一文帶你看懂中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)-預(yù)計明年全面建成北斗三號

中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)射情況

中國北斗衛(wèi)星發(fā)射始于2000年，至2007年共發(fā)射了四顆試驗衛(wèi)星，不過至今已經(jīng)全部退役。2007年開始，中國政府開始構(gòu)建自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，截止到2019年11月，共發(fā)射了49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，目前正常服役的有29顆，退役3顆。

中國北斗導(dǎo)航發(fā)展規(guī)劃-即將完成第三階段

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)按照“先有源、后無源”、“先區(qū)域、后全球”的發(fā)展思路，按照“三步走”的總體規(guī)劃分布實施。2007年，北斗二號第一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，目前已建成了由14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運行的北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗三號：計劃于2020年向全球用戶提供基本導(dǎo)航、短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位服務(wù)。2017年11月5日，北斗三號第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，開啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時代。2018年12月27日，北斗三號基本系統(tǒng)正式向“一帶一路”及全球提供基本導(dǎo)航服務(wù)。2019年6月25日，第四十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的第二十一顆組網(wǎng)衛(wèi)星、第二顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，未來北斗系統(tǒng)覆蓋能力和服務(wù)性能有望提升。

三代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對比 第三代性能明顯提升

北斗一代只能作為試驗性平臺。北斗一代由于無法在高速移動的平臺上使用，所以其軍事用途非常有限，無法為軍隊信息化建設(shè)提供有利保障。同時由于北斗一代是區(qū)域性的，只能覆蓋中國和周邊一些國家和地區(qū)，所以無法和美國及俄羅斯的導(dǎo)航衛(wèi)星相抗衡。雖然北斗一代功能無法與GPS相抗衡，但通過北斗一代的研制和應(yīng)用，中國積累了大量的高技術(shù)人才和實戰(zhàn)經(jīng)驗，為新一代導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

北斗二代在歸納積累北斗一代的基礎(chǔ)上，二代不僅完全兼容了一代的功能，而且在用戶容量、定位精度、服務(wù)區(qū)域、動態(tài)性能和抗干擾能力等方面都有了較大提高。北斗二代采用與GPS相同的無源定位，徹底打開了中國軍事應(yīng)用的空間。還提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種服務(wù)方式，開放服務(wù)是向全球免費提供定位、測速和授時服務(wù)，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度50納秒。授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，授權(quán)提供更好的定位、測速、授時和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。

與北斗二代相比，除了信號覆蓋區(qū)域從亞太地區(qū)擴大到全球外，北斗三代在精度上有了更進一步的提升，定位精度2.5-5米，授時精度20納秒，將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)，并且將為付費用戶提供更高精度等級的服務(wù)。隨著“北斗”地基增強系統(tǒng)提供初始服務(wù)，它還可提供米級、亞米級、分米級，甚至厘米級的服務(wù)。

作為世界上唯一的由3種軌道衛(wèi)星構(gòu)成的導(dǎo)航系統(tǒng)的北斗三代在技術(shù)創(chuàng)新上更是有了重點的突破，其中圓地球軌道衛(wèi)星采用了新型的導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺，地球靜止軌道衛(wèi)星與傾斜地球同步軌道衛(wèi)星采用大型衛(wèi)星平臺，更好第集成多種載荷，兼容實現(xiàn)天基數(shù)據(jù)傳輸、可動點波束功率增強、短報文通信和位置報告等系統(tǒng)。北斗三代還在世界上首次實現(xiàn)了衛(wèi)星的在軌自主完好性監(jiān)測功能，其首次配備了相控陣星間鏈路，實現(xiàn)衛(wèi)星之間的雙向精密測距和通信，從而能夠進行多星測量，自主計算并修正衛(wèi)星的軌道位置和時鐘系統(tǒng)，大大減少對地面站的依賴，提高整個系統(tǒng)的定位和服務(wù)精度。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航市場呈現(xiàn)飛速發(fā)展趨勢

未來幾年，隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的日益完善，市場需求的不斷增長，以及芯片小型化、低功耗、低成本的發(fā)展，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)將進入體系化發(fā)展和全球服務(wù)的新階段。而隨著航天衛(wèi)星科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，衛(wèi)星應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算相融合，拓展出更加廣闊的市場空間。在軍民融合上升為國家戰(zhàn)略的大背景下，民用市場將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的局面。其中，在行業(yè)應(yīng)用方面，工程測量、資源勘察、氣象預(yù)報、農(nóng)業(yè)精細化生產(chǎn)等領(lǐng)域的示范應(yīng)用將逐漸推廣。大眾市場方面，民生關(guān)愛將成為主要增長點，北斗智能安全學(xué)生證、北斗智能安全校園管理系統(tǒng)平臺、老人關(guān)愛卡等將成為投資重點;另外，消費端定位導(dǎo)航服務(wù)將從原先單一的定位功能逐步延伸到消費、娛樂、社交等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。按照中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2010年我國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模為15億元，到2015年市場規(guī)模增長到280億元，預(yù)計到2020年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過4000億元人民幣，北斗導(dǎo)航市場規(guī)模占到衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模的60%，重要應(yīng)用領(lǐng)域達到80%以上，屆時北斗市場規(guī)模將上升到2400億元左右規(guī)模。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)本身相當(dāng)復(fù)雜，涉及到從衛(wèi)星制造發(fā)射到地面基建再到終端制造和研發(fā)等，這中間涉及到的產(chǎn)業(yè)鏈非常長。面對日趨激烈的同質(zhì)化競爭以及市場越來越多樣化的產(chǎn)品需求，只提供某一方面單一產(chǎn)品或服務(wù)的企業(yè)將很難在市場競爭中脫穎而出甚至可能會被市場淘汰。

相關(guān)企業(yè)只有從設(shè)備、服務(wù)、運營等多方面廣泛布局才能最終形成自己的生態(tài)圈，才能在市場競爭中始終保持領(lǐng)先地位。為了形成自己的完整產(chǎn)業(yè)鏈，預(yù)計在今后幾年中相關(guān)企業(yè)內(nèi)部對新產(chǎn)品新業(yè)務(wù)的投資將會顯著增加，同時企業(yè)之間特別是產(chǎn)業(yè)的上下游企業(yè)之間的收購并購也將會更加頻繁。

在2014-2018年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)處于推廣階段，投資的重點應(yīng)放在芯、OEM板和導(dǎo)航地圖方面;2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)處于普及階段，投資重點應(yīng)放在衛(wèi)星導(dǎo)航的運營與LBS(基于位置的服務(wù))。

2017年，我國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值依然主要集中在中游，占比為約為56%，其中終端集成環(huán)節(jié)最大，占比37%，其次是系統(tǒng)集成環(huán)節(jié);中游產(chǎn)值占較去年同期下降約4%，產(chǎn)值重心已經(jīng)呈現(xiàn)出向下游轉(zhuǎn)移的趨勢。上游產(chǎn)值相對較小，主要原因是我國在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)研究中偏重于衛(wèi)星的研制和發(fā)射，占北斗研究總經(jīng)費的90%，只有不到10%用于導(dǎo)航芯片的開發(fā)研究，這種偏向性影響了北斗芯片的發(fā)展進程?；A(chǔ)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)器件和基礎(chǔ)軟件的占比總額僅約為11.17%，相比2016年變化不大，但產(chǎn)值增速明顯。但是2017年下游產(chǎn)值占比的增加，符合一般產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，這說明我國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)正在向平穩(wěn)發(fā)展階段過渡。而隨著未來北斗系統(tǒng)在應(yīng)用上的不斷深化和普及，預(yù)計到2020年，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大的變化，形成下游產(chǎn)值將占總量的50%左右、中游占40%、上游占10%的格局。

中國北斗產(chǎn)業(yè)化商業(yè)化日趨完善

基礎(chǔ)產(chǎn)品及設(shè)施

目前，我國在北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)全面突破，性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。多款北斗芯片實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，工藝水平達到28納米。同時北斗地基增強系統(tǒng)也有實質(zhì)性的進步。截至2018年12月，在中國范圍內(nèi)已建成2300余個北斗地基增強系統(tǒng)基準(zhǔn)站，在交通運輸、地震預(yù)報、氣象測報、國土測繪、國土資源、科學(xué)研究與教育等多個領(lǐng)域為用戶提供基本服務(wù)。

行業(yè)及區(qū)域應(yīng)用

北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來，已在交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，融入國家核心基礎(chǔ)設(shè)施，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

大眾應(yīng)用

北斗系統(tǒng)大眾服務(wù)發(fā)展前景廣闊?；诒倍返膶?dǎo)航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動智能終端制造、位置服務(wù)等廠商采用，廣泛進入中國大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領(lǐng)域，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)未來發(fā)展前景光明

——潛在市場大

我國已具備完整的北斗高精度應(yīng)用的技術(shù)儲備，能滿足從靜態(tài)到動態(tài)、從事后到實時的多種高精度應(yīng)用需求。2020年商業(yè)航空和通用航空的接收機價格將大幅度降低，這些衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備需求大部分是GPS，一旦北斗導(dǎo)航達到相關(guān)的技術(shù)要求，北斗導(dǎo)航在航空領(lǐng)域的需求將大大提升。根據(jù)民航局《中國民用航空發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》設(shè)立的目標(biāo)，到2020年末，我國通用航空器要達到5000架以上，也就是說2018-2020年間，年均增長600架通用航空器。通用航空器數(shù)量的增加將大幅拉動北斗導(dǎo)航的需求。

——農(nóng)業(yè)應(yīng)用快速跟進

截至2018年，無人駕駛插秧機已大量投入于農(nóng)業(yè)耕作的使用，無人駕駛插秧機因為采用了電機式北斗導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)，可以延長作業(yè)時間，特別是可以在夜間播種作業(yè)。另外，無人駕駛插秧機還有計畝、定位、作業(yè)速度檢測等功能，而導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)又可為后期水稻施肥、植保、收獲等作業(yè)提供精準(zhǔn)位置信息，便于提高水稻種植全程精準(zhǔn)作業(yè)程度，節(jié)省喂秧輔助人工1-2人，可節(jié)省人工成本50%以上。

——新興應(yīng)用發(fā)展不斷擴大

北斗正成為智慧城市發(fā)展關(guān)注的熱點，隨著北斗系統(tǒng)服務(wù)能力的不斷提升，北斗應(yīng)用逐步深入，核心技術(shù)取得突破，基礎(chǔ)產(chǎn)品形成系列，應(yīng)用服務(wù)不斷創(chuàng)新，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)已形成較為完備的產(chǎn)業(yè)體系，進入了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、大眾化、國際化的新階段。同時，在智慧城市建設(shè)的智能交通、智慧物流、智慧旅游、智慧社區(qū)等先行試點領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步開展。

隨著2020年北斗系統(tǒng)服務(wù)范圍覆蓋全球，2035年建設(shè)完善更加泛在、融合、智能的綜合時空體系，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)將迎來由技術(shù)融合創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展共同帶來的升級變革。北斗與移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將加速實現(xiàn)融合創(chuàng)新，以北斗提供的時空信息為核心的導(dǎo)航定位授時服務(wù)產(chǎn)品，必將被越來越多地應(yīng)用到電子商務(wù)、移動智能終端、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、互聯(lián)網(wǎng)位置服務(wù)中，大規(guī)模進入到行業(yè)應(yīng)用、大眾消費、共享經(jīng)濟和民生服務(wù)等領(lǐng)域，深刻且深遠地影響和改變著人們的生產(chǎn)生活方式。北斗“融技術(shù)、融網(wǎng)絡(luò)、融終端、融數(shù)據(jù)”的全面發(fā)展，正形成一個個“北斗+”創(chuàng)新和“+北斗”應(yīng)用的新生業(yè)態(tài)，成為北斗創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展的核心源動力。

以上數(shù)據(jù)來源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國衛(wèi)星應(yīng)用行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，同時前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)申報、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等解決方案。

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