上海電子展”意法半導體的展位，迎接全球最大汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)者們的檢驗。

據意法半導體汽車(chē)電子市場(chǎng)部資深經(jīng)理鐘誠介紹，Teseo VI系列是業(yè)界首個(gè)片集成厘米級高精度GNSS多星座四頻接收器。是面向車(chē)載應用，支持四頻（L1，L3，L5和E5），六星座（GPS、Galileo、北斗、QZSS、NAVIC即原IRNSS）的GNSS接收器，實(shí)現了一款芯片支持全球所有衛星系統標準的接收，同時(shí)新系列還支持在信號較弱的地方通過(guò)同時(shí)支持四頻技術(shù)來(lái)優(yōu)化信號接收的選擇，確保衛星定位技術(shù)服務(wù)的精準可靠。新一代的Teseo VI系列目前包含三款產(chǎn)品，分別是STA8600A，STA8610A和STA9200MA，其中前兩個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)可以交付，STA9200MA預計年中可以交付。

相比于前代產(chǎn)品，除了四頻六星座的GNSS接收功能提升之外，Tesco VI系列在芯片處理能力和工藝封裝方面相比也有明顯的提升。雙M7內核作為主處理器在輕松處理數據任務(wù)的同時(shí)，可以進(jìn)行有效的任務(wù)分配，比如在一個(gè)內核上運行意法半導體的GNSS相關(guān)算法，而另一個(gè)內核可以執行客戶(hù)的算法，實(shí)現雙路算法同時(shí)對GNSS接收信號進(jìn)行分析處理。另一個(gè)重要的提升之處是芯片制造工藝，意法半導體為T(mén)esco VI系列準備了非常適合衛星航天應用的抗輻射抗干擾28nm FD-SOI工藝，實(shí)現在處理速度、尺寸和功耗方面的全面提升，在存儲方面采用嵌入式相變存儲器（PCM）技術(shù)來(lái)取代Flash，從而可以實(shí)現將基帶、射頻前端和存儲器裝在一個(gè)單芯片中，不僅提升了可靠性降低了尺寸，同時(shí)還節省了客戶(hù)的系統方案成本。TeseoVI模塊包含芯片組和多個(gè)外部元件（如TCXO、RTC、SAW濾波器和IMU元件等），由于復雜的射頻路徑設計已經(jīng)完成，因此，TeseoVI模塊可簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程并降低設計風(fēng)險。 

意法半導體汽車(chē)電子市場(chǎng)部資深經(jīng)理鐘誠現場(chǎng)與Teseo VI系列展品合影

意法半導體在航空航天和衛星領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗，其功能全面且強大的GNSS接收性能一直是Teseo系列的主要特點(diǎn)。Teseo VI系列支持接車(chē)速(TESEO-DRAW)和不接車(chē)速(TESEO-DRUM)的航跡推測汽車(chē)定位方式可在隧道、車(chē)庫及城市偏遠區域等惡劣環(huán)境中實(shí)現高精度定位。它支持精確定位算法的四頻測量引擎、支持碼相位、載波相位、多普勒頻率測量、支持所有SBAS系統，具有獨立的GPS/QZSS L5、Galileo E5a/b、BeiDou B2a信號采集與跟蹤功能以及192個(gè)信號跟蹤通道（96個(gè)數據通道和96個(gè)先導通道）。除此之外，TeseoVI系列內置了足夠的MIPS/內存資源，可在芯片上同時(shí)支持多達四頻算法。鐘誠介紹，通過(guò)這樣同時(shí)四頻算法支持，可以完美的克服了L1頻和L2頻的一些干擾問(wèn)題的同時(shí)，還能滿(mǎn)足其高精度算法的支持，且L5頻具備獨立捕捉和跟蹤的能力；這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以有效地減少異常值，在高樓林立的城市和存在干擾的惡劣環(huán)境中提高定位的可靠性。結合意法半導體十幾年經(jīng)驗不斷迭代的衛星引擎算法和支持客戶(hù)自己開(kāi)發(fā)的RTK/PPP-RTK算法，該器件可實(shí)現精度達到厘米級的高定位精度。

安全性是新一代汽車(chē)架構體系非常重要的技術(shù)要求，為此該系列產(chǎn)品還集成了一個(gè)硬件安全模塊 (HSM) 微型機，用于支持安全啟動(dòng)。該模塊結合信號和接口完整性機制，使其成為對完整性要求極高的應用的理想選擇。其中STA8600A和STA8610A產(chǎn)品是車(chē)規級，而STA9200MA符合ASIL-B功能安全的需求，重新構建了自動(dòng)駕駛的安全體系架構。進(jìn)入2025年，L3級自動(dòng)駕駛的規范呼之欲出，不過(guò)L3級自動(dòng)駕駛相比于之前L2級對整個(gè)功能安全系統提出了完全不同的設計需求，必須符合功能安全的產(chǎn)品才能滿(mǎn)足L3級自動(dòng)駕駛對器件失效的要求，STA9200MA可以幫助用戶(hù)設計面向從L2+級輔助駕駛到L4級自動(dòng)駕駛系統的GNSS接收系統解決方案，確保用戶(hù)的設計可以滿(mǎn)足未來(lái)10年的GNSS系統需求。鐘誠特別提到，由于STA8600A和與STA9200MA（ASIL芯片）的P2P兼容性，它還支持針對安全和非安全應用的獨特PCB設計?？蛻?hù)可以針對實(shí)際車(chē)輛智能駕駛的等級需求進(jìn)行相應的芯片選擇而無(wú)需改變系統設計，比如針對L2級輔助駕駛可以選擇STA8600A，而如果要支持L3級自動(dòng)駕駛則可以直接替換成STA9200MA即可滿(mǎn)足功能安全對GNSS系統設計的需求。除了功能安全之外，TeseoVI支持高度先進(jìn)的抗干擾和反欺騙機制，通過(guò)獨立的L5信號采集與跟蹤以及Galileo OSNMA功能來(lái)減少攻擊。其符合意法半導體車(chē)規級認證要求，進(jìn)一步滿(mǎn)足了AEC-Q100標準。

當然GNSS的應用并不僅僅適用于汽車(chē)市場(chǎng)，在其他需要定位服務(wù)的產(chǎn)品中，Teseo系列同樣獲得了廣泛的應用。鐘誠強調，在其策劃應用之外，意法半導體的Teseo系列出貨量很大的應用包括割草機器人和農業(yè)自動(dòng)化，以及工業(yè)定位等方向，而針對最近很火的各種機器人應用中，Teseo VI系列同樣可以滿(mǎn)足各類(lèi)導航定位系統設計的需求。

（本文登于《EEPW》202505）