全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統(tǒng)。GPS作為GNSS鼻祖已經服務近40年，并從最初的軍用開始切入到全球的民用位置導航服務，開始成為現(xiàn)代信息技術不可或缺的高精度PNT信息來源。
隨著國防應用已經自主可控應用需求的推動，包括俄羅斯、歐洲、中國在內的眾多國家和地區(qū)開始建設自有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，目前主流四大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國BDS（北斗）以及歐盟GALILEO。
行行查，行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 www.hanghangcha.com
近年來，不僅中國等新興國家在加大對自有GNSS系統(tǒng)的投資力度和加快建設進度，在高精度應用的推動下，美國也開始著手對其GPS系統(tǒng)的升級換代。其中，美國GPSIIISV01、SV02準備于2018年內發(fā)射，SV03也將在明年年初準備就緒，屆時其精度將提高三倍，抗干擾能力提高八倍。另外，俄羅斯一顆GLONASS-M型導航衛(wèi)星于2017年9月22日在普列謝茨克發(fā)射成功，目前GLONASS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星25顆。歐洲“伽利略”系統(tǒng)2017年至今共發(fā)射12顆全運行能力衛(wèi)星，在軌衛(wèi)星數(shù)量達到26顆，完成在軌測試后將基本達到全面運行能力。
我國北斗全球系統(tǒng)組網建設自2017年11月25日發(fā)射北斗三號組網衛(wèi)星起進入快車道，不到一年時間內通過“一箭雙星”技術完成十三顆星的發(fā)射，目前北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量已達三十六顆。2018年還將發(fā)射5顆左右北斗三號MEO衛(wèi)星，北斗三號衛(wèi)星在性能和可靠性上都有很大提高，星間鏈路解決了境外監(jiān)測衛(wèi)星的難題，增加了性能更優(yōu)的互操作信號B1C和B2A信號，在進一步提高基本導航服務能力的基礎上，按照國際標準還可提供星基增強服務（SBAS）和搜索救援服務（SAR）。
另外，在2012年北斗二號開始向亞太地區(qū)提供服務之后，在北斗三號全球組網穩(wěn)步推進的過程中，國際交流也日益頻繁，北斗雙邊和多邊合作成績斐然。與美國GPS系統(tǒng)和俄羅斯GLONASS系統(tǒng)都已實現(xiàn)信號兼容使用，并與阿拉伯地區(qū)展開合作，今年將完成北斗服務于“一帶一路”沿線國家。目前，北斗導航系統(tǒng)覆蓋了50多個國家、30多億人口，國產北斗產品輸出80多個國家和地區(qū)。預計2020年北斗三號組網完成后可以實現(xiàn)全球覆蓋。我們認為，在北斗全球覆蓋之前與美國GPS、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)的兼容合作將有望加速北斗全球產業(yè)鏈的成熟，為之后的北斗全球覆蓋打下堅實基礎。
其中，2017年11月，中美簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯(lián)合聲明》，這標志著北斗和GPS在衛(wèi)星導航系統(tǒng)的設計、建設方面，可以實現(xiàn)信號兼容使用，進一步提升了導航定位精度，更好地服務全世界用戶。北斗在民用領域采用1575.42MHz這一各大衛(wèi)星定位系統(tǒng)普遍采用的相似頻率，一方面可以實現(xiàn)硬件不大改前提下的跨系統(tǒng)互操作，另一方面有利于北斗這一全球定位系統(tǒng)的后發(fā)者的全球化推廣。
國家相關政策也為產業(yè)發(fā)展提供了支持與保障，政府高度重視北斗系統(tǒng)發(fā)展，將北斗系統(tǒng)列為科技重大專項，支撐國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略國家、各部委、各省市紛紛出臺相關或專項政策規(guī)劃，以國家力量助推北斗產業(yè)發(fā)展，使北斗系統(tǒng)得以更好地深入各行業(yè)應用。另外，《中華人民共和國衛(wèi)星導航條例》的研究工作也已取得積極進展，目前已完成草案初稿擬定，即將形成征求意見稿，該條例將從法制角度保障北斗系統(tǒng)的建設運行，促進北斗衛(wèi)星導航產業(yè)的健康發(fā)展。
目前，我國正在推進以北斗系統(tǒng)為核心的綜合PNT定位授時體系建設，爭取到2035年構建起空天地海無縫覆蓋、高精度安全可靠、萬物互聯(lián)萬物智能的國家綜合定位導航授時體系。而PNT體系是物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、AI及智慧城市的技術手段，在物聯(lián)網發(fā)展中具有核心傳感器地位。
北斗衛(wèi)星導航產業(yè)鏈可分為五個關鍵環(huán)節(jié)：1、衛(wèi)星制造；2、衛(wèi)星發(fā)射；3、地面設備；4、衛(wèi)星導航應用；5、下游市場。衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射分別航天五院以及航天一院壟斷；地面設備也是由國家投資部署，目前對外的北斗衛(wèi)星產業(yè)鏈主要聚焦于導航應用終端以及系統(tǒng)集成和運營。
衛(wèi)星導航產業(yè)鏈分為上游、中游、下游三個方面。1、上游包括基礎數(shù)據(jù)、基礎器件和基礎軟件，主要是天線、芯片、板卡、地圖、軟件等基礎類產品，是衛(wèi)星導航接收設備的核心部件；2、中游包括終端集成和系統(tǒng)集成兩方面，包括手持終端、接收機、車載終端、船載終端等完整的衛(wèi)星導航接收設備產品，及集成軟硬件產品的業(yè)務應用軟件；3、下游運營服務包括為用戶提供入網注冊、導航定位及基于位置的綜合信息服務等。
產業(yè)鏈中游產值最大，下游保持快速增長態(tài)勢。據(jù)《2018衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)發(fā)展白皮書》，2017年我國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)總產值達2550億元，較2016年增長20.4%，其中北斗貢獻了超過80%。各環(huán)節(jié)均有所提升但增速不同，中游和上游受到芯片、板卡、核心器件、終端設備價格下降的影響，產值增速較去年進一步放緩，在全產業(yè)鏈中占比仍然呈現(xiàn)下降趨勢。
上游產值在總產值中占比為11.27％，其中基礎器件、基礎軟件和基礎數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)產值分別占比為4.17％、2％和5.1％；中游產值在總產值中占比為51.92％，其中終端集成環(huán)節(jié)占比為36.79％，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)占比為15.13％；下游運營服務產值在總產值中占比增長到36.81％，在產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中漲幅最快。
目前我國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)鏈產值仍然主要集中在中游，但產值重心已經呈現(xiàn)出向下游轉移的趨勢，說明產業(yè)繼續(xù)向平穩(wěn)發(fā)展階段過渡。
衛(wèi)星導航芯片是終端接收機的核心模塊，其中射頻部分對微弱的模擬信號進行接收、濾波、放大、變頻及放大，其性能決定了后續(xù)信號處理的效果?；鶐Р糠謩t實現(xiàn)對碼信號的解算，其中相關器模塊實現(xiàn)對碼信號的“讀取”。
“有機無芯”曾經一度是北斗的發(fā)展瓶頸，然而經過多年的努力深耕，目前國內自主芯片工藝由0.35微米提升到28納米，總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類產品。2017年9月，華大北斗發(fā)布全球首款支持北斗三號信號體制的多系統(tǒng)多頻高精度SoC芯片，為國產導航芯片打入國際高端市場奠定堅實基礎，同時也將有力的推動北斗導航系統(tǒng)應用走出國門，更好地為一帶一路沿線國家乃至全球客戶服務。2018年9月，中海達發(fā)布其自主研發(fā)的北斗射頻芯片“恒星一號”，在其在高精度芯片技術研發(fā)上取得的重大突破。截至2017年年底，國產“北斗”芯片累計銷量突破5000萬片，已經逐步形成產業(yè)的規(guī)模化。
另外，在空間段北斗三號使用了中國自主研制的第一片抗輻照四核片上系統(tǒng)芯片SoC2012，以及中國自主知識產權的計算器操作系統(tǒng)SpaceOS2，其性能是北斗一期使用的進口芯片的幾十倍，與當前國際最高水平相當，競爭優(yōu)勢明顯。中國航天科技集團五院北斗三號副總設計師高益軍表示，北斗三號控制系統(tǒng)國產化單機達100%，國產化元器件應用水平提高，使用比例提高。業(yè)界認為，北斗三號控制系統(tǒng)在實現(xiàn)核心產品國產化的同時，牽引了國內相關技術水平的發(fā)展。
由于北斗導航芯片研發(fā)、流片、測試的前期投入很大，國家在北斗發(fā)展初期對芯片企業(yè)有一定的資金扶持，但在進入產業(yè)化階段后，我們認為就必須依靠企業(yè)的自身能力贏得市場競爭。
板卡是利用導航芯片、外圍電路和嵌入式控制軟件，制成帶輸入輸出接口的板級產品，用戶利用這個模塊結合應用需求能夠開發(fā)各種應用。北斗芯片及板卡的功能相當于電腦的CPU與主板，用于信號接收后的解調和解算。
其中，高精度OEM板卡是高精度GNSS終端設備的核心，其成本占到了GNSS終端總成本的60%以上。由于高精度OEM板卡極高的技術門檻，高精度板卡市場份額長期被美國Trimble公司、加拿大NovAtel公司占據(jù)，價格居高不下，為實現(xiàn)自主可控，國內企業(yè)近年來致力于研制出自主板卡，并逐步投入使用，性能匹敵的同時價格卻僅為進口板卡的一半，大幅降低了生產成本，也提高了公司自身的議價權。2017年，國產高精度板卡銷量占國內市場的30%以上，已經輸出到70余個國家和地區(qū)，其中“一帶一路”沿線國家和地區(qū)30余個。
不同于大眾消費市場，行業(yè)市場由于高度標準化以及需要配套服務的原因對GPS的依賴性相對較低，國產廠商有望通過本地化服務配合政策支持，憑借突出的性價比優(yōu)勢獲得發(fā)展機遇。我們認為，隨著北斗三號全球化以及“一帶一路”優(yōu)先覆蓋及相關建設的推進，高精度GNSS應用有望在智慧駕考、智慧農業(yè)、智慧城市、無人駕駛等新興產業(yè)的推動下實現(xiàn)高速應用，并憑借成本優(yōu)勢特別是更高的性價比實現(xiàn)國產化替代，并在“一帶一路”方面獲得更加廣闊的市場空間。
北斗系統(tǒng)的集成及運營服務是指通過提供衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺作為與北斗地面段和空間段的接口，有針對性地集成各種軟硬件平臺，服務于終端用戶并收取服務費形成收入的模式。隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善，產業(yè)開始逐步向運營服務方向邁進。據(jù)統(tǒng)計，2017年國內導航定位終端產品總銷量突破6.1億臺，北斗終端用戶持有量達5億。一方面，用戶數(shù)量的急劇增加使得市場對系統(tǒng)集成與運營服務的需求升溫；另一方面，終端規(guī)模效應下，運營服務的邊際成本可以接近于零，從而成為企業(yè)持續(xù)的利益增長點，并提高用戶粘性。
目前我國北斗運營服務采用授權分離方式，即由運營主管部門授權分理單位，依法從事北斗運營服務業(yè)務。根據(jù)《北斗系統(tǒng)運營管理辦法》，取得北斗系統(tǒng)運營服務許可證?需具備下列條件:
（1）屬于正式注冊的境內合法企業(yè)，以衛(wèi)星導航定位服務為主業(yè)；
（2）具備良好的專業(yè)資質、商業(yè)信譽和完善的質量管理體系；
（3）具備必需的北斗服務設施、技術力量和資金條件；
（4）擁有成規(guī)模的用戶群體和明確的服務要求。
運營服務上取得相關運營資質能形成行業(yè)門檻，在運營服務中能夠率先累積起一批客戶并在后續(xù)的服務中由于網絡效應快速地形成客戶規(guī)模群，發(fā)揮規(guī)模效應。因此，運營服務存在先發(fā)優(yōu)勢，率先進入這個領域并妥善經營的企業(yè)將占領未來北斗導航產業(yè)的制高點。
另外，北斗運營資質的管理出于保密要求的同時，最主要的作用是維持北斗運營市場的有序競爭，每個申請資質的運營商都有明確的區(qū)域或者行業(yè)定位，預計運營市場將會呈現(xiàn)運營商諸侯割據(jù)的局面，具備北斗運營資質且有成規(guī)模的用戶的企業(yè)將會獲得穩(wěn)定的收益。
據(jù)《2018衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)發(fā)展白皮書》統(tǒng)計，2017年衛(wèi)星導航行業(yè)應用規(guī)模增長主要以車船監(jiān)管、高精度應用為主，車船監(jiān)管市場需求總體穩(wěn)定，相關產品及服務收入約在60億元左右；高精度應用領域中形變監(jiān)測、精準農業(yè)等細分市場呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢，相關產品及服務總收入接近63億元。北斗特有的短報文技術在林業(yè)、漁業(yè)以及公安應急系統(tǒng)中應用廣泛?？偨Y來看，我們認為整個北斗產業(yè)鏈全面加速，在未來2020年在總計4000億的衛(wèi)星導航產值空間有望按照預期貢獻60%以上份額。
軍工需求是北斗應用的剛性需求，2016-2017年，受軍改進程影響，北斗軍用相關產業(yè)的訂單狀況整體延后，相關企業(yè)表現(xiàn)不佳，但隨著軍改落地，因軍改而延后的北斗軍工訂單開始加速釋放，以北斗軍工代表企業(yè)海格通信為例，2018年上半年軍品新簽合同9.36億元，同比增長了164.2%。隨著軍改影響的消除，以及北斗三號建設對軍方發(fā)展帶來的巨大促進作用，北斗產業(yè)軍品相關訂單有望同步加速恢復。同時，在“十三五”期間，單兵設備有望迎來十年一次的換裝機遇，北斗三號的升級也會推動相關設備的升級換代。
另一方面，近期國際環(huán)境趨于緊張，例如，美國針對敘利亞的空襲以及俄羅斯對美國無人機GPS信號干擾致使敘利亞至地中海東部的GPS全球定位導航系統(tǒng)已經全部失效，這不僅對戰(zhàn)斗機和巡航導彈的精確度造成影響，還可能引起民航班機的事故隱憂，甚至可能導致飛機相撞。這說明在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中GNSS衛(wèi)星導航技術對其核心要義即精確制導、精確打擊至關重要，這也是中國自臺海危機之后立志布局自主可控的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的重要原因。
與此同時，我國為應對日益復雜的周邊環(huán)境并提升我軍現(xiàn)代化作戰(zhàn)水平，最近兩年國防支出持續(xù)提升，2017年國防支出預算首次突破一萬億大關，達到了10,443億元，2018年為11,069.5億人民幣，較去年上漲8.1%，超過市場預期。北斗作為中國不再受制于GPS的重要戰(zhàn)略手段，既是軍用信息化的重點，也是未來國家安全的重點，有望持續(xù)受益國防信息化建設以及軍改落地后的北斗采購復蘇。
交通運輸市場作為2017年北斗行業(yè)應用的重點領域，仍然主要集中在道路營運車輛、出租車、公務車、渣土車、內河輪渡、遠洋船舶、海洋漁船等，為行業(yè)用戶提供終端產品和系統(tǒng)集成服務，市場需求總體穩(wěn)定，相關產品及服務總收入約在60億元左右。
2017年，貴州、新疆、遼寧、黑龍江、浙江、山東等省持續(xù)推進北斗車輛監(jiān)管，覆蓋了包括公務車、校車、環(huán)衛(wèi)車、渣土車、出租車和其他各種工程車輛，以全面保證運輸安全，防止公車私用、亂倒渣土、非法校車、違規(guī)行駛等行為的發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年各地新增使用北斗終端的行業(yè)車輛超過10萬輛，其中包括39000多輛出租車、16000 多輛公交車、11000多輛公務車、30000多輛運輸車。
其中，北斗在公務車領域快速推進，自2016年起，為貫徹落實中央關于公務用車改革的重要指示，根據(jù)中辦國辦印發(fā)的《關于全面推進公務用車制度改革的指導意見》和《中央和國家機關公務用車制度改革方案》等文件要求，國家機關事務管理局所屬單位組織北斗導航企業(yè)積極開展了公務車管理系統(tǒng)應用試點工作。經過兩年時間，北斗公務車管理系統(tǒng)功能不斷改進優(yōu)化，平臺服務愈加完善人性化，成為一款成熟強大的公務車管理產品。平臺以電子地圖實時顯示公車所處位置，查詢歷史軌跡，進行路徑分析，在監(jiān)管的同時形成管理大數(shù)據(jù)平臺。系統(tǒng)還具備“電子圍欄”功能，車輛一旦駛出城區(qū)，或者駛入設定的敏感區(qū)域，非工作時段用車，系統(tǒng)都將會自動報警，切實提高管理實效，嚴防違規(guī)問題發(fā)生。2018年，華力創(chuàng)通成功入選北京市公務車輛信息化管理車載終端設備供應商名單，成為可向公務車提供北斗車載定位終端的廠商之一。
2017年高精度市場持續(xù)發(fā)展，國內專業(yè)高精度接收機終端出貨量在14萬臺（套）左右，國產高精度接收機銷量約占50％；高精度天線出貨量17.2 萬只，其中國內生產的天線超過13萬只；高精度相關產品銷售收入從2010年的11億元人民幣增長到2017年的近63億元人民幣，復合增長率高達28.4％。
經過十多年的發(fā)展，中國高精度GNSS 產業(yè)已基本形成并初具規(guī)模，產業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)企業(yè)的競爭格局初步形成。一方面，內資企業(yè)著力開發(fā)國產高精度北斗衛(wèi)星芯片、高精度測量型天線等基礎元器件產品和高精度衛(wèi)星定位產品，2017年9月，華大北斗發(fā)布全球首款支持北斗三號信號體制的多系統(tǒng)多頻高精度SoC芯片，為國產導航芯片打入國際高端市場奠定堅實基礎，同時也將有力的推動北斗導航系統(tǒng)應用走出國門，更好地為一帶一路沿線國家乃至全球客戶服務，目前，國產的高精度板卡和天線已經輸出到70余個國家和地區(qū)，其中“一帶一路”沿線國家和地區(qū)30余個。另一方面，由于高精度行業(yè)客戶對整體解決方案的需求及相應服務的專業(yè)要求，對于GPS應用依賴性不高，因此國產高精度板卡及終端企業(yè)有望憑借高性價比以及滿足各行業(yè)客戶的定制化服務要求的能力，配合政策支持，構建產業(yè)護城河，最終實現(xiàn)國產產品替代。
位移監(jiān)測作為高精度衛(wèi)星導航的重要應用領域，相關解決方案在地質災害監(jiān)測、特殊建筑形變監(jiān)測和智慧施工中被廣泛應用。位移監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)對尾礦庫、山體滑坡重要數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸、計算、分析，實時掌握其安全狀態(tài)。直觀顯示各項監(jiān)測、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)的歷史變化過程及當前狀態(tài)，提供簡單、明了、直觀、有效的信息參考。近年來，隨著國家在地質災害檢測領域及尾礦庫安全的高度重視，位移監(jiān)測市場保持超過20%的年均增長，是公認的衛(wèi)星導航應用領域最具潛力的新興市場。
?高精度應用更多的是應用在基建、形變檢測等方面，大部分都屬于政府相關工程，因此自主可控的技術將更加受到政府的青睞。高精電子地圖是高精度衛(wèi)星導航的另一重要應用分支，也是未來無人駕駛技術的稀缺資源和剛需，在整個領域扮演者核心角色，可以幫助汽車預先感知路面復雜信息，如坡度、曲率、航向等，結合智能路徑規(guī)劃，讓汽車做出正確決策?！氨倍犯呔貓D+5G+人工智能”共同構建了無人駕駛的未來。在傳統(tǒng)前裝地圖領域，目前主要有四維圖新（騰訊）、高德（阿里）和易圖通（阿里）三家地圖供應商，占據(jù)99% 的前裝地圖市場份額，這三家地圖供應商具有各自穩(wěn)定的整車廠客戶群體。2018年8月，高德地圖與千尋位置就“高精度地圖+高精度定位”達成戰(zhàn)略合作，該方案不僅能幫助無人駕駛汽車實時實現(xiàn)自身精準定位，還能及時準確了解周圍環(huán)境信息，在彌補激光雷達等相對定位技術不足基礎上，大范圍削減行業(yè)成本，推動無人駕駛技術早日市場化。
行行查，行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 www.hanghangcha.com
手機訪問“行行查”小程序更方便
查詢行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫請點擊“了解更多”！
