基于SiP的低成本微小型GNC系统技术

吴美平，唐康华，任彦超，郭 妍

(国防科技大学智能科学学院，长沙 410073)

0 引言

随着微系统技术及新型微系统器件的发展，大量小型化、低成本、高性能的导航、制导与控制(Na-vigation Guidance and Control，GNC)产品正越来越多地应用于小型无人飞行器、微纳卫星、小型化制导弹药等领域。这些微小型的武器平台对GNC组件的大小、尺寸和功耗等指标提出了严格要求，也大大牵引了GNC系统的小型化研究[1-4]。

欧美等军事强国虽然没有明确提出GNC微系统的概念，但在自身强烈军事需求的牵引下，依靠其强大的工业基础，不断投入大量的人力和物力研究与GNC微系统相关的各种关键性技术，积极在GNC组件小型化、高集成度、低功耗、高性能、智能化技术等方面寻求突破[5-8]。目前，国外在GNC微系统研究领域的技术发展趋势突出表现在以下几个方面[9-12]：

1)微系统集成技术和制造工艺技术发展迅速

当前与GNC系统小型化有关的微系统技术包括专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、片上系统(System on Chip，SoC)、单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC)和混合集成电路(Hybrid Integrated Circuit，HIC)等微电子技术和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)。其中，ASIC产品较为成熟，美国国防部微电子技术发展战略已将ASIC技术列为重点发展内容。SoC技术由于采用IP核复用和软硬件协同设计，具有成熟的系统结构，能够综合优化软硬件，提高系统性能和可靠性，缩短研制周期，降低研制成本。MMIC具有小型紧凑、稳定性好、抗干扰能力强、批量生产成本低和产品性能一致性好等性能优势。此外，制造工艺和封装工艺也是微系统技术的关键。国外正大力研究立体集成和多异构器件集成等先进集成技术，高水平微加工工艺有助于不断提高微系统的功能密度。……