近些年來，GNSS應用產業最大的技術進步是在什么方面？是在接收機領域，這是一個潛移默化的過程，在不知不覺中，在歲月靜好中，在那些遠去的記憶中，GNSS接收機有了翻天覆地的變化，這是理所當然的嗎？是，也不是。在《GNSS技術趨勢藍皮書—2018》的報告中，我們就指出，GNSS技術發展大趨勢中，GNSS接收機發展變化之大，是最為明顯的，GNSS系統之多星座、多頻率、多信號的革命性變化，隨之而來的當然是接收機的變化，包括天線之變。而接收機之變是市場化、規模化、大眾化、產業化的結果，消費需求是萬變之源。其中是市場化的偉大力量把GNSS應用服務產業推向嶄新的發展高度、深度和廣度。

實質上，GNSS接收機真正的重大變化是在軟件接收機上，換句話稅，是在軟件無線電上，現代的科學技術革命，在某種意義上說，是一種流動，或者說是流變革命，也是一場移動與信息革命，而真正革命的底蘊基礎是無線電（Radio），無線電讓世界萬物都能夠流起來，動起來，同時它又將無線變成無限，這是一百多年來，人類最為革命性的創造，沒有之一，這就是無線電廣播，這就是收音機。一個廣播電臺，在其覆蓋范圍內，可以有無限多個用戶，收聽廣播。后來，又演變成為無線電電視廣播。

 衛星導航，就是無線電廣播的又一范例。實現了全球化的定位導航授時，但是，這又是難以隨便復制和拷貝的模式，就這個“無線=無限”的模式，也是衛星通信和衛星遙感等等望塵莫及的。無線電技術的最新進展之一是軟件定義無線電或稱SDR。SDR通常由兩個組件組成：一個稱為射頻（RF）前端的硬件和一個在通用計算機上運行的軟件。前端的工作是將其天線接收的無線電頻譜的一部分轉換為可由軟件處理的數字數據流。軟件對數據進行解碼以產生期望的結果。由于該軟件在處理無線電信號時承擔了大部分“繁重的工作”，因此它通常被稱為SDR接收機。

     SDR技術進入GNSS領域不足為奇。事實上，2007年，有關GNSS SDR的開創性文本《軟件定義的GPS和伽利略接收機：單頻方法》（A Software Defined GPS and Galileo Receiver:A Single Frequency Approach）出版，同時還銷售了一個拇指大小的驅動器廉價射頻前端，該前端允許研究生和其他人自己試驗GNSS SDR。從那個時候開始，至今，GNSS軟件接收機，已經經過了四分之一世紀的發展歷程，首先是突破了能夠實時處理運作的難關，成為真正是實用型接收機，成為GNSS接收機研究開發的強大工具；其次，是其開源化的發展，成為一種真正人人可用的公共資源，持續不斷地在演化進步，在許多方面體現了其優勢，能夠隨著GNSS系統本身的發展，而不斷地更新、再設置，無需無休無止地更換硬件；第三是得到了許多實實在在的推廣應用，如在空間衛星定軌、空間物理探測、空間飛行控制……的一系列空間應用中，在教育培訓演示體驗中，成為重要的基礎培訓教育資源和測試儀器設備，得到了廣泛的推崇關注和服務應用，在大量的參考站、基準站、連續跟蹤觀測站建設中，被作為重要的選擇對象和關鍵資源，加以運用。隨著單指令多數據多核技術的進步，隨著計算機處理器速度、并行指令和架構的進步為GNSS軟件接收機打開了更大的發展可能性。在某些處理配置下，每一步處理鏈已被用于優化，從而減少了整個處理鏈上相關操作的負擔，GNSS接收機相關操作不再是瓶頸過程。一種最先進的基于位并行相關的“純”GNSS SDR出現，現代處理器和矢量化指令集使得GNSS SDR變得精致，在并行操作和位操作中有效實現技術轉化，完全有可能成就低成本和高精度的商業化運作。實際上，在智能手機領域，早已經將GNSS軟件接收機的概念，運用在其產品的系列中，挖空心思用通用的芯片技術，解決了專用芯片要著力消解的難題。

圖1 實時GNSS 軟件接收機組成及外觀

圖2 最新的數字射頻前端（比圖1 中的金屬外殼射頻更?。?/span>

而在國內，我們在北斗二號民用產業化項目中，也安排了GNSS軟件接收機項目的研發，趕上了國際的技術發展潮流。在北斗二號項目民用產業化項目實施之前，我國衛星導航產業所批量使用的GPS和GLONASS芯片，以及相關的高端定位、導航和授時接收機，基本上都是進口的。直到2005年才有西安華訊微電子推出國產第一款GPS芯片組。為了從根本上改變這種被動局面，北斗民用產業化項目在“關鍵技術與基礎產品”專題中，安排了“IC芯片組”、“高精度接收機”和“軟件接收機”等開拓性項目，以期填補相關的國內空白。而且，都要求實現與其他GNSS的兼容互操作。以清華大學無線電系陸明泉教授為首的團隊，承擔了GNSS多星座多頻率兼容軟件接收機的研究任務，該項目構建了支持多星座、多頻點軟件接收機研發平臺，在該平臺基礎上可實現多種接收機的延伸研發，可以組構出導航型、測量型與授時型典型應用接收機，對加快我國開發具有自主知識產權的衛星導航接收機的進程，具有舉足輕重的意義。近10多年來，多星座多頻率軟件接收機項目成果，經過不斷完善，已經形成能夠接收所有GNSS系統信號的完整接收機系統，而且實現了多基站聯網工作。其技術水平在當前在同類產品中居于國內外一流水準。