2020中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)研究報(bào)告

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)曾對(duì)當(dāng)前北斗系統(tǒng)建設(shè)、應(yīng)用推廣和國(guó)際化發(fā)展情況進(jìn)行詳述,“在北斗第三代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)過程中,就已經(jīng)開始著力打造基礎(chǔ)產(chǎn)品,推動(dòng)多領(lǐng)域應(yīng)用,帶動(dòng)“北斗+”融合應(yīng)用發(fā)展,促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)?!?/span>
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在2009年起北斗三號(hào)工程啟動(dòng)建設(shè)到現(xiàn)如今的建成開通這十多年間,我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從缺乏競(jìng)爭(zhēng)力到形成增量市場(chǎng)以及跨界競(jìng)爭(zhēng)持續(xù)加劇的階段。
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01
中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)
實(shí)際上,從2012年起,我國(guó)的北斗系統(tǒng)便開始提供正式服務(wù)。
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其中,與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用直接相關(guān)的,包括芯片、器件、算法、軟件、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、終端設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值增速下降明顯,為 1166 億元(+9.07%),占總產(chǎn)值的 33.87%(-1.64%)。而伴隨北斗應(yīng)用進(jìn)一步普及,對(duì)核心產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率已經(jīng)超過 80%。
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可以這樣說,自 2009 年起北斗三號(hào)工程開始啟動(dòng)的十余年間,受到北斗二號(hào)及未完整建成的北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)在定位精度及技術(shù)成熟度上均落后于其他全球?qū)Ш较到y(tǒng),且國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航下游服務(wù)仍為傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航位置服務(wù),較其他先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)缺少競(jìng)爭(zhēng)力,因此市場(chǎng)推廣上主要需要政策支持。
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然而在近三年來,經(jīng)過技術(shù)的積累,市場(chǎng)已經(jīng)孵化出一批具有一定規(guī)模的北斗導(dǎo)航應(yīng)用下游的企業(yè),國(guó)產(chǎn)替代帶來的市場(chǎng)空間逐漸減少,傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航位置服務(wù)市場(chǎng)已經(jīng)逐步進(jìn)入成熟期,部分“+北斗”產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入萌芽階段。
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目前,我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈已形成了完整的內(nèi)循環(huán)。
上游基礎(chǔ)部件是產(chǎn)業(yè)自主可控的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要由基帶芯片、射頻芯片、板卡、天線等構(gòu)成; 中游主要包括終端集成和系統(tǒng)集成,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn); 下游的解決方案和運(yùn)維服務(wù)提供眾多行業(yè)應(yīng)用。
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匯總當(dāng)前多家關(guān)于2020-2025年我國(guó)衛(wèi)星制造、地面設(shè)備以及衛(wèi)星服務(wù)的市場(chǎng)測(cè)算結(jié)果,可以看出,衛(wèi)星服務(wù)市場(chǎng)將成為未來幾年內(nèi)我國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。反映在衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè),則是衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)的下游運(yùn)營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模占比也將在導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈中占比規(guī)模逐漸提高。
02
衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用
上文提到,衛(wèi)星服務(wù)市場(chǎng)將成為未來幾年內(nèi)我國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。而衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的服務(wù)市場(chǎng)主要以裝載了衛(wèi)星導(dǎo)航終端以及導(dǎo)航與位置相關(guān)服務(wù)為主?;诖耍l(wèi)星導(dǎo)航地面系統(tǒng)、終端設(shè)備及運(yùn)營(yíng)存在如下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
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① 衛(wèi)星導(dǎo)航終端
盡管衛(wèi)星導(dǎo)航下游不同應(yīng)用的用戶終端設(shè)備存在一定差異,但各類終端的共同點(diǎn)即裝載了衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊以及天線等器件。
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衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊方面,其包括芯片、板卡等元器件。技術(shù)發(fā)展上具體涉及低成本、提高抗干擾技術(shù)、發(fā)展終端與高精度定位的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量、環(huán)境智能化技術(shù)以及多??缃缟疃热诤霞杉夹g(shù)。
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此外,衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用中的無人系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航精度、可靠性及智能性具有較高要求,涉及到衛(wèi)星導(dǎo)航終端接收機(jī)的抗干擾技術(shù),與高精度定位的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量和環(huán)境智能化技術(shù);同時(shí),多??缃缟疃热诤霞杉夹g(shù)則體現(xiàn)在多技術(shù)多產(chǎn)業(yè)之間的深度融合。
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②導(dǎo)航與位置相關(guān)服務(wù)
在《中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2020 年)》中,提出了基于北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航與位置相關(guān)服務(wù)發(fā)展重點(diǎn):
基于北斗三號(hào)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),將全面推進(jìn)七大服務(wù):基本導(dǎo)航服務(wù)、地基增強(qiáng)服務(wù)、星基增強(qiáng)服務(wù)、全球短信通信服務(wù)、區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)、搜索救援服務(wù)和精密單點(diǎn)服務(wù); “+北斗”將以各行各業(yè)的需求為前提,充分利用北斗技術(shù)為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、升級(jí)改造、換代更新、跨越發(fā)展服務(wù),在十年內(nèi)逐步推進(jìn)時(shí)空信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展; 導(dǎo)航與通信的融合將進(jìn)入實(shí)操期。特別是在 5G 的部署發(fā)展過程中,既可通過充分利用現(xiàn)有的,包括導(dǎo)航和通信資源在內(nèi)的各種資源,著力打造時(shí)空多信源、感知、傳輸、服務(wù)一體化網(wǎng)絡(luò),運(yùn)用眾籌眾包眾創(chuàng)模式,群策群力地推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),將服務(wù)提供商、消費(fèi)用戶群納入進(jìn)來,實(shí)現(xiàn)共建共享共贏。
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03
衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的未來發(fā)展
從當(dāng)前全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能上比較來看,我國(guó)北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能在亞太地區(qū)優(yōu)于全球其他三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能參數(shù),在其他地區(qū)與全球其他三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能參數(shù)持平。
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| 計(jì)劃名稱 | 研制單位 | 衛(wèi)星功能 | 部署數(shù)量(顆) | 部署計(jì)劃 |
| 微厘空間一號(hào)系統(tǒng) | 北京未來導(dǎo)航科技有限公司 | 導(dǎo)航通信一體化增強(qiáng)系統(tǒng) | 120(LEO) | 120顆低軌微納衛(wèi)星構(gòu)成的導(dǎo)航通信一體化增強(qiáng)系統(tǒng),2018年成功發(fā)射技術(shù)驗(yàn)證S1星,2020年7月S2星發(fā)射失敗 |
| 時(shí)空道宇低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng) | 吉利科技集團(tuán) | 商用低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng) | 不低于500(LEO) | 吉利為臺(tái)州衛(wèi)星項(xiàng)目將投資22.7億元,并計(jì)劃到2025年,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)衛(wèi)星500顆 |
預(yù)計(jì) 2025年前,我國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星需求約 5-6 顆,國(guó)內(nèi)星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)用衛(wèi)星 620 顆左右。
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而衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的發(fā)展離不開軍用和民用兩個(gè)領(lǐng)域,因?yàn)樾l(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)同樣在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都具有日益重要的作用。本文研究的是衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的民用應(yīng)用,因此軍用領(lǐng)域的發(fā)展在此不提。
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消除定位盲區(qū)方面,我國(guó)的當(dāng)前正在建設(shè)廣域室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航系統(tǒng),即羲和系統(tǒng),可有效解決衛(wèi)星導(dǎo)航存在的室內(nèi)定位盲區(qū),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、地下等衛(wèi)星信號(hào)屏蔽地區(qū)的導(dǎo)航需求。
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多系統(tǒng)融合發(fā)展方面,主要在于全球幾大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的合作兼容,用戶可以根據(jù)不同需要切換到不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),充分體現(xiàn)不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的互補(bǔ)性,也能為系統(tǒng)的精度和可用性帶來更好的改善。目前我國(guó)已與美國(guó)于 2017 年 11 月簽訂協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在信號(hào)領(lǐng)域的射頻兼容,同時(shí)于 2019 年 8 月與俄羅斯簽訂協(xié)議,表明了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也將與格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容與互操作。
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通導(dǎo)一體化方面,在智能融合發(fā)展的自動(dòng)化時(shí)代背景下,導(dǎo)航與通信的融合成為一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì),其實(shí)質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)時(shí)空信息的智能服務(wù)。伴隨當(dāng)前全球眾多低軌寬帶通信衛(wèi)星星座計(jì)劃路線的開展,存在數(shù)百顆或者幾千顆衛(wèi)星的星座開始把通信與導(dǎo)航作為一體化載荷加以設(shè)計(jì)。所以天基的導(dǎo)航與通信的一體化融合有望最先開展,其次就是地基的通信與導(dǎo)航融合,5G 及 WiFi 網(wǎng)絡(luò)的通導(dǎo)一體化運(yùn)作均可能成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。
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拓展新應(yīng)用方面,當(dāng)前我國(guó)已由導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展階段進(jìn)入應(yīng)用與服務(wù)的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展期和全盛期。衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)或?qū)摹氨倍?”時(shí)期轉(zhuǎn)折性地發(fā)展到“+北斗”時(shí)期,即重點(diǎn)從新興技術(shù)的引領(lǐng)作用轉(zhuǎn)向與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,發(fā)揮其對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和整合的強(qiáng)大作用,包括無人系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)等可以基于衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)智能融合、萬物互聯(lián)的新時(shí)空技術(shù)及其服務(wù)產(chǎn)業(yè)。
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來源:中關(guān)村藍(lán)海軍民融合產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)
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