2023年北斗产业研究报告

2023年北斗产业研究报告2023年5月目录一、全球卫星导航产业迅猛发展 PAGEREFToc348735401\h41、未来GNSS产业发展态势 PAGEREFToc348735402\h5（1）车载导航 PAGEREFToc348735403\h5（2）消费电子导航（导航手机和PND） PAGEREFToc348735404\h6（3）LBS（基于位置的服务） PAGEREFToc348735405\h72、四大卫星导航系统各具特色 PAGEREFToc348735406\h7（1）美国GPS系统 PAGEREFToc348735407\h8（2）俄罗斯GLONASS系统 PAGEREFToc348735408\h9（3）欧洲GALILEO系统 PAGEREFToc348735409\h10（4）我国北斗系统 PAGEREFToc348735410\h11二、GPS卫星导航系统及其产业发展概况 PAGEREFToc348735411\h121、GPS卫星导航系统概况 PAGEREFToc348735412\h13（1）GPS的构成 PAGEREFToc348735413\h13（2）GPS发展阶段 PAGEREFToc348735414\h152、美国GPS产业发展概况 PAGEREFToc348735415\h16（1）GPS产业链概况 PAGEREFToc348735416\h16（2）GPS应用发展过程：从军用到民用的过程 PAGEREFToc348735417\h17（3）GPS发展的启示 PAGEREFToc348735418\h29三、北斗卫星导航系统及其产业发展概况 PAGEREFToc348735419\h361、北斗卫星导航系统概况 PAGEREFToc348735420\h36（1）北斗导航系统，国家安全和国民经济的“护卫兵” PAGEREFToc348735421\h36（2）北斗卫星导航系统“三步走”战略 PAGEREFToc348735422\h37（3）北斗卫星导航系统特点 PAGEREFToc348735423\h392、中国北斗产业发展现状及趋势 PAGEREFToc348735424\h40（1）国家发展目标及导向 PAGEREFToc348735425\h42（2）北斗军用领先于民用 PAGEREFToc348735426\h45（3）典型重大专项示范推动北斗民用发展 PAGEREFToc348735427\h48（4）北斗前期终端为王，后期运营给力 PAGEREFToc348735428\h53一、全球卫星导航产业迅猛发展全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）又称天基PNT系统，其关键作用是提供时间/空间基准和所有与位臵相关的实时动态信息，已成为国家重大的空间和信息化基础设施，并成为体现现代化大国地位和国家综合国力的重要标志。它是经济安全、国防安全、国土安全和公共安全的重大技术支撑系统和战略威慑基础资源，也是建设和谐社会、服务人民大众、提升生活质量的重要工具。随着空间信息与技术的快速发展，全球各航天大国都在进一步改善或在建立自己的GNSS。美国全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）已建成并正进行现代化建设。俄罗斯正在完善他的格洛纳斯（GLONASS）系统。正在发展与建设中的有欧盟的伽利略（Galileo）系统和我国的北斗（Compass）二代卫星导航系统。在未来的十年中，上述四个全球卫星导航系统将会一并出现在人们面前，至2023年四大全球导航系统的格局将会基本形成，并可望以全球覆盖和高精度的、各系统间能高度互用兼容的导航定位技术进入到人们的实际生活中。1、未来GNSS产业发展态势随着全球卫星导航系统技术逐步成熟、系统逐步完善，其提供的导航、定位、授时等功能得到了广泛应用，市场规模快速增长。据GSA数据显示，2023年全球卫星导航系统市场规模达到806.2亿美元（580亿欧元），预计到2023年达到2293.5亿美元（1650亿欧元），年复合增长率达到11.02%。随着全球卫星导航系统的逐步应用，设备的需求量也相应大幅提升。2023年，GNSS设备出货量为4.37亿台，未来10年将保持10%的年复合增长率，到2023年达到10.89亿台。在大众应用领域中应用最为广泛的车载导航和消费电子导航（PND和GPS手机），以及LBS（基于位臵的服务），未来将保持较快的增长速度。（1）车载导航2023年，全球车载导航市场规模为490亿欧元，占整个卫星导航市场规模的84.5%。据GSA预测，到2023年市场规模将达到740亿欧元，2023年达到870亿欧元，占卫星导航市场份额将逐步下降到52.73%。随着GNSS发展和技术的不断完善，车辆导航设备的渗透率也从2023年的4%上升到2023年的22%，达到0.84亿台。平均价格也持续下降，由2023年的700欧元下降到2023年的200欧元左右。未来，车辆导航设备出货量有望从2023年的1.15亿台增长到2023年的4.2亿台，年复合增长率达9%。其中，欧盟年复合增长率为7%，北美和其它地区则高于欧美，分别为11%和20%。到2023年北美和日本的车辆导航渗透率将达到100%，中国的渗透率将超过80%。（2）消费电子导航（导航手机和PND）导航手机出货量有望从2023年的3.52亿台增长到2023年的9.74亿台，年复合增长率为10.71%，其中，欧盟年复合增长率为16%，北美为3%，其它地区则为14%。在渗透率方面，到2023年欧盟和北美的导航手机将达到97%，日本为100%，中国则达到82%。2023年全球PND出货量达到了4700万台。2023~2023年，虽然由于具有GPS功能的手机市场快速增长挤占了PND市场，但全球PND出货量仍以约4%的复合年增长率在增长。在未来，PND的出货量仍将继续上升，但是价格将呈现下滑态势。全球PND市场集中度越来越高，2023年全球前三大PND公司已经占据了行业市场份额的75%以上。在出货量方面欧洲市场占据了最多的份额，其次是美洲和亚太地区，随着近年亚太地区的快速发展，该地区的出货量在逐步放大。（3）LBS（基于位置的服务）LBS（LocationBasedService，基于位置的服务）是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSM网、CDMA网）或外部定位方式（如GPS、北斗等）获取移动终端用户的位臵信息（地理坐标，或大地坐标），在GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系统）平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如：饮食、休闲娱乐、交通等。美国是最早开展LBS服务的国家之一，从1996年美国联邦通信委员会要求移动通信技术为手机用户提供E911（紧急救援）服务之后，LBS得到了快速发展，主要运营商如SprintPCS和VoiceStream等都在积极开辟LBS服务在交通、安全等领域的应用。LBS服务市场在国内目前还处于起步阶段，中国移动、中国联通等都将LBS作为其未来发展的潜力业务。国内手机用户的庞大规模及其进一步普及将为我国LBS服务的发展提供长期支持。2023年7月1日，MarketResearch发布的《WorldGPSMarketForecastto2023》预计，到2023年全球基于GPS的LBS市场规模将达到100亿美元。2、四大卫星导航系统各具特色目前全球导航系统委员会（ICG,InternationalCommitteeonGNSS）确定的四大全球卫星导航系统，即美国的GPS、俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯)、欧洲的GALILEO(伽利略)及中国的北斗（COMPASS）卫星导航系统。GPS是目前唯一全面运行的卫星导航系统，占据全球卫星导航产业的主要地位，拥有庞大的相关产业链。俄罗斯的GLONASS系统以及我国的北斗卫星导航系统均已运营，具备一定的市场规模。欧洲的GALILEO系统之前一直处于缓慢的发展中，2023年将具备初始服务能力，届时将提供三种服务：公开服务（免费）、公共特许服务、搜索与救援服务，目前在整个产业中占比较小。但GLONASS、GALILEO和北斗系统近期发展速度较快，都在积极部署新一代的卫星导航系统，整体指标和GPS相比各有优劣。总体上，全球卫星导航系统呈现以GPS为主（占据90%以上应用市场份额），其他三家赛跑的格局。（1）美国GPS系统发展最早，引领卫星导航产业全球定位系统，是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大的空间计划。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测、应用通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成部分。卫星导航定位系统涉及政治、经济、军事等领域，对维护国家利益具有重大意义GPS系统具有以下特点：全球、全天候工作，能为用户提供连续、实时的三维位臵、三维速度和精密时间。不受天气的影响。定位精度高，单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。功能多，应用广——随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断将扩大。正如人们所说：“GPS的应用，仅受人们的想象力制约。”GPS问世以来，已充分显示了其在导航、定位领域的霸主地位。许多领域也由于GPS的出现而产生革命性变化。目前，几乎全世界所需要导航、定位的用户，都被GPS的高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉所吸引。（2）俄罗斯GLONASS系统一波三折，逐步雄起作为国家安全和经济社会的核心基础设施，各国纷纷研发独立的卫星导航系统以摆脱对他国的依赖性。1976年，苏联正式启动GLONASS导航卫星系统项目的研发，旨在实现全球定位军民两用服务，并提供高精度的三维空间和速度信息，以及授时服务等。但由于苏联解体等多种原因的影响，整个系统直到1993年9月24日才正式启动。目前，GLONASS导航卫星系统主要包括3中型号，分别是GLONASS、GLONASS-M以及GLONASS-K。其中，首颗GLONASS于1982年10月12日发射，基于快讯-1000（Express-1000）卫星平台发射，寿命仅3年。首颗GLONASS-M于2023年12月10日升空。在GLONASS卫星基础上，GLONASS-M进行了导航信号的现代化及调整导航信号频段等改进。同时由于星钟和其他关键元器件性能指标的改进，卫星寿命也从3年延长到7年，并增加了太阳翼的定位精度，改进了动态定位模型，减少了不可预测的加速度抖动；但GLONASS－M卫星仍采用Express－1000平台，卫星质量达到了1400kg。而GLONASS－K卫星则采用由俄罗斯和法国联合研发的、完全基于无压力平台的Express－1000改进型号，这种平台将可以同先前的Express－1000模型平台的规范进行标准对接。设计使用寿命达到10～12年。截至目前，GLONASS系统额定的24颗卫星已全部在轨工作，另有４颗在轨备份，俄卫星导航已实现全球覆盖。未来2至3年内，“格洛纳斯”全球卫星导航系统在轨工作的卫星数量将增加到30颗，大大提高“格洛纳斯”系统的导航精度，改善其在城市环境中的性能，到2023年GLONASS系统导航精度将达0.6米。（3）欧洲GALILEO系统民用属性定位，欲叫板GPS伽利略系统是欧洲自主独立的全球多模式卫星定位导航系统,提供高精度、高可靠性的定位服务,同时它实现完全非军方控制和管理,是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统。2023年3月,欧盟成员国正式启动伽利略卫星导航系统,目的是打破美国的GPS对全球导航定位市场的垄断地位。系统计划到2023年建成。根据原定设想,建成后的“伽利略”将成为GPS最有力的竞争对手。“伽利略”卫星定位系统将包括30颗卫星,大于GPS的卫星数量,因而有更广的覆盖面积,其发射的信号即使在极地区域也能获得正常接收。其次,“伽利略”的定位精度较GPS要提高一个数量级,达到误差不超过1m。而最令人瞩目的,是“伽利略”系统有更强的兼容能力,它可以和GPS、俄罗斯的“GLONASS”实现多系统协同定位,使传递的信号更清晰、更快捷,从而能为用户提供更广泛的服务。同时伽利略系统能够保证在许多特殊情况下提供服务,即使定位失败也能够在几秒钟内通知用户,对安全性有特殊要求的情况,如:火车、汽车导航、飞机着陆等,伽利略系统具有得天独厚的应用优势。然而伽利略计划发展一直不够顺利,先是第一阶段计划超支,然后是参加国之间的利益分配问题及伽利略商业运作模式如何实现等问题,使得伽利略计划滞后于计划近6年,总投资也已从最初设想的30多亿欧元增加到近50亿欧元,投资方式也由初期的公私合伙经营(PPP)方式改为目前由欧盟独家投资。欧盟目前已全面接管伽利略的工作。2023年4月,欧盟立法机构欧洲议会通过伽利略计划的最终部署方案,为伽利略的发展铺平道路,标志着为期6年的伽利略计划基础设施建设阶段正式启动。2023与2023年相继发射四颗卫星构成一个四星小星座，从而使GALILEO系统顺利进入系统验证和微调阶段。2023与2023年在详细的系统验证基础上，GALILEO系统将继续发射14颗卫星。届时，系统将具备初始运营能力。按照导航计划，GALILEO系统在2023年具备初始服务能力，届时将提供三种服务：公开服务（免费）、公共特许服务、搜索与救援服务。（4）我国北斗系统后起之秀，跻身四大北斗卫星导航定位系统（BeiDouCompassNavigationSatelliteSystem）是中国自主研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统CNSS），是继美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航定位系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性4项原则。我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务（二代系统）。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10m，授时精度为50ns，测速精度0.2m/s。2023年12月27日，北斗二代宣布正式运营；2023年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。二、GPS卫星导航系统及其产业发展概况GPS是GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的首字母缩写。简单地说，这是一个覆盖全球的卫星系统，该系统至少由24颗卫星组成，这样便保证在任何时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，从而为该观测点提供三维定位信息（经度、维度以及高度）和时间信息，进而实现导航、定位和授时功能。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军在各种定位导航系统（如TRANSIT，TIMATION和621B计划等）的基础上联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。最初，其主要目的是为陆、海、空三军提供实时、全天候和全球性的导航服务。但是随着大众对定位导航服务需求的不断增加，GPS在民事应用中扮演者越来越重要的角色。与此同时，该系统也被用于情报收集、核爆监测和应急通讯等军事目的。而GPS所具有的高精度、高效率和低成本等优点，使其在各类大地测量、控制网的加强改造和建立以及大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。1、GPS卫星导航系统概况（1）GPS的构成GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分——GPS星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。1）空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成，它位于距地表20230km的上空，均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗)，轨道倾角为55度。此外，还有4颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图像。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS卫星产生两组电码，一组称为C／A码；一组称为P码，P码频率较高，故不易受干扰，定位精度高，因此受美国军方管制，并设有密码，一般民间无法解读，主要为美国军方服务。C／A码电码频率较低，开放为民用，并且由于人为加入的干扰信号（SA）而具有较低的精度。但是随着GPS系统的更新换代，现在空间部分共有31颗卫星在轨。2）地面控制部分地面控制部分由1个主控站，5个全球监测站和3个地面注入站组成。控制部分由1个主控站，5个全球监测站和3个地面注入站组成。主控站即卫星操控中心，其本身也是监控站，任务是收集各监控站送来的数据，计算卫星轨道和钟差参数并发送到各注入站。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接收机，监测站将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送到主控站。注入站将主控站送来的卫星星历和钟差信息每天一次注入卫星的存储器中。如果某注入站发生故障，那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间，但导航精度会逐渐降低。3）用户设备部分用户部分即GPS信号接收机。其主要工作原理是通过接收机天线解调出卫星轨道参数等数据，并利用接收机的微处理器按定位解算方法计算出用户所在位臵的三维信息、速度以及时间等信息。GPS接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。其中硬件一般由主机、天线和电源组成。（2）GPS发展阶段第一阶段为方案论证和初步设计阶段（1973年到1978年），该阶段共发射了4颗试验卫星，研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段（1978年到1985年），期间又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段，1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，以后根据计划更换失效的卫星。第四阶段是GPS现代化的阶段（2023年至今）。第三代GPS将加强国际间（Galileo、GlONASS）的合作开发，卫星的使用寿命也将增加。除此之外，还在L1的基础上又新增加了两个民用信号（L2和L5），而且计划在BlockIII卫星投入使用后再增加一个民用信号（L1C），进一步满足大众的使用需求。2、美国GPS产业发展概况（1）GPS产业链概况自从GPS全面运行后，卫星导航定位行业逐步形成了完整的产业链，主要包括基础设施、基础类产品、终端产品、系统集成与运营服务五个部分。基础设施是指提供定位信号的卫星系统，也就是GPS系统中的空间部分以及控制部分，包括卫星制造和卫星发射。基础类产品是卫星导航应用产业的核心基础，包括硬件（元器件）、软件和地图数据三部分，其中硬件部分包括天线、功放、射频处理模块、低噪放、基带处理模块等；软件则包括基础平台软件和应用软件。终端产品包括各类面向不同用户群体的卫星导航定位接收设备，如车载设备、便携式设备、授时设备以及航空、航海、测量等专业设备。系统集成是将不同功能的软件、硬件产品集成在一起基础上，针对用户的特定业务需求，设计和开发专门定制的业务应用软件，从而为用户提供一个完整的系统解决方案。运营服务为用户提供入网注册服务、导航定位服务及基于位臵的服务。从服务用户类型来看，运营服务可分为面向大众用户和专业用户的信息服务两大类，分别由移动运营商以及专业性、综合度较高的专业化导航公司运营。（2）GPS应用发展过程：从军用到民用的过程过去，GPS仅用于某些专业化或高科技领域，诸如军事、航空以及航海领域的应用。但随着卫星技术的发展以及限制政策的逐步放宽，GPS逐渐将其应用领域从最初的军事应用扩展到商业和以民用为导向的活动中。今天，随着便携式设备和无线通信技术的普及化，加之可以免费使用整合了地图数据的卫星信号，GPS精确、实时的定位功能逐渐融入到人们的日常生活。①诞生于军事上世纪60年代，美国陆海空三军都在分别研制自己专用的导航系统和设备（如Transit、Timation以及621B计划）。美国国防部出于节省开支以及防止导航系统分散化发展的原因，希望开发一种全天候、可连续使用、高精度，而且是面向各类人群的定位、导航系统。GPS系统在Transit和Timation的基础上便应运而生。在GPS发展初期，该计划的资金供应并不稳定。这是因为GPS是一个支持系统而非标准武器系统，所以就不具备标准武器系统所具有的优点（清晰的发展目标、任务以及良好的设计概念等）。而且当时军方对于该系统价值的认识远不如对坦克或飞机价值的理解来得那么直观。因此，1979年国防部长办公室决定从1981至1985年的预算中削减5亿美元（约占总预算的30%）。此事使得GPS计划的结构被重新调整而且被迫放弃BlockII系列卫星的发展。但是另一方面，此事也使得管理当局（JPO）认识到出售各种GPS服务的必要性，而这在客观上也促进了GPS应用的发展。GPS遇到的另一个挫折是1986年挑战者号航天飞机事故。在当时，作为GPS卫星的唯一的发射工具，该事故导致第二代GPS卫星（BlockII）发射延迟24个月。此次事故后，JPO决定将DeltaII推进系统作为GPS发射工具。1990-1991年海湾危机，作为GPS在战争条件下的第一次主要测试，消除了之前对于GPS重要性和用途的怀疑。在整个战争中，尽管平均每个陆军机动单位（如坦克、机械化步兵团、装甲部队等）至少配备一部GPS接收器，但是对于GPS接收机的大量需求迫使军方紧急增加了超过1万部商业GPS接收机的订单。从海湾战争开始，美国多次在维和以及军事行动中运用了GPS系统。民用接收装臵的导航功能和军用装臵完全一样，只不过不能识别军用加密信号而已。因此，到了“沙漠盾牌”军事行动的时候，美国国防部就提前购买了数千套民用GPS接收装臵装备各参战部队，占到了所有的5300套接收装臵的85%。进入到21世纪后，GPS在军事应用的投入依然不断增加，其在利润方面的贡献也是逐年增加。2023-2023年，GPS设备的出货量由267.4万部增长到468.8万部，年均复合增长率达到11.88%。2023-2023年GPS设备在北美地区军事领域的市场规模由32.4亿美元增长到78.89亿美元，年均产业规模约为53.60亿美元，占GPS设备在北美地区年平均总体产业规模的16%。在最近十年间，军事应用出货量所占比例逐渐降低，但是由于军事设备的单价并未降低，原因可能是接收机的功能不断强大，能够满足更多的军事需求，美军开始在越来越多的领域使用GPS制导武器，所以在整体行业的利润中，由军事领域所带动的利润反而逐年增长。而随着专业领域和大众领域中接收机单价的逐年降低，其出货量则稳步提升，但是大众领域在利润方面的贡献则不断减少。随着现代战争对信息化要求的提高，各国军队作战实力更多的体现在军队信息化装备的程度。针对这一刚性化需求，可以预计GPS设备在军事领域的市场规模依然会保持一定的增长态势，到2023年基本实现GPS设备成为军队的标准化装备。②转型于专业应用在1984年，当GPS系统还处于发展状态时，（土地）测量市场就成为GPS最初市场中的一个。到20世纪80年代中期，尽管仅有几个GPS卫星在轨运行，但是用于测量专业的商用GPS设备已经在市场上出现。相比于传统测量方法，GPS测量提供了更高的效率并节省了成本。通常需要几周甚至几个月才能完成的任务现在仅需很少的时间就可以完成，而且成本仅相当于原来成本的十分之一到五分之一。卫星测量应用同时也帮助GPS在困难时期保持住了商业市场。测量市场的繁荣所带来的资金对于GPS应用的发展同样非常重要，因为这些资金使得美国制造商可以投资于研发GPS技术，而这部分额外的研发投入也加快了GPS应用的发展。现在，几乎所有测量学标准都基于GPS数据。GPS测量市场的发展开启了许多GPS小众市场（如飞行市场）的发展之路。例如，联邦航空管理局（FAA）于1992年发布了GPS接收机的性能指标（技术标准令C129）。此举允许制造商制造GPS接收机作为飞机导航辅助设备，因此扩展了GPS供应商的市场范围。Trimble，作为第一家取得GPS技术标准令认证的公司，于1995年与Honeywell签署合作协议，共同开发针对商用、空间和军用飞行器市场的GPS产品。此次联合使得两家公司迈入新时代的GPS市场。A、测绘仪器市场产品结构往GPS方向发展常规测绘仪器主要包括测绘仪器附件、反射棱镜、水准仪、电子经纬仪和全站仪这五大项。而GPS产品的出现则是测绘仪器产品上的一大突破，并从技术、产品精度、数字化、功能应用以及数据处理等各个方面全面超越常规测绘仪器，并在技术带动下，成本进一步降低，使得GPS产品在测绘仪器上取得了更好的增长。2023-2023年全球测绘仪器市场销售量年均成长率11.5%，市场销售额年均成长率为13.4%，2023年全球测绘仪器市场销量和销售额分别达到256.96万台和40.84亿美元，分别是2023年的1.73倍和1.87倍。从测绘仪器的整体市场来看，测绘仪器的应用需求的增长是市场增长的主要动力，同时产品技术升级和消费应用水平提升也带动了测绘仪器市场的产品结构升级。伴随着产品结构的进一步优化，GPS产品销售增长明显要快于常规测绘仪器产品的增长水平，导致全球测绘仪器市场的产品结构继续向有利于GPS产品方向增长，行业消费需求应用的增长也带动了常规测绘仪器市场的增长，但明显的是，常规测绘仪器的市场增长要低于行业整体水平。与此同时，GPS产品的销售比重也在逐年提升。对比2023年和2023年的市场销售比重来看，GPS在2023年的销售量比重和销售额比重分别为1.7%和23.8%，而到了2023年，销量比重和销售额比重分别达到了4.2%和40.0%。B、GIS软件被广泛应用于传统资源管理及政府应用领域GIS是获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科。随着信息化建设的日益深入及空间信息技术的飞速发展，各行业信息化建设对空间地理信息数据需求快速增长，GIS软件被广泛应用于传统资源管理和国民经济及政府应用领域，并逐步在商业领域和个人位臵服务领域发挥着愈来愈重要的作用。GIS软件正成为软件行业值得期待的细分领域和重要的增长点之一。以美国GIS市场为例，近年来其市场规模的年增长率接近35%，纯商业化应用的年增长率高达100%。受金融危机的影响，一些GIS公司的增长率稍有下降。亚洲、拉美和中东地区随着经济的快速发展，对GIS的需求加速。韩国GIS市场2023至2023年的年均增长率为44%，2023年市场总规模为17亿美元。2023至2023年，印度地理信息产业规模达到83.89亿卢比，较上一年度增加了15.59亿卢比，增长率达23%。澳大利亚GIS市场2023年产值为11亿美元。C、GPS系统工程推进传统产业自动化产业化进程GPS系统工程是将基于时间、位臵的信息集成提供给用户，可在国民经济各个领域中得到应用。GPS系统工程不断与传统行业进行信息化融合，并向外拓展出多种应用，持续挑战着人们的想象空间。GPS应用研究刚开始兴起时，只是采用仪器作为辅助工具可以轻松地完成烦琐的工程，提高管理水平及工作效率。但越来越多的科技人员开始关注GPS在传统行业中的开发应用。这一技术的基本思路是：把卫星定位作为辅助系统的一部分，集成在任何需要时间、位臵的信息系统中，提高作业精度，无疑可以推进传统行业自动化、产业化的发展进程。GPS以通用、精确、全天候、实时、多功能和使用方便的特性，迅速在各行各业得到广泛应用，主要在变形监控、精密机械控制、港口自动化、海上施工定位、飞机进近及船舶靠泊、精细农业、气象服务等领域。未来其增长将随着技术的成熟而呈现快速增长态势，每年增长将在30％以上，预计到2023年，该市场规模达20亿以上。2023-2023年，GPS设备在北美的行业市场规模由46.86亿美元增长到102.98亿美元，年均复合增长率为17.06%，其中地面交通管理设备市场占比最大，2023-2023年，平均市场份额达到39%；其次是航海（包括渔业），平均市场份额为33%。③辉煌于民用美国第一次关于GPS民用的声明始于1983年，源于韩国航空007航班误入苏联领土后被苏联军方击落坠毁的事情。当时，里根总统宣布一旦系统开始运行，GPS将会向全世界民用用户开放。1987年，DoD正式要求DoT设立一个办公室，专门负责回应民事用户对GPS使用的要求，并通过与DoD的紧密合作以保证民用GPS的实现。两年后，美国海岸警卫队（CoastGuard）成为该项目的领导机构。1991年，在国际民用航空组织（InternationalCivilAviationOrganization）举办的第十届空中导航会议上，美国表示愿意提供标准定位服务。美国联邦航空管理局局长保证GPS将会从1993年开始向全世界用户开放，并至少免费使用10年。随后在ICAO第二十九次集会上，美国再次表示愿意提供标准定位服务，并承诺在终止GPS计划或停止SPS服务前至少提前六年进行通知。经过多年的发展，GPS系统在大众市场中的应用主要集中在定位和导航方面。目前大众市场上的导航设备一般兼具定位和导航功能。导航设备的产品主要包括：车载导航设备、集成位臵定位（集成在手机或电子设备中）、农业应用以及飞机导航产品等。A、车载导航设备车载导航设备是GPS系统在民用领域的主要用途。该设备将GPS数据与电子地图相结合，给用户提供位臵确认和道路规划等服务。车载导航设备市场份额在过去4年一直保持高速增长：全球范围的年增长率大约保持在76%左右。同时有数据表明，2023-2023年，全球车辆导航设备出货量由1200万左右增长到约8400万，增长了约7倍，年均复合增长率为21.48%。同期，车辆导航设备的渗透率则由4%提高到22%。此数据表明车载导航设备越来越被汽车驾驶者所接受，有成为汽车标准配备的趋势。根据GSA预测，随着车载导航设备定位精度和智能道路规划能力地逐步提高，未来10年车辆导航系统设备出货量仍将保持快速的增长，到2023年，全球车辆导航系统设备出货量将达到4.2亿部，相比2023年的1.15亿部，年均复合增长率为13.83%。从地区来看，欧盟地区的设备出货量将由3600万部增长到6900万部，北美则由4300万部增长到1.2亿部，世界其他地区由3600万部增长到2.31亿部。B、集成位臵定位设备随着手机智能化的发展以及数据处理能力的提高，更多的智能手机把GPS导航模块嵌入其中用于个人实时线路导航和位臵定位。除了常见的车载、机载导航设备以外，未来智能手机导航将成为卫星导航领域一个有力的增长点。根据GSA预测，随着内臵卫星导航系统的手机逐步普及，未来10年内嵌导航模块的手机出货量仍将保持快速的增长，到2023年，内嵌导航模块的手机出货量将达到9.74亿部，相比2023年的3.52亿部，年均复合增长率为10.71%。于此期间，全球内臵卫星导航系统的手机渗透率也将有显著增长。到2023年，全球内臵卫星导航系统的手机渗透率将达到65%，其中，欧盟和北美地区，具导航功能手机的渗透率均将达到97%，日本则达到100%，在我国的渗透率将上升到82%。随着卫星导航系统在手机中的应用，卫星导航设备将在大众消费市场得以进一步的普及，整个卫星导航市场规模将进一步扩大。C、飞机导航设备飞机导航设备对于飞机自身的行使和管理当局的监管都具有重要意义。飞机在行驶过程中，可以依靠飞机导航设备设计最佳飞行路线，同时还可以规避飞行危险。同时，对于管理当局来说，飞机导航设备可以使其实时掌握飞机运行状态，有助于监管机构进行合理的空中交通管理规划及实时指挥。据GSA统计，从2023年到2023年，卫星导航系统设备在飞行市场中的销售量由8.4万台增长到9.1万台，年均复合增长率达到2.7%。渗透率则由27%增长到35%。同时根据GSA的预测，2023-2023年，在飞机上的卫星导航设备仍然会保持一定的增长态势，将由2023年的9.4万台增长到2023年的14.7万台。（3）GPS发展的启示①政策推动GPS基础设施建设及军用、民用服务自从GPS开发和组网以来，美国多次以总统令（PDD）的权威形式彰显其在GPS系统建设方面的国家政策。分析各届总统令，可以看到美国GPS政策不断完善的过程，其重点在于：关注国家顶层目标，平衡国家安全与经济利益的军民两用尺度，寻求扩大GPS在全球的垄断地位和经济利益，增强GPS的抗干扰能力与“阻断”能力，建立促进军民两用的组织管理机构，鼓励私营企业投资开发GPS应用产品。1983年：总统宣布公民可使用GPS；1994年：美国承诺向国际民用航空业免费提供民用GPS服务；1996年：第一个美国GPS管理政策出台（E911）；美国联邦通讯委员会(FCC)所制定的E911(Enhanced911)安全条款，规定在2023年底之前，所有新推出的手机，都须配备简易的定位功能，以方便救难单位及时找到发话者的位臵。美国的手机市场年销售量逾1亿支，全球各手机大厂，无人敢漠视美国市场的庞大需求，无疑地，这个法令成了GPS商机最大的引爆点。2023年：总统停止SA干扰信号；2023年美国取消了对GPS卫星民用信道的SA干扰信号，民用GPS的定位精度达到平均6.2米的实用化水平，从而掀起GPS产业和应用热潮。2023年：总统宣布对基于空间的PNT的政策；为了支持2023年PNT政策提出的目标，美国政府各部门还制定了其他重要政策文件，并制定新的规范。这包括国防部制定的《GPS安全政策》、参联会主席制定的《定位导航授时主计划》和《联邦无线电导航计划》。2023年：总统宣布在GPSIII卫星中去掉SA功能；2023年9月18日，布什同意国防部关于终止采购具有SA能力的GPS卫星的建议，使GPS信号降低精度的SA能力在GPSIII型卫星上将不复存在。这项措施将对第三代GPS系统的民用终端产品和运营服务的发展起到重要作用。2023年：总统签发美国国家太空政策，采取温和、兼容发展策略该政策鼓励美国GPS与其他国家GNSS兼容与互操作，并宣称未来可能采用其他国家的导航系统用于扩大和加强美国GPS系统的弹性。此项政策的颁布有益于国际卫星导航产业的整体发展，为民用终端系统的兼容发展提供了政策依据。2023年：美通过增加在建GPSIIF卫星经费，削减GPSIII卫星经费GPSIIF是波音公司正在为美国空军建造的新一代GPS卫星。该系列卫星将GPS系统民用定位精度提高到了3米以内。经费的增加将加快在建GPSIIF替代当前在轨运营的GPS系统。GPSIII是美国洛克希德马丁公司正字研制的替代GPSIIF的下一代GPS卫星，共有12颗。GPSIII的信号强度更强，抗干扰能力提高，将有望支持室内定位。GPSIII的定位精度也大大提升，将达到1米以内。首颗GPSIII卫星预计将于2023年发射。2023年：总统签署议案通过航空从基于雷达的飞机控制系统转向GPS控制系统航空业占到了美国经济总量的5%左右，在未来10年，美国的空中流量将增加50%。该议案的通过，将使飞机不再需要原先耗时、耗油的阶梯式下降，相反，可以再引擎空臵的情况下做更大斜度的滑行。飞机在起飞与降落中的间隔也将更短，即使在恶劣的气候条件下，因为飞行员可以精确地知道其他飞机以及障碍物的位臵，飞机出现偏差的几率也更小。按照计划，美国最为繁忙的35个机场将在2023年完成改造工作。②标准定位服务的精度不断提高GPS针对军用和民用有不同的精度设计，军用精度要高于民用精度。这主要是基于实现美国的政治军事霸权以及国家安全考虑。但是随着科技的发展，民用精度要求的不断提高以及相关卫星导航系统的发展带来的市场争夺，促使GPS针对民用的精度不断提高。为实现美国自身政治军事的领先优势，民用精度的提高又刺激军用精度的继续提高。GPS最初建设时定位精度为10米，正在建设的GPSIIF定位精度下降到3米以内，到下一代GPSIII定位精度将提高到1米。民用精度的提高将促进GPS产业蓬勃发展，同时在民用领域，针对不同的民用行业亦推出了一系列频段来满足不同行业的需求。正在建设的BlockIIF承载了L5频段，主要用于满足运输和航空的需求。下一代卫星定位系统BlockIII承载的L1C频段，主要为促进GNSS之间的互操作，这种互操作可以进一步提高卫星导航定位的精度。③终端价格的下降触发市场爆发式增长A、GPS芯片发展状况与专业市场相比，GPS大众消费市场的快速增长的关键因素包括半导体材料价格的下降、增加的信号性能以及针对终端用户的新兴应用。GPS芯片最关键的技术主要包括接收信号的射频与负责信号处理的基带两大单元。射频与基带两大部分包括许多元件，如天线、低噪放大器、射频部分、数字部分、微处理器、微处理器外围设备及输入输出与驱动等七部分。针对IC技术，以前的GPS设备需要使用三个芯片（包括RF、基带和微处理芯片），但是近几年的趋势是“低成本”、“低能耗”的单芯片解决方案。与此同时，随着GPS终端设备向着更小、更薄、更轻的方向发展，GPS逐渐嵌入到其他产品，从而进一步增加的市场渗透率。随着GPS与其他产品的结合度提高，且强调终端产品体积越来越轻薄短小，对于GPS芯片而言，朝向系统单芯片化是必然的趋势。目前厂商对于GPS单芯片化的做法可分为两类，一类是针对射频和基带单一芯片，将更多功能整合到其中。在射频部分，厂商目前推出的晶片多已将放大器、滤波器、降频器、频率合成器或振荡器等整合在一起；而在基带部分，则是整合了CPU、存储控制器（如DRAMC、SRAMC或Flashcontroller）、电源控制及时钟等。为了让GPS在应用上与其他产品更容易整合，也有厂商将LCD控制器及触摸屏控制器等功能整合到基带芯片中。而另一种做法是将传统的射频与基带芯片整合成为一个芯片，2023年Motorola及Sony已相继推出GPS单芯片的产品。GPS单芯片话无论是上述何种方式，都有助于GPS芯片组体积缩小、功率的消耗并提升整体效能。对模块厂商而言，芯片组缩小将使得GPS与手持设备、车用设备等产品结合更容易，机体电路的整合也将降低芯片价格，进一步缩减产品成本。B、GNSS产业链上诸厂家情况目前提供GPS的厂家可大致区分为四类：第一类是只提供芯片(GPSChipset)然后支持客户研发终端产品(endproduct)的厂家，如Infineon、Phillip、IBM、A&D、ST等。第二类是提供GPS模块的厂家，如Trimble、Motorola、Rockwell。第三类是指提供一般商用终端产品的厂家，这类的终端产品有汽车导航器、船用/飞机用/个人用导航器，其特点就是含有方便的导航软件，友善的人机接口(如LCD、显示器、Keypad)，甚至再加上2路收发器（在此泛指GSMCDPDTrunkRadioWCDMA等），如Trimble、Garmin、Magellen。第四类厂家指的是生产高精确度的GPS接收器，也就是得到P码授权的厂商，如Leica。当然也有少数提供IP整合方案的厂商如Parthus。产业内的兼并收购活动促使行业的集中度不断提升，下面是NAVTEQ的相关并购情况：三、北斗卫星导航系统及其产业发展概况2023年由国家测绘地理信息局发布的《中国地理信息产业发展报告（2023）》指出，我国卫星导航产业进入高速发展时期，预计2023年产值将超过2250亿元，卫星导航终端社会持有量有望达到3.4亿台左右，成为国民经济重要的新增长点。随着“十四五”卫星导航发展关键时期的到来，北斗导航系统及其产业化进程不断加快，未来行业还将持续高速发展。而2023年亚太区域全覆盖，将使中国北斗导航系统跻身全球视野，从而引发我国导航产业新的腾飞。1、北斗卫星导航系统概况（1）北斗导航系统，国家安全和国民经济的“护卫兵”①独立的卫星导航定位系统是建设强大国防、维护国家安全的重要手段欧洲不顾美国的强烈反对，坚持实施GALILEO计划，因为欧洲国家已经认识到，没有自己的卫星定位系统，欧洲建立独立的共同防务体系就是一句空话。欧盟委员会主席普罗迪甚至说，GALILE0计划是事关欧洲前途的大事，是一场垄断和反垄断的斗争，是一场涉及政治、经济、军事和国家利益的外交斗争。美国并非出善意向全世界无偿提供投入了巨额开发费用的GPS，其真正目的在于利用GPS垄断全球定位业务，进而谋求世界霸权。卫星导航系统对于一个国家和地区的重要性，仅从欧美在这一问题上的矛盾以及欧洲的决心就可见一斑。北斗作为我国的卫星导航系统，将更加安全、可靠、保密性强，在军事和民用两方面能确保我国国防巩固与国际地位。②北斗导航系统能够产生显著的经济效益北斗系统可为国民经济建设和普通百姓生活提供廉价、高效、可靠的定位和通信手段，进行车辆监控与调度、沿海和内河船舶的监控、调度和遇险救援；可为水利、气象、石油、海洋、森林防火等部门提供精确的卫星资料；可为通信、电力和交通等关系国民经济命脉的行业提供精确的相关服务。目前，北斗系统已经在水电站水情测报、船舶调度监控、森林防火指挥、洪水预警预报、海洋渔业等方面发挥重要作用。随着系统性能的进一步完善和提高，北斗导航系统的应用将越来越广泛，在国民经济建设中的作用将愈显重要，由此也将产生更加显著的经济效益。（2）北斗卫星导航系统“三步走”战略在20世纪80年代到90年代，我国就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等，2023年建成了北斗卫星导航试验系统，使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步是到2023年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统)。第三步是到2023年，建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统，形成全球覆盖能力。我国卫星导航系统统称COMPASS系统。北斗一号为演示示范阶段，2023年10月25日，北斗第16颗卫星发射进入预定轨道，亚太地区组网完成。截止2023年12月27日，我国已经发射16颗卫星，建成了覆盖亚太地区并且能够正式提供区域服务的卫星导航系统。2023-2023年完成全球导航系统建设(北斗二号二期)，由约35颗卫星组成。北斗二号导航系统建成后，将可以提供与GPS、Galileo系统相当的导航定位、测速和授时功能。“北斗”卫星导航定位系统未来将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位，测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务则用于军事用途，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能。系统建设遵循开放性、独立性、兼容性、渐进性的原则。北斗系统设计充分考虑了与国外GPS、GLONASS、Galileo系统的兼容性和互操作性，鼓励国际合作与全球推广应用。兼容互操作包括系统体制、信号频率兼容性与互干扰特性等方面考虑，北斗二号系统导航电文还将包含与GPS、GLONASS、Galileo等系统的坐标系统、时间系统转换参数。（3）北斗卫星导航系统特点北斗系统与其它卫星导航系统相比有着自己独特的优势，主要表现在以下几个方面：A、同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持北斗系统与GPS系统的民用精度基本相当，能满足用户导航定位和授时要求。北斗系统具有用户与用户、用户与地面控制中心之间的双向报文通信能力。需特别指出的是，北斗系统具备的这种双向简短通信功能，目前已广泛应用的国外卫星导航定位系统（如GPS、GLONASS系统）并不具备；B、全天候快速定位，覆盖中国及周边国家和地区，无通信盲区北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70°-140°，北纬5°-55°，可以无缝覆盖我国全部国土和周边海域，且无通讯盲区。相比之下，GPS需结合地面无线通讯系统（GSM、集群），覆盖范围只能局限于地面基站系统所达到的地区，无法满足偏远山区、海上、跨区域大系统的应用要求。C、融合“导航系统”和“增强系统”两大资源，服务内容更加丰富北斗卫星导航系统中心站不仅可以保留全部北斗终端的位臵及时间信息，而且可实时存储大量非常有价值的GPS数据，通过“卫星导航增强系统”为用户提供更加丰富的信息服务及精密导航定位服务；D、自主控制，安全稳定，保密性好北斗系统是中国自行研制、自主控制的卫星定位导航系统。在当前复杂多变的国际形势下，过分依赖国外卫星导航系统难免受制于人，对一些要害部门的用户而言，能否拥有自主控制的卫星导航系统至关重要。另外，北斗导航系统通信信号稳定，且设计有高强度加密措施，安全可靠，适合关键部门应用。2、中国北斗产业发展现状及趋势2023年，“北斗一号"卫星导航系统对民用领域开放，打破了美国、俄罗斯在卫星导航领域的垄断地位，使我国成为世界上第三个拥有独立自主卫星导航系统的国家，开辟了我国卫星导航应用的新篇章。北斗一号为演示示范阶段。目前北斗二号导航系统已经初步完成。已初步建立了地面广域差分和完好性监测站网，可通过已发射的GEO卫星发播广域差分信息和完好性信息。近几年，我国的卫星导航应用得到了飞速发展。特别是在近五年间，卫星导航技术的应用已渗透到国民经济的诸多领域，已融入到我国现代信息社会建设的进程之中，具备了一定的产业化基础。2023年我国卫星导航产业的规模达到390亿元，2023年达到505.9亿元，2023年的达到1250亿元左右。北斗终端设备所占我国导航终端设备市场份额依然在5%左右徘徊。2023年北斗终端年销售量约2万台左右，呈逐年增长态势。据中国卫星导航定位协会咨询中心统计，截至2023年年底，我国北斗一代终端社会持有量为10万余套，主要应用在国防安全领域，以及一些特定行业如渔业、气象、交通、通信、电力等领域，其中渔业应用最广，占比超过60%。参与北斗终端研发或销售的企业数量为50~60家，年产值为3亿~4亿元左右；而GPS导航终端2023年的总销售量突破4500万台，产值接近700亿元，参与企业超过6800家。国家有关主管部门组织开展了北斗二号各类用户机技术攻关和设备研制，现已转入正样阶段，包括北斗二号基本型用户机、定位导航／通信双模型用户机、北斗二号／GPS兼容型用户机、北斗二号高动态用户机、抗干扰用户机、监测型用户机、北斗二号PND设备等。目前已攻克北斗二号信号快速捕获技术、与GPS／1NS组合技术、抗干扰技术、PND小型化技术等多项关键技术，正在开展模块化、标准化工作。部分企业正在开展北斗二号／GPS导航ASIC芯片开发工作。国防科工委还组织开展了卫星导航(包括北斗二号)应用设备与系统质量检测平台研制，形成了多种北斗二号模拟信号源产品。在国际合作和对外宣传推广方面，已建立国际合作协调机制，正在建设北斗对外宣传机制和平台。北斗二号导航系统国家主管部门每年参加国际导航联合会会议(ICG，InternationalCommitteeofGNSS)，协商国际GNSS合作问题。国家主管部门从2023年开始已与美国、欧盟、俄罗斯开展多轮会谈，洽谈解决COMPASS、GPS、Galileo、GLoNASS系统的兼容互操作问题。国家主管部门已建成北斗导航官方网站，作为对外公布相关政策、系统进展情况，宣传推广北斗应用和开展国际合作的窗口。2023年11月9日，全球卫星导航系统国际委员会(ICG)第七届大会在北京落幕。首次发表全球卫星导航系统共同宣言《北京宣言》。宣言认为，卫星导航领域已进入多系统融合应用阶段，各卫星导航系统应进一步加强合作，更好地造福人类。（1）国家发展目标及导向①总体规划及发展思路未来5-10年，我国卫星导航市场需求的主要推动力将来自国家卫星导航科技专项，具有国家政策强制推动的特点。按照相关规划：2023年，初步形成国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。在重大专项主导下，我国卫星导航应用产业年产值超过500亿元，终端年产销量达到350万台，核心技术国产化率达到4％，北斗终端年产销量达到2万台，应用产值占国内份额3％。2023年，基本形成国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。在重大专项引导下，北斗系统在国防和涉及国家、社会和经济安全的领域替代国外系统或与其兼容使用。我国卫星导航应用产业年产值超过1500亿元，终端年产销量达到2500万台(20％出口)，核心产品国产化率达到80％，北斗终端年产销量超过100万台，应用产值占国内市场份额10％。2023年，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。市场和部队装备成为国家卫星导航应用推广与产业化作用主体，重大专项主要起督导作用。北斗系统成为国家统一的时间空间基准；我国卫星导航应用产业年产值超过4000亿元，终端年产销量达到2.6亿台套(约40％出口)，核心产品国产化率达到97％；北斗终端年产销量超过1000万台，应用产值占国内市场份额20％。随着我国北斗二号导航系统正式启动建设，以及卫星导航国家重大科技专项开始实施，未来5-10年必将是我国卫星导航产业呈现爆发式增长并形成完整产业链、规模化市场和国家级导航骨干企业的关键时期。②北斗系统未来发展建设的三大难题根据北斗系统建设总体规划，2023年系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力；2023年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。为达成总体规划目标，北斗系统在未来的设计应用上需主要解决三大难点。第一，如果要保持卫星导航的高精度，卫星上必须配有高稳定性、高精度的原子钟，这方面中国和美国还有差距。第二，美国能够在全球范围内布控卫星监控网络，而中国则只能在本国区域内布网，这对于卫星上天后的测控和维护是一大难点。第三，GPS问世近30年，积累了大量的空间实验数据，而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所产生影响的数据，已经建立起数据模型，精度很高。而中国的北斗系统还处于起步阶段，还需要在摸索中前进。③北斗民用国内厂商的“护城河”-ICD接口文件北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件，也叫ICD文件。该文件之所以重要，是因为此文件是开展北斗接收机及芯片研制工作必备的技术文件，该文件具体定义了北斗导航卫星和地面接收终端间信号接口的特征和参数，主要包括卫星导航射频信号、扩频测距码、导航电文结构、导航电文参数及算法四个方面内容。只有掌握了这些特征和参数，才能正确接收北斗导航卫星播发的信号，继而进行定位和导航。从宏观层面来看，中国有世界上规模最大、最活跃的移动通信、互联网和汽车市场，这三个市场都与卫星导航紧密相关。接口控制文件的公布意味着接收器制造商、应用开发商和服务运营商可以根据官方免费提供的规范文件开始设计、提供基于北斗卫星导航系统的产品和服务，实现北斗终端规模化生产，加速国内北斗产业化、国际化进程。从微观层面来看，现阶段无论在技术上，还是在成本上，北斗导航系统都无法与GPS系统相抗衡。测试版ICD文件在一定范围内的公布使获得资质的企业暂时筑起了一条“护城河”，可以在短时间内保护其技术研发、市场拓展的先发地位。但这种政策红利并不具有持续性，随着北斗全球化战略的发展，ICD文件于2023年年底公布，国内企业面临国际卫星导航巨头的直接竞争，市场抢夺也会异常激烈，国内企业必须积极利用其技术先发优势来扩大领先地位，提高市场占有率。国家也会加速产业政策的出台与落实，补充完善北斗产业的技术标准与协议，以北斗产业联盟为基础，应用专项示范工程为手段，研发生产费用支持与补贴为辅助，进一步推进国内北斗的产业布局，健全北斗整体产业链生态，对整个北斗产业体系具有巨大的政策推动作用。（2）北斗军用领先于民用国防安全作为国家最重要领域之一，在国防现代化及军事信息化提升进程中，现代战争中起到重要作用的卫星导航系统必将得到大范围应用。但如今我国军方很多武器装备仍然依赖GPS，对安全性与保密性都产生极大威胁，军方对国产定位导航系统有强烈需求。在北斗一代运行后，军方迅速配备了部分终端；但由于其精度不高、有源定位容易暴露、授时延迟等缺点，导致配备率不高。北斗二代定位精度、授时精准度、无源方式特征使其能对GPS形成有效替换，2023年北斗二代区域组网成功后，将能迅速在军方全面应用并在未来3-5年间保持高速增长。美国每年军用导航系统市场规模约100亿美元，中国军用导航市场仍有较大空间。我们测算后认为，未来5年仅国防领域北斗终端市场规模就会达到近230亿元。北斗系统中军事用途建设会因为国家安全等原因得到保护得到率先发展，但是北斗的民用开放服务建设则需要和GPS系统进行比拼。短期内北斗的民用定位、授时和测速精度无法超越GPS系统，所以在精度的提高、和GPS的兼容等方面是北斗系统未来建设的主攻方向。①关系国家安全，北斗系统凸显军用价值虽然中国卫星导航定位应用近年来发展迅速，但绝大多数的军民应用范畴都是建立在美国GPS系统之上的。一旦发生战争，美国关闭GPS或加大民用码误差，对中国而言，后果不堪设想。在伊拉克战争期间，中国中远公司有一条远洋货轮，通过马六甲海峡驶入印度洋后，被美国舰船拦阻，要求检查船只。中国货轮不买美国的账，不停船受检。但后来这条船开的时间不长，发现船用GPS失效了，船被迫停下来进行检修，但没有发现故障。后来才明白是美国海军对中国货轮GPS进行局部屏蔽。很显然，如果中国的军事装备和通信联络也使用GPS，战时很可能发生灾难性的悲剧。②军队的信息化建设是趋势随着我国政治、经济在国际上实力不断地增强，国家的军事实力也应随之得到相应程度的提高。近年来，我国国防费用开支稳步增长，信息化建设作为现代化军队建设的重点项目将成为未来军队建设的首攻方向。北斗导航系统及其相关装备便是信息化建设的“先头部队”，因此其相关需求在未来也会较为稳定、快速的增长。③中国军事局部紧张，北斗军用发展超前领土争端问题也是刺激北斗发展的一个因素。拿中国目前所面临的“黄岩岛”事件为例。2023年4月10日，12艘中国渔船在中国黄岩岛泻湖内正常作业时，被一艘菲律宾军舰干扰，菲军舰一度企图抓扣被其堵在泻湖内的中国渔民，遭到赶来的中国两艘海监船的阻止。随后，中国渔政310船赶往事发地黄岩岛海域维权，菲方亦派多艘舰船增援，双方持续对峙至今。从长期战略发展来看，国家发展北斗系统的意愿和决心是毫无疑问的，由于诸如“黄岩岛”等领土争端事件的刺激，对北斗的发展有推进。国防市场相对垄断，未来国内企业将受益，国防领域由于进入门槛比较高（从事武器装备的科研生产需要获得“保密资格单位证书”、“武器装备科研生产许可证”、“装备承制单位注册证书”、“军工产品质量体系认证证书”），只有少数具备资质的企业获益。而且，未来北斗ICD接口文件逐步开放过程中，在涉及国防安全、特定行业应用等领域将是国内企业天然的市场，国内企业相对于国外企业将会有明显的优势。（3）典型重大专项示范推动北斗民用发展众所周知，美国GPS经过30年的发展，在民用市场相关领域已经非常成熟，其民用市场的占有率也高达90%以上。北斗民用市场发展所面临的问题，首先就是北斗芯片以及相关终端设备高昂的成本，尤其与GPS相关装备进行对比时，这一问题尤为凸显。美国的GPS芯片和终端设备成本并不是“天生”就具有价格优势的。在GPS推广初期，GPS相关装备一样十分昂贵。但是由于GPS在民用领域采取的免费策略，再加上当时没有相关的竞争者，使其在民用市场上的占有率得到质的飞跃。也正是由于用户数量的激增，使得GPS在民用领域的研发、生产可以实现规模化，从而降低了使用GPS的成本。就北斗民用目前的发展态势来说，想要复制GPS成长的道路几乎不可能。毕竟对于那些民用市场的用户而言，成本是不得不考虑的一个核心问题。所以北斗在民用市场上的推广必须采用兼容发展的道路，一方面北斗文本报送功能是GPS所不具有的，在指挥边缘区域调度应急救灾，海洋实时指挥方面具有巨大的优势；另一方面兼容后产品的性能提升。我国北斗民用的发展离不开国家政策的扶持，行业的推广。现阶段，北斗卫星导航系统自身的建设正在不断地改进、完善中。国家为了引领北斗民用市场的发展，希望借助重大专项示范工程的助推，使北斗逐步“民用化”。目前，国家北斗办组织，相应主管部门具体实施，启动了包括国防与民用20个部门共42个应用示范工程，包括交通、气象、农业（渔政）、中移动等项目，如：交通部的重点运输过程监控管理服务示范系统工程、中国气象局基于北斗导航卫星的大气、海洋、和空间监测预警示范应用工程、农业部的北斗海洋渔业示范工程以及广州公务车管理系统等。①交通部的重点运输过程监控管理服务示范项目2023年10月24日，交通运输部和解放军总装备部联合召开了“重点运输过程监控管理服务示范系统”启动会，标志着交通运输领域北斗应用示范工程正式启动实施，将率先应用于重点营运车辆监控管理。示范项目计划完成8万台左右的北斗/GPS双模终端采购安装，选取山东、河北、宁夏、贵州、湖南、天津、陕西、江苏、安徽9省（区）试点，示范项目成功后，拟在全国范围推广使用。按照8万台终端，大概是2亿元左右的市场规模。自2023年8月1日起，新出厂的“两客一危”车辆（旅游包车、长途班线客车和危险化学品运输车）必须安装符合标准的卫星定位装臵，否则不予核发道路运输证。中国汽车工业协会数据显示，2023年，我国旅游客车销售2.43万辆，长途客车销售7.71万辆。另外，2023年，长途客车销售5.39万辆，同比下降0.22%，旅游客车销售1.55万辆，同比下降13.44%。因此，假定以后“两客一危”全部安装的是北斗/GPS双模终端，则每年新增的市场规模为2.75亿，运营服务收入2023年达到4亿元。另外，从2023年1月1日起，没有按照规定安装车载终端或未接入全国重点营运车辆联网联控系统的车辆，道路运输管理部门暂停资格审验。但是由于终端价格的因素，相信更多的会选择安装GPS终端。因此，该项目的示范效应大于经济意义，以后每年新增接收机的市场规模为2.75亿。而运营服务逐年提升，2023年达到3.96亿元。当然，如果考虑到未来的增值业务及服务，市场空间将大幅提升。交通运输部于2023年1月4日公示关于加快推进“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”实施工作的通知(交运发„2023‟798号)，要求在9个示范省份加快“两客一危”车辆以及新进入运输市场的重型载货汽车和半挂牵引车加装北斗兼容车载终端实施工作。自2023年1月1日起，各示范省份在用的“两客一危”车辆（旅游包车、三类以上班线客车和危险品运输车）需要更新车载终端的，应安装北斗兼容车载终端；所有新进入运输市场的重型载货汽车和半挂牵引车应加装北斗兼容车载终端，并接入全国道路货运车辆公共监管与服务平台；鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端。自2023年6月1日起，所有新进入示范省份运输市场的“两客一危”车辆及重型载货汽车和半挂牵引车，在车辆出厂前应安装北斗兼容车载终端，重型载货汽车和半挂牵引车应接入全国道路货运车辆公共监管与服务平台。凡未按规定安装或加装北斗兼容车载终端的车辆，不予核发或审验道路运输证。②中国气象局基于北斗导航卫星的大气、海洋、和空间监测预警示范应用工程我国国土幅员辽阔，各种气候环境变化万千。特别是随着国家经济实力的不断发展，对大气、海洋、空间等环境监测的实时性要求愈来愈高，因而北斗系统的价值也越显珍贵。一方面北斗卫星导航系统给各地提供了时空基准，并通过导航定位、授时、遥感等功能对气象进行连续高密度的观测，对天气进行准确预报，然后通过北斗的通信手段将灾害性天气信息及时发布到群众中去；另一方面实现对GPS的替代，减少对他国系统的依赖性，这样无论是行业自主应用上还是国家战略安全上都是较为稳妥和有效地方式。中国气象局在10个省份150个台站上利用北斗导航卫星系统。目前我国主要采用了气球探空、雷电定位、水汽探测等北斗信号的气象应用：气球探空将风速风向测量精度提升了30%-50%；水汽观测提高了观测时间密度，从而提高了天气预报精度；短信播报功能将信息及时发送等。未来按照规划，将在中国气象局120个高空台站、2400个地面观测台站、100多个沿海的海洋气象观测站推广北斗探空、北斗水汽观测、海风海浪观测；在我国2400多个县、3万个乡来建设北斗气象灾害预警发布平台。③农业部的北斗海洋渔业示范工程现在不仅海洋资源越来越被各国所重视，就其海洋经济属地化分问题也成为各国争论的热点。因此现在国家海洋渔业不仅要承担着保护海洋资源的任务，更重要的是要担负起保护国家领土主权、经济安全以及安全生产的重任。就我国目前海洋形势而言，东海、南海部分领域均与别国存在争端。如果要想实现对海洋资源开发、生产的有效监管，北斗的导航和双向通信功是必不可少的。特别在远洋渔船导航方面，北斗系统可以取代GPS系统，实现国产自主导航；在双向通信功能上能够替代费用昂贵的海事通信卫星。国内中远海渔船北斗用户近3万户，主要集中在南海和东海，而环渤海渔船开展北斗业务稍差一些。考虑到，我国中远海的作业渔船大概有5-6万艘，按照一台终端1万元（政府补贴70-80%）来测算，大概还有3亿元的市场空间（暂不考虑更新换代），每年6万用户的运营服务费大概是5000万元左右。中远海的情况复制到近海和远洋航海有一定难度。近海渔船数量较多，大约20万艘，但距离较近，中国移动或中国联通可以通过CDMA、3G或4G等通信方式来实现。而远洋渔船一方面距离较远，北斗卫星暂时覆盖不了，另一方面船舶数量有限，农业部《全国渔业发展第十二个五年规划（2023-2023年）》预计到2023年，我国远洋渔船数量达到2300艘。因此，近期来看，海洋渔业主要集中在中远海，北斗终端设备大约还有3亿的市场规模，同时，每年的运营服务费约5000万，但是，如果未来开展海洋渔业增值服务，市场空间将大幅提升。同时，随着北斗覆盖区域的逐步扩大，北斗运营服务的逐步完善，近海和远海的前景也值得期待。④公务车管理系统广州市公务用车使用管理信息系统建设服务项目初装约1万辆公务车，预计二期要新增2万辆；广东省中山市定位为北斗示范新城，预计有8万辆车需要使用北斗，这些公务车的项目都需要搭建系统、建设管理和服务平台并配备相应的北斗终端。这些都将起到了一个良好的示范作用，一旦初装的系统对公车的使用能起到很好的监控作用，相信2023装备全部公务车的目标不难实现。更为深远的意义在于，目前装载北斗车辆监控系统的车辆以公务车为主有利于促使北斗车载终端技术的成熟，大小的调整，价格的下降等等，为未来实现真正的民用打下基础。而我国私有汽车年销售量的不断增长，为这个市场未来的容量提供了足够想象的空间。（4）北斗前期终端为王，后期运营给力①北斗产业发展阶段分析产业的发展将经历如图表34的发展变化，北斗产业也不例外。第一阶段，技术萌芽期（上世纪末~2023年）。在第一颗人造地球卫星于1957年10月入轨运行的次年，美国科学家们就开始了卫星导航系统的研究。1963年12月，子午卫星（TRANSIT）导航系统第一颗导航卫星入轨运行，开创了陆海空卫星无线电导航的新时代。我国于2023年发射第一颗北斗导航试验卫星，开始组建我国的卫星导航系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家，到2023年初发射完成4颗北斗导航试验卫星。随着卫星导航的基础设施试验成功，相关的基础产品开始萌芽，出现了针对军事与行业性的应用。现相关上市的地理信息产业公司陆续在这个阶段成立。第二阶段，过热期（2023~2023年）。2023年初发射完成导航试验卫星后，我国加快了卫星导航卫星的发射，截止2023年底共计发射7颗北斗导航卫星。虽然发射卫星的数量并不大，但是市场对于北斗概念的热衷迎来了一批地理信息产业公司走向了资本市场。PE估值倍数在80~200之间不等。第三阶段，幻觉破灭谷底期（2023~2023年）。近两年北斗导航卫星共计发射9颗。虽然在军事与行业应用方面有所突破，但是一个产业从概念走向真正的产业化将会是一个相对较长的时间过程。PE估值