【正文】 調(diào)研 報(bào)告 1 前言 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，到 2021 年相關(guān)產(chǎn)值將達(dá)到 2021 億元， 2020年有望達(dá)到 4000 億元。隨著“北斗”系統(tǒng)逐漸向民用方面轉(zhuǎn)化，投資機(jī)會(huì)顯現(xiàn)。今明兩年是中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)區(qū)域系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用發(fā)展非常關(guān)鍵的兩年，這兩年將陸續(xù)發(fā)射多顆北斗導(dǎo)航組網(wǎng)衛(wèi)星，并開始在各個(gè)領(lǐng)域大量推廣應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行，又要與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容互用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是中國(guó)航天史上迄今為止規(guī)模最大、系統(tǒng)性最強(qiáng)、涉及最廣、技術(shù)最復(fù)雜和建設(shè)周期最長(zhǎng)的航天基礎(chǔ)工程。 本報(bào)告數(shù)據(jù)主要來源于互聯(lián)網(wǎng)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，僅作參考 ，請(qǐng)公司同事修改補(bǔ)充 。行業(yè)內(nèi)有位置服務(wù)、信息通信、精確授時(shí)的客戶均需要使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ,GPS、 GLONASS 系統(tǒng)應(yīng) 用的行業(yè) “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均能使用。 “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)把位置服務(wù)這項(xiàng)功能用在軍事上，意味著可主動(dòng)進(jìn)行各級(jí)部隊(duì)的定位，也就是說大陸各級(jí)部隊(duì)一旦配備 “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，除了可供自身定位導(dǎo)航外，高層指揮部也 可隨時(shí)通過 “北斗 ”系統(tǒng)掌握部隊(duì)位置，并傳遞相關(guān)命令，對(duì)任務(wù)的執(zhí)行有相當(dāng)大的助益。 從上述應(yīng)用領(lǐng)域可以看出， “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可為軍用提供位置服務(wù)、信息通信、授時(shí)服務(wù)，并利用 “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星通信的功能來相互傳達(dá)指令、搜集各級(jí)部隊(duì)的基礎(chǔ)位置信息為高層指揮部提供有效的戰(zhàn)場(chǎng)管理依據(jù)。個(gè)人位置服務(wù)是不需要后臺(tái)支持的，所以個(gè)人位置服務(wù)廠家只是提供一個(gè)二代北斗 、GPS 模塊給用戶，用戶使用該模塊來獲取位置并輸出到相應(yīng)的終端上（如手機(jī)、導(dǎo)航終端等），通過 GIS 處理以更直觀電子地圖的方式的反饋給用戶，并給用戶提供實(shí)時(shí)、持續(xù)的導(dǎo)航、定位服務(wù)。一般的個(gè)人用戶不會(huì)有此要求，現(xiàn)階段許多的地圖服務(wù)商、軟件供應(yīng)商等企業(yè)采取免費(fèi)為用戶提供應(yīng)用軟件，再通過軟件和用戶的 3G/2G無線網(wǎng)絡(luò)來獲取用戶的個(gè)人位置，當(dāng)然用戶也可通過一定的技術(shù)手段來控制 企業(yè)通過上述方式獲取個(gè)人位置。發(fā)展方向?qū)⑹菫榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)，如提供實(shí)景 3D 導(dǎo)航、基于位置服務(wù)的社交產(chǎn)品、相互位置查詢服務(wù)、在線位置交互等，提高人個(gè)對(duì)位置服務(wù)的依賴性。 ? 氣象應(yīng)用 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國(guó)天氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、氣候變化監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，也可以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)水平，提升我國(guó)氣象防災(zāi)減災(zāi)的能力。 ? 道路交通管理 （監(jiān)控管理平臺(tái)） 衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交 通管理水平。這些位置信息可用于道路交通管理。 ? 鐵路智能交通 （終端與平臺(tái)） 衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)升級(jí)與轉(zhuǎn)型。未來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供高可靠、 高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù)，促進(jìn)鐵路交通的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)度向智能交通管理的轉(zhuǎn)型。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使海上和水路運(yùn)輸更為高效和安全。同時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功能將支持各種新型服務(wù)的開發(fā)。 AIS 可不依靠公網(wǎng)通信來獲取對(duì)方終端信息，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（ AIS）由艦船飛機(jī)之?dāng)澄易R(shí)別器發(fā)展而成，配合衛(wèi)星定位系統(tǒng)（北斗 /GPS）將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動(dòng)態(tài)結(jié)合船名、呼號(hào)、吃水及危險(xiǎn)貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻（ VHF）頻道向附近水域船舶及岸臺(tái)廣播，使鄰近船舶及岸臺(tái)能及時(shí)掌握附近海面所有船舶之動(dòng)靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動(dòng)，對(duì)船舶安全有很大幫助。 ? 航空運(yùn)輸 當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道著陸時(shí)，最基本的要求是確保飛機(jī)相互間的安全距離。通過將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結(jié)合，將為航空運(yùn)輸提供更多的安全保障。在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時(shí)，救援成功的關(guān)鍵在于及時(shí)了解災(zāi)情并迅速到達(dá)救援地點(diǎn)。 三、其它應(yīng)用領(lǐng)域參考資料 衛(wèi) 星導(dǎo)航的應(yīng)用是建立導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的根本出發(fā)點(diǎn)，也是其最終的歸宿。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ,從應(yīng)用的角度可分成以下10 類加以簡(jiǎn) 述，這就是：航空、航海、通信、人員跟蹤、消費(fèi)娛樂、測(cè)繪、授時(shí)、車輛監(jiān)控管理，和汽車導(dǎo)航與信息服務(wù)，以及其它類 : 1. 航空 歐盟的 Galileo 便是新建的全球?qū)Ш叫亲c GPS 配合起來，可以大大提高導(dǎo)航衛(wèi)星的可用性，使單一的 GPS 市區(qū)可用性從 55%提高到 GPS/Galileo 共用時(shí)的 95%。 2. 航海 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)廣泛地用于海上行駛的各類船只，DGPS 則廣泛地用于沿岸與進(jìn)港，以及內(nèi)河行駛的船只，精度可達(dá)到23m。許多漁船將 GPS 與雷達(dá)和魚探器結(jié)合在一起，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際上，這是移動(dòng)計(jì)算機(jī) (PDA)、 蜂窩電話 和 GPS 接收機(jī) 的系統(tǒng)集成和完美整合。首先要求其體積和功耗要小，便于隱藏或佩帶，如手表之類。 5. 消費(fèi)娛樂 徒步旅行者、獵人、 越野滑雪 者，野外工作人 員和戶外活動(dòng)者現(xiàn)在常應(yīng)用袋式 GPS 定位器，配上電子地圖，可以在草原、大漠、鄉(xiāng)間、山野或無人區(qū)內(nèi)找到自己的目的地。這種測(cè)量技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化 (RTK)可以用于海洋河道公路測(cè)量，以及礦山、大型工程建設(shè)工地等作為自動(dòng)化管理和機(jī)械控制。 8. 車輛監(jiān)控管理 9. 汽車導(dǎo)航與信息服務(wù) 10. 其它 第一節(jié) 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全球地位 一、 美國(guó) GPS 系統(tǒng) （產(chǎn)業(yè)鏈成熟，應(yīng)用 廣泛） GPS 是英文 Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱，是世界上現(xiàn)唯一一個(gè)可以為全球用戶提供有效、持續(xù)定位導(dǎo)航的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 70 年代，美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS 。 由于 GPS 技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。 二、 歐洲 GALILEO 系統(tǒng) （定位精度高、還未組網(wǎng)完成） Galileo 衛(wèi)星導(dǎo)航計(jì)劃是由歐共體發(fā)起，并與歐洲空間局一起合作開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃。 2021 年 5 月 26 日， Galileo 衛(wèi)星導(dǎo)航計(jì)劃。 1999 年－ 2021 年，在歐盟委員會(huì)與歐空局的領(lǐng)導(dǎo)下，歐洲從戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)、資金籌集、法規(guī)、用戶需求和技術(shù)性能要求等方面對(duì)伽利略計(jì)劃開展了一系列的研究。目前 Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航計(jì)劃已經(jīng)引起世界各國(guó)的極大關(guān)注。它由歐空局和歐盟發(fā)起并提供主要資金支持，由歐盟委員會(huì)和歐空局共同負(fù)責(zé)，其中歐盟委員會(huì)負(fù)責(zé)政治領(lǐng)域和高層次的任務(wù)需求，歐空局負(fù)責(zé)空間分系統(tǒng)及相關(guān)地面系統(tǒng)的論證、發(fā)展和在軌測(cè)試。 Galileo 系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)分米級(jí)定位精度，這是現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所沒有的。如果導(dǎo)航定位失敗，它也能夠在幾秒鐘內(nèi)通知用戶，特別適合于對(duì)安全性有特殊要求的情況，例如運(yùn)行的火車、汽車導(dǎo)航和飛機(jī)著陸等。 GLONASS 技術(shù)，可為全球海陸空以及近地空間的各種軍、民用戶全天候、連續(xù)地提供高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。 GLONASS 的公開化，打破了美國(guó)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航獨(dú)家經(jīng)營(yíng)的局面，既可為民間用戶提供獨(dú)立的導(dǎo)航服務(wù)，又可與 GPS 結(jié)合，提供更好的精度幾何因子（ GDOP）； 同時(shí)也降低了美國(guó)政府利用 GPS 施以主權(quán)威懾給用戶帶來的后顧之憂，因此，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。該系統(tǒng)衛(wèi)星分為“格洛納斯”和“格洛納斯－ M”兩種類型，后者使用壽命更長(zhǎng)，可達(dá) 7 年。 四、中國(guó)北斗系統(tǒng) “北斗 ”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)需要發(fā)射 35 顆衛(wèi)星，足足要比 GPS 多出 11 顆。 30 顆非靜止軌道衛(wèi)星又細(xì)分為 27 顆中軌道 (MEO)衛(wèi)星和 3 顆傾斜同步(IGSO)衛(wèi)星組成， 27 顆 MEO 衛(wèi)星平均分布在傾角 55 度的三個(gè)平面上，軌道高度 21500 公里。開放服務(wù)在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位，測(cè)速和授時(shí)服務(wù)，定位精度為 10 米，授時(shí)精度為 50 納秒，測(cè)速精度為 米 /秒。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制開發(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(guó)的 GPS、俄羅斯的 GLONASS之后第三個(gè)投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS，中文音譯名稱 BeiDou)，作為中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是國(guó)家正在建設(shè)的重要空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。特別是在海洋漁業(yè)，汶川抗震救災(zāi)中發(fā)揮了非常重要的作用。2021年 4月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射 “一箭雙星 ”，用 “長(zhǎng)征三號(hào)乙 ”運(yùn)載火箭將中國(guó)第十二、第十三顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星順利送入太空預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道，這對(duì)改善和提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所覆蓋區(qū)域的定位精度具有重要意義，也意味著中國(guó)對(duì) GPS 的依賴將很快結(jié)束。 隨著北斗系統(tǒng)的建設(shè)以及國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航重大科技專項(xiàng)的實(shí)施，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn) 業(yè)已上升至國(guó)家戰(zhàn)略高度，已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的轉(zhuǎn)折時(shí)期，未來，發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)主要思路就是以行業(yè)、區(qū)域示范應(yīng)用帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展，在國(guó)防、交通、民航、通信等重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域建設(shè)一系列具有重大影響和示范帶動(dòng)作用的典型示范應(yīng)用項(xiàng)目，提供導(dǎo)航與行業(yè)發(fā)展融合的全套典型示范解決方案。屆時(shí)，上至航空航天，下至工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、森林防火、氣象預(yù)測(cè)等領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的應(yīng)用將無所不在。 第三節(jié) 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 一、它同時(shí)具備定位與通訊功能，不需要其他通訊系統(tǒng)支持。 二、 覆蓋范圍大，沒有通訊盲區(qū)。 三、 特別適合于集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控管理和 數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。 五、 自主系統(tǒng)，安全、可靠、穩(wěn)定，保密性強(qiáng)，適合關(guān)鍵部門應(yīng) 16 用。許多從事衛(wèi)星導(dǎo)航生產(chǎn)的企業(yè)重視北斗二代系統(tǒng)的應(yīng)用研發(fā)，上述企業(yè)主要利用現(xiàn)有的北斗二代芯片研制生產(chǎn)車載衛(wèi)星導(dǎo)航行駛記錄儀。 至于北斗二代產(chǎn)品以后的發(fā)展方向?qū)?huì)和 GPS 現(xiàn)階段一樣，芯片廠家提供芯片或者 OEM 板。所以可以總結(jié)出，只要是具有一定硬軟件研發(fā)能力 、能夠采購到芯片的企業(yè)或個(gè)人均可以研制北斗二代的導(dǎo)航定位產(chǎn)品。而且后臺(tái)軟件也將必須使用運(yùn)營(yíng)服務(wù)商的平臺(tái)來進(jìn)行定位監(jiān)控，如果客戶有需求，需要把一代的定 位和通信信息中轉(zhuǎn)到其它的應(yīng)用平臺(tái)上，信息也必須經(jīng)由運(yùn)營(yíng)服務(wù)商的后臺(tái)處理分發(fā)至其它的應(yīng)用平臺(tái)。所以使用北斗二代終端（無源定位）的客戶，定位數(shù)據(jù)可以上傳至任何一個(gè)監(jiān)控管理平臺(tái)上（前提是平臺(tái)與終端的協(xié)議一致），所以在北斗二代（無源定位）上北斗運(yùn)營(yíng)服務(wù)商并不占優(yōu)勢(shì)。使用有源定位的用戶都 是一些特殊行業(yè)，用戶數(shù)量較少，加之北斗一代的通信功能只有 120個(gè)字節(jié)，只能傳輸基本的位置信息和 60個(gè)漢字（速度取決于用戶卡），在數(shù)據(jù)傳輸上實(shí)際用處不大?，F(xiàn)有衛(wèi)星監(jiān)控管理平臺(tái)也在進(jìn)行升級(jí)，可同時(shí)接收、處理來自不同終端的協(xié)議，兼容更多不同類型的終端產(chǎn)品。依照相關(guān)政策要求針對(duì)不同的車輛類型安裝不 同的汽車行駛記錄儀，大部分的車輛將要求安裝符合 JT/T7942021 標(biāo)準(zhǔn)的終端產(chǎn)品， 2021 年9 月國(guó)家將出臺(tái)國(guó)標(biāo) GB/T 190562021 的要求。 但特殊車輛如：化運(yùn)車、駕校車、長(zhǎng)途客運(yùn)（含臥鋪車輛）、混泥土車輛需要針對(duì)該行業(yè)需要進(jìn)行個(gè)性化定制產(chǎn)品及平臺(tái)。達(dá)到在有基本 20 位置、視頻等基本數(shù)據(jù)時(shí)利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為客戶提供更好的服務(wù)。 第三章 國(guó)內(nèi)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析 第一節(jié) GNSS 產(chǎn)業(yè)鏈分析 在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中， 芯片廠家、 地圖數(shù)據(jù)提供商、 軟件 供應(yīng)商、導(dǎo)航系統(tǒng)和車載設(shè)備制造商、運(yùn)營(yíng)和經(jīng)銷商等 。其余的 軟件 供應(yīng)商、導(dǎo)航系統(tǒng)和車載設(shè)備制造商、運(yùn)營(yíng)和經(jīng)銷商 許多發(fā)展較早的衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)都一家把上述所有產(chǎn)業(yè)整合到一起了，集運(yùn)營(yíng)服務(wù)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷、維修服務(wù)等為一體。 為用戶提供 基于位置的服務(wù)(Location Based Service， LBS） 、 集物流運(yùn)輸、地理信息、智能交通于一體的專業(yè)化運(yùn)營(yíng)服務(wù) 、 全方位滿足客戶需求。以藍(lán)牙基帶為基礎(chǔ)的集成軟件 GPS、 GPS 純軟件運(yùn)算、應(yīng)用處理器結(jié)合 21 GPS 或 GPS 強(qiáng)化多媒體能力、整合無縫通信及 GPS 功能的 SoC 設(shè)計(jì)，將是上游 GPS 芯片產(chǎn)業(yè)的四大發(fā)展趨向。下游設(shè)備端包括 PND 集成無線通信應(yīng)用、 AGPS 定位技術(shù)和整合內(nèi)建 GPS 手機(jī)，都將大放異彩， LBS 和定位服務(wù)兵家必爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)更為激烈 。 GPS 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況 整個(gè)汽車導(dǎo)航、手機(jī)與其它 GPS 便攜式產(chǎn)品導(dǎo)航裝置的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，大致可依照 (圖 1)所示，分為包含 HW 或 SW解決方案的 GPSIP、通信、地圖信息、導(dǎo)航軟件、硬件產(chǎn)品系統(tǒng)制造商、服務(wù)廠商等部分。 圖 1GPS 便攜式產(chǎn)品導(dǎo)航裝置 的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈?zhǔn)疽鈭D 由于多數(shù)芯片廠商的 GPS 相關(guān)技術(shù)及 IP，都是從由 CEVA 獨(dú)立出來的 GloNav 授權(quán)而來，因此芯片效能例如靈敏度、功耗及定位速度等差異并不大。以往，由于 SiRF 耕耘市場(chǎng)并布局已久，加上在裝置端設(shè)計(jì)及技術(shù)支持的能力較佳，因此幾乎獲得了大多數(shù)廠商的青睞， SiRF 加上 Samsung 處理器便成為 GPS 應(yīng)用的勝利方程式。因此，來自于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上游 GPS 技術(shù)的整并與合縱連橫，也更為激烈。第二大藍(lán)牙芯片供貨商 Broad 隨即于 2021 年 6 月以 1 億 4600萬美元，并購了從 2021 年起便致力于應(yīng)用于手機(jī)領(lǐng)域 GPS 芯