¶ ATU103-规格说明
¶ V1.0.03-20260316
¶ 1 产品概述
ATU103-多功能通信及数据存储控制器，简称X-BOX，为无人车、自动驾驶车辆设计开发，包含T-BOX、P-BOX，DSSAD等功能，实现多功能融合设计、一体化设计，便于安装，提高可靠性，提升性价比。
¶ 2 产品型号
¶ 2.1 主机
| 序号 | 型号 | 备注 |
|---|---|---|
| 1 | ATU103-A01 | 芯驰 X9M，LPDDR4 2GB，e.MMC 8G，单 5G，WIFI6，GNSS，IMU |
| 2 | ATU103-A02 | 芯驰 X9M，LPDDR4 2GB，e.MMC 8G，双 5G，WIFI6，GNSS，IMU |
| 3 | ATU103-B01 | 芯驰 X9M，LPDDR4 2GB，e.MMC 8G+128G，单 5G，WIFI6，GNSS，IMU |
| 4 | ATU103-B02 | 芯驰 X9M，LPDDR4 2GB，e.MMC 8G+128G，双 5G，WIFI6，GNSS，IMU |
¶ 2.2 零配件
| 序号 | 名称 | 备注 |
|---|---|---|
| 1 | ATU103 5G 天线 1 | 二合一 5G 天线，线长 2 米，工作温度 - 40~+85℃，底部 3M 背胶 |
| 2 | ATU103 5G 天线 2 | 二合一 5G 天线，线长 2 米，工作温度 - 40~+85℃，底部 3M 背胶 |
| 3 | ATU103 GPS 天线 | GPS (L1+L2+L5)-2MQ-K16-Z，Fakra 母头，线长 2 米 |
| 4 | ATU103 WIFI 天线 | Fakra 母头 3M 背胶，线长 3 米 |
| 5 | ATU103 以太网线 | 一端 M12 航空头，另一端散线 + 标签，线长 500mm |
| 6 | ATU103 车载以太网线 | —— |
| 7 | ATU103 40PIN PCI 线 | 一端 DJ7406S-0.7-10AW，另一端 2*RJ45 母头 + 散线，线长 500mm |
¶ 3 功能规格
¶ 3.1 功能配置
- 采用MCU+SOC系统架构，处理器符合车规及ASIL-B功能安全等级，具有计算能力强、高带宽、低延时，高可靠等特点。
- 整机按车规设计，兼容12V与24V汽车电气系统，车载抗振设计。
- 内部集成独立的双5G通信模组；
- 内置RTK高精度定位模组，支持NTP、PTP、gPTP时间同步；
- 内置WiFi6模组；
- 内置IMU模组；
- 内置SSD硬盘接口，可扩展SSD硬盘；
- 支持2路工业千兆以太网、2路车载千兆以太网，以太网支持TSN；
- 配置6路CAN,4路I/O等接口；
- 配置1路MIC输入、1路音频输出，数字功放，可直接驱动10W喇叭；
- 内置国密IC，符合信息安全相关国标；
- 内置双EMMC文件存储器，可扩展SSD硬盘，符合DSSAD相关国标；
- 内置电池，异常断电后，可支持关键数据备份及网络上传；
- 采用Linux操作系统，提供完善的SDK程序，支持客户二次开发与算法部署。
¶ 3.2 计算平台
| 序号 | 类型 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | SOC | ARM处理器 | 芯驰 X9M（ARM 架构） |
| 2 | MCU | MCU | AutoChips AC78406 |
| 3 | 存储 | LPDDR4 | LPDDR4 2GB |
| 4 | e.MMC | e.MMC 8GB（程序 / 基础存储） | |
| 5 | e.MMC | e.MMC 128GB（DSSAD 数据，可定制） | |
| 6 | 底软 | SOC操作系统 | Linux |
| 7 | MCU操作系统 | RTOS |
¶ 3.3 MCU处理器
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | AutoChips AC78406 |
| 2 | Core | 高达120MHz的ARM® Cortex-M4F内核 |
| 3 | Flash | 1MB的PFlash(包括2个Bank，512KB+512KB)和128KB的DFlash，PFlash和DFlash都支持ECC |
| 4 | SRAM | 124KB，支持ECC |
| 5 | FlexRAM | 4KB |
| 6 | 外部振荡器(OSC) | 支持4MHz到30MHz石英晶体振荡器（晶振模式），或从XIN端直接输入最大50MHz外部时钟（外灌模式） |
| 7 | 电源管理模块(PMC) | 5个功耗模式：正常运行、低速运行模式、停止模式1、停止模式2、低功耗停止模式 |
| 8 | 车规标准 | AEC-Q100 Grade 1， ISO26262 ASIL-B |
| 9 | 工作温度 | -40℃ ~ +125℃ |
¶ 3.4 SOC处理器
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | 芯驰 X9M |
| 2 | CPU | ARM Cortex-A55 处理器内核，4*A55:1.6GHz |
| 3 | CPU | 24.1K DMIPS |
| 4 | GPU | IMG PowerVR 9XM GPU，片上内存 768KB RAM |
| 5 | GPU | 工作频率 625MHz |
| 6 | GPU | 浮点运算次数 80G FLOPS |
| 7 | 安全 CPU | ARM Cortex-R5，DCLS 模式，2*R5 :800MHz |
| 8 | 安全 CPU | 256KB System RAM，128KB ROM |
| 9 | 视频编码 | H.264 视频编码 |
| 10 | 视频解码 | H.264 视频解码，H.265/VP8/VP9 视频解码 |
| 11 | 车规标准 | AEC-Q100 Grade 2，ISO26262 ASIL-B |
| 12 | 工作温度 | -40~+125℃ |
¶ 3.5 GNSS/RTK模组
| 序号 | 项目 | 规格参数 |
|---|---|---|
| 1 | Module | NAV3120DIA |
| 2 | 支持的频段 | GPS/QZSS: L1 C/A; L2C; L5; L6 Galileo: E1; E5a; E5b BeiDou: B1I; B2a; B2b; B3I Glonass: G1; G2 NAVIC |
| 3 | 功能 | PVT/RTK/GNSS&IMU raw data |
| 4 | 位置精度 | 单点定位: 1.5 m RMS RTK：1cm+1ppm RMS （室温，开阔天空） |
| 5 | 速度精度 | Without Aid: < 0.03 m/s |
| 6 | 时间精度 | 20ns RMS |
| 7 | 定向精度（*） | 0.2°/1m 基线RMS |
| 8 | 位置推算精度（*） | 8‰ * 行驶距离（无GNSS 信号1km/120s，1σ） |
| 9 | 航向推算精度（*） | ≤0.5°（60s，1σ） |
| 10 | TTFF (Without AGNSS) | 冷启动: < 30 s，温启动: < 25 s，热启动: < 2 s （典型值） |
| 11 | 灵敏度 | 捕获灵敏度: -147 dBm 跟踪灵敏度: -160 dBm 重捕获灵敏度: -158 dBm （典型值） |
| 12 | 动态性能 | 最大海拔: 18000 m 最大速度: 515 m/s 最大加速度: 5.0 g （ITAR 限制） |
| 13 | 最大更新速率 | RTK Up to 20Hz INS Up to 200Hz |
| 14 | 工作温度 | -40℃ ~ +105℃ |
¶ 3.6 IMU模组
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | 移远 LUA300C |
| 2 | 特性 | 高稳定性高精度车规级 IMU |
| 3 | 陀螺仪 | 量程：250±°/s |
| 4 | 全温零偏：0.03°/s | |
| 5 | 角度随机游走：0.2°/√h | |
| 6 | 零偏不稳定性：2.5°/h | |
| 7 | 标度误差：3‰ | |
| 8 | 三轴正交耦合误差：0.003° | |
| 9 | 加速度计 | 量程：±8g |
| 10 | 全温零偏：0.8mg | |
| 11 | 速度随机游走：0.025m/s/√h | |
| 12 | 零偏不稳定性：30ug | |
| 13 | 标度误差：0.2‰ | |
| 14 | 三轴正交耦合误差：0.01° | |
| 15 | 输出频率 | 1000Hz |
| 16 | 工作电压 | 3.13V~3.47V（典型值 3.3V） |
| 17 | 功耗 | ≤200mW |
| 18 | 尺寸 | 33mm50mm10mm |
| 19 | 重量 | 21±2g |
| 20 | 车规标准 | ASIL-B,ISO26262 |
| 21 | 工作温度 | -40℃~+105℃ |
| 22 | 储存温度 | -40℃~+125℃ |
¶ 3.7 5G模组
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | Neoway N525A |
| 2 | CPU | 700MHz 的 ARM® Cortex-A55*2 内核 |
| 3 | 存储 | MCP 4Gb+4Gb |
| 4 | 5G NR 数据 | 下行峰值 NR226Mbps，上行峰值 NR120Mbps |
| 5 | 支持协议 | TCP/UDP/MQTT/PPP/FTP/HTTP/HTTPS/SSL/TLS |
| 6 | 车规标准 | AEC-Q104，IATF16949 |
| 7 | 工作温度 | -40 ~+85℃ |
¶ 3.8 WiFi模组
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | GOC-AN440-S*-AV V1.1 |
| 2 | WiFi标准 | 802.11 a/b/g/n/ac/ax |
| 3 | WIFI频段 | 2.4GHz/5GHz |
| 4 | 工作温度 | -40 ~+85°C |
¶ 3.9 电池主要性能指标
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 型号 | Pansonic BK150AAWS |
| 2 | 容量 | 1500mAh |
| 3 | 充电电流 | 典型值 550mA, 最大 2200mA |
| 4 | 待机时长 | 设备外部供电中断情况下，支持 SSD 和 5G 数据通信工作 15-30s |
| 5 | 工作温度 | -40 ~ +85℃ |
¶ 3.10 ESIM与国密芯片
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | ESIM芯片 | Gemalto,ESIM芯片，M2M汽车级LTE,200Kb,SMD5x6 mm封装 ，-40 to +105°C,车规级,AEC-Q100 |
| 2 | 国密芯片 | XDSM3276 国密SM2算法高性能车规级安全芯片，AEC-Q100 |
¶ 4 接口说明
¶ 4.1 接口汇总
| 序号 | 名称 | 数量 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | 电源输入 | 1 组 | BAT+4、GND IN4 |
| 2 | 唤醒信号 | 1 路 | ACC |
| 3 | CAN | 6 路 | ARM2 路；MCU4 路，其中 2 路支持 CAN 唤醒；全部支持 CANFD |
| 4 | GPI/O | 4 路 | 可配置输入输出 |
| 5 | GPS_1PPS_OUT | 1 路 | |
| 6 | GPS_TX | 1 路 | |
| 7 | GPS_CAR_WT | 1 路 | 车速脉冲信号 |
| 8 | GPS_CAR_DIR | 1 路 | 汽车方向信号 |
| 9 | 麦克风 | 1 路 | |
| 10 | 喇叭 | 1 路 | 10W |
| 11 | 车载以太网 | 2 路 | 1000BASE-T1，包含 T1-1、T1-2，2 路，支持 TSN，PTP/gPTP |
| 12 | 工业以太网 | 2 路 | 1000BASE-Tx、支持 TSN，PTP/Gptp，航空头 |
| 13 | DEBUG | 1 路 | Type-C，支持 ARM、MCU 调试 |
| 14 | 5G 天线接口 | 2 路 | 2 合 1 天线 |
| 15 | WIFI 天线接口 | 2 路 | Fakra |
| 16 | GNSS 天线接口 | 2 路 | Fakra |
| 17 | SSD 接口 | 1 路 | 固态硬盘接口 |
| 18 | SIM 卡插槽 | 2 个 | MINI SIM 卡插槽 |
¶ 4.2 接口示意图
¶ 4.3 接口型号
| 序号 | 接口 | 设备端连接器 | 线端连接器 |
|---|---|---|---|
| 1 | PCI | 型号：DJ7406S-0.7-10AW品牌：深极电子 | 型号：DJ7401S-0.7-21品牌：深极电子 |
| 2 | 5G-1 天线（蓝） | 型号：542010300XX（5012）品牌：诠欣股份 Chant Sincere | 型号：1420604XXXX（5012）品牌：诠欣股份 Chant Sincere |
| 3 | 5G-2 天线（白） | 型号：542010300XX（9010）品牌：诠欣股份 Chant Sincere | 型号：1420604XXXX（9010）品牌：诠欣股份 Chant Sincere |
| 4 | GNSS-1 天线（蓝） | 型号：FKI252AW-031- TLCP5G-50（5005）品牌：Amphenol | 型号：FKJCSOX107（Z）品牌：林积为 |
| 5 | GNSS-1 天线（白） | 型号：FKI252AW-031- TLCP5G-50（9001）品牌：Amphenol | 型号：FKJCSOX107（Z）品牌：林积为 |
| 6 | WiFi 天线（黑） | 型号：FKI252AW-031- TLCP5G-50（9005）品牌：Amphenol | 型号：FKJCSOX107（Z）品牌：林积为 |
| 7 | ETH1（黑） | 型号：HNPPRNXS13X（A）品牌：林积为 | 型号：C-HNJCSNX111+ HNJCSN011X（A）品牌：林积为 |
| 8 | ETH2（白） | 型号：HNPPRNXS13X（B）品牌：林积为 | 型号：C-HNJCSNX111+ HNJCSN011X（B）品牌：林积为 |
| 9 | ETH3/ETH4 | 型号：L102-M12-WZ08A02品牌：科耐特 | 型号 M12-S8A-MWA-xxPV-S-ZN品牌：正成电气 |
¶ 5 接口定义
¶ 5.1 电源及通信接口（PCI）
| 序号 | 名称 | 说明 | 序号 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | BAT+ | BAT+ | 21 | CAN5_H | CAN5_H |
| 2 | BAT+ | BAT+ | 22 | CAN5_L | CAN5_L |
| 3 | BAT+ | BAT+ | 23 | CAN6_H | CAN6_H |
| 4 | BAT+ | BAT+ | 24 | CAN6_L | CAN6_L |
| 5 | GND | GND_IN | 25 | GND | GND |
| 6 | GND | GND_IN | 26 | GND | GND |
| 7 | GND | GND_IN | 27 | LMICP | LMICP |
| 8 | GND | GND_IN | 28 | LMICN | LMICN |
| 9 | ACC | ACC | 29 | SPEAKER | 喇叭 + |
| 10 | GND | GND | 30 | GND | GND |
| 11 | CAN1_H | CAN1_H | 31 | GPS_1PPS | GPS_1PPS |
| 12 | CAN1_L | CAN1_L | 32 | GPS_TX | GPS TX |
| 13 | CAN2_H | CAN2_H | 33 | GPS_CAR- WT | 车速脉冲信号（输入） |
| 14 | CAN2_L | CAN2_L | 34 | GPS_CAR_DIR | 汽车方向信号（输入） |
| 15 | CAN3_H | CAN3_H | 35 | GND | GND |
| 16 | CAN3_L | CAN3_L | 36 | GND | GND |
| 17 | CAN4_H | CAN4_H | 37 | GPIO_IN/OUT_1 | GPIO 输入输出 |
| 18 | CAN4_L | CAN4_L | 38 | GPIO_IN/OUT_2 | GPIO 输入输出 |
| 19 | GND | GND | 39 | GPIO_IN/OUT_3 | GPIO 输入输出 |
| 20 | GND | GND | 40 | GPIO_IN/OUT_4 | GPIO 输入输出 |
¶ 5.2 车载以太网接口（ETH1、ETH2）
| 序号 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 1000T1_TRX1+ | 车载千兆以太网 1# |
| 2 | 1000T1_TRX1- | 车载千兆以太网 1# |
¶ 5.3 工业以太网接口（ETH3、ETH4）
| 引脚编号 | 信号 | 备注 |
|---|---|---|
| 1 | RX- / RX_D2- | Receive Data-（接收数据 -） |
| 2 | BI_D3- | Bi-directional Data-（双向数据 -） |
| 3 | BI_D4+ | Bi-directional Data+（双向数据 +） |
| 4 | BI_D4- | Bi-directional Data-（双向数据 -） |
| 5 | TX+ / TX_D1+ | Tranceive Data+（发送数据 +） |
| 6 | TX- / TX_D1- | Tranceive Data-（发送数据 -） |
| 7 | RX+ / RX_D2+ | Receive Data+（接收数据 +） |
| 8 | BI_D3+ | Bi-directional Data+（双向数据 +） |
¶ 5.4 5G天线接口（5G-1、5G-2）
| 端口 | 标号 | 说明 |
|---|---|---|
| 5G-1 | ANT1 | ANT_MIMO3，50Ω 特性阻抗 |
| 5G-1 | ANT2 | ANT_DRX，50Ω 特性阻抗 |
| 5G-2 | ANT3 | ANT_MAIN，50Ω 特性阻抗 |
| 5G-2 | ANT4 | ANT_MIMO4，50Ω 特性阻抗 |
¶ 5.5 GNSS天线接口（GNSS1/2）
| 序号 | 标号 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | GNSS_ANT_A | GNSS_ANT_A，50Ω特性阻抗 |
| 2 | GNSS_ANT_B | GNSS_ANT_B，50Ω特性阻抗 |
¶ 5.6 WIFI 天线接口
| 序号 | 标号 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | WiFi_ANT | WiFi_A天线信号，50Ω特性阻抗 |
¶ 5.7 调试接口（DEBUG）
| 序号 | 标号 | 序号 | 标号 |
|---|---|---|---|
| A1 | GND | B1 | GND |
| A2 | SSTXp1 | B2 | SSTXp2 |
| A3 | SSTXn1 | B3 | SSTXn2 |
| A4 | VBUS | B4 | VBUS |
| A5 | SWD_TMS | B5 | SWD_TMS |
| A6 | DP1 | B6 | DP2 |
| A7 | DN1 | B7 | DN2 |
| A8 | SWD_TCK | B8 | SWD_TCK |
| A9 | VBUS | B9 | VBUS |
| A10 | MCU_UART_TX | B10 | MCU_UART_TX |
| A11 | MCU_UART_RX | B11 | MCU_UART_RX |
| A12 | GND | B12 | GND |
¶ 5.8 固态SSD接口（预留）
| 序号 | Pin 定义 | 序号 | Pin 定义 | 序号 | Pin 定义 | 序号 | Pin 定义 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 01 | GND | 02 | 3.3V | 39 | GND | 40 | NC |
| 03 | GND | 04 | 3.3V | 41 | PETn0 | 42 | NC |
| 05 | PETn3 | 06 | NC | 43 | PETp0 | 44 | NC |
| 07 | PETp3 | 08 | NC | 45 | GND | 46 | NC |
| 09 | GND | 10 | LED1 | 47 | PERn0 | 48 | NC |
| 11 | PERn3 | 12 | 3.3V | 49 | PERp0 | 50 | PERST# |
| 13 | PERp3 | 14 | 3.3V | 51 | GND | 52 | CLKREQ# |
| 15 | GND | 16 | 3.3V | 53 | REFCLKN | 54 | NC |
| 17 | PETn2 | 18 | 3.3V | 55 | REFCLKP | 56 | NC |
| 19 | PETp2 | 20 | NC | 57 | GND | 58 | NC |
| 21 | GND | 22 | NC | 59 | NOTCH | 60 | NOTCH |
| 23 | PERn2 | 24 | NC | 61 | NOTCH | 62 | NOTCH |
| 25 | PERp2 | 26 | NC | 63 | NOTCH | 64 | NOTCH |
| 27 | GND | 28 | NC | 65 | NOTCH | 66 | NOTCH |
| 29 | PETn1 | 30 | NC | 67 | NC | 68 | NC |
| 31 | PETp1 | 32 | NC | 69 | NC | 70 | 3.3V |
| 33 | GND | 34 | NC | 71 | GND | 72 | 3.3V |
| 35 | PERn1 | 36 | NC | 73 | GND | 74 | 3.3V |
| 37 | PERp1 | 38 | NC | 75 | GND |
¶ 5.9 SIM卡接口
| 端口 | 序号 | 标号 | 序号 | 标号 |
|---|---|---|---|---|
| F 端口 SIM 卡槽 |
A1 | C1 | B1 | C5 |
| A2 | C2 | B2 | C6 | |
| A3 | C3 | B3 | C7 | |
| A4 | CD1 | B4 | CD2 |
¶ 6 结构尺寸
¶ 7 整机性能指标
¶ 7.1 电气规格
| 序号 | 信号类别 | 参数 | 范围 |
|---|---|---|---|
| 1 | 电源 | 输入电压范围 | DC in 9~32V |
| 2 | 电源 | 静态电流 | ≤2mA |
| 3 | 电源 | 最大功耗 | 12W |
| 4 | CAN | 通讯速率 | 最高 8Mbps |
| 5 | 车载以太网 | 通信速率 | 1000Mbps（理论峰值） |
| 6 | 工业以太网 | 通信速率 | 1000Mbps（理论峰值） |
¶ 7.2 环境规格
| 序号 | 信号类别 | 参数 | 范围 |
|---|---|---|---|
| 1 | 工作温度 | -40℃~+85℃ | 被动散热 |
| 2 | 存储温度 | -40℃~+95℃ | |
| 3 | 防护等级 | IP4X | |
| 4 | 散热方式 | 结构散热 |
¶ 7.3 物理尺寸
| 序号 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 产品尺寸 | 235*135* 49 mm（不含连接器） |
| 2 | 产品净重 | 约0.9kg |