全球導航衛星系統是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統。
GPS作為GNSS鼻祖已經服務近40年,并從最初的軍用開始切入到全球的民用位置導航服務,開始成為現代信息技術不可或缺的高精度PNT信息來源。
隨著國防應用已經自主可控應用需求的推動,包括俄羅斯、歐洲、中國在內的眾多國家和地區開始建設自有的衛星導航系統,目前主流四大全球衛星導航系統,包括美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國BDS(北斗)以及歐盟GALILEO。
近年來,不僅中國等新興國家在加大對自有GNSS系統的投資力度和加快建設進度,在高精度應用的推動下,美國也開始著手對其GPS系統的升級換代。
其中,美國GPSIIISV01、SV02準備于2018年內發射,SV03也將在明年年初準備就緒,屆時其精度將提高三倍,抗干擾能力提高八倍。
另外,俄羅斯一顆GLONASS-M型導航衛星于2017年9月22日在普列謝茨克發射成功,目前GLONASS系統在軌衛星25顆。
歐洲“伽利略”系統2017年至今共發射12顆全運行能力衛星,在軌衛星數量達到26顆,完成在軌測試后將基本達到全面運行能力
我國北斗全球系統組網建設自2017年11月25日發射北斗三號組網衛星起進入快車道,不到一年時間內通過“一箭雙星”技術完成十三顆星的發射,目前北斗衛星導航系統衛星數量已達三十六顆。
2018年還將發射5顆左右北斗三號MEO衛星,北斗三號衛星在性能和可靠性上都有很大提高,星間鏈路解決了境外監測衛星的難題,增加了性能更優的互操作信號B1C和B2A信號,在進一步提高基本導航服務能力的基礎上,按照國際標準還可提供星基增強服務(SBAS)和搜索救援服務(SAR)。
另外,在2012年北斗二號開始向亞太地區提供服務之后,在北斗三號全球組網穩步推進的過程中,國際交流也日益頻繁,北斗雙邊和多邊合作成績斐然。
與美國GPS系統和俄羅斯GLONASS系統都已實現信號兼容使用,并與阿拉伯地區展開合作,今年將完成北斗服務于“一帶一路”沿線國家。
目前,北斗導航系統覆蓋了50多個國家、30多億人口,國產北斗產品輸出80多個國家和地區。預計2020年北斗三號組網完成后可以實現全球覆蓋。
在北斗全球覆蓋之前與美國GPS、俄羅斯GLONASS系統的兼容合作將有望加速北斗全球產業鏈的成熟,為之后的北斗全球覆蓋打下堅實基礎。
其中,2017年11月,中美簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》,這標志著北斗和GPS在衛星導航系統的設計、建設方面,可以實現信號兼容使用,進一步提升了導航定位精度,更好地服務全世界用戶。
北斗在民用領域采用1575.42MHz這一各大衛星定位系統普遍采用的相似頻率,一方面可以實現硬件不大改前提下的跨系統互操作,另一方面有利于北斗這一全球定位系統的后發者的全球化推廣。
國家相關政策也為產業發展提供了支持與保障,政府高度重視北斗系統發展,將北斗系統列為科技重大專項,支撐國家創新發展戰略國家、各部委、各省市紛紛出臺相關或專項政策規劃,以國家力量助推北斗產業發展,使北斗系統得以更好地深入各行業應用。
另外,《中華人民共和國衛星導航條例》的研究工作也已取得積極進展,目前已完成草案初稿擬定,即將形成征求意見稿,該條例將從法制角度保障北斗系統的建設運行,促進北斗衛星導航產業的健康發展。
目前,我國正在推進以北斗系統為核心的綜合PNT定位授時體系建設,爭取到2035年構建起空天地海無縫覆蓋、高精度安全可靠、萬物互聯萬物智能的國家綜合定位導航授時體系。而PNT體系是物聯網、大數據、AI及智慧城市的技術手段,在物聯網發展中具有核心傳感器地位。
我們認為,“十三五”時間段與北斗三號建設高度重合,隨著北斗三號的持續建設和完善,以及立法條例的即將出臺,在政策的支持上以及憑借“一帶一路”的領先重點應用,同時從兼容主流導航系統切入全球產業鏈并進一步打開全球產業空間。
▌技術助推產業成熟化,鋪墊千億市場空間
北斗衛星導航產業鏈可分為五個關鍵環節:1、衛星制造;2、衛星發射;3、地面設備;4、衛星導航應用;5、下游市場。
衛星制造、衛星發射分別航天五院以及航天一院壟斷;地面設備也是由國家投資部署,目前對外的北斗衛星產業鏈主要聚焦于導航應用終端以及系統集成和運營。
衛星導航產業鏈分為上游、中游、下游三個方面。
1、上游包括基礎數據、基礎器件和基礎軟件,主要是天線、芯片、板卡、地圖、軟件等基礎類產品,是衛星導航接收設備的核心部件;
2、中游包括終端集成和系統集成兩方面,包括手持終端、接收機、車載終端、船載終端等完整的衛星導航接收設備產品,及集成軟硬件產品的業務應用軟件;
3、下游運營服務包括為用戶提供入網注冊、導航定位及基于位置的綜合信息服務等。
產業鏈中游產值最大,下游保持快速增長態勢。
據《2018衛星導航與位置服務產業發展白皮書》,2017年我國衛星導航與位置服務產業總產值達2550億元,較2016年增長20.4%,其中北斗貢獻了超過80%。
各環節均有所提升但增速不同,中游和上游受到芯片、板卡、核心器件、終端設備價格下降的影響,產值增速較去年進一步放緩,在全產業鏈中占比仍然呈現下降趨勢。
上游產值在總產值中占比為11.27%,其中基礎器件、基礎軟件和基礎數據等環節產值分別占比為4.17%、2%和5.1%;中游產值在總產值中占比為51.92%,其中終端集成環節占比為36.79%,系統集成環節占比為15.13%;
下游運營服務產值在總產值中占比增長到36.81%,在產業鏈各環節中漲幅最快。
目前我國衛星導航與位置服務產業鏈產值仍然主要集中在中游,但產值重心已經呈現出向下游轉移的趨勢,說明產業繼續向平穩發展階段過渡。
另外,我們看到國內衛星導航設備營銷總規模相較于全球市場占比逐年提高已接近15%。
當前我國衛星導航與位置服務領域企事業單位數保持在1.4萬家左右,從業人員超過50萬,截至2018年1月,業內相關上市公司(含新三板)總數已達到58家。
▌軍改落地國防訂單加速回暖,萬物互聯推動北斗應用拓展
據《2018衛星導航與位置服務產業發展白皮書》統計,2017年衛星導航行業應用規模增長主要以車船監管、高精度應用為主,車船監管市場需求總體穩定,相關產品及服務收入約在60億元左右;高精度應用領域中形變監測、精準農業等細分市場呈現穩定增長態勢,相關產品及服務總收入接近63億元。
北斗特有的短報文技術在林業、漁業以及公安應急系統中應用廣泛。總結來看,整個北斗產業鏈全面加速,在未來2020年在總計4000億的衛星導航產值空間有望按照預期貢獻60%以上份額。
另一方面,近期國際環境趨于緊張,例如,美國針對敘利亞的空襲以及俄羅斯對美國無人機GPS信號干擾致使敘利亞至地中海東部的GPS全球定位導航系統已經全部失效,這不僅對戰斗機和巡航導彈的精確度造成影響,還可能引起民航班機的事故隱憂,甚至可能導致飛機相撞。
這說明在現代戰爭中GNSS衛星導航技術對其核心要義即精確制導、精確打擊至關重要,這也是中國自臺海危機之后立志布局自主可控的全球衛星導航系統的重要原因。
與此同時,我國為應對日益復雜的周邊環境并提升我軍現代化作戰水平,最近兩年國防支出持續提升,2017年國防支出預算首次突破一萬億大關,達到了10,443億元,2018年為11,069.5億人民幣,較去年上漲8.1%,超過市場預期。
北斗作為中國不再受制于GPS的重要戰略手段,既是軍用信息化的重點,也是未來國家安全的重點,有望持續受益國防信息化建設以及軍改落地后的北斗采購復蘇。
我們預計,北斗軍用市場空間超過百億人民幣,隨著北斗在定位精度等技術指標的不斷提升,軍工北斗有望在軍改落地之后恢復采購并保持高速的增長,同時北斗三號的升級有望帶來軍用裝備的升級,因此具備核心軍用北斗技術的企業仍將持續重點受益。
交運運輸:重點領域收入過60億,公務車監管全面推進
交通運輸市場作為2017年北斗行業應用的重點領域,仍然主要集中在道路營運車輛、出租車、公務車、渣土車、內河輪渡、遠洋船舶、海洋漁船等,為行業用戶提供終端產品和系統集成服務,市場需求總體穩定,相關產品及服務總收入約在60億元左右。
2017年,貴州、新疆、遼寧、黑龍江、浙江、山東等省持續推進北斗車輛監管,覆蓋了包括公務車、校車、環衛車、渣土車、出租車和其他各種工程車輛,以全面保證運輸安全,防止公車私用、亂倒渣土、非法校車、違規行駛等行為的發生。
據不完全統計,2017年各地新增使用北斗終端的行業車輛超過10萬輛,其中包括39000多輛出租車、16000多輛公交車、11000多輛公務車、30000多輛運輸車。
其中,北斗在公務車領域快速推進,自2016年起,為貫徹落實中央關于公務用車改革的重要指示,根據中辦國辦印發的《關于全面推進公務用車制度改革的指導意見》和《中央和國家機關公務用車制度改革方案》等文件要求,國家機關事務管理局所屬單位組織北斗導航企業積極開展了公務車管理系統應用試點工作。
經過兩年時間,北斗公務車管理系統功能不斷改進優化,平臺服務愈加完善人性化,成為一款成熟強大的公務車管理產品。
平臺以電子地圖實時顯示公車所處位置,查詢歷史軌跡,進行路徑分析,在監管的同時形成管理大數據平臺。系統還具備“電子圍欄”功能,車輛一旦駛出城區,或者駛入設定的敏感區域,非工作時段用車,系統都將會自動報警,切實提高管理實效,嚴防違規問題發生。
2018年,華力創通成功入選北京市公務車輛信息化管理車載終端設備供應商名單,成為可向公務車提供北斗車載定位終端的廠商之一。
高精度:技術+性價比力圖國產替代,高精應用未來空間廣闊
2017年高精度市場持續發展,國內專業高精度接收機終端出貨量在14萬臺(套)左右,國產高精度接收機銷量約占50%;高精度天線出貨量17.2萬只,其中國內生產的天線超過13萬只;高精度相關產品銷售收入從2010年的11億元人民幣增長到2017年的近63億元人民幣,復合增長率高達28.4%。
經過十多年的發展,中國高精度GNSS產業已基本形成并初具規模,產業鏈上各環節企業的競爭格局初步形成。
一方面,內資企業著力開發國產高精度北斗衛星芯片、高精度測量型天線等基礎元器件產品和高精度衛星定位產品,2017年9月,華大北斗發布全球首款支持北斗三號信號體制的多系統多頻高精度SoC芯片,為國產導航芯片打入國際高端市場奠定堅實基礎,同時也將有力的推動北斗導航系統應用走出國門,更好地為一帶一路沿線國家乃至全球客戶服務,目前,國產的高精度板卡和天線已經輸出到70余個國家和地區,其中“一帶一路”沿線國家和地區30余個。
另一方面,由于高精度行業客戶對整體解決方案的需求及相應服務的專業要求,對于GPS應用依賴性不高,因此國產高精度板卡及終端企業有望憑借高性價比以及滿足各行業客戶的定制化服務要求的能力,配合政策支持,構建產業護城河,最終實現國產產品替代。
綜上,我們認為短期來看,北斗產業廠商的業績在很大的程度上依然會依靠國防訂單以及一些特種行業的專業運用,如安防、公安、交通等對精度要求以及自主可控需求較高的應用領域。長期來看,萬物互聯將加大北斗作為自主可控的PNT高精度信息基礎的地位。
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原文標題:北斗三號發星加速,千億市場靜待開花
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