惯性仪器仪表行业发展现状及趋势分析

■文/冀林 李旷振

惯性仪器仪仪表产业是具有综合性、交叉性的高科技先进制造产业，主要应用于敏感运动体在惯性空间的角运动、线运动，进而获取运动体的姿态、位置和速度等信息，在航空、航天、航海以及石油、煤炭、汽车制造、机电工业、电子技术、控制科学和信息科技等领域都有着广泛的应用。

惯性仪器仪表主要包括最基础的加速度计、陀螺仪以及由加速度计和陀螺仪构成的惯性测量组合和由该组合及解算单元等构成的惯性导航系统。惯性仪器仪表的类型很多，如加速度计主要有石英挠性加速度计、液浮摆式加速度计、微机电加速度计、振弦式加速度计、振梁式加速度计等类型，陀螺仪主要有液浮式、动力调谐式、压电式、微机电式、光纤式、激光式等类型。依据所使用的加速度计和陀螺仪类型.

构成了不同类型的惯性测量组合和惯性导航系统。惯性仪器仪表技术已成为衡量一个国家科学技术水平和国防实力的重要标志之一。

一、行业发展情况

由于汽车行业、消费电子、石油勘探等领域需求量快速发展，拉动了惯性仪器仪表产业需求的迅猛增长。近年来，随着现代战争中武器系统向精确打击方向发展，作为惯性制导系统中重要部件的惯性器件在制导武器系统中的应用前景非常广阔。

1.产品的发展特点

小型化技术

惯性仪器仪表的特殊用途要求其能够装入普通的身管发射炮弹中，特别是在武器系统狭小的空间内部.需要安装大量的仪器设备.因此惯性仪器仪表必须具备小型化的要求。

高性能技术

为适应武器系统精确打击的需要，惯性仪器仪表应能满足在高动态状态下完成弹（载）体的姿态检测与解箅；要求其能适应各种环境条件，性能不受使用环境的影响，并实现数字化输出，自身完成全部功能解算。

组合化技术

通过将多种测量枝术以信息融合的方式组合到一起，形成组合惯性仪器仪表，可充分发挥不同测量技术的优势.从而实现惯性器件的组合化，有效解决单一测量方法的不足。

抗干扰技术

抗干扰技术已成为世界各国惯性仪器仪表制造商关注的焦点。电磁兼容、屏蔽技术、滤波器件在其设计中的大量使用有效地解决了武器系统中的信号干扰，特别是抗电磁干扰。

为此，世界各国重点加强对加速度计和陀螺仪的研发，以满足市场需要。在高端加速度计方面以石英挠性加速度计为主.硅微机电加速度计将占领中低精度应用领域。高精度机械陀螺议的大部分应用领域被激光陀螺仪和光纤陀螺仪所取代，石英/硅微机电陀螺仪将占领中低精度应用领域。国外加速度计和陀螺仪领域一直被美、法、俄等国家的厂商所占据，Honeywell，AD、Endevco、Wilcoxon Research、雷音等公司在加速度计生产领域具有不可动摇的地位。

2.我国的发展基本情况

高端惯性仪器仪表属于禁止出口的产品。国内惯性仪器仪表制造企业的技术水平参差不齐.大部分制造企业技术落后.手工组装仍占相当大的比重，技术开发能力不足，在一些重要的领域，国内水平相比于国际先进水平存在较大的差距，主要体现在：技术积累的差距

具有国际先进水平的惯性仪器仪表企业大多具有较长的研发历史，经过长期的技术积累形成了技术优势。而我国惯性仪器仪表的主要研发力量集中于少数专业化军工企业和科研院所，大多数厂商研发历史短、规模小，技术积累与国际先进水平存在差距。

基础材料的差距

高端惯性仪器仪表的研发需要精密模具和高性能的基础原材料。目前.我国的精密五金、塑胶、线材正在逐渐缩小与国际水平的差距，但精密模具水平以及高性能敏感材料等还有较大差距，制约着我国惯性仪器仪表技术水平的提高。研发投入不足

我国惯性仪器仪表的研制生产企业普遍立足于为本行业服务，缺乏系统性、可持续性的研发思路.主要依赖国家投入，自身无法保证对技术研发的大规模投入。

20世纪50～80年代，我国的惯性仪器仪表生产企业主要由航天、航空、电子等所属的国有企业组成。产品主要应用在航空航天、舰船、车辆的导航系统上。20世纪90年代后，随着电子工业的发展，惯性仪器仪表的应用逐步扩大，开始应用到汽车工业、石油钻井上。进入21世纪.惯性仪器仪表逐步进入消费电子领域，出现外商独资企业在中国内地建立生产基地，国内对惯性仪器仪表的需求也正逐步扩大。

尤其是近年来，随着汽车工业、消费电子、航空航天、军事装备领域的高速发展，我国的惯性仪器仪表市场出现了同步增长，成为全球发展最快的市场之一。而一些中高端制造企业经过多年追赶，在研发和制造水平上与国际先进水平差距逐渐缩小，部分技术甚至已领先世界水平。

北京星箭长空测控技术股份有限公司以高端加速度计、陀螺仪和惯性测量组合产品的研发与制造为主营业务.其开发的055型加速度计融小型化、高性能和抗干扰技术为一体，综合技术指标达到国际先进水平，相关技术于2008年获国家技术发明二等奖，进入了国家火炬计划项目。

二、市场需求及其竞争环境分析

加速度计是一个市场潜力不断扩大的竞争性行业，在石油钻井、地质勘查、钻井测斜等领域也有一定的市场，生产厂商主要分布在北京、河北、广西、重庆、西安、江苏等地区。

近年来，随着我国经济的快速发展，对惯性仪器仪表的需求持续增加，主要集中在汽车、消费电子、航空航天、军事、石油钻井、地质勘查、钻井测斜等领域。

1.行业内部竞争分析

我国惯性仪器仪表行业已充分进入市场化竞争阶段，各企业面向市场自主经营，但其市场中高低端产品的发展不均衡。高端产品主要应用于航天、航空、航海、兵器等技术领域，生产具有品种多、批量大的特点，其生产企业不过一两家，产品的毛利率普遍偏高。而中低端产品毛利率低，新产品的开发相对滞后。近年来，出现了引进国外低端产品制造技术的企业，其产品主要应用于汽车、消费电子，产品价值相对较低，与国外大型企业竞争十分激烈。

2.行业发展的有利因素

目前，对于行业发展的有利因素有如下几个方面。

一是国家产业政策支持。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以信息化带动机械化，实现跨越式发展已成为我国的基本策略。未来五年正是我国电子技术和产品更新换代的关键时期，国家产业政策的支持将提高我国的信息化装备和系统集成能力。

二是需求大幅增长，市场前景广阔。在未来的五年里，国内惯性仪器仪表的市场前景看好，主要是由于下游应用产业规模的不断扩大，引导需求快速增长。

三是技术水平日益提高。下游产业产品的不断提升对惯性仪器仪表行业提出了新的需求，一些高端产品的生产厂商通过加大技术投入，引进先进的生产设备，不断提高产品的技术性能，开发新型产品来满足市场需求。由此技术领先的厂商可获得较多的利润，保证对研发和设备的持续投入，保持优势地位。同时，技术含量的提升也提高了行业的进入门槛，避免了行业内的恶性竞争，保证行业的健康发展。

四是国内产业集中速度加快。鉴于产品质量意识的提高，惯性仪器仪表产品的应用单位在对价格重视的同时，对产品质量体系建设提出新的要求，对生产企业的研发实力、交货期限、质量保障能力都提出了更高的要求，需要规模相当的企业为其提供配套服务。因此，小型生产企业的生存空间越来越小，优势企业的规模日益壮大，国内惯性仪器仪表产业的集中度越来越高。