Белорусские разработчики - пока что единственные в мире создатели чипов, способных работать с российской, американской и европейской спутниковыми системами позиционирования.

Насколько вообще удобна система "Глонасс"? Считается, что она менее точна, чем GPS, поскольку даже в режиме полномасштабной эксплуатации включает лишь 24 спутника против 32 у американцев. На открытой местности это не будет иметь особого значения - при стабильной работе группировки точность позиционирования вряд ли окажется хуже. А вот в горах или в городе ситуация может стать несколько иной - тут, что называется, каждый спутник будет на счету. Среди других проблем "Глонасс" специалисты называют погрешности, возникающие при смене эфемерид спутников и нарушение непрерывности сигнала при коррекции времени. По ряду причин аппаратура "Глонасс" требует особой точности и дополнительной калибровки, что делает её намного дороже.

Непросто будет и пересчитать данные систем "Глонасс" и GPS, потому как некоего официально признанного алгоритма перехода между их системами координат не существует (как мы знаем, взаимодействие GPS и "Галилео" заложено прямо в проекте последней).

Ну и самая, пожалуй, серьезная сегодня проблема "Глонасс" - состояние орбитальной группировки: часть ее спутников находится на стадии ввода в эксплуатацию, другая - на стадии вывода, не говоря уже о том, что всего на орбите менее половины аппаратов.

Есть у глобальных систем позиционирования, конечно, и общие недостатки. В первую очередь, это многолучевая интерференция, когда сигнал задерживают какие-либо препятствия (здания, холмы, горы, или стены каньона). "Тормозят" его и атмосферные возмущения, а в результате приёмник ориентируется на траекторию уже ушедшего спутника, что вызывает ошибки. Погрешность "накручивают" даже ошибочные показания часов приёмника (на спутниках часы - атомные, суперточные), ведь код должен генерироваться одновременно и передатчиком, и приёмником.

Конечно, с этими проблемами можно бороться, используя более сложные и "навороченные" программные алгоритмы обработки сигнала либо дорогостоящие аппаратные методы. К примеру, американцы используют в приемниках специальную корректирующую систему WAAS/EGNOS, расширяют число специальных станций наблюдения за спутниками. Таким же путём, очевидно, пойдут со временем и россияне.

Но для нас с вами существует только одна возможность максимально точно определить свое местоположение на планете - использовать несколько систем позиционирования. Такую возможность и реализуют сегодня в своей электронике разработчики из белорусской компании "НТЛаб".

Свою историю предприятие это ведёт ещё с восьмидесятых. Именно тогда, двадцать лет назад, когда появились первые кооперативы и центры НТТМ, группа специалистов нескольких предприятий начала работы по созданию перспективной модели отечественного процессора. Профессионалам-проектировщикам надоело копирование удачных западных образцов, и они решили создать что-то своё. Позже, в 1992 году, предприятие приобрело официальный статус. Правда, путь до первой, реализованной в производство, модели был довольно долгим. За основу технологии специалисты взяли RISC-архитектуру, ориентированную на языки высокого уровня. Первые разработки были "заточены" под почти забытый сегодня язык "FORTH". В дальнейшем создатели процессоров ориентировали их уже на "СИ", работы шли и с другими языками.

Было создано несколько ASIC (Application Specific Integrated Circuit) со своими оригинальными процессорными ядрами. Причём разработчики рассчитывали, что их производство можно будет наладить на имеющихся мощностях минского завода "Интеграл". Правда, позже, когда разрыв между возможностями крупнейшего в стране радиоэлектронного предприятия и требованиями к изделиям стал практически непреодолимым, специалисты "НТЛаб" стали размещать свои заказы "на стороне" - у ведущих мировых производителей электронных компонентов. Это дало возможность без труда перейти от технологии 0.8 микрон к 0.13. Сегодня в портфеле заказов "НТЛаб" есть проекты, в которые заложены 0.09- и 0.065-микронные архитектуры. Впрочем, я забегаю вперед.

Одна из первых удачных и востребованных разработок минских дизайнеров появилась десять лет назад. Она была связана с актуальной уже в то время за рубежом проблемой ресурсо- и энергосбережения.

В рамках совместного предприятия специалисты "НТЛаб" разрабатывали телеметрическую систему сбора информации о расходе воды и газа для одной итальянской компании. В её основе лежал очередной ASIC . Телеметрия была реализована на базе радиоканала ISM-диапазона, который не требовал лицензирования. Специально для этого проекта дизайнеры НТЛаб сделали сам ASIC со встроенным процессорным ядром и программное обеспечение самой системы. В качестве радиотракта использовалось готовое оборудование итальянского производства. Но именно проблемы с подстройкой в процессе массового производства модуля радиотракта, сделанного на дискретных компонентах, подтолкнули специалистов компании к разработке собственного радиочипа, который можно было бы подстраивать цифровыми методами, исключающими "подгонку" подстроечными элементами. До этого опыта работ в области аналоговой, а тем более СВЧ-техники у дизайнеров "НТЛаб" не было. Тем не менее, первая же попытка оказалась успешной. После этого для предприятия открылись новые возможности - компания начала работу в области проектирования радиосхем и вышла на мировой рынок.

А вскоре на минчан обратила внимание российская головная организация в области разработки приемной аппаратуры для систем ГЛОНАСС - Российский институт радионавигации и времени. После открытия Федеральной целевой программы под названием "Глобальная навигационная спутниковая система" специалисты "НТЛаб" стали основными разработчиками элементной базы для приемной аппаратуры ГЛОНАСС. "НТЛаб" и поныне остается единственным в мире коллективом, спроектировавшим начинку современных приёмников российской глобальной системы позиционирования.

Сегодня на предприятии уже разработаны радиоэлектронные системы для навигационных приёмников третьего поколения. А начинались работы с трехчиповых решений. Первые системы включали в себя радиочип, цифровой ASIC, выполнявший функции корреляционной обработки навигационных сигналов, и стандартный DSP-чип. Сегодня разработчикам удалось в одном чипе совместить DSP с процессором для корреляционной обработки навигационного сигнала. В следующем году в планах компании разработка модуля из двух кристаллов, собранных в одном корпусе, так называемого SiP (System-in-Packege) и полностью однокристальное решение - SoC (System-on-Chip). Тогда весь навигационный приёмник уместится на одной микросхеме. Естественно, производство его станет дешевле. Вдобавок оно будет выполняться по технологиям 0.09 и 0.065 микрон (сегодня радиочип делается по технологии 0.18, а навигационный процесcор - 0.13 микрон). Но даже современные "фишки" и малый размер - далеко не самые главные достоинства белорусских устройств.

Приборы "НТЛаб" ориентированы на приём сигналов от обеих существуюших в настоящее время систем глобального позиционирования - российской и американской. И это - уникальное сочетание, поскольку до недавних пор (точнее, до конца прошлого года) ГЛОНАСС была закрытой программой, и никто в мире в коммерческих целях её не использовал. Не разрабатывалась и элементная база. Поэтому у "НТЛаб", работающей в рамках российской Федеральной целевой программы, была немалая фора для отладки технологий и создания образцов. Был и высокопрофессиональный соучастник проектирования в лице партнера и заказчика по разработкам - Российского института радионавигации и времени. Именно поэтому минчанам впервые в мире удалось создать оригинальную конструкцию единого чипа для двухсистемного приёмника. Сейчас уже разработан и трехсистемный комплекс (добавился приёмник сигналов "Галилео"), производство которого будет начато в следующем году.

Ныне микроэлектроника, созданная в "НТЛаб", уже применяется в российской специальной технике, которая предназначена для транспорта, спасателей и других государственных организаций России. Все они, согласно законодательству соседнего государства, обязаны использовать в работе приёмники "ГЛОНАСС" как основную систему позиционирования. Это весьма мудрая политика, которая даёт возможность развиваться и самой системе, и производителям её компонентов.

Объемы производства электроники для ГЛОНАСС пока не слишком высоки. Поэтому минчане задумываются и о широком коммерческом использовании собственных разработок. Ведь уже следующее поколение созданных в Минске микросхем подойдет для интеграции в миниатюрную аппаратуру, такую как, например, мобильники или наладонные компьютеры.

Правда, освоить этот рынок будет совсем непросто, ведь на нем работают акулы мирового радиоэлектронного бизнеса, которым нетрудно "вклиниться" в новую область. Легче внедриться на российский рынок, который тоже довольно привлекателен.

Россия выделяет сегодня немалые средства для развития микроэлектроники и радиоэлектроники. Зачастую рост объёмов заказов опережает там возможности проектных организаций. Соответственно, в цене и услуги разработчиков. Два крупнейших российских радиоэлектронных гиганта - "Микрон" и "Ангстрем" - уже пробрели фабрики под технологии 0.18 и 0.13 микрон, наверняка появятся на территории нашего восточного соседа и другие аналогичные предприятия, что даст проектировщикам новые возможности.

А может ли поучаствовать в будущем разделе рынка глобальных технологий наше собственное отечество? По словам специалистов, может.

Разумеется, строить фабрику по производству современных кристаллов здесь нет смысла. Да и сама по себе фабрика - удовольствие дорогое, обычно миллиардное оборудование приобретается под пакет заказов от крупных корпораций или государств (как это и происходит в России). А вот спроектировать здесь конкурентоспособные изделия микроэлектроники и организовать их производство там, где это обходится дешевле, белорусским компаниям можно, причём не имея собственных фабрик.

Все зависит от того, проявят ли руководители предприятий интерес к подобной продукции и посчитают ли они такое производство целесообразным.

Спектр разработок специалистов "НТЛаб" не ограничивается кристаллами для приёмников сигнала систем глобального позиционирования. Разрабатывают они и различные чипы для RFID-паспортов. В этих кристаллах будет храниться вся необходимая информация о хозяевах документов, что поможет значительно ускорить различные процедуры (пограничного контроля, к примеру). Ядро паспортного чипа системы представляет собой широко известный универсальный микроконтроллер 8051. В Беларуси, кстати сказать, тоже готовятся к производству аналогичных кристаллов.

Ещё одно направление разработок "НТЛаб" - кристаллы для новых карточек московского метро. С некоторых пор карточки уже не нужно будет пропускать через прорезь в автомате - достаточно лишь поднести их на несколько сантиметров к прибору контроля - и вся необходимая информация считается компьютером. Кстати говоря, замена автоматов на новые в Москве - дело недалёкого будущего.

Словом, белорусские разработчики крепко внедрились на российский рынок, что, в общем-то, неудивительно - умов светлых у нас в Синеокой всегда было достаточно. Проблемы лишь с вознаграждением за труд и талант. Но это тема уже совсем другой статьи.

Эдуард ТРОШИН