【兩會科技熱點】國之重器！北斗產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展黃金期

2018年2月12日13時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭（及遠征一號上面級），以“一箭雙星”方式成功發(fā)射了第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這次發(fā)射的一箭雙星是中國北斗項目第三步，也是最后一步完成組網(wǎng)的第五顆和第六顆星。至此，距中國北斗系統(tǒng)組網(wǎng)的35顆衛(wèi)星目標，僅差6顆就即將完成。        中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS），簡稱北斗系統(tǒng)，是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。到2020年，北斗衛(wèi)星完整系統(tǒng)將建成。根據(jù)規(guī)劃，在2018年年底前，北斗三號將建成18顆衛(wèi)星的基本系統(tǒng)，具備為“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供服務(wù)的能力。        印媒稱，北斗衛(wèi)星完整系統(tǒng)建成后，將與美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）相匹敵，因而中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)成為另一個導(dǎo)航選項。目前,北斗二號系統(tǒng)已經(jīng)向亞太區(qū)域用戶提供穩(wěn)定服務(wù)超過5年,且在軌運行情況良好。那么，北斗產(chǎn)業(yè)今后將迎來什么樣的重大機遇？        經(jīng)過20多年的建設(shè)和北斗一、二代的不斷驗證,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化方面都得到了充分的發(fā)展和完善。隨著北斗三號加速建設(shè),北斗作為中國的國之重器將加速構(gòu)建中國乃至世界的時空信息體系核心,已經(jīng)逐漸成熟的北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)將伴隨著更高性能和更先進的技術(shù)支持而迎來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金期。        

北斗導(dǎo)航是萬物互聯(lián)的“傳感器”        繼美國GPS、俄羅斯GLONASS之后，北斗系統(tǒng)讓中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家，正是這些衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以廣泛、便捷、廉價的方式連接了時間和空間，為萬物互聯(lián)提供最基本的可能。北斗系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風曾說：“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航所提供的位置和時間信息，將成為萬物互聯(lián)不可或缺的要素，既是至關(guān)重要的物品標簽，也是一切經(jīng)濟活動的記錄，更是世界生生不息的見證?！?img src="http://www.glac.org.cn/uploadfile/2018/0309/20180309101455177.jpg" class="do-remote-img" data-remote-img-src="http://www.glac.org.cn/uploadfile/2018/0309/20180309101455177.jpg">

北斗導(dǎo)航技術(shù)與地基增強技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)融合,提升時空信息的精確度。目前最先進的北斗系統(tǒng)定位精度大概在2米至5米范圍,距離滿足共享單車電子圍欄的高精度需求還有差距。北斗通過增設(shè)地面基站建設(shè)北斗地基增強系統(tǒng),聯(lián)合衛(wèi)星“天地定位”修正誤差。2017年6月,經(jīng)過初始服務(wù)測算顯示,北斗地基增強系統(tǒng)可以提供米級、亞米級、分米級,甚至厘米、毫米級的服務(wù)。隨著性能的持續(xù)提升,北斗系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用范圍也將得以進一步拓寬。        在環(huán)境監(jiān)測方面,通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對具有相應(yīng)環(huán)境指標的地點進行精確定位,從而通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對環(huán)境狀況實時全面的了解,且方便快捷,改變傳統(tǒng)人工監(jiān)測時效性差的問題。        在智能交通方面,車輛安裝北斗系統(tǒng)接收芯片用于對車輛進行精確導(dǎo)航和定位,同時車內(nèi)配置采集載重、測速信息的傳感器,將采集后的信息通過物聯(lián)網(wǎng)傳送給交通監(jiān)測中心,監(jiān)測中心通過技術(shù)處理,可獲得這些車輛的位置、是否超載、是否超速等信息,并可在必要時向駕駛員發(fā)送消息進行提醒和對行車狀態(tài)進行控制,還可以利用北斗系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集實時的路況信息,利用北斗系統(tǒng)的短信通信功能,隨時對路況進行播報。        在物流方面,可以在每個物品上都貼上唯一的電子標簽,并嵌入微型北斗導(dǎo)航芯片,當顧客想知道物品信息時,可以利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)射定位信號給微型北斗導(dǎo)航芯片,然后將信息傳給RFID站,通過RFID站連接物聯(lián)網(wǎng),顧客就可以在移動IP技術(shù)的幫助下,利用移動終端就可以隨時隨地獲取實時的物流信息。        在災(zāi)害監(jiān)測方面,可以對地震、海嘯等災(zāi)害進行早期監(jiān)測、預(yù)警。一旦發(fā)生地震、海嘯等地質(zhì)災(zāi)害,在地面通信系統(tǒng)癱瘓后或沒有通信信號的盲區(qū)時,北斗系統(tǒng)不但可以給檢測站提供導(dǎo)航定位信息,而且可以通過接受傳感器信息實時檢測該區(qū)域的災(zāi)害情況,同時可以利用北斗系統(tǒng)的短報文功能,及時對災(zāi)害情況進行報告,給救援提供便利。        中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其說，作為國家重器，北斗將像水、電，還有公路一樣，保障社會的運行發(fā)展。        

北斗產(chǎn)業(yè)鏈：中游產(chǎn)值最大 下游保持快速增長態(tài)勢        北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈可分為五個關(guān)鍵環(huán)節(jié):1,衛(wèi)星制造;2,衛(wèi)星發(fā)射;3,地面設(shè)備;4,衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用;5,下游市場。衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游、下游三個方面。上游包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)器件和基礎(chǔ)軟件,主要是天線、芯片、板卡、地圖、軟件等基礎(chǔ)類產(chǎn)品,是衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備的核心部件。中游包括終端集成和系統(tǒng)集成兩方面,包括手持終端、接收機、車載終端、船載終端等完整的衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備產(chǎn)品,以及集成軟硬件產(chǎn)品的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件。下游則是運營服務(wù),包括為用戶提供入網(wǎng)注冊、導(dǎo)航定位及基于位置的綜合信息服務(wù)等。        《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,2016年中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)總體產(chǎn)值達到2118億元,同比增長22.06%。其中,上游、中游、下游的產(chǎn)值占比分別為15%、56%、31%。產(chǎn)業(yè)鏈上游和中游的總體產(chǎn)值雖較2015年有所提升,但規(guī)?；瘧?yīng)用造成芯片和終端產(chǎn)品價格仍保持在較低水平,相關(guān)產(chǎn)值增速持續(xù)放緩,而以運營服務(wù)為主的產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)值則保持快速增長態(tài)勢。        近年來,隨著北斗性能以及覆蓋范圍的同步提升,北斗產(chǎn)業(yè)化全面顯著提速。截至2017年4月,北斗導(dǎo)航型芯片模塊銷售已突破3000萬片,高精度板卡和天線的銷量分別占據(jù)國內(nèi)市場30%和90%的份額,并輸出至70余個國家和地區(qū)。目前國內(nèi)從業(yè)企業(yè)超過1.4萬家,從業(yè)人員超過45萬名,國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長率超過15%,預(yù)計2017年總產(chǎn)值將超過2500億元,其中北斗的貢獻率可達80%,芯片銷售超過5000萬片。        導(dǎo)航芯片的優(yōu)劣很大程度上決定了衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的性能,芯片技術(shù)更直接關(guān)系終端體積、重量、成本和性能,也能直接影響北斗下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在2012年北斗二號完成亞太覆蓋的時候,北斗的應(yīng)用在很大程度上被芯片所限制,“有機無芯”一度成為北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸。經(jīng)過5年的發(fā)展,目前芯片工藝由0.35微米提升到28納米,總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。截至2017年底,國產(chǎn)北斗芯片累計銷量突破5000萬片,接收機天線已占國內(nèi)市場份額的90%。        

擁有高精度的北斗板卡是關(guān)鍵        板卡是利用導(dǎo)航芯片、外圍電路和嵌入式控制軟件,制成帶輸入輸出接口的板級產(chǎn)品,用戶利用這個模塊結(jié)合應(yīng)用需求能夠開發(fā)各種應(yīng)用。北斗芯片及板卡的功能相當于電腦的CPU與主板,用于信號接收后的解調(diào)和解算。高精度OEM板卡是高精度GNSS終端設(shè)備的核心,其成本占到了GNSS終端總成本的60%以上。在整個衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中,板卡、芯片技術(shù)屬于尖端中的尖端,有了自主知識產(chǎn)權(quán)的板卡和芯片,才能提高整個系統(tǒng)設(shè)備的性能。        經(jīng)過10多年的發(fā)展,中國高精度GNSS產(chǎn)業(yè)已基本形成并初具規(guī)模,產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)企業(yè)的競爭格局初步形成。在國產(chǎn)產(chǎn)品替代的背景下,衛(wèi)星導(dǎo)航板卡價格逐年降低,目前板卡按照功能可分為測量型板卡和導(dǎo)航型板卡。        測量型板卡:此類產(chǎn)品定位精度在厘米級,用于測后數(shù)據(jù)處理,需要應(yīng)用復(fù)雜的定位算法,技術(shù)難度遠高于導(dǎo)航型板卡。此類產(chǎn)品受量價模式影響較小,國產(chǎn)產(chǎn)品價格低于國外產(chǎn)品,國內(nèi)產(chǎn)品未來有望形成替代。目前能生產(chǎn)高精度測量型板卡的上市公司有華力創(chuàng)通、北斗星通、中海達、華測導(dǎo)航等企業(yè)。        導(dǎo)航型板卡:此類產(chǎn)品的定位精度為米級,主要用于實時數(shù)據(jù)處理。由于其對定位算法的要求相對較低,國內(nèi)能夠生產(chǎn)此類產(chǎn)品的企業(yè)較多。但由于受量價比影響較大,相對于純GPS產(chǎn)品,價格上存在劣勢。相對而言,具備導(dǎo)航芯片生產(chǎn)能力的公司,在此類產(chǎn)品上更具有成本價格優(yōu)勢。導(dǎo)航型板卡多為各整機廠商自主開發(fā),國內(nèi)廠商包括北斗星通、華力創(chuàng)通、合眾思壯、華測導(dǎo)航、航天電子等。        根據(jù)上海產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)市場研究報告》數(shù)據(jù),2015年中國高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用市場規(guī)模已達70.83億元,同比增長22.07%。據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航辦公室數(shù)據(jù),截至2017年4月,國產(chǎn)北斗高精度板卡總銷量突破20萬套,占國內(nèi)市場總量的1/3以上。隨著北斗三號全球化建設(shè)的推進,高精度GNSS應(yīng)用有望在智慧駕考、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、無人駕駛等新興產(chǎn)業(yè)的推動下實現(xiàn)高速應(yīng)用,并憑借成本優(yōu)勢特別是更高的性價比實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。        

軍工信息化快速推進，北斗導(dǎo)航必不可少        北斗產(chǎn)業(yè)鏈主要包括空間衛(wèi)星、地面系統(tǒng)和終端設(shè)備等三大部分，應(yīng)用領(lǐng)域包括軍用、行業(yè)應(yīng)用和個人應(yīng)用。隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在定位精度等技術(shù)指標的不斷提升,預(yù)計軍工北斗在未來2年至3年仍將是北斗導(dǎo)航的主要需求所在,有望保持高速增長。軍工需求是北斗的剛性需求,當前仍然以北斗定型終端形式采購,未來有望逐步轉(zhuǎn)化為模塊化采購,但具備核心軍用北斗技術(shù)的企業(yè)仍將持續(xù)受益。        北斗三號的建設(shè)帶來相關(guān)性能的飛躍,軍工北斗設(shè)備在兼容北斗二代的同時需要通過硬件升級才能運用北斗三號更好的性能,因此未來需求將面臨量和質(zhì)的提升。        

北斗車載平穩(wěn)增長  北斗大眾市場持續(xù)拓展        除兼容北斗功能的智能手機和可穿戴式設(shè)備越來越受到大眾關(guān)注外,車載應(yīng)用仍然是大眾應(yīng)用市場最為穩(wěn)定的增長點,各類北斗車載應(yīng)用市場保持平穩(wěn)增長態(tài)勢。2015年汽車導(dǎo)航后裝市場終端銷量約為1000萬臺,汽車導(dǎo)航前裝市場終端銷量約為371萬臺,合計1371萬臺,較2014年增加214萬臺。其中,國內(nèi)車輛前裝市場終端銷售收入超過204億元,車輛后裝市場終端銷售收入超過220億元,個人導(dǎo)航儀終端銷售收入約為4億元。        在車聯(lián)網(wǎng)市場方面,用戶需求的迅猛增長及互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用,預(yù)示著車聯(lián)網(wǎng)市場廣闊的發(fā)展前景。2015年車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模約為130億元。工信部于2015年底正式出臺了《車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展創(chuàng)新行動計劃(2015-2020年)》,從頂層設(shè)計上推動車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這將有力推動車聯(lián)網(wǎng)市場進入發(fā)展黃金期。預(yù)計從2015年至2020年,中國車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)用戶規(guī)模將從1300萬戶增加到5600萬戶,年均增長30%以上。車聯(lián)網(wǎng)滲透率將從2015年的7.65%增長到2020年的24.4%,市場規(guī)模將從130億元增長到665億元,年增長率在30%至50%之間。        參考GPS系統(tǒng)的發(fā)展歷史,隨著北斗全球化覆蓋的完成,北斗系統(tǒng)將在完成維護國防安全這一首要任務(wù)的基礎(chǔ)上,借力相關(guān)政策和資金支持形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈。隨著北斗三號性能的持續(xù)提升,北斗系統(tǒng)正成為未來不可或缺的時空信息平臺,承載物聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛、智慧城市等龐大新興技術(shù)越來越高精度及高頻次的時間空間信息需求。        《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展格局基本形成，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模和國際化水平大幅提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其兼容產(chǎn)品在國民經(jīng)濟重要行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在大眾消費市場逐步推廣普及，對國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場的貢獻率達到60%，重要應(yīng)用領(lǐng)域達到80%以上，在全球市場具有較強的國際競爭力。