北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景分析

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景分析

一、北斗系統(tǒng)順利推進(jìn)

GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn),為用戶提供全天候的位置、速度、時(shí)間信息.GNSS的最大特點(diǎn)是軍民兩用,已經(jīng)成為信息時(shí)代國家安全和經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事方面具有重要意義.由于其軍民兩用的獨(dú)特性和對國民經(jīng)濟(jì)的重要性,世界主要經(jīng)濟(jì)體競相發(fā)展完全獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目前世界四強(qiáng)格局由美國GPS、歐洲伽利略GALILEO、俄羅斯格洛納斯GLONASS和中國北斗BDS組成.

1、北斗系統(tǒng)研發(fā)建設(shè)三步走

北斗系統(tǒng)根據(jù)國家規(guī)劃分為三步實(shí)施,2012年已建成北斗二號系統(tǒng),為亞太地區(qū)用戶提供服務(wù)；目前正在建設(shè)北斗三號系統(tǒng)（北斗全球系統(tǒng)）,預(yù)計(jì)能在2020年前后完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),為全球用戶提供服務(wù).北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)三步走戰(zhàn)略

北斗系統(tǒng)三步走戰(zhàn)略具體規(guī)劃北斗系統(tǒng)三步走戰(zhàn)略具體規(guī)劃北斗系統(tǒng)空間構(gòu)成覆蓋精度備注北斗一號3顆GEO衛(wèi)星中國定位精度優(yōu)于20m；單向授時(shí)精度達(dá)到100ns，雙向授時(shí)精度20ns試驗(yàn)系統(tǒng)，采用主動式定位原理，不滿足軍隊(duì)和高動態(tài)用戶應(yīng)用需求北斗二號5顆GEO衛(wèi)星5顆IGSO衛(wèi)星4顆MEO衛(wèi)星亞太定位精度為平面10米，高程10米；測速精度為0.2米/s；授時(shí)精度為單向50ns；有短報(bào)文通信服務(wù)提供廣域差分服務(wù)在亞太服務(wù)區(qū)域和GPS服務(wù)水平相當(dāng)。兩者組合差分定位，精度更高北斗三號27顆MEO（中軌道）衛(wèi)星5顆GEO（同步軌道）衛(wèi)星3顆IGSO（傾斜同步軌道）衛(wèi)星一帶一路（2018）全球（2020）為民用用戶免費(fèi)提供10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)、誤差不超過10ns的時(shí)間服務(wù)，并且將為付費(fèi)用戶提供更高精度等級的服務(wù)相對其他GNSS的功能優(yōu)勢：自主導(dǎo)航功能、衛(wèi)星發(fā)送三頻或者四頻信號、整體兼容性增強(qiáng)、有短報(bào)文通信功能

2、北斗三號密集發(fā)射,承上啟下關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

按照規(guī)劃,中國北斗正在向全球覆蓋穩(wěn)步推進(jìn),2018-2020年是密集發(fā)射衛(wèi)星組網(wǎng)的關(guān)鍵期,北斗三號開始全球組網(wǎng).目前中國已同30個(gè)國家和地區(qū)以及3個(gè)國際組織簽署了98份北斗導(dǎo)航合作協(xié)定,涉及“一帶一路”國家和地區(qū)11個(gè),協(xié)定23份.隨著北斗三號加速建設(shè),將進(jìn)入行業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇期.北斗系統(tǒng)建設(shè)即將進(jìn)入衛(wèi)星密集發(fā)射期

北斗系統(tǒng)未來3年升級規(guī)劃北斗系統(tǒng)未來3年升級規(guī)劃北斗系統(tǒng)規(guī)劃北斗二號系統(tǒng)2018年發(fā)射2顆北斗二號備份衛(wèi)星，繼續(xù)提升北斗區(qū)域服務(wù)性能北斗三號系統(tǒng)2017年發(fā)射6～8顆北斗三號MEO衛(wèi)星；2018年發(fā)射10顆北斗三號MEO衛(wèi)星和1顆北斗三號GEO衛(wèi)星；2019年-2020年，發(fā)射6顆北斗三號MEO衛(wèi)星、3顆北斗三號IGSO衛(wèi)星和2顆北斗三號GEO衛(wèi)星北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)2018年完成北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)第二階段建設(shè)，試播發(fā)覆蓋全國主要區(qū)域的米級、分米級定位精度，以及加密覆蓋區(qū)厘米級和后處理毫米級修正數(shù)北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)2018年發(fā)射首顆北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)GEO衛(wèi)星；2019年，完善地面監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)；2020年，完成兩顆GEO衛(wèi)星發(fā)射，逐步形成覆蓋我國及周邊地區(qū)的星基增強(qiáng)初始服務(wù)能力國家綜合PNT體系2030年構(gòu)建基準(zhǔn)統(tǒng)一、覆蓋無縫的國家綜合PNT體系《中華人民共和國衛(wèi)星導(dǎo)航條例》條例已經(jīng)開始全面起草，立法將使得我國北斗系統(tǒng)商業(yè)化加速落地，國內(nèi)外應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域?qū)⒂谐浞值姆ɡ硪罁?jù)與GPS競爭

3、自主程度穩(wěn)步提升,北斗產(chǎn)值持續(xù)增長

目前中國北斗芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,跨入28納米的工藝新時(shí)代,最低單片價(jià)格降至人民幣6元以下,總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品.目前,北斗導(dǎo)航芯片及模塊銷量已突破8000萬片,輸出90余個(gè)國家和地區(qū).北斗先天具有軍民兩用屬性,下游應(yīng)用主要包括軍用、民用專業(yè)市場、民用大眾消費(fèi)市場等三個(gè)方向.目前北斗在軍用領(lǐng)域優(yōu)勢突出,可與民用專業(yè)市場和GPS等其他GNSS系統(tǒng)相互兼容,在民用大眾消費(fèi)市場也即將迎來彎道超車機(jī)遇.國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)從2015年的約2000億元增長至2020年的4000億元,其中北斗系統(tǒng)滲透率不斷提升,北斗導(dǎo)航市場空間有望由2015年的420億提升至2020年的2600億.北斗導(dǎo)航產(chǎn)值持續(xù)增長

二、軍改壓制因素解除,軍用北斗爆發(fā)在即

GPS即衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的鼻祖最初便是為了滿足軍用需求而研發(fā),因此衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有軍民兩用的特點(diǎn).目前北斗下游應(yīng)用仍聚焦在軍用市場,可為軍隊(duì)提供導(dǎo)航位置服務(wù)、授時(shí)服務(wù),并利用衛(wèi)星通信功能傳達(dá)指示、命令、收集各部隊(duì)的基礎(chǔ)地理位置信息,為指揮部提供有效的戰(zhàn)場管理數(shù)據(jù).具體應(yīng)用場景包括步兵、車輛、艦船、軍機(jī)、彈藥多種場景.可以提供定位導(dǎo)航、監(jiān)控指揮、軍種協(xié)同、精確制導(dǎo)、提高非軍事行動保障能力等多種重要功能.

中國北斗軍用技術(shù)已經(jīng)具備國際先進(jìn)水平.中國察打一體無人機(jī)（彩虹-4）的精確制導(dǎo)武器命中率可達(dá)97%以上,主要采用了北斗/慣性導(dǎo)航組合的技術(shù).中國的體系化精確制導(dǎo)彈藥,實(shí)現(xiàn)從50公斤級到1000公斤級全覆蓋,命中精度高.

軍改這一重大歷史事件影響北斗軍用市場.以2015年11月24日中央軍委改革工作會議召開為標(biāo)志,改革強(qiáng)軍戰(zhàn)略開始實(shí)施.中央軍委于2016年1月1日印發(fā)并實(shí)施中央軍委關(guān)于深化國防和軍隊(duì)改革的意見,其中對于軍工產(chǎn)品采購具有直接影響的改革措施包括：改革領(lǐng)導(dǎo)管理體制；改革裝備發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)管理體制,構(gòu)建由軍委裝備部門集中統(tǒng)管、軍種具體建管、戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合運(yùn)用的體制架構(gòu)；裝備發(fā)展建設(shè)實(shí)行軍委裝備部門—軍種裝備部門體制,裝備管理保障實(shí)行軍委裝備部門—軍種裝備部門—部隊(duì)保障部門體制；加強(qiáng)國防動員系統(tǒng)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo).

軍改核心目標(biāo)是提升戰(zhàn)斗力,軍工訂單先抑后揚(yáng).需要注意的是,此次軍改的背景并非是國際形勢日趨和平,國防壓力日益減輕,而是恰恰相反,處于國際地緣政治形勢日益復(fù)雜,緊張情緒加劇,敏感事件頻發(fā)的大背景下.因此受到暫時(shí)壓抑的軍工北斗市場需求,并非取消,僅僅是暫緩,在十三五后三年（2018-2020年）有望深蹲起跳,在補(bǔ)償性采購帶動下,行業(yè)呈現(xiàn)先抑后揚(yáng)的趨勢.

2014年中國國防裝備領(lǐng)域投入約2586億元,其中國防信息化開支約750億元；2015年國防裝備支出約2927億元,其中國防信息化開支約878億元,同比增長17%,占比為30%.根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的調(diào)研報(bào)告,預(yù)測2025年中國國防信息化開支將增長至2513億元,年復(fù)合增長率11.6%,占2025年國防裝備費(fèi)用比例將達(dá)40%,未來10年市場總規(guī)模有望達(dá)到1.66萬億元.另外,根據(jù)美國軍用GPS投入占整個(gè)軍費(fèi)開支比重約1%估算,結(jié)合中國軍費(fèi)預(yù)算歷史情況,預(yù)計(jì)到2020年國內(nèi)軍用北斗導(dǎo)航市場規(guī)模將超過120億人民幣.軍用北斗開支隨軍費(fèi)開支穩(wěn)步增長

中國軍力結(jié)構(gòu)及潛在的北斗終端數(shù)量中國軍力結(jié)構(gòu)及潛在的北斗終端數(shù)量軍種軍事力量數(shù)量北斗終端配比北斗終端數(shù)量陸軍士兵220萬50%110萬坦克6457100%6457裝甲車4788100%4700火炮7956100%7956火箭發(fā)射車1770100%1770海軍航母1100%1護(hù)衛(wèi)艦51100%51驅(qū)逐艦35100%35巡洋艦35100%35潛艇68100%68其他艦艇251100%251空軍戰(zhàn)斗機(jī)1271100%1271攻擊機(jī)1385100%1385運(yùn)輸機(jī)782100%782教練機(jī)352100%352攻擊直升機(jī)206100%206其他直升機(jī)912100%912

三、未來自動駕駛呼喚高精度北斗導(dǎo)航

1、高精度導(dǎo)航應(yīng)用是北斗彎道超車的戰(zhàn)略機(jī)遇

從GPS發(fā)展歷史來看,北斗發(fā)展的真正潛在空間還是在于民用市場,民用市場體量遠(yuǎn)大于軍用和專業(yè)市場,發(fā)展民用導(dǎo)航市場就必須直接和GPS正面競爭,北斗作為后來者面臨成本挑戰(zhàn),僅僅提供同質(zhì)化服務(wù)難以超越GPS.然而由于國際局勢問題,GPS難以提供高度可靠的高精度導(dǎo)航服務(wù),給了北斗通過高精度導(dǎo)航彎道超車的戰(zhàn)略機(jī)遇.隨著信息化社會的發(fā)展,社會各個(gè)行業(yè)積極探索高精度導(dǎo)航服務(wù)應(yīng)用模式,并取得了一定進(jìn)展.我們認(rèn)為,高精度導(dǎo)航服務(wù)代表了未來衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的發(fā)展方向,北斗系統(tǒng)在該領(lǐng)域具有的獨(dú)特優(yōu)勢,是北斗系統(tǒng)拓展民用市場的核心競爭力.高精度導(dǎo)航服務(wù)應(yīng)用案例高精度導(dǎo)航服務(wù)應(yīng)用案例應(yīng)用領(lǐng)域基于北斗高精度導(dǎo)航的應(yīng)用案例自動駕駛千尋位置聯(lián)手蘿卜科技共同推出的"雞蛋車"可根據(jù)路況自動減速避障、根據(jù)路線設(shè)置自動行駛，解放駕駛員雙手雙腳精智云鏡高精度智能后視鏡集后視鏡、行車記錄儀、GPS導(dǎo)航儀、胎溫胎壓檢測儀、紅外夜視鏡于一身，內(nèi)置千尋服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)高精度定位精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)內(nèi)置千尋位置高精度定位服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)避障、編組作業(yè)、夜間作業(yè)，大大降低人工成本，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候作業(yè)智慧房管提供安全監(jiān)測：對于被監(jiān)測對象，對于其傾斜度、各種安全指標(biāo)進(jìn)行7×24小時(shí)連續(xù)、自動化監(jiān)測，結(jié)合阿里云大數(shù)據(jù)分析，為保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、政府來提供數(shù)據(jù)支撐駕駛預(yù)警儀為廣大車主提供高精度的前車碰撞預(yù)警、溜車提醒、車道偏離預(yù)警等駕駛輔助功能，降低交通事故發(fā)生概率駕校教練機(jī)器人機(jī)器人具有安全防控系統(tǒng)，對超車速、超轉(zhuǎn)速、遇障、電子圍欄制動等安全保障手段，可自動預(yù)防初學(xué)學(xué)員錯誤駕駛行為帶來的危險(xiǎn)后果安防星結(jié)合千尋知寸服務(wù)把導(dǎo)航的終點(diǎn)和實(shí)際目的地的誤差縮小到了厘米級，輔助消防車和室外消防拴的對接，降低災(zāi)害帶來的損失。同時(shí)提供的高精度的室內(nèi)地圖以及室內(nèi)消防員定位，實(shí)現(xiàn)消防員生命安全保障一體化解決方案

2、自動駕駛加速發(fā)展,是高精度導(dǎo)航最大的潛在市場

自動駕駛汽車依靠5G、人工智能、視覺計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機(jī)動車輛.近年來全球汽車行業(yè)達(dá)成共識,認(rèn)為自動駕駛代表了未來汽車行業(yè)的發(fā)展方向.實(shí)現(xiàn)自動駕駛是一個(gè)漸進(jìn)過程,目前國際通用的自動駕駛標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)自動駕駛程度逐步提升可以分為5級.汽車行業(yè)正在分階段邁向自動駕駛

推廣自動駕駛僅僅依靠車輛自身傳感器和車輛本身的處理器難以保障行程安全,主要表現(xiàn)在道路地面的異物和凹陷容易造成自動駕駛的判斷錯誤,而高精地圖多維度數(shù)據(jù)能夠很好解決這一問題.從自動駕駛發(fā)展的階段看,L3實(shí)現(xiàn)了駕駛決策由人向車轉(zhuǎn)變,為保證自動駕駛的可靠性,L3以上自動駕駛系統(tǒng)要求動態(tài)信息以較高頻率更新.不同階段自動駕駛對高精地圖要求不同階段自動駕駛對高精地圖要求階段L1L2L3L4概念安全輔助駕駛半自動駕駛高度自動駕駛?cè)詣玉{駛精度2-5m50cm-1m10-30cm10-30cm采集GPS軌跡+IMU圖像提取或高精度POS高精度POS+激光點(diǎn)云高精度POS+激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳統(tǒng)地圖+ADAS車道模型+高精度ADASHAD-Map多源數(shù)據(jù)融合靜態(tài)/動態(tài)靜態(tài)地圖靜態(tài)地圖+動態(tài)地圖靜態(tài)地圖+動態(tài)時(shí)間靜態(tài)地圖+動態(tài)時(shí)間實(shí)時(shí)傳輸融合地圖

預(yù)計(jì)2020-2025年,國內(nèi)自動駕駛新車滲透率至少提升一倍,2025年左右出現(xiàn)自動駕駛拐點(diǎn).我們預(yù)計(jì)2020年國內(nèi)自動駕駛滲透率接近30%,至2025年翻一倍達(dá)60%左右.基于對自動駕駛底層技術(shù)成本曲線的估算,2025-2027年將是自動駕駛與人力駕駛的經(jīng)濟(jì)平價(jià)點(diǎn),此后市場對自動駕駛的需求將穩(wěn)步上升.中國自動駕駛滲透率預(yù)測

2025-2027年左右自動駕駛拐點(diǎn)出現(xiàn)

3、自動駕駛高精度導(dǎo)航市場空間巨大

北斗高精度導(dǎo)航需求將先于自動駕駛爆發(fā).目前自動駕駛發(fā)展還處于初級階段,完全自動駕駛的前提條件是需要北斗高精度定位服務(wù),并且北斗可以在進(jìn)入自動駕駛時(shí)代之前,為各個(gè)階段的手動/半自動駕駛提供增強(qiáng)服務(wù).其需求和技術(shù)的連續(xù)性可以持續(xù)自動駕駛發(fā)展成熟的整個(gè)過程.我們判斷,北斗高精度定位需求有望在全面自動駕駛需求興起之前先行爆發(fā),作為一項(xiàng)標(biāo)配設(shè)備,逐步應(yīng)用于國內(nèi)汽車市場.鑒于目前產(chǎn)業(yè)龍頭發(fā)力高精度導(dǎo)航/高精度地圖,我們判斷,2018年龍頭公司少數(shù)車型開始配置高精度導(dǎo)航模塊；2021年應(yīng)用于飛速公路的4級自動駕駛汽車出現(xiàn),高精度導(dǎo)航模塊全面應(yīng)用于豪華車并繼續(xù)擴(kuò)散；2025年高精度導(dǎo)航成為汽車行業(yè)標(biāo)配產(chǎn)品,可以在市區(qū)使用5級自動駕駛汽車.汽車制造商自動駕駛汽車計(jì)劃時(shí)點(diǎn)

中國已經(jīng)成為世界最大的汽車銷售市場,年汽車銷量超過2800萬輛,一旦配置高精度導(dǎo)航模塊規(guī)模,會帶來可觀的高精度導(dǎo)航硬件市場空間.目前應(yīng)用于測繪、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)具等領(lǐng)域的北斗高精度導(dǎo)航模塊單價(jià)為0.3-1萬元左右,考慮到自動駕駛更看重生命財(cái)產(chǎn)安全,技術(shù)要求將會更高.預(yù)計(jì)批量應(yīng)用于汽車自動駕駛的北斗高精度導(dǎo)航模塊單價(jià)