2024年度中国GNSS芯片行业研究报告：支撑物联网、车联网应用落地的核心器件

2024年中国GNSS芯片行业研究报告：支撑物联网、车联网应用落地的核心器件（摘要版）2024ChinaGNSSChipIndustryResearchReport2024年中国GNSSチップ業界研究報告©2024

LeadLeo400-072-5588GNSS芯片行业综述----------------------------------------6中国GNSS芯片行业综述——定义与分类----------------------------------------7中国GNSS芯片产业链----------------------------------------8中国GNSS芯片产业链上游——GNSS芯片、板卡/模块（1/2）----------------------------------------9中国GNSS芯片产业链上游——GNSS芯片、板卡/模块（2/2）----------------------------------------10中国GNSS芯片产业链中游——GNSS终端产品----------------------------------------11中国GNSS芯片产业链下游——应用领域----------------------------------------12中国GNSS芯片产业链下游——应用服务----------------------------------------13GNSS芯片行业企业推荐----------------------------------------14GNSS芯片企业推荐——司南导航----------------------------------------15GNSS芯片企业推荐——和芯星通----------------------------------------16方法论与法律声明----------------------------------------17目录CONTENTS报告摘要GNSS基础器件在GNSS产业链中具有高毛利率、低市场份额的特征GNSS产业链中，上游毛利率最高，但总体市场份额较小；中游毛利率较低，市场份额大于上游；下游毛利率较高，市场份额最大。GNSS产业链上游基础器件主要为GNSS芯片、板卡/模块、天线等，其在2022年我国卫星导航与位置服务产业中的产值同比增长12.47%，占比达3.71%。GNSS接收机技术门槛较低于上游基础器件，市场参与者数量较多根据GNSS管理局（GSA）的数据，全球GNSS终端社会持有量从2019年的64亿台增长至2029年的95亿台，总产值将从2019年的1,557亿欧元增长至2029年的3,244亿欧元。高精度GNSS接收机是一种能够接收高精度卫星导航信号并确定地面空间位置的终端仪器，其技术门槛较低于上游基础器件，因此市场参与者较多。中国卫星导航与位置服务产业中核心产值与关联产值占比分别为30.5%和69.5%2022年，中国卫星导航与位置服务产业总产值达5,007亿元，同比增长6.8%。其中，包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施在内的产业核心产值达1,527亿元，占比为30.5%；由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值达3,480亿元，占比为69.5%。Chapter

1行业综述7中国GNSS芯片行业综述——定义与分类来源：司南导航招股书，头豹研究院GNSS芯片在结构上主要包括射频芯片、基带芯片、微处理器、电源管理、内存和控制单元、存储器、串口设备、外围接口电路等部分。GNSS的工作原理为：信号送入基带芯片前需要射频芯片进行信号处理，射频芯片负责将卫星接收机接收到的卫星射频信号经过前置低噪放大器和下变频器后得到模拟中频，经过A/D转换得到数字化的中频信号送入基带数据处理芯片。由于芯片设计复杂，尤其是射频和基带一体化SoC芯片的设计，因此GNSS芯片设计能力的差异直接影响芯片性能、灵敏度、功耗、尺寸、成本等多个方面，进而极大程度地影响导航定位终端产品的核心竞争力。GNSS芯片是指可以接收由全球导航卫星发射的信号，从而完成定位导航功能的芯片组，主要包含了基带芯片和射频芯片。根据定位误差的大小，GNSS芯片可分为导航型和高精度型两大类GNSS芯片分类 GNSS芯片架构及终端定位原理射频基带微处理器电源管理总线外围接口总线内存和控制串口设备存储TCXO/XTALRTC

XTALMain

PowerBackup

Power天线信号接收射频前端模拟转换基带信号处理信号捕获、跟踪、解调、测量值提取应用处理PVT解算用户接口输入输出类型定位精度应用场景导航型几米到几十米手机、可穿戴设备、共享单车等。GNSS芯片测量测绘、形变监测、精准农业、自动驾驶、户外机器人、无人机等。高精度型一米以内GNSS板卡/模块关键性能指标指标介绍芯片集成度核心指标，芯片集成度越高，通常板卡/模块的体积越小、功耗越低，应用的领域也更广泛。卫星导航系统支持种类核心指标，支持的卫星导航系统种类越多，说明适应能力越强，反之则越弱。实时动态差分定位精度核心指标，实时动态差分定位精度越高，说明在运动状态下的测量结果与真实坐标的误差越小。测速精度核心指标，测速精度越高，测量移动物体位置的准确度就越高。体积一般指标，体积越小，越方便与其他零部件集成。©2024LeadLeo400-072-5588GNSS（全球导航卫星系统）芯片是所有高精度卫星导航定位终端产品和应用的核心部件，技术含量最高，决定了终端产品应用性能的高低。其通常指可以接收由GNSS卫星发射的信号，从而完成定位导航功能的芯片组，主要包含了基带芯片和射频芯片。根据定位误差的大小，GNSS芯片的精度可分为导航型和高精度型。导航型GNSS芯片定位误差通常在1-10米以上区间内，而高精度GNSS芯片的定位误差通常在1米以下。8中国GNSS芯片产业链来源：华测导航招股书，司南导航招股书，头豹研究院卫星导航系统增强系统GNSS芯片、板卡/模组核心软件天线结构件等配件高精度GNSS终端 应用软件解决方案服务运营基础设施基础器件应用产品解决方案运营服务用户 用户在GNSS产业链中，底层基础设施为空间卫星导航系统及各类增强系统，中游GNSS终端厂商集成上游基础器件如GNSS芯片、板卡/模块、软件、天线、结构件等形成高技术终端产品。解决方案厂商围绕客户的定制需求，结合终端产品开发集成应用软件、算法软件等，向下游用户提供完整的解决方案。行业发展初期，系统的运营通常由用户自主完成。随着专业化分工的不断深入，用户已开始将服务外包给第三方，系统集成商向服务提供商延伸或形成独立的服务提供商，已成为行业发展趋势。GNSS产业链上游核心环节为GNSS芯片、板卡/模块，该环节为技术含量较高的环节。目前，高精度GNSS芯片、板卡/模块的主要厂商包括司南导航、和芯星通、天宝（Trimble）、诺瓦泰（NovAtel）等；中游产品及解决方案是通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案来加以实现，其产品主要包括高精度GNSS接收机及GIS数据采集器等，解决方案包括形变与安全监测系统、车辆自动驾驶系统、驾培系统等，国内主流的产品及解决方案厂商有司南导航、南方导航、华测导航和中海达等；下游运营服务主要是通过建设地基增强系统提供的卫星信号增强服务以及基于各种技术和产品的应用和运营服务，国内代表厂商包括千寻位置、中国移动、六分科技等。GNSS芯片产业链核心环节包括上游的GNSS芯片、板卡/模块，中游的产品及解决方案，以及下游的GNSS运营服务GNSS产业链结构 GNSS产业链核心环节及企业环节介绍代表性厂商上游GNSS芯片、板卡/模块高精度GNSS芯片、板卡/模块是技术含量较高的环节，需要较长的技术积累和巨大的资金投入；目前，国产厂商在GNSS芯片技术上的突破使得海外巨头垄断的局面有所改观。中游产品及解决方案GNSS应用主要通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案加以实现；国产终端产品性能与海外厂商无显著差距，国内市场份额已逐渐被国产厂商取代。下游运营服务主要是通过建设地基增强系统提供的卫星信号增强服务，以及基于各种技术和产品的应用及运营服务。©2024LeadLeo400-072-5588中国GNSS芯片产业链上游——GNSS芯片、板卡/模块（1/2）产品分类介绍单模定位板卡/模块仅支持一个卫星系统的定位板卡/模块，如仅支持北斗定位。高精度GNSS板卡/模块单模多频定位板卡/模块仅支持一个频段，但同时支持BDS、GPS、GLONASS等卫星系统的定位模块

，如部分公司的产品能同时支BDS/GPS/GLONASS/Galileo/QZSS/NAVIC六大卫星系统，定位的频率更高，时间更短，精准度更高。多模多频定位板卡/模块（主要技术发展趋势）同时支持多个频段和多个卫星系统的模块，相比单频多模定位板卡/模块，可选择性更大，更加灵活。从支持的频段和卫星系统来看，GNSS板卡/模块可分为单模定位模块、单频多模定位模块、多频多模定位模块等。GNSS导航及定位的应用持续向高精度与高稳定度发展，且为了避免对单一系统的依赖，GNSS芯片企业持续投入对双模或多模芯片及模块的研发工作。多模多频技术的GNSS模块可同时支持L1和L5频段及多个卫星系统的模块。相较于单频多模定位模块，具备更多选择性，灵活度也较高。因此，多模、多频、多通道技术为GNSS模块主要发展趋势。GNSS芯片、板卡/模板产业发展难点有研发投入大、前期失败率较高，行业高端人才资源储备不足和先进制程芯片技术受西方限制；多模、多频、多通道技术为GNSS模块主要发展趋势高精度GNSS芯片发展难点 高精度GNSS板卡/模块分类研发投入大，前期失败率较高GNSS芯片的流片，仅开一次光罩便要花费600-800万元不等，而一次性流片的成功率较低。这一关键因素也导致了资金充足的大企业更容易在芯片研发上取得成功，而中小企业则无力支撑。此外，目前中国北斗导航系统偏重于卫星的研制和发射，占北斗研究总经费的90

，仅不到10用于导航芯片的开发研究，这也制约着GNSS芯片厂商研发的积极性。先进制程芯片技术受西方限制芯片的制程越低，基于芯片生产的高精度GNSS终端的功耗和体积优势越明显，但其制造难度与成本也越高。近年来，随着中美贸易摩擦不断加剧，半导体设备核心技术仍掌握在西方发达国家中，缺少先进制程的半导体设备将极大程度地限制中国高精度GNSS产业的发展。技术创新对人才专业性要求较高GNSS芯片产业是典型的技术密集型产业，对从业者专业性有较高的要求。高精度卫星导航定位实现的关键技术在于高精度北斗/GNSS芯片的设计以及RTK高精度定位算法的理解能力。由于知识和经验难以在较短时间内积累，且出于保密的需要，行业内的企业通常尽可能选择自主培养来满足人才需求。但随着GNSS产业的快速发展，企业对人才需求不断上升，内部人才培养已无法满足企业发展的现有需求，进而加剧了市场上的人才争夺，导致整个行业高端人才资源储备不足。来源：司南导航招股书，头豹研究院9©2024LeadLeo400-072-55883.711.744.1026.4315.8648.16基础器件基础软件基础数据终端集成系统集成运营服务9.5542.2948.16上游中游下游中国GNSS芯片产业链上游——GNSS芯片、板卡/模块（2/2）GNSS基础器件在GNSS产业链中具有高毛利率、低市场份额的特征、2022年GNSS基础器件产值同比增长12.47

，是由于相对于购买终端设备，用户更倾向于将基础器件直接集成到行业中的各类设备中GNSS产业链各环节毛利率及市占率情况 GNSS产业链中基础器件产值占比，2022GNSS产业链中，上游毛利率最高，但总体市场份额较小；中游毛利率较低，市场份额大于上游；下游毛利率较高，市场份额最大。从企业经营模式来看，GNSS龙头企业早期侧重于GNSS产业链的细分领域，随着企业的不断发展，逐渐将业务向产业链其他环节延伸，形成全产业链经营模式，代表厂商包括Timble（天宝）、NovAtel（诺瓦泰）、北斗星通、华测导航等；专业分工模式下的企业则专注于产业链中的某一领域，如GNSS芯片/模块、软件、天线等，该模式有助于降低企业人员、研发、营销等反面的费用。GNSS产业链上游基础器件主要为GNSS芯片、板卡/模块、天线等，其在2022年我国卫星导航与位置服务产业中的产值同比增长12.47

，占比达3.71

。2022年，包括芯片、模块、板卡和天线等在内的基础器件销量显著增长，主要因为相对于终端设备而言，“+北斗”用户更倾向于购买卫星导航的器件，并集成到本行业各类设备中，从而保障时空信息能更好地为各类业务所用。这部分增量主要来自行业手持及穿戴式设备、平板电脑、物联网终端设备、无人系统（机器人、无人车、无人机、无人船等）、两轮电动车定位设备、具有定位功能的车辆行车记录仪等市场。单位：[

]毛利率市场份额上游 中游 下游高精度GNSS/芯片模块其他基础器件数据采集设备产品高精度GNSS集成系统高精度卫星导航定位技术高精度卫星导航定位产品附加价值大附加价值小附加价值大高来源：司南导航招股书，中国卫星导航定位协会，头豹研究院10©2024LeadLeo400-072-5588低中国GNSS芯片产业链中游——GNSS终端产品根据GNSS管理局（GSA）的数据，全球GNSS终端社会持有量从2019年的64亿台增长至2029年的95亿台，总产值将从2019年的1,557亿欧元增长至2029年的3,244亿欧元。根据欧盟空间计划署（EUSPA）预测，全球GNSS接收器年度出货量将在未来十年内持续增长，从2021年的18亿台增长到2031年的25亿台；GNSS基础产品总体安装量将从2021年的65亿台增长到2031年的106亿台。GNSS接收机技术门槛较低于上游基础器件，市场参与者数量较多。全球GNSS接收器出货量预计将从2021年的18亿台增长至2031年的25亿台全球GNSS终端产值，2019/2029 主流高精度GNSS接收机产品对比单位：[亿欧元]4601,06040392265339874163132811331244,0003,0002,0001,0000亚太 北美 欧盟 俄国和东欧 中东与非洲 南美与加勒比18256510601002002021 2031出货量 总安装量2019 2029全球GNSS接收器出货量和设备总安装量增长情况，2021-2031指标司南导航N3华测导航T5

Pro中海达V96南方导航星云对比结果卫星导航系统支持种类GPS、BDS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS、GPS、BDS、GLONASS、Galileo、QZSSGPS、BDS、GLONASS、Galileo、QZSSGPS、BDS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSSN3与星云持平，优于T5Pro和V96实时动态差分定位精度水平：8mm+1ppm垂直：15mm+1ppm水平：8mm+1ppm垂直：15mm+1ppm水平：8mm+1ppm垂直：15mm+1ppm水平：8mm+1ppm垂直：15mm+1ppm指标持平静态差分定位精度水平：2.5mm+0.5ppm垂直：5mm+0.5ppm水平：2.5mm+0.5ppm垂直：5mm+0.5ppm水平：2.5mm+0.5ppm垂直：5mm+0.5ppm水平：2.5mm+0.5ppm垂直：5mm+0.5ppm指标持平工作温度-30℃~65℃-45℃~75℃-30℃~70℃-30℃~70℃N3劣于T5

Pro、V96和星云体积155mm*155mm*73mm119mm*119mm*85mm156mm*156mm*77mm155mm*155mm*78mmN3劣于T5

Pro，与V96和星云基本相当续航时间24小时15小时10小时至少20小时N3优于T5

Pro

、V96和星云来源：GSA，EUSPA，司南导航招股书，头豹研究院11©2024LeadLeo400-072-5588单位：[亿台]高精度GNSS接收机是一种能够接收高精度卫星导航信号并确定地面空间位置的终端仪器，其技术门槛较低于上游基础器件，因此市场参与者较多。高精度GNSS接收机的关键性能指标包括卫星导航系统支持种类、实时动态/静态差分定位精度、工作温度、体积和续航时间，通过对比可发现司南导航N3、华测导航T5

Pro、中海达V96、南方导航星云四大国产GNSS接收机之间的性能无显著差距。中国GNSS芯片产业链下游——应用领域GNSS芯片下游应用领域覆盖道路交通、旅游、健康、航空、农业、无人机、基础设施等领域；中国与美国已构建国家PNT体系，可实时提供定位、导航、授时等空间和时间信息服务，具备较高的可靠性GNSS应用领域 国家PNT体系主要应用需求场景及精度要求监测、形变监测应用领域应用需求 信息需求 应用场景 具体场景 服务载体 精度要求道路交通车载导航系统、公共交通系统、紧急车辆管理、共享单车、交通监控、车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用 测量测绘 工程、土地、不动产、

高精度GNSS数据采集设备 高精度海洋铁路铁路运营监控、轨道测量和检测系统、铁路通信系统时间同步、车对车通信系统、碰撞和脱轨警告 地理信息（GIS）采集器、海运河运定位 地理信息系统 电力巡检、数字城市 工业平板电脑等 高精度水下测量、浮标定位、电子海图、海港设施管理、自动识别系统（AIS）、船舶交通管制、远洋运输、内河 （P）

航运、船舶停泊与入坞 地质灾害监测、防汛航空航路导航、机场场面监控、精密进近、空中交通管理系统、航线规划 安全监测 抗旱监测、地面沉降 高精度GNSS数据采集设备 高精度农业精准农业（自动驾驶、农场规划、测绘、土壤采样、农机引导、作物监测等）、牲畜可穿戴GNSS设备生态测绘航空摄影、摄影基于GNSS的动物地理定位、环境分析、潮汐监测 测量与遥感 无人机、三维扫描仪 高精度移动测量气候通过GNSS进行一系列大地测量应用，以测量地球的特性，比如磁场和大气等，并对地球气候产生直接影响 飞机监控、车船监控 飞机、车辆、船舶 普通精度日常生活手机、可穿戴设备、地图、手机应用（社交平台、购物平台、游戏等） 精确制导 导航/炮弹 高精度应急救援定位

森林火灾管理和控制、地震预测、风暴追踪、洪水预测、紧急定位 + 导航 进场着陆、航路导航、能源电力传输时间同步、电站环境监测、电力车辆监控 测速 车船人导航 飞机、导航仪、手机 普通精度（P+V）

渔业渔船出海导航、渔政监管、渔船出入港管理、海洋灾害预警、渔民短报文通信 控制 机械控制、自动驾驶、

工程及机械、农用机械、自 高精度林业飞行控制 动驾驶车辆、无人机基于GNSS的无人机和跟踪设备、林区面积测算、木材量估算、巡林员巡林、森林防火、测定地区界线金融金融行业计算机网络时间同步、金融车辆监管、电子支付 移动终端及相关 信息查询、服务 手机、平板电脑、汽车 普通精度位置服务（LBS）太空航天器导航、太空探测、授时、运载火箭跟踪、星座控制授时 授时、时间同步 通信、电力、金融网 通信设备、电力设备、金融 高精度城市发展GNSS行业农业、GNSS收入模型构建、地图测绘、城市规划 （T） 络授时与时间同步 结算设备应用正朝着精准、泛在、融合、安全和智能的方向发展，其应用领域覆盖道路交通、

PNT体系能够实时提供定位、导航、授时等时间和空间信息服务，其具备较高无人机、消费电子、基础设施等领域。其中，消费者解决方案领域和道路交通领域的 的可靠性，是重要的国家级空间基础设施。实时提供目前，中国和美国均已宣占到所有行业应用的90

左右。 布在自有全球卫星导航系统的基础上构建国家PNT体系。来源：《北斗卫星导航系统规模应用国际化发展战略研究》，头豹研究院12©2024LeadLeo400-072-5588中国GNSS芯片产业链下游——应用服务2022年中国卫星导航与位置服务产业总产值达5,007亿元，同比增长6.8 。其中，涉及卫星导航技术软硬件的核心产值与涉及应用服务的关联产值，占比分别为30.5

和69.5四大GNSS全球公开服务能力 中国卫星导航与服务产业总体产值，2015-2022在全球范围内，GNSS的服务性能持续提升，服务类型愈加丰富。目前，仅中国的北斗卫星导航系统（BDS）、美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）和欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILEO）具备在全球范围内提供导航定位服务的能力，印度和日本的导航卫星系统仅具备区域导航服务能力。2022年，中国卫星导航与位置服务产业总产值达5,007亿元，同比增长6.8

。其中，包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施在内的产业核心产值达1,527亿元，占比为30.5

；由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值达3,480亿元，占比为69.5

。此外，应用产值占比前三的场景为智能手机、乘用车导航仪和乘用车自动驾驶，分别为30.8

、25.8

和5.9

。服务指标 GPS GLONASS BDS GALILEO空间信号可用性 优于98 优于98 优于98 优于92空间信号连续性 优于99.98 优于99.8 优于99.8 -空间信号精度（95置信度） 2m 7.8m 2m 2m水平定位精度（95

置信度） 8m 5m 9m 15m高程定位精度（95

置信度） 13m 9m 10m 35m测速精度 0.2m/s - 0.2m/s -授时精度 30ns 40ns 20ns 30ns四大GNSS全球服务类型服务类型GPSGLONASSBDSGALILEO定位导航授时服务√√√√精密单点定位服务--√√星基增强服务√（WAAS）√（SDCM）√（BDSBAS）√（EGNOS）国际搜救服务√√√√短报文通信服务--√-开放服务导航信息认证服务---√1,7352,1182,5503,0163,4504,0334,6905,007353025201510506,0005,0004,0003,0002,0001,0000201520162020202120222017 2018 2019中国卫星导航与服务产业总体产值同比单位：[亿元] 单位：[

]30.569.5核心产值与关联产值占比，2022核心产值关联产值30.825.85.92.90.40.41.429.4应用场景产值占比，2022智能手机乘用车导航仪乘用车自动驾驶道理运输移动通信农业领域能源领域公安领域智能穿戴式设备其他来源：中国卫星导航定位协会，头豹研究院13©2024LeadLeo400-072-5588Chapter

2企业推荐15GNSS芯片企业推荐——司南导航来源：公司公告，头豹研究院成立时间：2012年司南导航是国内完全自主掌握高精度北斗/GNSS模块核心技术并成功实现规模化市场应用的国家级专精特新“小巨人”企业司南导航基本情况国产高精度技术头部厂商掌握自主高精度北斗/GNSS模块核心技术上海司南卫星导航技术股份有限公司成立于2012年，是完全自主掌握高精度北斗/GNSS模块核心技术并成功实现规模化市场应用的国家级专精特新“小巨人”企业。司南导航在高精度算法