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文檔簡介
2023年北斗產(chǎn)業(yè)研究報告2023年5月目錄一、全球衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展 PAGEREFToc348735401\h41、未來GNSS產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢 PAGEREFToc348735402\h5(1)車載導航 PAGEREFToc348735403\h5(2)消費電子導航(導航手機和PND) PAGEREFToc348735404\h6(3)LBS(基于位置的服務) PAGEREFToc348735405\h72、四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)各具特色 PAGEREFToc348735406\h7(1)美國GPS系統(tǒng) PAGEREFToc348735407\h8(2)俄羅斯GLONASS系統(tǒng) PAGEREFToc348735408\h9(3)歐洲GALILEO系統(tǒng) PAGEREFToc348735409\h10(4)我國北斗系統(tǒng) PAGEREFToc348735410\h11二、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 PAGEREFToc348735411\h121、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)概況 PAGEREFToc348735412\h13(1)GPS的構成 PAGEREFToc348735413\h13(2)GPS發(fā)展階段 PAGEREFToc348735414\h152、美國GPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 PAGEREFToc348735415\h16(1)GPS產(chǎn)業(yè)鏈概況 PAGEREFToc348735416\h16(2)GPS應用發(fā)展過程:從軍用到民用的過程 PAGEREFToc348735417\h17(3)GPS發(fā)展的啟示 PAGEREFToc348735418\h29三、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 PAGEREFToc348735419\h361、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)概況 PAGEREFToc348735420\h36(1)北斗導航系統(tǒng),國家安全和國民經(jīng)濟的“護衛(wèi)兵” PAGEREFToc348735421\h36(2)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)“三步走”戰(zhàn)略 PAGEREFToc348735422\h37(3)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特點 PAGEREFToc348735423\h392、中國北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 PAGEREFToc348735424\h40(1)國家發(fā)展目標及導向 PAGEREFToc348735425\h42(2)北斗軍用領先于民用 PAGEREFToc348735426\h45(3)典型重大專項示范推動北斗民用發(fā)展 PAGEREFToc348735427\h48(4)北斗前期終端為王,后期運營給力 PAGEREFToc348735428\h53一、全球衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)又稱天基PNT系統(tǒng),其關鍵作用是提供時間/空間基準和所有與位臵相關的實時動態(tài)信息,已成為國家重大的空間和信息化基礎設施,并成為體現(xiàn)現(xiàn)代化大國地位和國家綜合國力的重要標志。它是經(jīng)濟安全、國防安全、國土安全和公共安全的重大技術支撐系統(tǒng)和戰(zhàn)略威懾基礎資源,也是建設和諧社會、服務人民大眾、提升生活質量的重要工具。隨著空間信息與技術的快速發(fā)展,全球各航天大國都在進一步改善或在建立自己的GNSS。美國全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)已建成并正進行現(xiàn)代化建設。俄羅斯正在完善他的格洛納斯(GLONASS)系統(tǒng)。正在發(fā)展與建設中的有歐盟的伽利略(Galileo)系統(tǒng)和我國的北斗(Compass)二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。在未來的十年中,上述四個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)將會一并出現(xiàn)在人們面前,至2023年四大全球導航系統(tǒng)的格局將會基本形成,并可望以全球覆蓋和高精度的、各系統(tǒng)間能高度互用兼容的導航定位技術進入到人們的實際生活中。1、未來GNSS產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)技術逐步成熟、系統(tǒng)逐步完善,其提供的導航、定位、授時等功能得到了廣泛應用,市場規(guī)??焖僭鲩L。據(jù)GSA數(shù)據(jù)顯示,2023年全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)市場規(guī)模達到806.2億美元(580億歐元),預計到2023年達到2293.5億美元(1650億歐元),年復合增長率達到11.02%。隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的逐步應用,設備的需求量也相應大幅提升。2023年,GNSS設備出貨量為4.37億臺,未來10年將保持10%的年復合增長率,到2023年達到10.89億臺。在大眾應用領域中應用最為廣泛的車載導航和消費電子導航(PND和GPS手機),以及LBS(基于位臵的服務),未來將保持較快的增長速度。(1)車載導航2023年,全球車載導航市場規(guī)模為490億歐元,占整個衛(wèi)星導航市場規(guī)模的84.5%。據(jù)GSA預測,到2023年市場規(guī)模將達到740億歐元,2023年達到870億歐元,占衛(wèi)星導航市場份額將逐步下降到52.73%。隨著GNSS發(fā)展和技術的不斷完善,車輛導航設備的滲透率也從2023年的4%上升到2023年的22%,達到0.84億臺。平均價格也持續(xù)下降,由2023年的700歐元下降到2023年的200歐元左右。未來,車輛導航設備出貨量有望從2023年的1.15億臺增長到2023年的4.2億臺,年復合增長率達9%。其中,歐盟年復合增長率為7%,北美和其它地區(qū)則高于歐美,分別為11%和20%。到2023年北美和日本的車輛導航滲透率將達到100%,中國的滲透率將超過80%。(2)消費電子導航(導航手機和PND)導航手機出貨量有望從2023年的3.52億臺增長到2023年的9.74億臺,年復合增長率為10.71%,其中,歐盟年復合增長率為16%,北美為3%,其它地區(qū)則為14%。在滲透率方面,到2023年歐盟和北美的導航手機將達到97%,日本為100%,中國則達到82%。2023年全球PND出貨量達到了4700萬臺。2023~2023年,雖然由于具有GPS功能的手機市場快速增長擠占了PND市場,但全球PND出貨量仍以約4%的復合年增長率在增長。在未來,PND的出貨量仍將繼續(xù)上升,但是價格將呈現(xiàn)下滑態(tài)勢。全球PND市場集中度越來越高,2023年全球前三大PND公司已經(jīng)占據(jù)了行業(yè)市場份額的75%以上。在出貨量方面歐洲市場占據(jù)了最多的份額,其次是美洲和亞太地區(qū),隨著近年亞太地區(qū)的快速發(fā)展,該地區(qū)的出貨量在逐步放大。(3)LBS(基于位置的服務)LBS(LocationBasedService,基于位置的服務)是通過電信移動運營商的無線電通訊網(wǎng)絡(如GSM網(wǎng)、CDMA網(wǎng))或外部定位方式(如GPS、北斗等)獲取移動終端用戶的位臵信息(地理坐標,或大地坐標),在GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統(tǒng))平臺的支持下,為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務,例如:飲食、休閑娛樂、交通等。美國是最早開展LBS服務的國家之一,從1996年美國聯(lián)邦通信委員會要求移動通信技術為手機用戶提供E911(緊急救援)服務之后,LBS得到了快速發(fā)展,主要運營商如SprintPCS和VoiceStream等都在積極開辟LBS服務在交通、安全等領域的應用。LBS服務市場在國內目前還處于起步階段,中國移動、中國聯(lián)通等都將LBS作為其未來發(fā)展的潛力業(yè)務。國內手機用戶的龐大規(guī)模及其進一步普及將為我國LBS服務的發(fā)展提供長期支持。2023年7月1日,MarketResearch發(fā)布的《WorldGPSMarketForecastto2023》預計,到2023年全球基于GPS的LBS市場規(guī)模將達到100億美元。2、四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)各具特色目前全球導航系統(tǒng)委員會(ICG,InternationalCommitteeonGNSS)確定的四大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),即美國的GPS、俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)、歐洲的GALILEO(伽利略)及中國的北斗(COMPASS)衛(wèi)星導航系統(tǒng)。GPS是目前唯一全面運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng),占據(jù)全球衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的主要地位,擁有龐大的相關產(chǎn)業(yè)鏈。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)以及我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)均已運營,具備一定的市場規(guī)模。歐洲的GALILEO系統(tǒng)之前一直處于緩慢的發(fā)展中,2023年將具備初始服務能力,屆時將提供三種服務:公開服務(免費)、公共特許服務、搜索與救援服務,目前在整個產(chǎn)業(yè)中占比較小。但GLONASS、GALILEO和北斗系統(tǒng)近期發(fā)展速度較快,都在積極部署新一代的衛(wèi)星導航系統(tǒng),整體指標和GPS相比各有優(yōu)劣??傮w上,全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)呈現(xiàn)以GPS為主(占據(jù)90%以上應用市場份額),其他三家賽跑的格局。(1)美國GPS系統(tǒng)發(fā)展最早,引領衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)全球定位系統(tǒng),是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。是繼阿波羅登月計劃和航天飛機計劃之后的第三項龐大的空間計劃。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監(jiān)測、應用通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成部分。衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)涉及政治、經(jīng)濟、軍事等領域,對維護國家利益具有重大意義GPS系統(tǒng)具有以下特點:全球、全天候工作,能為用戶提供連續(xù)、實時的三維位臵、三維速度和精密時間。不受天氣的影響。定位精度高,單機定位精度優(yōu)于10米,采用差分定位,精度可達厘米級和毫米級。功能多,應用廣——隨著人們對GPS認識的加深,GPS不僅在測量、導航、測速、測時等方面得到更廣泛的應用,而且其應用領域不斷將擴大。正如人們所說:“GPS的應用,僅受人們的想象力制約?!盙PS問世以來,已充分顯示了其在導航、定位領域的霸主地位。許多領域也由于GPS的出現(xiàn)而產(chǎn)生革命性變化。目前,幾乎全世界所需要導航、定位的用戶,都被GPS的高精度,全天候,全球覆蓋,方便靈活和優(yōu)質價廉所吸引。(2)俄羅斯GLONASS系統(tǒng)一波三折,逐步雄起作為國家安全和經(jīng)濟社會的核心基礎設施,各國紛紛研發(fā)獨立的衛(wèi)星導航系統(tǒng)以擺脫對他國的依賴性。1976年,蘇聯(lián)正式啟動GLONASS導航衛(wèi)星系統(tǒng)項目的研發(fā),旨在實現(xiàn)全球定位軍民兩用服務,并提供高精度的三維空間和速度信息,以及授時服務等。但由于蘇聯(lián)解體等多種原因的影響,整個系統(tǒng)直到1993年9月24日才正式啟動。目前,GLONASS導航衛(wèi)星系統(tǒng)主要包括3中型號,分別是GLONASS、GLONASS-M以及GLONASS-K。其中,首顆GLONASS于1982年10月12日發(fā)射,基于快訊-1000(Express-1000)衛(wèi)星平臺發(fā)射,壽命僅3年。首顆GLONASS-M于2023年12月10日升空。在GLONASS衛(wèi)星基礎上,GLONASS-M進行了導航信號的現(xiàn)代化及調整導航信號頻段等改進。同時由于星鐘和其他關鍵元器件性能指標的改進,衛(wèi)星壽命也從3年延長到7年,并增加了太陽翼的定位精度,改進了動態(tài)定位模型,減少了不可預測的加速度抖動;但GLONASS-M衛(wèi)星仍采用Express-1000平臺,衛(wèi)星質量達到了1400kg。而GLONASS-K衛(wèi)星則采用由俄羅斯和法國聯(lián)合研發(fā)的、完全基于無壓力平臺的Express-1000改進型號,這種平臺將可以同先前的Express-1000模型平臺的規(guī)范進行標準對接。設計使用壽命達到10~12年。截至目前,GLONASS系統(tǒng)額定的24顆衛(wèi)星已全部在軌工作,另有4顆在軌備份,俄衛(wèi)星導航已實現(xiàn)全球覆蓋。未來2至3年內,“格洛納斯”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在軌工作的衛(wèi)星數(shù)量將增加到30顆,大大提高“格洛納斯”系統(tǒng)的導航精度,改善其在城市環(huán)境中的性能,到2023年GLONASS系統(tǒng)導航精度將達0.6米。(3)歐洲GALILEO系統(tǒng)民用屬性定位,欲叫板GPS伽利略系統(tǒng)是歐洲自主獨立的全球多模式衛(wèi)星定位導航系統(tǒng),提供高精度、高可靠性的定位服務,同時它實現(xiàn)完全非軍方控制和管理,是世界上第一個基于民用的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。2023年3月,歐盟成員國正式啟動伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng),目的是打破美國的GPS對全球導航定位市場的壟斷地位。系統(tǒng)計劃到2023年建成。根據(jù)原定設想,建成后的“伽利略”將成為GPS最有力的競爭對手?!百だ浴毙l(wèi)星定位系統(tǒng)將包括30顆衛(wèi)星,大于GPS的衛(wèi)星數(shù)量,因而有更廣的覆蓋面積,其發(fā)射的信號即使在極地區(qū)域也能獲得正常接收。其次,“伽利略”的定位精度較GPS要提高一個數(shù)量級,達到誤差不超過1m。而最令人矚目的,是“伽利略”系統(tǒng)有更強的兼容能力,它可以和GPS、俄羅斯的“GLONASS”實現(xiàn)多系統(tǒng)協(xié)同定位,使傳遞的信號更清晰、更快捷,從而能為用戶提供更廣泛的服務。同時伽利略系統(tǒng)能夠保證在許多特殊情況下提供服務,即使定位失敗也能夠在幾秒鐘內通知用戶,對安全性有特殊要求的情況,如:火車、汽車導航、飛機著陸等,伽利略系統(tǒng)具有得天獨厚的應用優(yōu)勢。然而伽利略計劃發(fā)展一直不夠順利,先是第一階段計劃超支,然后是參加國之間的利益分配問題及伽利略商業(yè)運作模式如何實現(xiàn)等問題,使得伽利略計劃滯后于計劃近6年,總投資也已從最初設想的30多億歐元增加到近50億歐元,投資方式也由初期的公私合伙經(jīng)營(PPP)方式改為目前由歐盟獨家投資。歐盟目前已全面接管伽利略的工作。2023年4月,歐盟立法機構歐洲議會通過伽利略計劃的最終部署方案,為伽利略的發(fā)展鋪平道路,標志著為期6年的伽利略計劃基礎設施建設階段正式啟動。2023與2023年相繼發(fā)射四顆衛(wèi)星構成一個四星小星座,從而使GALILEO系統(tǒng)順利進入系統(tǒng)驗證和微調階段。2023與2023年在詳細的系統(tǒng)驗證基礎上,GALILEO系統(tǒng)將繼續(xù)發(fā)射14顆衛(wèi)星。屆時,系統(tǒng)將具備初始運營能力。按照導航計劃,GALILEO系統(tǒng)在2023年具備初始服務能力,屆時將提供三種服務:公開服務(免費)、公共特許服務、搜索與救援服務。(4)我國北斗系統(tǒng)后起之秀,躋身四大北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)(BeiDouCompassNavigationSatelliteSystem)是中國自主研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)CNSS),是繼美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務,其建設與發(fā)展則遵循開放性、自主性、兼容性、漸進性4項原則。我國正在建設的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務(二代系統(tǒng))。開放服務是在服務區(qū)免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為10m,授時精度為50ns,測速精度0.2m/s。2023年12月27日,北斗二代宣布正式運營;2023年左右,建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。二、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況GPS是GlobalPositioningSystem(全球定位系統(tǒng))的首字母縮寫。簡單地說,這是一個覆蓋全球的衛(wèi)星系統(tǒng),該系統(tǒng)至少由24顆衛(wèi)星組成,這樣便保證在任何時刻,地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星,從而為該觀測點提供三維定位信息(經(jīng)度、維度以及高度)和時間信息,進而實現(xiàn)導航、定位和授時功能。GPS是20世紀70年代由美國陸??杖娫诟鞣N定位導航系統(tǒng)(如TRANSIT,TIMATION和621B計劃等)的基礎上聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。最初,其主要目的是為陸、海、空三軍提供實時、全天候和全球性的導航服務。但是隨著大眾對定位導航服務需求的不斷增加,GPS在民事應用中扮演者越來越重要的角色。與此同時,該系統(tǒng)也被用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等軍事目的。而GPS所具有的高精度、高效率和低成本等優(yōu)點,使其在各類大地測量、控制網(wǎng)的加強改造和建立以及大型構造物的變形測量中得到了較為廣泛的應用。1、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)概況(1)GPS的構成GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成:空間部分——GPS星座;地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設備部分——GPS信號接收機。1)空間部分GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20230km的上空,均勻分布在6個軌道面上(每個軌道面4顆),軌道傾角為55度。此外,還有4顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖像。這就提供了在時間上連續(xù)的全球導航能力。GPS衛(wèi)星產(chǎn)生兩組電碼,一組稱為C/A碼;一組稱為P碼,P碼頻率較高,故不易受干擾,定位精度高,因此受美國軍方管制,并設有密碼,一般民間無法解讀,主要為美國軍方服務。C/A碼電碼頻率較低,開放為民用,并且由于人為加入的干擾信號(SA)而具有較低的精度。但是隨著GPS系統(tǒng)的更新?lián)Q代,現(xiàn)在空間部分共有31顆衛(wèi)星在軌。2)地面控制部分地面控制部分由1個主控站,5個全球監(jiān)測站和3個地面注入站組成??刂撇糠钟?個主控站,5個全球監(jiān)測站和3個地面注入站組成。主控站即衛(wèi)星操控中心,其本身也是監(jiān)控站,任務是收集各監(jiān)控站送來的數(shù)據(jù),計算衛(wèi)星軌道和鐘差參數(shù)并發(fā)送到各注入站。監(jiān)測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續(xù)測量到所有可見衛(wèi)星的接收機,監(jiān)測站將取得的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù),包括電離層和氣象數(shù)據(jù),經(jīng)過初步處理后,傳送到主控站。注入站將主控站送來的衛(wèi)星星歷和鐘差信息每天一次注入衛(wèi)星的存儲器中。如果某注入站發(fā)生故障,那么在衛(wèi)星中預存的導航信息還可用一段時間,但導航精度會逐漸降低。3)用戶設備部分用戶部分即GPS信號接收機。其主要工作原理是通過接收機天線解調出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù),并利用接收機的微處理器按定位解算方法計算出用戶所在位臵的三維信息、速度以及時間等信息。GPS接收機硬件和機內軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包構成完整的GPS用戶設備。其中硬件一般由主機、天線和電源組成。(2)GPS發(fā)展階段第一階段為方案論證和初步設計階段(1973年到1978年),該階段共發(fā)射了4顆試驗衛(wèi)星,研制了地面接收機及建立地面跟蹤網(wǎng)。第二階段為全面研制和試驗階段(1978年到1985年),期間又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗衛(wèi)星,研制了各種用途的接收機。實驗表明,GPS定位精度遠遠超過設計標準。第三階段為實用組網(wǎng)階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功,表明GPS系統(tǒng)進入工程建設階段,1993年底實用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS星座已經(jīng)建成,以后根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。第四階段是GPS現(xiàn)代化的階段(2023年至今)。第三代GPS將加強國際間(Galileo、GlONASS)的合作開發(fā),衛(wèi)星的使用壽命也將增加。除此之外,還在L1的基礎上又新增加了兩個民用信號(L2和L5),而且計劃在BlockIII衛(wèi)星投入使用后再增加一個民用信號(L1C),進一步滿足大眾的使用需求。2、美國GPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況(1)GPS產(chǎn)業(yè)鏈概況自從GPS全面運行后,衛(wèi)星導航定位行業(yè)逐步形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,主要包括基礎設施、基礎類產(chǎn)品、終端產(chǎn)品、系統(tǒng)集成與運營服務五個部分?;A設施是指提供定位信號的衛(wèi)星系統(tǒng),也就是GPS系統(tǒng)中的空間部分以及控制部分,包括衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射?;A類產(chǎn)品是衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)的核心基礎,包括硬件(元器件)、軟件和地圖數(shù)據(jù)三部分,其中硬件部分包括天線、功放、射頻處理模塊、低噪放、基帶處理模塊等;軟件則包括基礎平臺軟件和應用軟件。終端產(chǎn)品包括各類面向不同用戶群體的衛(wèi)星導航定位接收設備,如車載設備、便攜式設備、授時設備以及航空、航海、測量等專業(yè)設備。系統(tǒng)集成是將不同功能的軟件、硬件產(chǎn)品集成在一起基礎上,針對用戶的特定業(yè)務需求,設計和開發(fā)專門定制的業(yè)務應用軟件,從而為用戶提供一個完整的系統(tǒng)解決方案。運營服務為用戶提供入網(wǎng)注冊服務、導航定位服務及基于位臵的服務。從服務用戶類型來看,運營服務可分為面向大眾用戶和專業(yè)用戶的信息服務兩大類,分別由移動運營商以及專業(yè)性、綜合度較高的專業(yè)化導航公司運營。(2)GPS應用發(fā)展過程:從軍用到民用的過程過去,GPS僅用于某些專業(yè)化或高科技領域,諸如軍事、航空以及航海領域的應用。但隨著衛(wèi)星技術的發(fā)展以及限制政策的逐步放寬,GPS逐漸將其應用領域從最初的軍事應用擴展到商業(yè)和以民用為導向的活動中。今天,隨著便攜式設備和無線通信技術的普及化,加之可以免費使用整合了地圖數(shù)據(jù)的衛(wèi)星信號,GPS精確、實時的定位功能逐漸融入到人們的日常生活。①誕生于軍事上世紀60年代,美國陸??杖姸荚诜謩e研制自己專用的導航系統(tǒng)和設備(如Transit、Timation以及621B計劃)。美國國防部出于節(jié)省開支以及防止導航系統(tǒng)分散化發(fā)展的原因,希望開發(fā)一種全天候、可連續(xù)使用、高精度,而且是面向各類人群的定位、導航系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)在Transit和Timation的基礎上便應運而生。在GPS發(fā)展初期,該計劃的資金供應并不穩(wěn)定。這是因為GPS是一個支持系統(tǒng)而非標準武器系統(tǒng),所以就不具備標準武器系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(清晰的發(fā)展目標、任務以及良好的設計概念等)。而且當時軍方對于該系統(tǒng)價值的認識遠不如對坦克或飛機價值的理解來得那么直觀。因此,1979年國防部長辦公室決定從1981至1985年的預算中削減5億美元(約占總預算的30%)。此事使得GPS計劃的結構被重新調整而且被迫放棄BlockII系列衛(wèi)星的發(fā)展。但是另一方面,此事也使得管理當局(JPO)認識到出售各種GPS服務的必要性,而這在客觀上也促進了GPS應用的發(fā)展。GPS遇到的另一個挫折是1986年挑戰(zhàn)者號航天飛機事故。在當時,作為GPS衛(wèi)星的唯一的發(fā)射工具,該事故導致第二代GPS衛(wèi)星(BlockII)發(fā)射延遲24個月。此次事故后,JPO決定將DeltaII推進系統(tǒng)作為GPS發(fā)射工具。1990-1991年海灣危機,作為GPS在戰(zhàn)爭條件下的第一次主要測試,消除了之前對于GPS重要性和用途的懷疑。在整個戰(zhàn)爭中,盡管平均每個陸軍機動單位(如坦克、機械化步兵團、裝甲部隊等)至少配備一部GPS接收器,但是對于GPS接收機的大量需求迫使軍方緊急增加了超過1萬部商業(yè)GPS接收機的訂單。從海灣戰(zhàn)爭開始,美國多次在維和以及軍事行動中運用了GPS系統(tǒng)。民用接收裝臵的導航功能和軍用裝臵完全一樣,只不過不能識別軍用加密信號而已。因此,到了“沙漠盾牌”軍事行動的時候,美國國防部就提前購買了數(shù)千套民用GPS接收裝臵裝備各參戰(zhàn)部隊,占到了所有的5300套接收裝臵的85%。進入到21世紀后,GPS在軍事應用的投入依然不斷增加,其在利潤方面的貢獻也是逐年增加。2023-2023年,GPS設備的出貨量由267.4萬部增長到468.8萬部,年均復合增長率達到11.88%。2023-2023年GPS設備在北美地區(qū)軍事領域的市場規(guī)模由32.4億美元增長到78.89億美元,年均產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為53.60億美元,占GPS設備在北美地區(qū)年平均總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的16%。在最近十年間,軍事應用出貨量所占比例逐漸降低,但是由于軍事設備的單價并未降低,原因可能是接收機的功能不斷強大,能夠滿足更多的軍事需求,美軍開始在越來越多的領域使用GPS制導武器,所以在整體行業(yè)的利潤中,由軍事領域所帶動的利潤反而逐年增長。而隨著專業(yè)領域和大眾領域中接收機單價的逐年降低,其出貨量則穩(wěn)步提升,但是大眾領域在利潤方面的貢獻則不斷減少。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭對信息化要求的提高,各國軍隊作戰(zhàn)實力更多的體現(xiàn)在軍隊信息化裝備的程度。針對這一剛性化需求,可以預計GPS設備在軍事領域的市場規(guī)模依然會保持一定的增長態(tài)勢,到2023年基本實現(xiàn)GPS設備成為軍隊的標準化裝備。②轉型于專業(yè)應用在1984年,當GPS系統(tǒng)還處于發(fā)展狀態(tài)時,(土地)測量市場就成為GPS最初市場中的一個。到20世紀80年代中期,盡管僅有幾個GPS衛(wèi)星在軌運行,但是用于測量專業(yè)的商用GPS設備已經(jīng)在市場上出現(xiàn)。相比于傳統(tǒng)測量方法,GPS測量提供了更高的效率并節(jié)省了成本。通常需要幾周甚至幾個月才能完成的任務現(xiàn)在僅需很少的時間就可以完成,而且成本僅相當于原來成本的十分之一到五分之一。衛(wèi)星測量應用同時也幫助GPS在困難時期保持住了商業(yè)市場。測量市場的繁榮所帶來的資金對于GPS應用的發(fā)展同樣非常重要,因為這些資金使得美國制造商可以投資于研發(fā)GPS技術,而這部分額外的研發(fā)投入也加快了GPS應用的發(fā)展?,F(xiàn)在,幾乎所有測量學標準都基于GPS數(shù)據(jù)。GPS測量市場的發(fā)展開啟了許多GPS小眾市場(如飛行市場)的發(fā)展之路。例如,聯(lián)邦航空管理局(FAA)于1992年發(fā)布了GPS接收機的性能指標(技術標準令C129)。此舉允許制造商制造GPS接收機作為飛機導航輔助設備,因此擴展了GPS供應商的市場范圍。Trimble,作為第一家取得GPS技術標準令認證的公司,于1995年與Honeywell簽署合作協(xié)議,共同開發(fā)針對商用、空間和軍用飛行器市場的GPS產(chǎn)品。此次聯(lián)合使得兩家公司邁入新時代的GPS市場。A、測繪儀器市場產(chǎn)品結構往GPS方向發(fā)展常規(guī)測繪儀器主要包括測繪儀器附件、反射棱鏡、水準儀、電子經(jīng)緯儀和全站儀這五大項。而GPS產(chǎn)品的出現(xiàn)則是測繪儀器產(chǎn)品上的一大突破,并從技術、產(chǎn)品精度、數(shù)字化、功能應用以及數(shù)據(jù)處理等各個方面全面超越常規(guī)測繪儀器,并在技術帶動下,成本進一步降低,使得GPS產(chǎn)品在測繪儀器上取得了更好的增長。2023-2023年全球測繪儀器市場銷售量年均成長率11.5%,市場銷售額年均成長率為13.4%,2023年全球測繪儀器市場銷量和銷售額分別達到256.96萬臺和40.84億美元,分別是2023年的1.73倍和1.87倍。從測繪儀器的整體市場來看,測繪儀器的應用需求的增長是市場增長的主要動力,同時產(chǎn)品技術升級和消費應用水平提升也帶動了測繪儀器市場的產(chǎn)品結構升級。伴隨著產(chǎn)品結構的進一步優(yōu)化,GPS產(chǎn)品銷售增長明顯要快于常規(guī)測繪儀器產(chǎn)品的增長水平,導致全球測繪儀器市場的產(chǎn)品結構繼續(xù)向有利于GPS產(chǎn)品方向增長,行業(yè)消費需求應用的增長也帶動了常規(guī)測繪儀器市場的增長,但明顯的是,常規(guī)測繪儀器的市場增長要低于行業(yè)整體水平。與此同時,GPS產(chǎn)品的銷售比重也在逐年提升。對比2023年和2023年的市場銷售比重來看,GPS在2023年的銷售量比重和銷售額比重分別為1.7%和23.8%,而到了2023年,銷量比重和銷售額比重分別達到了4.2%和40.0%。B、GIS軟件被廣泛應用于傳統(tǒng)資源管理及政府應用領域GIS是獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術和學科。隨著信息化建設的日益深入及空間信息技術的飛速發(fā)展,各行業(yè)信息化建設對空間地理信息數(shù)據(jù)需求快速增長,GIS軟件被廣泛應用于傳統(tǒng)資源管理和國民經(jīng)濟及政府應用領域,并逐步在商業(yè)領域和個人位臵服務領域發(fā)揮著愈來愈重要的作用。GIS軟件正成為軟件行業(yè)值得期待的細分領域和重要的增長點之一。以美國GIS市場為例,近年來其市場規(guī)模的年增長率接近35%,純商業(yè)化應用的年增長率高達100%。受金融危機的影響,一些GIS公司的增長率稍有下降。亞洲、拉美和中東地區(qū)隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,對GIS的需求加速。韓國GIS市場2023至2023年的年均增長率為44%,2023年市場總規(guī)模為17億美元。2023至2023年,印度地理信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到83.89億盧比,較上一年度增加了15.59億盧比,增長率達23%。澳大利亞GIS市場2023年產(chǎn)值為11億美元。C、GPS系統(tǒng)工程推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)化進程GPS系統(tǒng)工程是將基于時間、位臵的信息集成提供給用戶,可在國民經(jīng)濟各個領域中得到應用。GPS系統(tǒng)工程不斷與傳統(tǒng)行業(yè)進行信息化融合,并向外拓展出多種應用,持續(xù)挑戰(zhàn)著人們的想象空間。GPS應用研究剛開始興起時,只是采用儀器作為輔助工具可以輕松地完成煩瑣的工程,提高管理水平及工作效率。但越來越多的科技人員開始關注GPS在傳統(tǒng)行業(yè)中的開發(fā)應用。這一技術的基本思路是:把衛(wèi)星定位作為輔助系統(tǒng)的一部分,集成在任何需要時間、位臵的信息系統(tǒng)中,提高作業(yè)精度,無疑可以推進傳統(tǒng)行業(yè)自動化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進程。GPS以通用、精確、全天候、實時、多功能和使用方便的特性,迅速在各行各業(yè)得到廣泛應用,主要在變形監(jiān)控、精密機械控制、港口自動化、海上施工定位、飛機進近及船舶靠泊、精細農(nóng)業(yè)、氣象服務等領域。未來其增長將隨著技術的成熟而呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢,每年增長將在30%以上,預計到2023年,該市場規(guī)模達20億以上。2023-2023年,GPS設備在北美的行業(yè)市場規(guī)模由46.86億美元增長到102.98億美元,年均復合增長率為17.06%,其中地面交通管理設備市場占比最大,2023-2023年,平均市場份額達到39%;其次是航海(包括漁業(yè)),平均市場份額為33%。③輝煌于民用美國第一次關于GPS民用的聲明始于1983年,源于韓國航空007航班誤入蘇聯(lián)領土后被蘇聯(lián)軍方擊落墜毀的事情。當時,里根總統(tǒng)宣布一旦系統(tǒng)開始運行,GPS將會向全世界民用用戶開放。1987年,DoD正式要求DoT設立一個辦公室,專門負責回應民事用戶對GPS使用的要求,并通過與DoD的緊密合作以保證民用GPS的實現(xiàn)。兩年后,美國海岸警衛(wèi)隊(CoastGuard)成為該項目的領導機構。1991年,在國際民用航空組織(InternationalCivilAviationOrganization)舉辦的第十屆空中導航會議上,美國表示愿意提供標準定位服務。美國聯(lián)邦航空管理局局長保證GPS將會從1993年開始向全世界用戶開放,并至少免費使用10年。隨后在ICAO第二十九次集會上,美國再次表示愿意提供標準定位服務,并承諾在終止GPS計劃或停止SPS服務前至少提前六年進行通知。經(jīng)過多年的發(fā)展,GPS系統(tǒng)在大眾市場中的應用主要集中在定位和導航方面。目前大眾市場上的導航設備一般兼具定位和導航功能。導航設備的產(chǎn)品主要包括:車載導航設備、集成位臵定位(集成在手機或電子設備中)、農(nóng)業(yè)應用以及飛機導航產(chǎn)品等。A、車載導航設備車載導航設備是GPS系統(tǒng)在民用領域的主要用途。該設備將GPS數(shù)據(jù)與電子地圖相結合,給用戶提供位臵確認和道路規(guī)劃等服務。車載導航設備市場份額在過去4年一直保持高速增長:全球范圍的年增長率大約保持在76%左右。同時有數(shù)據(jù)表明,2023-2023年,全球車輛導航設備出貨量由1200萬左右增長到約8400萬,增長了約7倍,年均復合增長率為21.48%。同期,車輛導航設備的滲透率則由4%提高到22%。此數(shù)據(jù)表明車載導航設備越來越被汽車駕駛者所接受,有成為汽車標準配備的趨勢。根據(jù)GSA預測,隨著車載導航設備定位精度和智能道路規(guī)劃能力地逐步提高,未來10年車輛導航系統(tǒng)設備出貨量仍將保持快速的增長,到2023年,全球車輛導航系統(tǒng)設備出貨量將達到4.2億部,相比2023年的1.15億部,年均復合增長率為13.83%。從地區(qū)來看,歐盟地區(qū)的設備出貨量將由3600萬部增長到6900萬部,北美則由4300萬部增長到1.2億部,世界其他地區(qū)由3600萬部增長到2.31億部。B、集成位臵定位設備隨著手機智能化的發(fā)展以及數(shù)據(jù)處理能力的提高,更多的智能手機把GPS導航模塊嵌入其中用于個人實時線路導航和位臵定位。除了常見的車載、機載導航設備以外,未來智能手機導航將成為衛(wèi)星導航領域一個有力的增長點。根據(jù)GSA預測,隨著內臵衛(wèi)星導航系統(tǒng)的手機逐步普及,未來10年內嵌導航模塊的手機出貨量仍將保持快速的增長,到2023年,內嵌導航模塊的手機出貨量將達到9.74億部,相比2023年的3.52億部,年均復合增長率為10.71%。于此期間,全球內臵衛(wèi)星導航系統(tǒng)的手機滲透率也將有顯著增長。到2023年,全球內臵衛(wèi)星導航系統(tǒng)的手機滲透率將達到65%,其中,歐盟和北美地區(qū),具導航功能手機的滲透率均將達到97%,日本則達到100%,在我國的滲透率將上升到82%。隨著衛(wèi)星導航系統(tǒng)在手機中的應用,衛(wèi)星導航設備將在大眾消費市場得以進一步的普及,整個衛(wèi)星導航市場規(guī)模將進一步擴大。C、飛機導航設備飛機導航設備對于飛機自身的行使和管理當局的監(jiān)管都具有重要意義。飛機在行駛過程中,可以依靠飛機導航設備設計最佳飛行路線,同時還可以規(guī)避飛行危險。同時,對于管理當局來說,飛機導航設備可以使其實時掌握飛機運行狀態(tài),有助于監(jiān)管機構進行合理的空中交通管理規(guī)劃及實時指揮。據(jù)GSA統(tǒng)計,從2023年到2023年,衛(wèi)星導航系統(tǒng)設備在飛行市場中的銷售量由8.4萬臺增長到9.1萬臺,年均復合增長率達到2.7%。滲透率則由27%增長到35%。同時根據(jù)GSA的預測,2023-2023年,在飛機上的衛(wèi)星導航設備仍然會保持一定的增長態(tài)勢,將由2023年的9.4萬臺增長到2023年的14.7萬臺。(3)GPS發(fā)展的啟示①政策推動GPS基礎設施建設及軍用、民用服務自從GPS開發(fā)和組網(wǎng)以來,美國多次以總統(tǒng)令(PDD)的權威形式彰顯其在GPS系統(tǒng)建設方面的國家政策。分析各屆總統(tǒng)令,可以看到美國GPS政策不斷完善的過程,其重點在于:關注國家頂層目標,平衡國家安全與經(jīng)濟利益的軍民兩用尺度,尋求擴大GPS在全球的壟斷地位和經(jīng)濟利益,增強GPS的抗干擾能力與“阻斷”能力,建立促進軍民兩用的組織管理機構,鼓勵私營企業(yè)投資開發(fā)GPS應用產(chǎn)品。1983年:總統(tǒng)宣布公民可使用GPS;1994年:美國承諾向國際民用航空業(yè)免費提供民用GPS服務;1996年:第一個美國GPS管理政策出臺(E911);美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)所制定的E911(Enhanced911)安全條款,規(guī)定在2023年底之前,所有新推出的手機,都須配備簡易的定位功能,以方便救難單位及時找到發(fā)話者的位臵。美國的手機市場年銷售量逾1億支,全球各手機大廠,無人敢漠視美國市場的龐大需求,無疑地,這個法令成了GPS商機最大的引爆點。2023年:總統(tǒng)停止SA干擾信號;2023年美國取消了對GPS衛(wèi)星民用信道的SA干擾信號,民用GPS的定位精度達到平均6.2米的實用化水平,從而掀起GPS產(chǎn)業(yè)和應用熱潮。2023年:總統(tǒng)宣布對基于空間的PNT的政策;為了支持2023年PNT政策提出的目標,美國政府各部門還制定了其他重要政策文件,并制定新的規(guī)范。這包括國防部制定的《GPS安全政策》、參聯(lián)會主席制定的《定位導航授時主計劃》和《聯(lián)邦無線電導航計劃》。2023年:總統(tǒng)宣布在GPSIII衛(wèi)星中去掉SA功能;2023年9月18日,布什同意國防部關于終止采購具有SA能力的GPS衛(wèi)星的建議,使GPS信號降低精度的SA能力在GPSIII型衛(wèi)星上將不復存在。這項措施將對第三代GPS系統(tǒng)的民用終端產(chǎn)品和運營服務的發(fā)展起到重要作用。2023年:總統(tǒng)簽發(fā)美國國家太空政策,采取溫和、兼容發(fā)展策略該政策鼓勵美國GPS與其他國家GNSS兼容與互操作,并宣稱未來可能采用其他國家的導航系統(tǒng)用于擴大和加強美國GPS系統(tǒng)的彈性。此項政策的頒布有益于國際衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展,為民用終端系統(tǒng)的兼容發(fā)展提供了政策依據(jù)。2023年:美通過增加在建GPSIIF衛(wèi)星經(jīng)費,削減GPSIII衛(wèi)星經(jīng)費GPSIIF是波音公司正在為美國空軍建造的新一代GPS衛(wèi)星。該系列衛(wèi)星將GPS系統(tǒng)民用定位精度提高到了3米以內。經(jīng)費的增加將加快在建GPSIIF替代當前在軌運營的GPS系統(tǒng)。GPSIII是美國洛克希德馬丁公司正字研制的替代GPSIIF的下一代GPS衛(wèi)星,共有12顆。GPSIII的信號強度更強,抗干擾能力提高,將有望支持室內定位。GPSIII的定位精度也大大提升,將達到1米以內。首顆GPSIII衛(wèi)星預計將于2023年發(fā)射。2023年:總統(tǒng)簽署議案通過航空從基于雷達的飛機控制系統(tǒng)轉向GPS控制系統(tǒng)航空業(yè)占到了美國經(jīng)濟總量的5%左右,在未來10年,美國的空中流量將增加50%。該議案的通過,將使飛機不再需要原先耗時、耗油的階梯式下降,相反,可以再引擎空臵的情況下做更大斜度的滑行。飛機在起飛與降落中的間隔也將更短,即使在惡劣的氣候條件下,因為飛行員可以精確地知道其他飛機以及障礙物的位臵,飛機出現(xiàn)偏差的幾率也更小。按照計劃,美國最為繁忙的35個機場將在2023年完成改造工作。②標準定位服務的精度不斷提高GPS針對軍用和民用有不同的精度設計,軍用精度要高于民用精度。這主要是基于實現(xiàn)美國的政治軍事霸權以及國家安全考慮。但是隨著科技的發(fā)展,民用精度要求的不斷提高以及相關衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展帶來的市場爭奪,促使GPS針對民用的精度不斷提高。為實現(xiàn)美國自身政治軍事的領先優(yōu)勢,民用精度的提高又刺激軍用精度的繼續(xù)提高。GPS最初建設時定位精度為10米,正在建設的GPSIIF定位精度下降到3米以內,到下一代GPSIII定位精度將提高到1米。民用精度的提高將促進GPS產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,同時在民用領域,針對不同的民用行業(yè)亦推出了一系列頻段來滿足不同行業(yè)的需求。正在建設的BlockIIF承載了L5頻段,主要用于滿足運輸和航空的需求。下一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)BlockIII承載的L1C頻段,主要為促進GNSS之間的互操作,這種互操作可以進一步提高衛(wèi)星導航定位的精度。③終端價格的下降觸發(fā)市場爆發(fā)式增長A、GPS芯片發(fā)展狀況與專業(yè)市場相比,GPS大眾消費市場的快速增長的關鍵因素包括半導體材料價格的下降、增加的信號性能以及針對終端用戶的新興應用。GPS芯片最關鍵的技術主要包括接收信號的射頻與負責信號處理的基帶兩大單元。射頻與基帶兩大部分包括許多元件,如天線、低噪放大器、射頻部分、數(shù)字部分、微處理器、微處理器外圍設備及輸入輸出與驅動等七部分。針對IC技術,以前的GPS設備需要使用三個芯片(包括RF、基帶和微處理芯片),但是近幾年的趨勢是“低成本”、“低能耗”的單芯片解決方案。與此同時,隨著GPS終端設備向著更小、更薄、更輕的方向發(fā)展,GPS逐漸嵌入到其他產(chǎn)品,從而進一步增加的市場滲透率。隨著GPS與其他產(chǎn)品的結合度提高,且強調終端產(chǎn)品體積越來越輕薄短小,對于GPS芯片而言,朝向系統(tǒng)單芯片化是必然的趨勢。目前廠商對于GPS單芯片化的做法可分為兩類,一類是針對射頻和基帶單一芯片,將更多功能整合到其中。在射頻部分,廠商目前推出的晶片多已將放大器、濾波器、降頻器、頻率合成器或振蕩器等整合在一起;而在基帶部分,則是整合了CPU、存儲控制器(如DRAMC、SRAMC或Flashcontroller)、電源控制及時鐘等。為了讓GPS在應用上與其他產(chǎn)品更容易整合,也有廠商將LCD控制器及觸摸屏控制器等功能整合到基帶芯片中。而另一種做法是將傳統(tǒng)的射頻與基帶芯片整合成為一個芯片,2023年Motorola及Sony已相繼推出GPS單芯片的產(chǎn)品。GPS單芯片話無論是上述何種方式,都有助于GPS芯片組體積縮小、功率的消耗并提升整體效能。對模塊廠商而言,芯片組縮小將使得GPS與手持設備、車用設備等產(chǎn)品結合更容易,機體電路的整合也將降低芯片價格,進一步縮減產(chǎn)品成本。B、GNSS產(chǎn)業(yè)鏈上諸廠家情況目前提供GPS的廠家可大致區(qū)分為四類:第一類是只提供芯片(GPSChipset)然后支持客戶研發(fā)終端產(chǎn)品(endproduct)的廠家,如Infineon、Phillip、IBM、A&D、ST等。第二類是提供GPS模塊的廠家,如Trimble、Motorola、Rockwell。第三類是指提供一般商用終端產(chǎn)品的廠家,這類的終端產(chǎn)品有汽車導航器、船用/飛機用/個人用導航器,其特點就是含有方便的導航軟件,友善的人機接口(如LCD、顯示器、Keypad),甚至再加上2路收發(fā)器(在此泛指GSMCDPDTrunkRadioWCDMA等),如Trimble、Garmin、Magellen。第四類廠家指的是生產(chǎn)高精確度的GPS接收器,也就是得到P碼授權的廠商,如Leica。當然也有少數(shù)提供IP整合方案的廠商如Parthus。產(chǎn)業(yè)內的兼并收購活動促使行業(yè)的集中度不斷提升,下面是NAVTEQ的相關并購情況:三、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況2023年由國家測繪地理信息局發(fā)布的《中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2023)》指出,我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展時期,預計2023年產(chǎn)值將超過2250億元,衛(wèi)星導航終端社會持有量有望達到3.4億臺左右,成為國民經(jīng)濟重要的新增長點。隨著“十四五”衛(wèi)星導航發(fā)展關鍵時期的到來,北斗導航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)化進程不斷加快,未來行業(yè)還將持續(xù)高速發(fā)展。而2023年亞太區(qū)域全覆蓋,將使中國北斗導航系統(tǒng)躋身全球視野,從而引發(fā)我國導航產(chǎn)業(yè)新的騰飛。1、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)概況(1)北斗導航系統(tǒng),國家安全和國民經(jīng)濟的“護衛(wèi)兵”①獨立的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是建設強大國防、維護國家安全的重要手段歐洲不顧美國的強烈反對,堅持實施GALILEO計劃,因為歐洲國家已經(jīng)認識到,沒有自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng),歐洲建立獨立的共同防務體系就是一句空話。歐盟委員會主席普羅迪甚至說,GALILE0計劃是事關歐洲前途的大事,是一場壟斷和反壟斷的斗爭,是一場涉及政治、經(jīng)濟、軍事和國家利益的外交斗爭。美國并非出善意向全世界無償提供投入了巨額開發(fā)費用的GPS,其真正目的在于利用GPS壟斷全球定位業(yè)務,進而謀求世界霸權。衛(wèi)星導航系統(tǒng)對于一個國家和地區(qū)的重要性,僅從歐美在這一問題上的矛盾以及歐洲的決心就可見一斑。北斗作為我國的衛(wèi)星導航系統(tǒng),將更加安全、可靠、保密性強,在軍事和民用兩方面能確保我國國防鞏固與國際地位。②北斗導航系統(tǒng)能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益北斗系統(tǒng)可為國民經(jīng)濟建設和普通百姓生活提供廉價、高效、可靠的定位和通信手段,進行車輛監(jiān)控與調度、沿海和內河船舶的監(jiān)控、調度和遇險救援;可為水利、氣象、石油、海洋、森林防火等部門提供精確的衛(wèi)星資料;可為通信、電力和交通等關系國民經(jīng)濟命脈的行業(yè)提供精確的相關服務。目前,北斗系統(tǒng)已經(jīng)在水電站水情測報、船舶調度監(jiān)控、森林防火指揮、洪水預警預報、海洋漁業(yè)等方面發(fā)揮重要作用。隨著系統(tǒng)性能的進一步完善和提高,北斗導航系統(tǒng)的應用將越來越廣泛,在國民經(jīng)濟建設中的作用將愈顯重要,由此也將產(chǎn)生更加顯著的經(jīng)濟效益。(2)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)“三步走”戰(zhàn)略在20世紀80年代到90年代,我國就結合國情,科學、合理地提出并制訂自主研制實施“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設的“三步走”規(guī)劃:第一步是試驗階段,用少量衛(wèi)星利用地球同步靜止軌道來完成試驗任務,為“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設積累技術經(jīng)驗、培養(yǎng)人才,研制一些地面應用基礎設施設備等,2023年建成了北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng),使中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。第二步是到2023年,計劃發(fā)射10多顆衛(wèi)星,建成覆蓋亞太區(qū)域的“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)(即“北斗二號”區(qū)域系統(tǒng))。第三步是到2023年,建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),形成全球覆蓋能力。我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)統(tǒng)稱COMPASS系統(tǒng)。北斗一號為演示示范階段,2023年10月25日,北斗第16顆衛(wèi)星發(fā)射進入預定軌道,亞太地區(qū)組網(wǎng)完成。截止2023年12月27日,我國已經(jīng)發(fā)射16顆衛(wèi)星,建成了覆蓋亞太地區(qū)并且能夠正式提供區(qū)域服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2023-2023年完成全球導航系統(tǒng)建設(北斗二號二期),由約35顆衛(wèi)星組成。北斗二號導航系統(tǒng)建成后,將可以提供與GPS、Galileo系統(tǒng)相當?shù)膶Ш蕉ㄎ弧y速和授時功能?!氨倍贰毙l(wèi)星導航定位系統(tǒng)未來將提供開放服務和授權服務。開放服務在服務區(qū)免費提供定位,測速和授時服務,定位精度為10米,授時精度為50納秒,測速精度為0.2米/秒。授權服務則用于軍事用途,將向授權用戶提供更安全與更高精度的定位,測速,授時服務,外加繼承自北斗試驗系統(tǒng)的通信服務功能。系統(tǒng)建設遵循開放性、獨立性、兼容性、漸進性的原則。北斗系統(tǒng)設計充分考慮了與國外GPS、GLONASS、Galileo系統(tǒng)的兼容性和互操作性,鼓勵國際合作與全球推廣應用。兼容互操作包括系統(tǒng)體制、信號頻率兼容性與互干擾特性等方面考慮,北斗二號系統(tǒng)導航電文還將包含與GPS、GLONASS、Galileo等系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)、時間系統(tǒng)轉換參數(shù)。(3)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特點北斗系統(tǒng)與其它衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比有著自己獨特的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:A、同時具備定位與通信功能,無需其他通信系統(tǒng)支持北斗系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)的民用精度基本相當,能滿足用戶導航定位和授時要求。北斗系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的雙向報文通信能力。需特別指出的是,北斗系統(tǒng)具備的這種雙向簡短通信功能,目前已廣泛應用的國外衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)(如GPS、GLONASS系統(tǒng))并不具備;B、全天候快速定位,覆蓋中國及周邊國家和地區(qū),無通信盲區(qū)北斗導航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域導航系統(tǒng),覆蓋范圍東經(jīng)約70°-140°,北緯5°-55°,可以無縫覆蓋我國全部國土和周邊海域,且無通訊盲區(qū)。相比之下,GPS需結合地面無線通訊系統(tǒng)(GSM、集群),覆蓋范圍只能局限于地面基站系統(tǒng)所達到的地區(qū),無法滿足偏遠山區(qū)、海上、跨區(qū)域大系統(tǒng)的應用要求。C、融合“導航系統(tǒng)”和“增強系統(tǒng)”兩大資源,服務內容更加豐富北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中心站不僅可以保留全部北斗終端的位臵及時間信息,而且可實時存儲大量非常有價值的GPS數(shù)據(jù),通過“衛(wèi)星導航增強系統(tǒng)”為用戶提供更加豐富的信息服務及精密導航定位服務;D、自主控制,安全穩(wěn)定,保密性好北斗系統(tǒng)是中國自行研制、自主控制的衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)。在當前復雜多變的國際形勢下,過分依賴國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)難免受制于人,對一些要害部門的用戶而言,能否擁有自主控制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)至關重要。另外,北斗導航系統(tǒng)通信信號穩(wěn)定,且設計有高強度加密措施,安全可靠,適合關鍵部門應用。2、中國北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢2023年,“北斗一號"衛(wèi)星導航系統(tǒng)對民用領域開放,打破了美國、俄羅斯在衛(wèi)星導航領域的壟斷地位,使我國成為世界上第三個擁有獨立自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家,開辟了我國衛(wèi)星導航應用的新篇章。北斗一號為演示示范階段。目前北斗二號導航系統(tǒng)已經(jīng)初步完成。已初步建立了地面廣域差分和完好性監(jiān)測站網(wǎng),可通過已發(fā)射的GEO衛(wèi)星發(fā)播廣域差分信息和完好性信息。近幾年,我國的衛(wèi)星導航應用得到了飛速發(fā)展。特別是在近五年間,衛(wèi)星導航技術的應用已滲透到國民經(jīng)濟的諸多領域,已融入到我國現(xiàn)代信息社會建設的進程之中,具備了一定的產(chǎn)業(yè)化基礎。2023年我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模達到390億元,2023年達到505.9億元,2023年的達到1250億元左右。北斗終端設備所占我國導航終端設備市場份額依然在5%左右徘徊。2023年北斗終端年銷售量約2萬臺左右,呈逐年增長態(tài)勢。據(jù)中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會咨詢中心統(tǒng)計,截至2023年年底,我國北斗一代終端社會持有量為10萬余套,主要應用在國防安全領域,以及一些特定行業(yè)如漁業(yè)、氣象、交通、通信、電力等領域,其中漁業(yè)應用最廣,占比超過60%。參與北斗終端研發(fā)或銷售的企業(yè)數(shù)量為50~60家,年產(chǎn)值為3億~4億元左右;而GPS導航終端2023年的總銷售量突破4500萬臺,產(chǎn)值接近700億元,參與企業(yè)超過6800家。國家有關主管部門組織開展了北斗二號各類用戶機技術攻關和設備研制,現(xiàn)已轉入正樣階段,包括北斗二號基本型用戶機、定位導航/通信雙模型用戶機、北斗二號/GPS兼容型用戶機、北斗二號高動態(tài)用戶機、抗干擾用戶機、監(jiān)測型用戶機、北斗二號PND設備等。目前已攻克北斗二號信號快速捕獲技術、與GPS/1NS組合技術、抗干擾技術、PND小型化技術等多項關鍵技術,正在開展模塊化、標準化工作。部分企業(yè)正在開展北斗二號/GPS導航ASIC芯片開發(fā)工作。國防科工委還組織開展了衛(wèi)星導航(包括北斗二號)應用設備與系統(tǒng)質量檢測平臺研制,形成了多種北斗二號模擬信號源產(chǎn)品。在國際合作和對外宣傳推廣方面,已建立國際合作協(xié)調機制,正在建設北斗對外宣傳機制和平臺。北斗二號導航系統(tǒng)國家主管部門每年參加國際導航聯(lián)合會會議(ICG,InternationalCommitteeofGNSS),協(xié)商國際GNSS合作問題。國家主管部門從2023年開始已與美國、歐盟、俄羅斯開展多輪會談,洽談解決COMPASS、GPS、Galileo、GLoNASS系統(tǒng)的兼容互操作問題。國家主管部門已建成北斗導航官方網(wǎng)站,作為對外公布相關政策、系統(tǒng)進展情況,宣傳推廣北斗應用和開展國際合作的窗口。2023年11月9日,全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會(ICG)第七屆大會在北京落幕。首次發(fā)表全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)共同宣言《北京宣言》。宣言認為,衛(wèi)星導航領域已進入多系統(tǒng)融合應用階段,各衛(wèi)星導航系統(tǒng)應進一步加強合作,更好地造福人類。(1)國家發(fā)展目標及導向①總體規(guī)劃及發(fā)展思路未來5-10年,我國衛(wèi)星導航市場需求的主要推動力將來自國家衛(wèi)星導航科技專項,具有國家政策強制推動的特點。按照相關規(guī)劃:2023年,初步形成國家衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣、推進和保障體系。在重大專項主導下,我國衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過500億元,終端年產(chǎn)銷量達到350萬臺,核心技術國產(chǎn)化率達到4%,北斗終端年產(chǎn)銷量達到2萬臺,應用產(chǎn)值占國內份額3%。2023年,基本形成國家衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣、推進和保障體系。在重大專項引導下,北斗系統(tǒng)在國防和涉及國家、社會和經(jīng)濟安全的領域替代國外系統(tǒng)或與其兼容使用。我國衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過1500億元,終端年產(chǎn)銷量達到2500萬臺(20%出口),核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率達到80%,北斗終端年產(chǎn)銷量超過100萬臺,應用產(chǎn)值占國內市場份額10%。2023年,形成完善的國家衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣、推進和保障體系。市場和部隊裝備成為國家衛(wèi)星導航應用推廣與產(chǎn)業(yè)化作用主體,重大專項主要起督導作用。北斗系統(tǒng)成為國家統(tǒng)一的時間空間基準;我國衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過4000億元,終端年產(chǎn)銷量達到2.6億臺套(約40%出口),核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率達到97%;北斗終端年產(chǎn)銷量超過1000萬臺,應用產(chǎn)值占國內市場份額20%。隨著我國北斗二號導航系統(tǒng)正式啟動建設,以及衛(wèi)星導航國家重大科技專項開始實施,未來5-10年必將是我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長并形成完整產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)?;袌龊蛧壹墝Ш焦歉善髽I(yè)的關鍵時期。②北斗系統(tǒng)未來發(fā)展建設的三大難題根據(jù)北斗系統(tǒng)建設總體規(guī)劃,2023年系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力;2023年左右,建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。為達成總體規(guī)劃目標,北斗系統(tǒng)在未來的設計應用上需主要解決三大難點。第一,如果要保持衛(wèi)星導航的高精度,衛(wèi)星上必須配有高穩(wěn)定性、高精度的原子鐘,這方面中國和美國還有差距。第二,美國能夠在全球范圍內布控衛(wèi)星監(jiān)控網(wǎng)絡,而中國則只能在本國區(qū)域內布網(wǎng),這對于衛(wèi)星上天后的測控和維護是一大難點。第三,GPS問世近30年,積累了大量的空間實驗數(shù)據(jù),而其中最重要的太陽光壓變化對于衛(wèi)星所產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù),已經(jīng)建立起數(shù)據(jù)模型,精度很高。而中國的北斗系統(tǒng)還處于起步階段,還需要在摸索中前進。③北斗民用國內廠商的“護城河”-ICD接口文件北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號接口控制文件,也叫ICD文件。該文件之所以重要,是因為此文件是開展北斗接收機及芯片研制工作必備的技術文件,該文件具體定義了北斗導航衛(wèi)星和地面接收終端間信號接口的特征和參數(shù),主要包括衛(wèi)星導航射頻信號、擴頻測距碼、導航電文結構、導航電文參數(shù)及算法四個方面內容。只有掌握了這些特征和參數(shù),才能正確接收北斗導航衛(wèi)星播發(fā)的信號,繼而進行定位和導航。從宏觀層面來看,中國有世界上規(guī)模最大、最活躍的移動通信、互聯(lián)網(wǎng)和汽車市場,這三個市場都與衛(wèi)星導航緊密相關。接口控制文件的公布意味著接收器制造商、應用開發(fā)商和服務運營商可以根據(jù)官方免費提供的規(guī)范文件開始設計、提供基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的產(chǎn)品和服務,實現(xiàn)北斗終端規(guī)?;a(chǎn),加速國內北斗產(chǎn)業(yè)化、國際化進程。從微觀層面來看,現(xiàn)階段無論在技術上,還是在成本上,北斗導航系統(tǒng)都無法與GPS系統(tǒng)相抗衡。測試版ICD文件在一定范圍內的公布使獲得資質的企業(yè)暫時筑起了一條“護城河”,可以在短時間內保護其技術研發(fā)、市場拓展的先發(fā)地位。但這種政策紅利并不具有持續(xù)性,隨著北斗全球化戰(zhàn)略的發(fā)展,ICD文件于2023年年底公布,國內企業(yè)面臨國際衛(wèi)星導航巨頭的直接競爭,市場搶奪也會異常激烈,國內企業(yè)必須積極利用其技術先發(fā)優(yōu)勢來擴大領先地位,提高市場占有率。國家也會加速產(chǎn)業(yè)政策的出臺與落實,補充完善北斗產(chǎn)業(yè)的技術標準與協(xié)議,以北斗產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為基礎,應用專項示范工程為手段,研發(fā)生產(chǎn)費用支持與補貼為輔助,進一步推進國內北斗的產(chǎn)業(yè)布局,健全北斗整體產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),對整個北斗產(chǎn)業(yè)體系具有巨大的政策推動作用。(2)北斗軍用領先于民用國防安全作為國家最重要領域之一,在國防現(xiàn)代化及軍事信息化提升進程中,現(xiàn)代戰(zhàn)爭中起到重要作用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)必將得到大范圍應用。但如今我國軍方很多武器裝備仍然依賴GPS,對安全性與保密性都產(chǎn)生極大威脅,軍方對國產(chǎn)定位導航系統(tǒng)有強烈需求。在北斗一代運行后,軍方迅速配備了部分終端;但由于其精度不高、有源定位容易暴露、授時延遲等缺點,導致配備率不高。北斗二代定位精度、授時精準度、無源方式特征使其能對GPS形成有效替換,2023年北斗二代區(qū)域組網(wǎng)成功后,將能迅速在軍方全面應用并在未來3-5年間保持高速增長。美國每年軍用導航系統(tǒng)市場規(guī)模約100億美元,中國軍用導航市場仍有較大空間。我們測算后認為,未來5年僅國防領域北斗終端市場規(guī)模就會達到近230億元。北斗系統(tǒng)中軍事用途建設會因為國家安全等原因得到保護得到率先發(fā)展,但是北斗的民用開放服務建設則需要和GPS系統(tǒng)進行比拼。短期內北斗的民用定位、授時和測速精度無法超越GPS系統(tǒng),所以在精度的提高、和GPS的兼容等方面是北斗系統(tǒng)未來建設的主攻方向。①關系國家安全,北斗系統(tǒng)凸顯軍用價值雖然中國衛(wèi)星導航定位應用近年來發(fā)展迅速,但絕大多數(shù)的軍民應用范疇都是建立在美國GPS系統(tǒng)之上的。一旦發(fā)生戰(zhàn)爭,美國關閉GPS或加大民用碼誤差,對中國而言,后果不堪設想。在伊拉克戰(zhàn)爭期間,中國中遠公司有一條遠洋貨輪,通過馬六甲海峽駛入印度洋后,被美國艦船攔阻,要求檢查船只。中國貨輪不買美國的賬,不停船受檢。但后來這條船開的時間不長,發(fā)現(xiàn)船用GPS失效了,船被迫停下來進行檢修,但沒有發(fā)現(xiàn)故障。后來才明白是美國海軍對中國貨輪GPS進行局部屏蔽。很顯然,如果中國的軍事裝備和通信聯(lián)絡也使用GPS,戰(zhàn)時很可能發(fā)生災難性的悲劇。②軍隊的信息化建設是趨勢隨著我國政治、經(jīng)濟在國際上實力不斷地增強,國家的軍事實力也應隨之得到相應程度的提高。近年來,我國國防費用開支穩(wěn)步增長,信息化建設作為現(xiàn)代化軍隊建設的重點項目將成為未來軍隊建設的首攻方向。北斗導航系統(tǒng)及其相關裝備便是信息化建設的“先頭部隊”,因此其相關需求在未來也會較為穩(wěn)定、快速的增長。③中國軍事局部緊張,北斗軍用發(fā)展超前領土爭端問題也是刺激北斗發(fā)展的一個因素。拿中國目前所面臨的“黃巖島”事件為例。2023年4月10日,12艘中國漁船在中國黃巖島瀉湖內正常作業(yè)時,被一艘菲律賓軍艦干擾,菲軍艦一度企圖抓扣被其堵在瀉湖內的中國漁民,遭到趕來的中國兩艘海監(jiān)船的阻止。隨后,中國漁政310船趕往事發(fā)地黃巖島海域維權,菲方亦派多艘艦船增援,雙方持續(xù)對峙至今。從長期戰(zhàn)略發(fā)展來看,國家發(fā)展北斗系統(tǒng)的意愿和決心是毫無疑問的,由于諸如“黃巖島”等領土爭端事件的刺激,對北斗的發(fā)展有推進。國防市場相對壟斷,未來國內企業(yè)將受益,國防領域由于進入門檻比較高(從事武器裝備的科研生產(chǎn)需要獲得“保密資格單位證書”、“武器裝備科研生產(chǎn)許可證”、“裝備承制單位注冊證書”、“軍工產(chǎn)品質量體系認證證書”),只有少數(shù)具備資質的企業(yè)獲益。而且,未來北斗ICD接口文件逐步開放過程中,在涉及國防安全、特定行業(yè)應用等領域將是國內企業(yè)天然的市場,國內企業(yè)相對于國外企業(yè)將會有明顯的優(yōu)勢。(3)典型重大專項示范推動北斗民用發(fā)展眾所周知,美國GPS經(jīng)過30年的發(fā)展,在民用市場相關領域已經(jīng)非常成熟,其民用市場的占有率也高達90%以上。北斗民用市場發(fā)展所面臨的問題,首先就是北斗芯片以及相關終端設備高昂的成本,尤其與GPS相關裝備進行對比時,這一問題尤為凸顯。美國的GPS芯片和終端設備成本并不是“天生”就具有價格優(yōu)勢的。在GPS推廣初期,GPS相關裝備一樣十分昂貴。但是由于GPS在民用領域采取的免費策略,再加上當時沒有相關的競爭者,使其在民用市場上的占有率得到質的飛躍。也正是由于用戶數(shù)量的激增,使得GPS在民用領域的研發(fā)、生產(chǎn)可以實現(xiàn)規(guī)?;瑥亩档土耸褂肎PS的成本。就北斗民用目前的發(fā)展態(tài)勢來說,想要復制GPS成長的道路幾乎不可能。畢竟對于那些民用市場的用戶而言,成本是不得不考慮的一個核心問題。所以北斗在民用市場上的推廣必須采用兼容發(fā)展的道路,一方面北斗文本報送功能是GPS所不具有的,在指揮邊緣區(qū)域調度應急救災,海洋實時指揮方面具有巨大的優(yōu)勢;另一方面兼容后產(chǎn)品的性能提升。我國北斗民用的發(fā)展離不開國家政策的扶持,行業(yè)的推廣?,F(xiàn)階段,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)自身的建設正在不斷地改進、完善中。國家為了引領北斗民用市場的發(fā)展,希望借助重大專項示范工程的助推,使北斗逐步“民用化”。目前,國家北斗辦組織,相應主管部門具體實施,啟動了包括國防與民用20個部門共42個應用示范工程,包括交通、氣象、農(nóng)業(yè)(漁政)、中移動等項目,如:交通部的重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范系統(tǒng)工程、中國氣象局基于北斗導航衛(wèi)星的大氣、海洋、和空間監(jiān)測預警示范應用工程、農(nóng)業(yè)部的北斗海洋漁業(yè)示范工程以及廣州公務車管理系統(tǒng)等。①交通部的重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范項目2023年10月24日,交通運輸部和解放軍總裝備部聯(lián)合召開了“重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范系統(tǒng)”啟動會,標志著交通運輸領域北斗應用示范工程正式啟動實施,將率先應用于重點營運車輛監(jiān)控管理。示范項目計劃完成8萬臺左右的北斗/GPS雙模終端采購安裝,選取山東、河北、寧夏、貴州、湖南、天津、陜西、江蘇、安徽9?。▍^(qū))試點,示范項目成功后,擬在全國范圍推廣使用。按照8萬臺終端,大概是2億元左右的市場規(guī)模。自2023年8月1日起,新出廠的“兩客一危”車輛(旅游包車、長途班線客車和危險化學品運輸車)必須安裝符合標準的衛(wèi)星定位裝臵,否則不予核發(fā)道路運輸證。中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2023年,我國旅游客車銷售2.43萬輛,長途客車銷售7.71萬輛。另外,2023年,長途客車銷售5.39萬輛,同比下降0.22%,旅游客車銷售1.55萬輛,同比下降13.44%。因此,假定以后“兩客一危”全部安裝的是北斗/GPS雙模終端,則每年新增的市場規(guī)模為2.75億,運營服務收入2023年達到4億元。另外,從2023年1月1日起,沒有按照規(guī)定安裝車載終端或未接入全國重點營運車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的車輛,道路運輸管理部門暫停資格審驗。但是由于終端價格的因素,相信更多的會選擇安裝GPS終端。因此,該項目的示范效應大于經(jīng)濟意義,以后每年新增接收機的市場規(guī)模為2.75億。而運營服務逐年提升,2023年達到3.96億元。當然,如果考慮到未來的增值業(yè)務及服務,市場空間將大幅提升。交通運輸部于2023年1月4日公示關于加快推進“重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范系統(tǒng)工程”實施工作的通知(交運發(fā)?2023?798號),要求在9個示范省份加快“兩客一?!避囕v以及新進入運輸市場的重型載貨汽車和半掛牽引車加裝北斗兼容車載終端實施工作。自2023年1月1日起,各示范省份在用的“兩客一?!避囕v(旅游包車、三類以上班線客車和危險品運輸車)需要更新車載終端的,應安裝北斗兼容車載終端;所有新進入運輸市場的重型載貨汽車和半掛牽引車應加裝北斗兼容車載終端,并接入全國道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務平臺;鼓勵農(nóng)村客運車輛安裝北斗兼容車載終端。自2023年6月1日起,所有新進入示范省份運輸市場的“兩客一?!避囕v及重型載貨汽車和半掛牽引車,在車輛出廠前應安裝北斗兼容車載終端,重型載貨汽車和半掛牽引車應接入全國道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務平臺。凡未按規(guī)定安裝或加裝北斗兼容車載終端的車輛,不予核發(fā)或審驗道路運輸證。②中國氣象局基于北斗導航衛(wèi)星的大氣、海洋、和空間監(jiān)測預警示范應用工程我國國土幅員遼闊,各種氣候環(huán)境變化萬千。特別是隨著國家經(jīng)濟實力的不斷發(fā)展,對大氣、海洋、空間等環(huán)境監(jiān)測的實時性要求愈來愈高,因而北斗系統(tǒng)的價值也越顯珍貴。一方面北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)給各地提供了時空基準,并通過導航定位、授時、遙感等功能對氣象進行連續(xù)高密度的觀測,對天氣進行準確預報,然后通過北斗的通信手段將災害性天氣信息及時發(fā)布到群眾中去;另一方面實現(xiàn)對GPS的替代,減少對他國系統(tǒng)的依賴性,這樣無論是行業(yè)自主應用上還是國家戰(zhàn)略安全上都是較為穩(wěn)妥和有效地方式。中國氣象局在10個省份150個臺站上利用北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)。目前我國主要采用了氣球探空、雷電定位、水汽探測等北斗信號的氣象應用:氣球探空將風速風向測量精度提升了30%-50%;水汽觀測提高了觀測時間密度,從而提高了天氣預報精度;短信播報功能將信息及時發(fā)送等。未來按照規(guī)劃,將在中國氣象局120個高空臺站、2400個地面觀測臺站、100多個沿海的海洋氣象觀測站推廣北斗探空、北斗水汽觀測、海風海浪觀測;在我國2400多個縣、3萬個鄉(xiāng)來建設北斗氣象災害預警發(fā)布平臺。③農(nóng)業(yè)部的北斗海洋漁業(yè)示范工程現(xiàn)在不僅海洋資源越來越被各國所重視,就其海洋經(jīng)濟屬地化分問題也成為各國爭論的熱點。因此現(xiàn)在國家海洋漁業(yè)不僅要承擔著保護海洋資源的任務,更重要的是要擔負起保護國家領土主權、經(jīng)濟安全以及安全生產(chǎn)的重任。就我國目前海洋形勢而言,東海、南海部分領域均與別國存在爭端。如果要想實現(xiàn)對海洋資源開發(fā)、生產(chǎn)的有效監(jiān)管,北斗的導航和雙向通信功是必不可少的。特別在遠洋漁船導航方面,北斗系統(tǒng)可以取代GPS系統(tǒng),實現(xiàn)國產(chǎn)自主導航;在雙向通信功能上能夠替代費用昂貴的海事通信衛(wèi)星。國內中遠海漁船北斗用戶近3萬戶,主要集中在南海和東海,而環(huán)渤海漁船開展北斗業(yè)務稍差一些??紤]到,我國中遠海的作業(yè)漁船大概有5-6萬艘,按照一臺終端1萬元(政府補貼70-80%)來測算,大概還有3億元的市場空間(暫不考慮更新?lián)Q代),每年6萬用戶的運營服務費大概是5000萬元左右。中遠海的情況復制到近海和遠洋航海有一定難度。近海漁船數(shù)量較多,大約20萬艘,但距離較近,中國移動或中國聯(lián)通可以通過CDMA、3G或4G等通信方式來實現(xiàn)。而遠洋漁船一方面距離較遠,北斗衛(wèi)星暫時覆蓋不了,另一方面船舶數(shù)量有限,農(nóng)業(yè)部《全國漁業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃(2023-2023年)》預計到2023年,我國遠洋漁船數(shù)量達到2300艘。因此,近期來看,海洋漁業(yè)主要集中在中遠海,北斗終端設備大約還有3億的市場規(guī)模,同時,每年的運營服務費約5000萬,但是,如果未來開展海洋漁業(yè)增值服務,市場空間將大幅提升。同時,隨著北斗覆蓋區(qū)域的逐步擴大,北斗運營服務的逐步完善,近海和遠海的前景也值得期待。④公務車管理系統(tǒng)廣州市公務用車使用管理信息系統(tǒng)建設服務項目初裝約1萬輛公務車,預計二期要新增2萬輛;廣東省中山市定位為北斗示范新城,預計有8萬輛車需要使用北斗,這些公務車的項目都需要搭建系統(tǒng)、建設管理和服務平臺并配備相應的北斗終端。這些都將起到了一個良好的示范作用,一旦初裝的系統(tǒng)對公車的使用能起到很好的監(jiān)控作用,相信2023裝備全部公務車的目標不難實現(xiàn)。更為深遠的意義在于,目前裝載北斗車輛監(jiān)控系統(tǒng)的車輛以公務車為主有利于促使北斗車載終端技術的成熟,大小的調整,價格的下降等等,為未來實現(xiàn)真正的民用打下基礎。而我國私有汽車年銷售量的不斷增長,為這個市場未來的容量提供了足夠想象的空間。(4)北斗前期終端為王,后期運營給力①北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段分析產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將經(jīng)歷如圖表34的發(fā)展變化,北斗產(chǎn)業(yè)也不例外。第一階段,技術萌芽期(上世紀末~2023年)。在第一顆人造地球衛(wèi)星于1957年10月入軌運行的次年,美國科學家們就開始了衛(wèi)星導航系統(tǒng)的研究。1963年12月,子午衛(wèi)星(TRANSIT)導航系統(tǒng)第一顆導航衛(wèi)星入軌運行,開創(chuàng)了陸海空衛(wèi)星無線電導航的新時代。我國于2023年發(fā)射第一顆北斗導航試驗衛(wèi)星,開始組建我國的衛(wèi)星導航系統(tǒng),使我國成為繼美、俄之后的世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家,到2023年初發(fā)射完成4顆北斗導航試驗衛(wèi)星。隨著衛(wèi)星導航的基礎設施試驗成功,相關的基礎產(chǎn)品開始萌芽,出現(xiàn)了針對軍事與行業(yè)性的應用?,F(xiàn)相關上市的地理信息產(chǎn)業(yè)公司陸續(xù)在這個階段成立。第二階段,過熱期(2023~2023年)。2023年初發(fā)射完成導航試驗衛(wèi)星后,我國加快了衛(wèi)星導航衛(wèi)星的發(fā)射,截止2023年底共計發(fā)射7顆北斗導航衛(wèi)星。雖然發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量并不大,但是市場對于北斗概念的熱衷迎來了一批地理信息產(chǎn)業(yè)公司走向了資本市場。PE估值倍數(shù)在80~200之間不等。第三階段,幻覺破滅谷底期(2023~2023年)。近兩年北斗導航衛(wèi)星共計發(fā)射9顆。雖然在軍事與行業(yè)應用方面有所突破,但是一個產(chǎn)業(yè)從概念走向真正的產(chǎn)業(yè)化將會是一個相對較長的時間過程。PE估值
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