卫星定位导航行业分析报告.docx
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卫星定位导航行业分析报告
2019年卫星定位导航行业分析报告
一、全球卫星导航系统状况
1．全球卫星导航系统现状
联合国和平利用外层空间委员会（UnitedNationsCommitteeonthePeacefulUsesofOuterSpace，COPUOS）与全球卫星导航系统国际委员会（ICG，InternationalCommitteeonGNSS）定义的全球导航卫星系统都包括4个主要系统供应商，即中国的北斗导航系统（Compass/BeiDou）、欧盟的伽利略系统（GALILEO）、俄罗斯的卫星导航系统（GLONASS）和美国的全球定位系统（GPS）。
全球卫星导航系统发展趋势是：
卫星导航应用由单星座转变为多星座兼容机制，卫星导航系统向多极化制式发展。
卫星导航手段在大多数国家和地区成为代替传统导航、定位和定时的唯一手段。
在海、陆、空、天四大应用领域中，凡是需要动态或静态定位、定姿、定时和导航信息的地方都会采用卫星导航信息，驱动卫星导航应用产业迅猛发展。
2．GPS系统的状况
2009年5月，美国审计署办公室（GAO）公开了题为“全球定位系统：
维持与升级该系统广泛应用能力的重要挑战SignificantChallengesinSustainingandUpgradingWidelyUsedCapabilities”的报告，从审计的角度指出了目前GPSIIF建设和GPSIII设计中存在的一些问题，如GPS卫星采购、地面控制设备采购中的问题，评价联邦政府与其他部门间的协调情况等，还包括项目的进展、技术的可行性、对国家安全的影响等提出自己的观点。
报告中明确指出：
由于GPS提供定位、导航、授时已经成为美国国家安全的基础设施，成为国内外公众提供公共与商业服务的关键工具。
美国政府不能允许GPS出现故障，GPS要一直处于全球领先地位。
面对俄罗斯GLONASS系统、欧盟Galileo系统和我国北斗系统的竞争，站在美国政府的立场上，绝对不会让GPS停止服务，甚至根本不会让GPS降低服务质量，只会越来越好，这是符合美国的全球政治、军事和商业利益的。
1994年4月3日，24颗Block-II型工作卫星发射完毕，GPS系统投入全面运行。
GPS系统自投入使用以来，虽然国际形式不断出现紧张局面，地区冲突也时有发生，并且出现过局部战争，但美国并没有关闭或者在局部地区停止使用GPS。
在未来多系统竞争的国际环境下，美国关闭或停止使用的可能性也极小。
3．我国政府对GPS系统的应用策略
我国政府对于GPS系统的应用，特别是民用市场，始终是开放的态度。
对于影响国家命脉的行业，如通信、电力、金融、军事设施等，要考虑使用多星兼容系统，提倡优先使用我国的北斗导航系统，或者作为备份系统。
二、行业管理体制及主要法规政策
1.行业主管部门和行业监管体制
我国的卫星导航系统技术开发及设备制造行业主要采用统一监管和行业自律相结合的管理模式。
工业和信息化部主要负责行业整体的规划发展；组织制定本行业的技术政策、技术体制和技术标准；拟定本行业的法律、法规，发布行政规章。
中国全球定位系统技术应用协会是本行业的自律性组织，其主要作用包括：
研究我国GNSS技术应用的有关方针政策，向有关决策机关提出建议；开展GNSS技术应用和发展方面的学术和管理交流活动；接受委托承担科技项目论证、科技成果鉴定、新产品评优和技术职称资格评审,举办科技成果、成就展览；组织行业产品的测评、认证和市场推广活动；推动GNSS技术应用,开展技术服务，提供科技咨询；协助政府有关部门,协调组织跨行业重大GNSS科学研究、生产工程的计划实施；促进我国卫星导航定位产业的发展，发挥卫星导航定位对我国社会、经济发展的积极推动作用。
目前，本公司是中国全球定位系统技术应用协会第四届理事会理事。
2.行业主要法律法规及政策
（1）卫星导航产业的相关政策
1）2009年2月2日，国家发展和改革委员会高技术产业司《关于2009年继续组织实施卫星应用高技术产业化专项的补充通知》指出：
2009年卫星应用专项重点支持卫星导航应用领域。
2）2008年1月10日，国家发展和改革委员会办公厅发布《关于请组织申报卫星应用高技术产业化专项的通知》指出：
国家发展改革委决定于2008-2009年组织实施卫星应用高技术产业化专项，开展基于GPS/北斗/GLONASS/Galileo卫星导航系统兼容的终端模块化、小型化、低功耗技术及系统应用开发与产业化，重点促进车载前装、双频测量、高灵敏度、GNSS与蜂窝电话融合等重大产品产业化。
3）2007年11月18日，国家发展和改革委员会、原国防科学技术工业委员会印发的《关于促进卫星应用产业发展的若干意见的通知》指出：
要促进卫星导航产业规模化快速发展；加速建立自主卫星定位导航系统，提高卫星导航应用的基础保障能力，大力促进卫星导航终端设备的产业化，推进卫星导航运营关联产业的发展。
4）2007年9月13日，国务院发布的《关于加强测绘工作的意见》指出：
应加强现代化测绘装备建设；加快基础测绘生产基地的装备和设施更新，提高野外测绘高新技术装备水平。
加强应急测绘装备建设。
改善各级基础地理信息存储管理与服务机构的装备条件。
5）2007年8月5日，国务院办公厅下发的《关于印发国家综合减灾“十一五”规划的通知》指出：
要继续推动导航定位卫星在减灾领域的应用，逐步建立由航天航空遥感、卫星通讯、卫星导航和地面应用与网络系统构成的国家卫星减灾体系。
建设国家四级灾害应急救助指挥体系应依托国家应急通讯平台，建立自然灾害信息平台，包括救灾业务数据库、信息资源目录体系、数据采集和交换系统。
6）2007年1月23日，国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局发布《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》。
卫星导航多模增强应用服务系统（含连续观测网络、实时通信网络、数据处理中心和公共服务平台）、基于位置信息的综合服务系统及其应用服务终端（与无线通信网络结合的全球导航卫星系统技术和室内定位技术）、具有导航、通信、视听等多种功能的车辆信息系统、个人导航信息终端，兼容型卫星导航接收机，卫星导航用芯片和嵌入式软件属于优先发展的高科技产业化重点领域。
7）2006年8月，原信息产业部发布的《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中将“卫星导航地面系统及接收机、用户终端及新一代导航技术和产品的关键技术、导航、测控基础性产品的关键技术、导航、测控技术与其他专业技术融合的关键技术”列为发展重点。
8）2005年9月，国家发展改革委办公厅、原国防科学技术工业委员会办公厅发布了《关于加速推进北斗卫星导航系统应用有关工作的通知》。
9）2002年2月11日，《国家计委关于组织实施卫星导航应用产业化专项公告》明确提出基本构建起产品研发制造、系统标准规范和信息综合服务的三大体系，为卫星导航应用产业发展创造良好的环境；突破若干核心技术，加快应用产品的产业化，为卫星导航应用产业发展提供技术支撑及物质基础；建设一批卫星导航应用示范工程，在技术和应用水平上接近国际先进国家，初步形成卫星导航应用的产业规模。
（2）汽车电子产业方面的相关政策
2004年10月，国家发展和改革委员会办公厅发布《关于组织实施汽车电子产业化专项的通知》指出，根据我国汽车电子产业的技术基础和资源特点，拟通过3～5年的努力，主要达到以下目标：
1）形成具有一定产业规模、门类齐全、结构合理，与应用紧密结合的汽车电子产业体系，适应国内汽车工业需求，并面向国际市场，积极参与国际分工与合作；2）扩大国内汽车电子产品在整车中的应用，提高本地化率，增加汽车工业附加值；3）攻克汽车控制平台等芯片核心技术和软件核心技术；4）建立汽车工业设计平台，提升汽车设计水平，增强产业竞争力。
现阶段我国汽车电子产业化的发展重点是：
1）汽车设计、制造、实验的CAD/CAM/CAE软件平台；2）车载信息系统：
包括车载信息系统、车载网络系统、车载智能多媒体系统等；3）汽车电子基础器件：
包括电子控制单元（ECU）、各种传感器、执行器、核心芯片等。
三、行业发展和竞争情况
1.卫星定位导航行业的产业链
卫星导航定位是采用导航卫星为地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。
它由导航卫星、地面台站和用户设备三个部分组成。
导航卫星是卫星导航系统的空间部分，如同太空灯塔，由多颗导航卫星构成空间导航网。
地面台站通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分，用于跟踪、测量、计算及预报卫星轨道并对星上设备的工作进行控制管理。
用户设备接收导航卫星发出的导航电文进行测距定位。
卫星导航综合了传统导航的优点，实现了全球、全天候、高精度的导航定位。
自从GPS正式向全世界开放以来，卫星导航定位行业逐步形成了完整的产业链，主要包括空间系统、基础类产品、终端产品、系统集成与运营服务四大部分。
GNSS产业链图示如下：
（1）空间系统
二十世纪七十年代初，美国和前苏联相继开始规划和建设以军事应用为主的全球导航卫星系统，并在军事与民用领域发挥了重要作用，形成了以卫星导航为核心的新兴产业。
根据军事发展的需求，我国于二十一世纪初建立了北斗区域导航定位系统，标志着中国已经开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统。
随着需求的不断增长和航天技术的不断发展，导航卫星系统在政治、军事和经济发展中作用不断增强，正在进行着一系列重大变化：
美国、俄罗期相继提出了GPS和GLONASS的现代化计划，欧盟与欧空局正在建立欧洲自主的、由民营部门管理的Galileo计划，我国正在加紧建设北斗二代卫星导航定位系统。
（2）基础类产品和终端产品
基础类产品是卫星导航应用产业的核心基础，包括接收机天线、芯片及模块产品、定位/差分/测向算法、多系统组合导航算法、系统引擎及处理软件、嵌入式GIS引擎软件、地图/导航电子地图等。
卫星导航定位终端实现定位导航功能的原理如下图所示：
GNSS信号从卫星传到地球后，信号非常微弱，淹没在噪声中，因此天线的性能对接收机至关重要。
从全球范围看，我国的天线产品在制造环节上有成本优势，但是还没有掌握高性能天线技术，大部分为出口加工产品。
GNSS芯片是一个门槛较高的产业，它要求非常高的灵敏度，几乎与噪声的灵敏度差不多，这对芯片的设计、生产和测试提出了非常高的要求。
在大众应用市场，目前设计、生产GNSS芯片的厂商仅SiRF、Atmel、Maxim等十多家企业，其中SiRF是最大的芯片生产商，其主打产品是SiRFIII芯片组，具有灵敏度高、定位时间短、功耗低的特点。
在专业应用市场，芯片也是由国外厂商垄断，Trimble（天宝）生产的测量型产品使用的是自主开发的芯片，Navcom和Novatel为第三方提供开发用OEM板。
OEM板是利用导航芯片、外围电路和相应的嵌入式控制软件制成带输入输出接口的板级产品。
由于OEM板接上天线可以接收到导航电文，并计算出导航数据PVT（Position、Velocity、Time，位置、速度和时间），因此也称为接收机板，用户利用这个模块结合应用需求能够开发各种应用。
按照能够解算的卫星导航系统信号，OEM板可以分为单系统和多系统兼容型OEM接收板；按照可接收的频率，可分为单频、双频和多频接收机；按照其输出精度可以分为高精度和导航型接收机；按照价格高低可以分为高中低档；按照用途可以分为测量型、导航型、测姿型、授时型等。
导航电子地图是导航产品的基础要素，其生产具有资金密集、技术密集和劳动力密集的产业特征，为保证导航电子地图的覆盖率、准确性和及时性，初期需要花费大量的人力和财力，后续投入金额也较大。
因涉及国家安全，我国导航电子地图的制作需要国家测绘局的审批。
目前国内具有甲级资质的导航电子地图制
作单位共有13家，其中北京四维图新科技股份有限公司（以下简称“四维图新”）市场份额最大。
根据Frost&Sullivan最新的市场份额统计数据显示,四维图新在2008年中国车载前装导航地图市场占据了65.45%的市场份额；自2003年以来，四维图新已经连续6年在车载导航地图市场份额超过65%，持续领跑中国车载导航电子地图行业。
终端产品因用途不同，一般可分为导航型、测量型、授时型、测姿型、测向型等，其中应用最普遍的、发展最快的、需求量最大的是导航型终端。
目前，卫星导航普遍应用于地理数据采集、测绘、车辆监控调度和导航服务、航空航海、军用、时间和同步、机械控制、大众消费应用等主要领域。
（3）系统集成和运营服务
GNSS应用是一门跨学科、跨领域的综合技术。
系统集成商在正确理解用户业务需求的基础上，将不同功能的软、硬件产品集成在一起，设计和开发专门定制的业务处理应用软件，从而为用户提供一个全面的系统解决方案。
在卫星导航主要应用领域的业务处理中，主要是靠系统集成商提供应用系统，改造了一个个传统的业务模式，将GNSS产品和服务带到国民经济的各个领域和大众生活中去。
运营服务产品主要包括导航服务、高精度信息服务、监控/调度服务、咨询/培训服务等。
导航服务包括基于位置服务（LBS，LocationBasedService）和汽车信息服务（Telematics）等，LBS的终端是导航智能手机和个人导航仪（PND），Telematics的服务对象为车载终端用户。
根据TELEMATICSRESEARCHGROUP预测，2010年世界Telemtics产值将达到350亿美元，其中美国装配率达58%，欧洲装配率为35%，日本装配率为40%。
各行各业的管理需求刺激了GNSS监控/调度服务的发展，目前监控/调度的服务对象包括出租车、运钞车、警车、消防车、救护车、危险品运输车、物流车辆、长途客货运输车等。
根据《（中国）卫星导航应用产业（市场）研究报告》，最近三年我国监控/调度系统集成工程超过2,000个，接入终端超过30万台。
2.GNSS产业的主要厂商情况
3.卫星导航定位行业应用的现状和发展
（1）目前卫星导航技术的应用领域
以GPS为代表的卫星导航应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业，普遍应用于地理数据采集、测绘、车辆监控调度和导航服务、航空航海、军用、时间和同步、机械控制、大众消费应用。
1）地理数据采集
人类80%的活动与空间信息有关，地理数据采集是GNSS最基本的专业应用，用来确认航点、航线和航迹。
国土、矿产、环境调查等需要确定采样的点位信息，铁路、公路、电力、石油、水利等需要确定管线位置信息，房地产、资产和设备巡检需要面积和航迹位置信息。
GIS数据采集产品正在成为满足各行业对空间地理数据需求的常用工具。
2）高精度测量
卫星导航应用给测绘界带来了一场革命，现已广泛应用在大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量及工程测量等领域，在海洋测量和海洋工程中的应用也已经兴起。
与传统的测量手段相比，卫星导航应用有巨大的优势：
测量精度高；操作简便，仪器体积小，便于携带；全天候操作；观测点之间无需通视。
3）车辆监控调度及导航服务
车辆监控调度应用系通过GNSS全球定位技术，利用通信信道，将移动车辆的位置数据传送到监控中心，实现GIS的图形化监视、查询、分析功能，对车辆进行调度和管理。
车载导航系统结合了卫星导航技术、地理信息技术和汽车电子技术，可在显示器上精确显示汽车的位置、速度和方向，为驾驶者提供实时的道路引导。
在欧美、日本等国，车载导航仪已成为大众的生活辅助工具，甚至是必需品。
4）航空和航海应用
航空应用
为了满足日益增长的空中运输量的需要，适应新型飞机航程的扩展与航速的提高，克服陆基空中交通管理系统的局限性，国际民航组织（ICAO）决定实施基于卫星导航、卫星通信和数据通信技术的新的空中交通管理系统，即新航行系统。
根据ICAO的要求，新系统和原系统在2005年前同时使用，到2010年全球范围内的陆基系统将逐步停止使用，2010年以后新系统将作为唯一手段在全世界范围内运行。
航海应用：
主要包括救援、导航和港口运作。
1992年2月1日，国际海事组织在全球范围内实施《全球海上遇险和安全系统》（GMDSS），利用INMARSAT卫星改善海上遇险与安全通信，建立新的全球卫星通信搜救网络。
使用了全球卫星导航系统之后，弥补了GMDSS系统在确定位置方面的不足。
海洋和河道运输是当今世界上最广泛应用的运输方式，效率、安全和最优化是海洋和河道运输的重点。
卫星导航技术的应用，有效地实现了最小航行交通冲突，最有效地利用日益拥挤的航路，保证了航行安全，提高了交通运输效益。
卫星导航广泛应用于港口船舶进出港导航、现场调度指挥监控、GIS建库和维护、信息管理系统建设等方面，对加速港口现代化建设起到了不可替代的作用。
5）军用
美国GPS系统当初是为了军事目的而建，建成之后在诸如1991年海湾战争、1995年波黑战争、1998年“沙漠之孤”行动、2003年3月开始的“盟军行动”等历次局部战争中发挥了重要作用。
卫星导航在军事上的应用：
为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息；为精确制导武器进行精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向等。
6）时间和同步
卫星导航系统的每颗卫星都装有世界上最先进的原子钟，导航卫星通过下发导航电文将其时间信息传与世界上所有有需求的用户。
无线通讯网络可以利用卫星导航提供的时间信息进行管理、标识和在多频率之间进行同步；电力设备及网络使用时间信息作为时间基准，进行时间标记，而且还作为通用参考，用于所有系统的监控和控制之中。
7）机械控制
卫星导航技术的应用推进了机械工业自动化、产业化的发展进程，使用卫星导航技术辅助控制的机械可用于防浪海堤建筑施工系统；道路桥梁建筑施工系统；航道疏浚系统；露天矿山和铁路、公路隧道开挖；精准农业等。
8）消费应用
娱乐、人/动物跟踪、车辆跟踪、车载导航系统及通讯应用为消费应用。
与专业性应用相比，消费应用因消费群体广泛，发展潜力更大。
在登山、野外探险、越野滑雪、汽车拉力赛、自驾旅游、穿越沙漠及原始森林等活动中，带有全球卫星导航系统的终端已成为户外娱乐的首选装备。
此外，将卫星导航模块与多媒体娱乐单元相结合形成的娱乐平台可以提供基于位置的多种游戏方式。
卫星导航技术在人/动物跟踪方面的应用方便了对老人、孩子以及其他需要保护的特殊群体的监护；可以实时地得到被监控动物的运动轨迹、习性等信息。
结合了卫星导航功能的通讯设备可以提供用户需要的所有导航定位服务，如信息与导航服务、紧急帮助、跟踪服务、网络相关服务等，这将是通讯业的一次飞跃。
（2）全球市场总体规模
根据AlliedBusinessIntelligence（ABI）的《GPSWorldMarket》报告，2003-2006年间全球卫星导航应用领域产值情况如下：
（单位：
亿美元）
从国外卫星导航技术的发展来看，卫星导航技术首先应用于军事领域，进而其他专业领域，近年来在消费应用领域发展迅猛。
（3）GNSS市场地域分布
中国卫星导航应用起步较欧美和日本晚，2006年产值仅占全球产值2-3%左右。
根据AlliedBusinessIntelligence（ABI）的《GPSWorldMarket》报告，GNSS应用发展最快、应用最为普及的是日本、美国、欧洲等地，占比分别为34%、32%和22%，其他国家占比仅12%。
（4）中国市场总体规模
随着全球GNSS应用的热潮和北斗一号民用化进程的推进，我国卫星导航应用已告别了启蒙阶段，不可逆转地融入我国现代信息社会建设的进程之中，产业化进程也在逐步开始启动。
根据2004年中国全球定位系统技术应用协会信息咨询服务中心编制的《2004-2010年期间中国卫星导航应用市场现状及其预测》，我国GNSS市场呈指数性增长趋势,2004-2010年中国GNSS市场情况预计如下：
与国外卫星导航应用产业相比，我国起步较晚，同样经历了军事应用→其他专业应用→消费应用的发展过程。
从上图中可以看出，2008年我国卫星导航应用领域产值284.80亿元，其中专业应用市场30.60亿元，占总产值的10.74%；消费应用市场254.20亿元，占总产值的89.26%。
专业应用市场占总产值的比重较国外低，专业应用与消费应用发展的空间都很大。
4.GNSS产业的发展趋势
（1）高成长性行业特征
卫星导航应用产业具有高技术、高投入、高附加值、高成长性的特点，随着GNSS技术向民用的开放，它所蕴藏的巨大商机被挖掘出来，在欧美等发达国家，GNSS产业每年创造效益达到数百亿美元。
特别是随着卫星导航接收机的集成微型化，出现各种融GNSS、通信、计算机为一体的个人信息终端，使卫星导航技术从专业应用走向大众，成为继通信、互联网之后的信息产业第三个新的增长点和国家综合国力的重要组成部分。
下图是THTReserch的统计和调查材料，2001年GNSS应用接收机全球销量约为900万套，2002年1,500万套，2003年达到3,000余万套，2004年为6,600多万套，2005年销量越过1亿套的大关，2006年1.43亿套，2007年达到1.95亿套,2008年达到2.5亿套。
在欧美GDP增长率总体走低的情况下，卫星导航产业却取得巨猛增长。
2002年Tom-Tom公司的年销售收入仅为790万欧元，而2008年该公司销售收入为16.74亿欧元,是2002年的211.90倍；2006年Garmin的销售收入为10.89亿美元，2008年Garmin的销售收入为25.38亿美元，是2006年的2.33倍。
我国高度重视卫星导航应用产业的发展，将其作为促进产业结构优化升级的重要途径和手段。
国家发改委已建设一批在技术和应用水平上接近国际先进国家的卫星导航应用示范工程，形成一个市场规模超过百亿元的新产业。
（2）市场应用范围不断扩张，专业应用市场继续稳定增长
GPS系统最初是为军事服务，而后扩展到测绘制图、航空航天等专业应用领域，最近逐步扩展到各种消费应用。
据GPSWorld统计，GPS的应用已经超过了500种。
未来GNSS应用产业的发展，将呈现大产业特征、系统复杂性特征和产业多重关联性特征。
大产业特征是指卫星导航应用产业将卫星导航、蜂窝通信和因特网三种当今世界发展最快的产业结合起来，具有大众化产业的发展基础；系统复杂性是指卫星导航产业跨部门、跨行业、跨学科，因而产业发展较为艰巨；产业的多重关联性是指卫星导航产业能带动通信、计算机、GIS等多个产业的发展。
从技术发展来看，GNSS产业技术朝着低功耗、小型化、芯片组日用化、系统功能透明化、集成化的方向发展，为用户提供价廉物美、界面友好的便携式的GNSS组合设备；从市场发展来看，销售渠道的拓展、新用户的引入、新应用的开发创造了新的前所未有的市场空间。
国外专业产品的主要生产厂家Trimble公司，该公司2006年实现销售收入9.4亿美元，2008年实现销售收入13.29亿美元。
我国已经进入GNSS应用产业的高速发展时期，GNSS应用技术已广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市管理等各部门，新的应用伴随着各行业的发展还在不断涌现。
（3）消费应用市场潜能继续放大，品牌效应将主导消费应用市场
近年来，消费应用已经成为行业的重要发展方向。
2008年，我国车辆监控、车辆导航和信息服务的产值分别为98.6
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