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我国卫星导航行业现状及前景 北斗BDS优势显著 市场规模有望突破千亿

早在19世纪后半期就有人提出人造天体导航的设想,但直到这一设想才开始实现。1964年美国建成“子午仪”,并交付海军使用,1967年开始民用。1973年又开始研制“导航星”全球定位系统。与此同时,苏联也建立了类似的,除此之外,法国、日本、中国也开展了卫星导航的研究和试验工作。卫星导航综合了传统导航系统的优点,真正实现了各种天气条件下全球高精度被动式导航定位。目前,常见的卫星导航有GPS导航、北斗星导航等。

卫星导航主要是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。而卫星导航系统通常需要由导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分组成。其中用户定位设备:通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成,且用户定位设备又可以分为船载、机载、车载和单人背负等多种型式。

卫星导航主要是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。而卫星导航系统通常需要由导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分组成。其中用户定位设备:通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成,且用户定位设备又可以分为船载、机载、车载和单人背负等多种型式。

资料来源:观研天下整理

政策环境持续利好

根据观研报告网发布的《中国卫星导航行业现状深度研究与发展前景分析报告(2022-2029年)》显示,近些年来,我国国家测绘地理信息局、交通运输部办公厅、民航空局、法制司等部门纷纷发布了卫星导航行业相关的支持性文件政策,使得我国卫星导航行业政策环境持续利好,具体如下表所示:

2017-2021年我国卫星导航行业部分相关政策汇总

时间 发文部门 文件名称 相关内容
2017年1月 国家测绘地理信息局 关于规范卫星导航定位基准站数据密级划分和管理的通知 加强卫星导航定位基准站(以下简称基准站)安全管理,进一步促进基准站应用服务的要求
2018年11月 交通运输部办公厅 关于2018年度道路运输车辆北斗导航车载终端产品质量行业监督抽查结果的通报 全面加强道路运输车辆北斗导航车载终端(简称北斗终端)产品质量监管,切实保障交通运输安全,提升交通运输行业运营管理的质量和服务水平
2019年11月 中国民用航空局 关于印发中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图的通知 推进民航高质量发展,进一步推动北斗卫星导航系统在民航行业应用
2020年12月 交通运输部 关于公布2020年度道路运输车辆北斗导航车载终端和电子不停车收费设备产品质量监督抽查结果的通知 加强交通运输行业产品质量监管,提升道路运输服务水平,保障高速公路电子不停车收费系统(ETC)稳定运行
2021年3月 法制司 民用航空导航设备开放与运行管理规定 加强对民用航空导航设备的运行管理,保障飞行安全
2021年7月 法制司 民用航空通信导航监视设备飞行校验管理规则 规范民用航空通信导航监视设备飞行校验工作

资料来源:观研天下整理

除了宏观环境政策持续利好之外,我国各地方层面也纷纷推出了行业相关的利好政策。进入2022年,我国江苏、浙江、陕西,北京、云南以及湖南等省市,为响应“十四五计划”,也相继发布相关利好政策,推动5G技术与北斗系统,遥感卫星技术与人工智能在智慧交通领域的结合应用等等,推动我国卫星导航产业的快速发展。

2022年我国部分地方卫星导航行业相关政策情况

时间 地区 政策名称 相关内容
2022年4月 江苏省 关于“十四五”深人推进农业数字化建设的实施方案 以水稻、小麦等主要粮食作物为重点,综合利用卫星遥感、无人机、地面物联网等信息技术,构建“天空地-一体化”监测网络,实现农作物类型、耕作方式、种植面积、作物长势和作物产量等动态监测,提升信息化、精细化管理水平。
2022年4月 浙江省 美丽海湾保护与建设行动方案 强化卫星遥感监测、自动监测、大数据、云计算等新技术手段应用。
2022年4月 陕西省 加快推进数字经济产业发展实施方案(2021-2025) 推动卫星互联网多领城应用和产业化集聚,加快北斗服务在国土资源利用、交通运输、现代农业等领城的规模化应用。推进国家北斗导航位量服务数据中心陕西分中心、铜川国家卫星互联网工程应用示范基地等项目建设,支撑北斗及卫星互联网产业快速发展。到2025年,构建20个典型北斗卫星应用场景。
2022年4月 北京市 北京市“十四五”时期交通发展建设规划 支撑智慧城市建设,推动5G技术、北斗系统、遥感卫星技术与人工智能在交通领域的应用,推动“标准统一、设施统建、数据统合”三个统筹,建设“智慧交通基础设施、智慧交通数据云脑、智慧交通应用场景”三大体系。
2022年5月 云南省 云南省“十四五”电子政务发展规划 加强生态环境保护数字化应用。以地理信息公共服务平台为支撑,加强卫星遥感、无人机、祝频监控、传感器“四位一体”综合应用,光善生态环境监测网络,优化监测点位布局,广泛开展生态监测物联网应用。
2022年5月 湖南省 湖南省5G应用“扬帆”行动实施方案(2022-2024年) 加强生态环境保护数字化应用。以地理信息公共服务平台为支撑,加强卫星遥感、无人机、祝频监控、传感器“四位一体”综合应用,光善生态环境监测网络,优化监测点位布局,广泛开展生态监测物联网应用。

资料来源:观研天下整理

2、应用领域不断拓展深入

在我国卫星导航产业政策环境持续利好下,北斗导航的应用领域不断发展,并深入到我国汽车、高铁、能源、交通物流等领域,与此同时,具有高附加值的新兴业务不断涌现,有效的推动着我国卫星导航行业的发展。目前,我国卫星导航广泛应用于国防、位置服务、交通运输、农业、林业、渔业、测量测绘等领域。

我国卫星导航行业下游应用情况

应用领域 具体应用
交通运输 北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控等领域.有效提升综合交通管理效率及运输安全水平,具体包括道路运输车辆(渗透率96%以上)、邮政快递车辆(渗透率88%以上)、公务船舶(渗透率75%以上)、通用飞行器(渗透率11%以上)等等。
农业领域 基于北斗的农机作业监管平台及物联网平台为近40万台套农机设备提供服务.大幅提升作业管理效率。
林业领域 北斗定位与短报文通信功能广泛应用于森林防火、天然林保护等场景。
渔业领域 为渔业管理部门及渔船提供船位监控、紧急救援、渔船出入港的服务。
减灾救灾 基于北斗的导航、定位及短报文通信功能. 可为用户提供实时救灾指挥调度、应急通信等服务.显著提高灾害应急救援的反应能力及决策能力。
公共安全 已部署北斗警用装备40余万部,应用于指挥调度、现场执法等工作场景。
大众应用 支持北斗高精度定位的智能手机可接收北斗地基增强服务信号,可为车辆导航等大众消费提供高精度定位信息。

资料来源:公开资料整理

未来,预计随着我国5G技术、人工智能互交、智慧交通等新兴产业的发展,我国卫星导航产业链下游将逐步完善,其应用场景也将越来越丰富,应用领域也将不断创新拓展。

3、市场规模稳健增长

2020年6月我国北斗三号系统成功完成组网,系统由30颗卫星组成,分布于地球静止轨道、中地球轨道及倾斜同步轨道,北斗地面增强站系统已实现广域覆盖,可为全球用户提供高精度定位数据支持。

在我国北斗卫星导航系统组网计划完成背景下,北斗卫星导航系统日渐完善,其下游应用领域也不断深入拓展,叠加政策环境持续利好,多重推动因素使得我国卫星导航行业市场规模呈现稳健增长态势。从2017年至2021年,我国卫星导航与位置服务行业市场规模(按产值计)已经由2550亿元增长至4690亿元,平均年复合增长率达16.78%。

在我国北斗卫星导航系统组网计划完成背景下,北斗卫星导航系统日渐完善,其下游应用领域也不断深入拓展,叠加政策环境持续利好,多重推动因素使得我国卫星导航行业市场规模呈现稳健增长态势。从2017年至2021年,我国卫星导航与位置服务行业市场规模(按产值计)已经由2550亿元增长至4690亿元,平均年复合增长率达16.78%。

资料来源:中国卫星导航定位协会

随着我国卫星导航市场规模的稳健增长,国内卫星导航与位置服务领域企事业单位数量也得到增长,目前已经增长至1.4万家以上,这直接促进了我国社会的就业,当前我国卫星导航与位置服务行业从业人员数量已经超过了50万。与此同时,在卫星导航行业从业人员的不懈努力下,我国卫星导航与位置服务领域自主创新能力也得到了持续提升,截止到2021年年底,我国卫星导航专利申请累计总量(包括发明专利和实用新型专利)已经突破9.8万件,继续保持全球领先,这也在一定程度上又促进了我国卫星导航行业整体的发展。

行业发展前景广阔

近年来,我国卫星导航产业规模快速增长,很大程度上得益于我国北斗导航卫星数量的增加和北斗导航系统的不断完善。尽管如此,但是根据USC卫星数据库的数据显示,截至2022年1月1日,全球共有卫星4852颗,中国已经有499,占全球卫星总量的10.28%;但对美国的2944颗,可以看出我国卫星数量仍然有很大发展空间。

近年来,我国卫星导航产业规模快速增长,很大程度上得益于我国北斗导航卫星数量的增加和北斗导航系统的不断完善。尽管如此,但是根据USC卫星数据库的数据显示,截至2022年1月1日,全球共有卫星4852颗,中国已经有499,占全球卫星总量的10.28%;但对美国的2944颗,可以看出我国卫星数量仍然有很大发展空间。

USC卫星数据库

卫星发射成功后,卫星导航的应用在很大是需要依赖卫星导航系统,而全球卫星导航系统是可在全球范围内任意地点为用户提供连续、实时且精准的三维导航定位及测速的无线电导航定位系统。当前,全球卫星导航系统主要包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗BDS及欧盟Galileo。

对比美国GPS、俄罗斯GLONASS、及欧盟Galileo来看,我国的北斗卫星导航系统的短报文通信功能可实现卫星定位终端与北斗卫星间的双向通信能力。此外,北斗系统军事领域定位精度小于1m,亚太地区授时误差小于10ns,稳定性强,处于世间先进水平。因此我国北斗卫星导航在交通运输等专业应用领域优势显著。

全球主要卫星导航系统对比情况

对比指标 中国北斗BDS 美国GPS 俄罗斯GLONASS 欧洲GALILEO
首次发射时间 2000年 1978年 1982年 2005年
投入使用时间 一号系统:2000年二号系统:2012年三号系统:2020年 1994年 俄罗斯境内:2007年全球:2009年 2016年
轨道构型 地球同步静止轨道(GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO) 6个中地球轨道(MEO)平面 3个中地球轨道(MEO)平面 3个中地球轨道(MEO)平面
轨道高度 35.786km(GEO)、35.786km(IGSO)、21.528km(MEO) 20.200km 19.100km 23.222km
在轨卫星数量 51颗 34颗 27颗 26颗
定位精度 10m(全球)、5m(亚大地区)、1m(军事领域) 10m 10m 3m
测量精度 0.2m/s(全球)、0.1m/s(亚太地区) 0.2m/s 0.2m/s 0.2m/s
授时精度 20ns(全球)、10ns(亚太地区) 20ns 20ns 20ns
卫星平均寿命 5-8年(第三代达10年) 10-15年 7-10年 12年
应用领域 军民两用 军民两用 军民两用 民用
综合特点 短报文功能,精密单点定位、星基增强,系统兼容等 实时导航,抗干扰能力强,覆盖范围广,发展较成熟 隐藏性好。执干扰能力强 定位精准度搞,系统先进

资料来源:北斗卫星导航系统网

随着智慧城市的不断发展,对高精度卫星导航定位服务的需求逐渐提升,这将推动卫星导航应用市场进一步扩大,且随着亚太地区经济政策日益驱动,预计未来亚太地区人均卫星导航终端设备持有量将保持上升态势。而我国的北斗卫星导航系统在全球范围内占据明显优势,因此,在我国北斗卫星导航系统应用领域不断开拓背景下,卫星导航行业发展前景广阔,中国卫星导航行业发展潜力极大。预计未来五年我国卫星导航行业市场规模将保持稳定增长态势,且卫星导航与位置服务市场规模有望在2026年突破千亿元。

随着智慧城市的不断发展,对高精度卫星导航定位服务的需求逐渐提升,这将推动卫星导航应用市场进一步扩大,且随着亚太地区经济政策日益驱动,预计未来亚太地区人均卫星导航终端设备持有量将保持上升态势。而我国的北斗卫星导航系统在全球范围内占据明显优势,因此,在我国北斗卫星导航系统应用领域不断开拓背景下,卫星导航行业发展前景广阔,中国卫星导航行业发展潜力极大。预计未来五年我国卫星导航行业市场规模将保持稳定增长态势,且卫星导航与位置服务市场规模有望在2026年突破千亿元。

资料来源:观研天下整理(LQM)

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