高精度卫星导航(GNSS)定位行业研究报告.doc
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2000-2009高精度卫星导航定位行业研究报告
泰尔网2010-07-2116:
11:
35 来源:
慧聪邓白氏
【关键词】 卫星导航
一、全球卫星发展概况
卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时间信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。
与传统的导航定位技术相比，由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点，已成为人类活动中普遍采用的导航定位技术。
因此，全球卫星导航定位系统一经问世，在市场需求的牵动下很快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面，使航空、航海、测绘、机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的改变，开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域，并迅速发展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。
以美国GPS为代表的卫星导航定位产业已经成为当今国际公认的八大无线电产业之一。
在人类信息社会中，有80%以上的信息与“位置”和“时间”有关，在卫星导航定位技术出现以后，它可以迅速将位置、时间信息数字化，进入互联网和各行各业的信息应用系统，被人们所使用。
目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。
其中GPS的应用最为广泛，占到全球应用的95%以上。
鉴于民用需求的巨大与旺盛，为了摆脱对美国GPS系统的依赖，打破美国对全球卫星导航产业的垄断，欧盟在2002年提出建设Galileo系统，俄罗斯则计划在2010年全面恢复Glonass系统，我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统，卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的发展新阶段。
我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下，通过学习、引进、消化、吸收再创新的方式发展起来的。
美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。
随着全球政治格局和经济一体化的发展，其已从最初的“军用为主、民用为辅”发展到“强军护民、以民养军”的新阶段。
美国GPS政策的每一次开放调整，都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场发展。
随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设，使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破，积累了应用经验，卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新，集成创新，引进、消化、吸收再创新的多元并举发展的格局。
二、全球卫星导航系统发展历程
GPS可以说是最早也是目前最为完善成熟的全球卫星导航定位系统，最为当今最完善、覆盖率最高卫星导航定位，GPS的发展历程就代表了全球卫星导航定位行业的发展。
1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段
1958年底，美国海军武器实验室委托霍布金斯大学应用物理实验室，研究为美国军用舰艇导航服务的卫星系统，即海军导航卫星系统。
60年代末，美国在此基础上着手研制新的卫星导航系统，以满足海陆空三军和民用部门对导航越来越高的要求。
2、70年代初至80年代末GPS研发正式开始
GPS系统从本世纪70年代开始研制，历时20年，至80年代末具备了实际应用的条件。
1973年12月，美国国防系统采购和评估委员会批准GPS的建议书，20世纪70年代中期，开始了GPS系统的地面试验。
3、1989年至1994年是GPS实用组网阶段
1989年2月4日，第一颗GPS工作卫星发射成功，宣告了GPS系统进入工程建设阶段。
同年，麦哲伦公司生产了第一台GPS手持接收机。
1992年1月，在沙漠风暴战争中应用GPS。
1994年，GPS系统正式建成。
4、994年至2000年是GPS军转民的过渡阶段
1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务（SPS）对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15-20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。
5、2000年GPS正式放开在全球广泛推广应用
GPS产业从军用转入民用后，逐渐向普通消费群体发展，作为使用终端的GPS产品正逐渐的深入人们生活得各个领域。
GPS使用终端最主要的应用方面主要体现在各种接收器，比如航空、航海用途的接收器，汽车导航设备，或用于登山、远足的手持接收器等终端产品。
现阶段，刺激整个民用GPS市场消费的主要因素当属汽车行业的高速发展。
目前经济最发达同时也是汽车产业极为繁荣的的美国、欧洲、日本三个地区，由于电子地图与消费电子技术的高度发达，再加上智能型运输系统的成熟应用，成为了汽车导航普及率最高的三个地区，带动了全球导航市场的发展。
三、全球卫星导航定位行业市场规模
全球卫星导航定位的应用范围已拓展到航空、航海、测绘、时间和同步、机械控制、娱乐、跟踪、车载导航、通信应用等。
全球GNSS产品市场通过与其它产品和产业的融合，正在向更加广阔的领域纵深发展。
2001-2009年全球GNSS应用市场规模年均成长率23.3%，2009年全球GNSS应用市场继续保持15％以上的增长，市场规模达到660亿美元，是2000年的6.61倍。
图1 2000－2009年全球GNSS产业应用市场产值及增长
四、中国卫星导航定位行业发展历程
中国卫星导航定位行业起步较早，但只在近些年才真正发展起来，军用和民用市场齐头并进。
中国从八十年代中期开始引进GPS技术。
随着全球卫星导航定位产业的发展，以及第一代自主卫星导航系统——北斗系统的建成，卫星导航定位技术与产品已进入我国国民经济的多个领域并发挥了重要作用，尤其在测绘、勘探、海上渔业、车辆定位监控等方面。
从企业发展的角度来看，我国卫星导航定位行业的发展历程大致可划分为四个阶段：
1、90年代中期以前为起步阶段
卫星导航发展初期，国内有很多企业投入这一领域，除军工等专业应用领域以外，在民用化领域成功的并不多，其主要原因是市场尚未形成，用户还没有迫切需求，产品大多是实验室产品，技术尚不完善，还达不到商业化程度。
2、1996—1997年是市场发展期
发展期集中体现在GPS车辆跟踪系统市场，主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台通信系统和模拟集群系统，在全国三、四十个城市建立了金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统，从而带动了一批卫星导航定位企业的发展。
3、1998—2001年是市场逐渐成熟的时期
随着我国数字移动通信系统的快速发展与普及，以及GPS产品的逐渐成熟，市场应用得到了促进和发展，带动了上下游企业的发展，这一时期的市场走势预示了导航定位市场的蓬勃发展。
4、2002年进入产业化发展阶段
2002年，国家将卫星导航定位行业作为重点产业来扶植，目标是形成一个具有一定市场规模的新产业，建设好卫星导航应用技术创新和产业化发展的基础支撑体系，培育出具有市场竞争力的骨干企业。
2002年也是国内企业开始抢占外资品牌专业市场份额的一年，产业配套已经初见雏形。
5、2005年民用市场规模化发展开始
2005年，以PND、导航手机、改装GPS为代表的民用导航市场开始启动，并于2006年底整体喷发。
经济的发展拉动了消费，而价格的大幅下降才是民用导航产品备受青睐的根本原因。
随着导航方案的成熟，以及芯片、液晶显示屏等核心器件价格大幅下降，束缚GPS广泛应用的硬件成本限制开始松动。
珠三角民用导航企业借势而上，刺激了GPS导航产业分工进一步细化，形成了从上游元器件、液晶模组、外壳模具、导航软件和地图数据的生产，中游电子设计方案提供、OEM电装加工，到下游导航终端厂商、各级代理商分销商的清晰完整的导航产业链。
图2 中国卫星导航产业链
五、中国市场规模
中国卫星导航定位市场以消费应用为基础，主要用于车载和个人娱乐，专业市场一直以来比较稳定，不会出现大的波动，市场整体规模正在不断膨胀。
依靠着广阔的车辆市场和个人娱乐终端用户，中国市场的潜力从来没有被低估过。
2008年是中国卫星导航定位市场繁荣发展的一年，尽管金融危机使得整个电子信息产业陷入前所为有的困境，但在中央“保增长、扩内需、调结构”的政策措施的影响下，国家继续加大对基础建设的投资，土地测量、资源勘探、工程测量、港口建设、海洋渔业、精密机械控制等各方面应用市场需求的增长，而在民用市场包括汽车导航、智能交通、个人位置服务等各细分消费市场需求增长就更为显著，2008年整个中国卫星导航产业应用规模仍然保持了50%的高速增长。
2009年，中国卫星导航定位市场产值规模高达580亿，成为金融危机以来全球增长最快的市场。
图3 2000－2009年中国GNSS产业应用市场产值及增长
六、中国卫星导航定位行业基本特点
（一）高精度卫星导航定位行业
1、专业市场正在成长，国内厂商加速赶超国外厂商
中国高精度GNSS产品市场已经越来越成长为一个开放竞争的市场，不仅国外厂商来势汹汹，国内厂商同样也不甘示弱。
尽管在市场形成的初期，国内厂商在产品创新和渠道影响力上不及在全球市场上久经考验的国外厂商，但是随着竞争意识的觉醒和国家自主科学技术的发展，国内厂商逐渐成为高精度GNSS产品市场不可小觑的竞争对手。
国产品牌与国外品牌形成了国产占主导的格局，国产品牌占到了60％以上的销售份额。
2、国内企业竞争力提升，从进口主导格局走向国产替代进口
GNSS产品的生产特点是多品种小批量，属于技术密集、资本密集行业。
多品种小批量的生产不能实现流水线生产，劳动力成本就非常关键，而中国在劳动力成本方面具有非常强的优势，劳动成本大约是发达国家的10%，加上国产零部件、土地、折旧成本的优势，国内产品价格可以比国际产品低20%－40%；而GNSS产品又属于技术门槛较高的行业，国内品牌通过引进学习国外技术和自主研发，目前中国企业已经开始具备自主创新、产品升级换代的能力，中国GNSS行业已经初步具备参与国际市场竞争的能力。
经过10多年的发展，我国高精度GNSS产业已经从进口主导格局开始走向国产替代进口，并逐渐主导国内市场，并积极参与国际市场的竞争。
3、行业毛利随着技术进步、成本回落以及规模影响的共同驱动下稳步提升
随着行业技术水平的进一步提升，GNSS产品的成本也在逐步下降，加上国产品牌综合竞争力的提升，特别是国产品牌对行业的GNSS应用起到了重要普及和客户引导的作用，使得GNSS在行业的应用中取得了较大发展，并取得了较大规模的增长。
通过总体技术水平的提升，特别是规模效益，GNSS产品的成本有了明显降低，使得近几年来，GNSS产品的市场毛利水平有了稳步提升的趋势。
4、GNSS产业已经形成专业的上下游产业链结构，中国高精度GNSS产业链已经初步形成，国产品牌在GNSS产业价值链上取得重要位置
中国高精度GNSS已经形成了一个颇具基础的产业，其产业发展趋势日趋明朗。
国产品牌GNSS将进入新的品牌整合阶段，由现在的少数主流品牌到新的多品牌并存阶段发展到最后少数主流品牌长期共存，但是在核心技术上，仍然依赖进口。
不过，经过近十年充分的市场竞争，目前基本形成了中海达、南方测绘两大主流国产品牌及上海华测等后来品牌，经历了由多品牌并存发展过度到主流品牌凸显的过程，并形成了主流品牌主导市场的格局。
围绕着国产品牌不断的研发生产销售、市场宣传和品牌推广，中国高精度GNSS产业链初步形成，这也是国产品牌能持续降低成本，不断增强竞争力的重要原因之一。
在广东深圳、北京、浙江已有数十家企业专业从事高精度测量型天线、专用电台数据链、手薄控制器等主要部件的研发生产，初步形成了国产品牌的配套供应链。
这些配套企业从业人员的技术水平和研发能力随着市场的发展不断得到提升，共同促进了国产高精度测量型GNSS市场的国产化，与此同时，随着国产品牌综合竞争能力的提升，包括中海达、南方测绘等国产品牌不断走出国门，积极参与到全球市场竞争，并逐渐成为全球高精度GNSS市场的新生力量的代表。
图4 中国高精度GNSS产业链
（二）消费类卫星导航定位行业
1、市场形成一定规模，数百家终端企业参与竞争，盗版与山寨泛滥成灾
与专业应用市场最大的区别是，消费类应用市场的规模和竞争对手的数量。
2008年中国消费类应用市场的终端厂商高峰时多达近500家，排名市场前列的以内资企业为主。
山寨机市场在2008年呈现“井喷”态势。
山寨市场的繁荣往往意味着产品和产业链发展到了一定规模，对产品实现大众化有很强的促进作用，但也破坏了市场秩序，不利于市场的长期健康发展。
以PND市场为例，山寨机占全年PND市场销售量的32.2%，其主要销售渠道为IT终端店面和网络购物。
品牌结构问题重重阻碍了消费类应用市场的发展，整合与洗牌成为下一阶段市场发展的主旋律。
2、以北上广为中心的三大区域是消费类应用市场的发动机
以北京、上海、广州为中心向外辐射的华北、华东、华南，是中国消费类应用市场最为活跃的三个地区。
消费导航终端销售与当地汽车保有量有很大关系，受地方经济发展水平制约，三、四城市汽车保有量和消费者购买力有限，2009年中国消费类应用市场仍然主要集中于华北、华东、华南的一二级城市。
这三个地区的销量占整体销量的74.4%。
此外，随着主力厂商对于省会城市开拓力度的加强，以沈阳和大连为代表的辽宁、以杭州为代表的浙江、以济南和青岛为代表的山东等成为市场的二级驱动器，助推市场螺旋式上升。
3、平均价格持续走低，行业利润率一降再降
价格竞争成为消费类应用市场的重要驱动力量之一。
降价几乎涉及全部品牌的全系列产品，甚至山寨机，这种局面主要由三方面原因导致：
其一，上游厂商产能不断提高，不断下调零配件价格，导致产品制造成本逐步降低；其二，品牌数量大幅增加，市场竞争激烈；其三，本土厂商为了提高市场份额，大量推出新品，旧品因为新品的进入价格一压再压；其四，山寨机批量入侵市场，低端市场备受侵害。
基于以上原因，价格竞争愈演愈烈，厂商迫于市场压力纷纷跟进，造成各级别终端产品价格持续下滑。
4、消费导航产业链各环节竞争差异性较大，集中度不一
作为消费GPS产业链的上游晶片主要集中在国外企业手中，包括SiRF、u-blox、u-Nav，中国台湾企业大部分提供模组，如丽台、长天与鼎天等，而在下游终端设备方面，则比较分散。
此外，在独立的导航地图软件提供商方面，对于全球而言，主要包括Navteq（Nokia并购）、TeleAtlas（TomTom并购）等导航地图公司，而对于导航软件而言，则包括Route66、Gate5AG（诺基亚并购）、导世通等。
从中国GPS装载的导航地图情况来看，导航软件及地图提供商主要以高德、四维图新、凯立德、道道通等为主。
图5 中国消费GPS产业链结构
七、高精度卫星导航定位应用市场概况
（一）应用市场规模
1、全球卫星导航定位专业应用市场
·产业规模
卫星导航应用分为专业应用和消费应用，专业应用市场主要涉足航空、航海、测绘、GIS采集、精密机械控制、精细农业等。
全球专业应用市场在2009年市场规模达到163亿美元，占整个卫星导航定位市场的24.7%。
其中，测绘勘探领域产值约为52亿美元，占32％，GIS应用为24亿美元，占24％，系统工程为87亿美元，占54％。
2、中国卫星导航定位专业应用市场
·产业规模
中国专业应用市场在2009年市场规模达到100亿元，占整个卫星导航定位应用市场的17%。
其中在2008年增长水平有所回落，这是由于受到2008年经济危机的影响，整体宏观经济放缓的影响，卫星导航定位专业市场的下游应用行业相比2007年有所放缓，这也直接导致2008年专业应用市场产值在保持绝对量继续达到历史新高，增长率有所放缓，但还保持了22％以上的增长水平，远高于全球增长水平。
在细分结构上，2009年测绘勘探领域产值约为42亿人民币元，占32％，GIS应用为10亿人民币元，占10％，系统工程为48亿美元，占48％。
（二）行业应用市场发展
1、测绘仪器市场
·市场规模与增长
——全球测绘仪器市场
常规测绘仪器主要包括测绘仪器附件、反射棱镜、水准仪、电子经纬仪和全站仪这五大项，其中中国的产品在全球市场占有绝对优势，已完成了出口的国产化。
而GNSS产品的出现则是测绘仪器产品上的一大突破，并从技术、产品精度、数字化、功能应用以及数据处理等各个方面全面超越常规测绘仪器，并在技术带动下，成本进一步降低，使得GNSS产品在测绘仪器上取得了更好的增长。
2005-2009年全球测绘仪器市场销售量年均成长率11.5%，市场销售额年均成长率为13.4%，2009年全球测绘仪器市场销量和销售额分别达到256.96万台和40.84亿美元，分别是2004年的1.73倍和1.87倍。
——中国测绘仪器市场
2005-2009年中国测绘仪器市场销售量年均成长率17.2%，市场销售额年均成长率为18.8%，2009年中国测绘仪器市场销量和销售额分别达到29.13万台和26.46亿元，分别是2004年的2.21倍和2.36倍。
·产品销售结构
——全球测绘仪器市场
从测绘仪器的整体市场来看，测绘仪器的应用需求的增长是市场增长的主要动力，同时产品技术升级和消费应用水平提升也带动了测绘仪器市场的产品结构升级。
伴随着产品结构的进一步优化，GNSS产品销售增长明显要快于常规测绘仪器产品的增长水平，导致全球测绘仪器市场的产品结构继续向有利于GNSS产品方向增长，行业消费需求应用的增长也带动了常规测绘仪器市场的增长，但明显的是，常规测绘仪器的市场增长要低于行业整体水平。
与此同时，GNSS产品的销售比重也在逐年提升。
对比2004年和2009年的市场销售比重来看，GNSS在2004年的销售量比重和销售额比重分别为1.7%和23.8%，而到了2009年，销量比重和销售额比重分别达到了4.2%和40.0%。
——中国测绘仪器市场
从中国测绘仪器市场的产品销售结构来看，其销售变化态势与全球基本一致，随着产品结构的进一步优化，GNSS产品销售增长明显高于整体市场的平均水平，也明显快于常规测绘仪器的增长水平。
因此，基于行业需求应用水平的提升和技术的革新，加上总体价格水平的进一步走低，中国测绘仪器市场的产品结构向着有利于GNSS产品方向增长，GNSS产品的销售比重也在逐年提升。
对比2004年和2009年的市场销售比重来看，GNSS在2004年的销售量比重和销售额比重分别为1.6%和20.7%，而到了2009年，销量比重和销售额比重分别达到了5.2%和38.9%，GNSS产品的销售比重也明显低于同期的全球水平，显然，中国市场与全球应用水平相比，不仅仅有着很大的市场提升空间，而且相对于全行业的应用水平以及高速增长的中国市场而言，GNSS产品也具有巨大的市场发展潜力。
·2005-2009年中国GNSS产品国内外品牌销售格局
中国GNSS产品在2005年以前，国外品牌在中国市场占据主导地位，但随着国产品牌的技术积累、市场开拓能力的提升，国产品牌不断蚕食了已有的应用市场，同时在新生的应用市场也迅速掌握先机，在成本降低和技术提升的共同驱动下，国产品牌凭借其综合竞争能力的不断提升，逐渐掌握了行业市场的价格主动权，进而成为GNSS产品行业应用市场的主导品牌。
而随着对专业应用市场的培育和引导，国产品牌依靠更多行业的成功积累经验和应用增强、突出的性价比优势以及国家测绘行业、电子信息产业对国产自主品牌的产业政策倾斜和行业引导，国产品牌在未来的GNSS产品行业应用的市场份额还会有更大的提升空间。
在销售量上，国产品牌已经占有绝对领先地位，占据80％的销售台数，而进口品牌已经从2004年约八成市场份额下降到现在两成市场份额。
表12004-2009年中国GNSS产品国内外品牌市场销量及增长变化
图6 2004-2009年中国GNSS产品国内外品牌市场销量结构变化
但由于国外品牌多年沉淀下来的品牌价值以及在可靠性方面比国产品牌更具优势，其价格居高不下，还以较低的销售量获得与国产品牌同等的销售金额。
表22004-2009年中国GNSS产品国内外品牌市场销售额及增长变化
图7 2004-2009年中国GNSS产品国内外品牌市场销售额结构变化
·2010-2014年中国中国高精度GNSS测量型产品市场规模
在高精度GNSS技术越发成熟的大方向下，高精度测量型产品对传统测量仪器的替代进程将继续进行，同时，国内测绘领域总规模将随着经济规模的增长、基础设施的建设、城市化进程的推进，还将继续保持增长势头，而高精度测量型产品的市场规模还将继续保持较好增长，预计2014年，中国高精度测量型产品市场规模将达31亿。
图8 2010－2014年中国高精度GNSS测量型产品市场规模预测（P80）
2、GIS地理信息市场
·lGIS数据采集器在中国的市场发展历程
就GIS数据采集器而言，通常以精度为尺度，即亚米级、0－3米级、5米及以上级分为高中低端三个档次；以应用领域为尺度，划分为专业级和民用级两个级别。
而在中国国内GIS数据采集器市场中，各个厂商也存在着较大的差别，其中最为典型的就是中海达和合众思壮，中海达是以中高端产品应用于专业领域，合众思壮以中低端部分应用于专业领域合部分应用于民用领域，由于市场空间巨大，两者都在对尚未具备优势领域进行相互的渗透。
·lGIS数据采集器的市场发展趋势分析
第一，GIS数据采集器成为继传统专业测量型GPS产品后的重要新兴市场。
第二，GIS数据采集器依托其便携移动和专业测量的双重特点，广泛渗透到各个行业应用市场，但市场应用还处于启动的初期阶段。
第三，承载巨大发展潜力需求的GIS市场，技术的不断革新和产品的推陈出新，提高GIS数据采集器在各行业的渗透率。
图9 全球GPS厂商手持GIS数据采集器推出时间表
第四，GIS数据采集器跨越消费导航与专业应用领域，多系统融合、高精度多功能、便携式趋势将会为GIS数据采集器注入强大的市场驱动力。
图10 中国GPS产品细分市场
第五，专业测绘产品品质与符合专业用户和消费用户需求的GIS数据采集器将在价格驱动、技术驱动和产品驱动下呈现爆发性地增长，未来市场潜力无限。
2009中国GIS数据采集器销售额将达到2亿元，预计到2014年中国GIS数据采集器市场规模将超过10亿元，2010年-2014年中国GIS数据采集器市场销售额年均增长率将超过40%。
图11 2009-2014年中国GIS数据采集器市场销售额预测及增长
3、系统工程
GNSS系统工程是将基于时间、位置的信息集成提供给用户，可在国民经济各个领域中得到应用。
GNSS系统工程不断与传统行业进行信息化融合，并向外拓展出多种应用，持续挑战着人们的想象空间。
GNSS应用研究刚开始兴起时，只是采用仪器作为辅助工具可以轻松地完成烦琐的工程，提高管理水平及工作效率。
但越来越多的科技人员开始关注GNSS在传统行业中的开发应用。
这一技术的基本思路是：
把卫星定位作为辅助系统的一部分，集成在任何需要时间、位置的信息系统中，提高作业精度，无疑可以推进传统行业自动化、产业化的发展进程。
GNSS以通用、精确、全天候、实时、多功能和使用方便的特性，迅速在各行各业得到广泛应用，，主要在变形监控、精密机械控制、港口自动化、海上施工定位、飞机进近及船舶靠泊、精细农业、气象服务等领域。
未来其增长将随着技术的成熟而呈现快速增长态势，每年增长将在30％以上，预计到2015年，该市
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