向上触网融合 向下拓展应用——北斗导航系统发展趋势深度分析

向上触网融合 向下拓展应用
——北斗导航系统发展趋势深度分析

第六届中国卫星导航学术年会已落下帷幕，在“开放、连通、共赢”的主题下，中国自主研发的北斗卫星导航系统成为关注热点。北斗卫星导航系统发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在年会上介绍，北斗卫星导航系统建设持续稳定推进，今年还将发射3至4颗新一代北斗导航卫星。在产业推广方面，已经完成初期市场培育，正在从行业应用拓展到大众应用，产业呈现快速发展局面。北斗卫星导航系统建设将把握国家实施“一带一路”战略规划的发展机遇，与全球其他卫星导航系统深入合作，共同推动北斗/GNSS国际化应用，把北斗卫星导航系统打造成为国际知名的中国品牌。

北斗系统是国家战略性基础设施建设，其发展动力源于国家安全诉求下的“自主可控”和大众需求驱动下的“产业融合”，其长期建设不仅局限于单个产业链，而是融合形成一个产业生态，“北斗+”是向上触网融合和数据服务，以及向下拓展应用和兼包并蓄的行业发展趋势。

1. 基本政策，系统建设和全球合作

现阶段，北斗系统稳定服务亚太，增强系统建设稳步推进；北斗应用已经完成初期市场培育，从行业典型应用进军大众应用市场，产业呈现快速发展局面；与全球卫星导航系统间合作深入推进，国际交流不断增强，北斗正成为中国品牌，建好北斗系统，发展导航产业，意味着推动社会基础建设和服务进步。预计2015年和2020年，我国卫星导航应用产业年产值分别将超过1500亿元和4000亿元。

基本政策，北斗系统免费提供开放服务，持续进行北斗系统维护和完善，不断提升服务性能，为用户提供高质量服务；按计划发布服务规范，发挥政府和市场作用，推动北斗/GNSS应用的创新，普及和国际化，打造国家战略性新兴产业的基础；实现北斗与其他GNSS系统的兼容公用，充分发挥系统效能，提升用户效益。

系统建设，2015年3月成功首发新一代北斗导航卫星进行新技术验证，采用新型导航信息体制，以及星间链路等新技术体制，搭载更高精度卫星钟，有助于全面提升服务能力，初步建设满足设计要求；预计15年H2将发射3至4颗新一代北斗卫星，目标是性能稳定和体验优越的导航系统，稳步推进新一代全球系统建设工作，为2018年服务“一带一路”奠定基础，2015年底前完成北斗地基增强系统150个框架网基准站和300个区域加密网基准站建设，进行覆盖全国主要区域的米级，分米级定位精度，以及加密覆盖区厘米级和后处理毫米级修正数的播发，2018年底前将建成全国范围区域加密网基准站网络。

工作重点，研发具有自主知识产权的芯片和模块（国家集成电路产业发展推进纲要中，特别指出卫星导航是关键领域之一），夯实核心硬件基础，开展行业和区域北斗典型应用示范；做好顶层规划和国际化战略，做好增强系统建设，构建政策法规体系，推进标准化工作，以及落实知识产权战略和计划等。

突破芯片瓶颈，主要体现在高精度高性能系统级芯片和通用导航芯片，没有高水平的芯片能力，无法国产化普及；没有规模化的大众需求，也没有芯片成本优势，所以芯片国产化能力是产品能力和市场环境有效结合并综合驱动的结果。

行业和区域示范应用，在关系国计民生和国家安全的重点领域，选择具有较大应用规模和显著市场前景的行业领域，开展北斗行业和区域示范应用，现阶段累计推广北斗终端75万台套。

双边合作，完成首次中美导航系统会谈，建立北斗和GPS系统间合作机制；完成北斗与伽利略系统导航频段的频率协调，协商建立两系统交流合作机制；积极承担国际责任,推动卫星导航系统兼容共存，深度参与基本系统与星基增强系统兼容与互操作，服务性能参数，以及GNSS监测评估等重点议题协调；推动北斗应用服务和应用纳入“一带一路”战略规划，与韩国、澳大利亚、印尼、巴基斯坦、泰国、新加坡、阿联酋、尼日利亚等开展合作；积极推动北斗系统计入国际海事（IMO），国际民航（ICAO），全球移动通信（3GPP）等国际组织标准。

2. 推进增强系统建设,迎合高精度和高完整性的需求

未来10年，发展主题或将是导航系统完好性建设，增强系统建设（基本系统基础上进行），是为了满足不同用户的高精度和高完好性等需求，从精度与完好性，广域和局域方面规划了四类增强系统，各类系统正按计划实施,包括星基增强系统，局域增强系统，地基增强系统和全球精密定位系统。统筹建设，加强基础资源合理利用，保证综合效益最大化，统筹星地资源构建天地一体的增强系统；针对不同类型增强系统特点，合理统筹卫星资源，可搭载通信卫星资源及商业卫星资源；借助已有地面站点资源统筹实施建设，加强标准和接口统一，确保互联互通，实现不同增强系统数据共享公用，推动数据开放服务。高精度卫星导航系统，实现兼容互操作，走向集成融合，与移动通信集成融合，是位置服务产业发展的主要方向，是行业升级的制高点；与其他非GNSS的定位、导航、授时技术系统或手段的集成融合，是解决室内外无缝导航的必由之路，是基本发展路线。高精度测量性基础产品同步推进，在传统测绘和形变监测的基础上，智能驾考领域正全面普及，精准农业等领域逐步推开，北斗在高精度应用领域的潜力有待挖掘，伴随增强系统建设推进,高精密基础产品将迎来更大发展空间。

3. 跨界融合共赢，“互联网+时代”带来“北斗+”机遇

跨界融合和共赢，可以提供更高的产业机制和商业价值。卫星导航领域的每一次进步，都是导航与传统行业的结合过程，持续推动社会进步，包括地理测绘、工程建设、交通运输、农业等，进而深刻的改变生产和生活方式，与信息技术融合，从互联网，到大数据和云计算，再到物联网，使得基于位置信息的互联互通成为可能，大幅提高利用大数据提供位置服务的能力；与人工智能技术融合，在智能交通、智能医疗和智慧城市等领域发挥作用，总体上北斗与其他行业走向融合，将驱动创新并带来巨大商业价值。现阶段，已经呈现出社会资本加入北斗产业的趋势，加速北斗产业化，卫星导航与位置服务，与云计算、物联网、移动互联网和大数据等融合发展已经逐渐成为趋势，“北斗+”时代已经逐步成为产业界和投资界的共识。

3.1 基础产品产品化及推广应用

北斗/GNSS导航型基础产品已经完成了产业化初期的可靠性验证和用户信心培育，全面推进以北斗/ GNSS兼容芯片为核心，具有自主知识产权的卫星导航基础产品研发和产品化,截至2015年Q1，北斗/GNSS导航型基带，射频芯片/模块销量突破600万片，月销量达到约40～50万片，市占率约15%；测量性高精度板卡销量超8.5万套；导航天线销量300万套；高精度天线销量近28万支。新一代北斗/GNSS基带射频一体化集成芯片研发取得重大进展，推动大众应用普及，包括手机，车载导航，智能穿戴和北斗校车等，北斗已经初步进入3G和4G移动标准，从实验数据来看，北斗的精度与系统相当，正逐步建立大众市场千万量级终端以上应用需求的解决方案。

3.2 通过终端触网融合服务增值

位置服务是导航系统能够提供的最核心“服务”（引入空间关系,以位置为基点管理所有数据），例如手机中跟位置无关的APP是很少的，手机应用会借助位置服务，衍生出很多服务及其业态。预计手机等个人终端和车载导航市场占比北斗应用市场80%以上，手机等及其移动互联网，汽车等及其车联网，将推动北斗产业应用融合和升级，互联网开放，透明和扁平化，能够实现优化整合，提升产品和服务价值，北斗提供时间和位置服务平台，通过传输、处理、控制和分析，有效地与互联网融合，提高相关行业的运行效率，也体现了互联网+的精神。

北斗的IP提供给手机芯片设计企业，共同开发适用于移动终端的高度集成的移动北斗芯片，2015年有望应用于手机等移动终端；国内平台型企业已经开始积极布局北斗芯片的终端化应用，展讯正在对北斗芯片样片进行功能及性能等方面的验证测试工作，2013年展讯开始开发北斗相关样片，由于手机内射频信号复杂，所以多模应用带来抑制互相干扰非常重要；目标支持北斗，GPS和格洛纳斯等，运营商已经开始关注和推动北斗芯片的产业化，GPS与北斗兼容的模式具备较好的市场化基础。

预计2016年汽车产业需求有望启动，发动车企和车载终端前后装市场共同推进，在大数据时代对信息安全的要求甚高，政府推进交通管理、信息安全自主产权、保险公司数据收集以及国内汽车产业化等，综合推动3G/4G和北斗建设协同发展。预计汽车电子占比整车成本将有2010年的35%提升至2030年的50%，按照国内乘用车年销量2000万台和车载信息系统一般售价2000元以上计算，潜在车载系统市场规模超过400亿元/年。

整体上，软件领域工程化水平有待提高，正逐步推进。部分专家预测，与位置服务相关的高精度产品在消费者方面将从不足3%发展到2020年的近100%，在车辆领域从20%发展到95%。

3.3 进入高端行业应用 确立关键地位

行业用户对场景把控能力要求更高，是北斗产业高附加值产品和服务的核心需求者。针对社会经济发展所面临的交通拥堵、环境污染、城市管理、应急救援,以及民生关爱等重大问题，开展城市运行保障、重要系统授时、智能交通、环境资源管理、现代物流、标准农业和智慧养老服务等领域的应用示范。

已进入移动测量时代，地图已成为生活必不可少的工具，从二市，智慧城市和智能交通等，要求高精度地图数据；鉴于每个精度因素都可能成为系统级性能提升的核心问题，在移动测量领域，定位测姿系统（位置精度+载体姿态精度+后处理算法+时间同步精度+安装偏角标定精度），探测器性能和高速海量数据处理技术，都是高精度设计的核心部分，与此同时，北斗惯性融合是解决高精度定位测姿的核心。

民航应用的核心机遇在于，国际民航标准正逐步由单频双星座标准向未来的双频多星座标准扩展和设计，促进个卫星导航系统互操作，为北斗增强系统向民航用户提供服务奠定关键基础；地基增强系统在航空导航中，采用数字信号通信，精度较高且稳定，可以满足多条跑道的并行工作，极大降低成本，并提高安全性。国际民航组织以理事会决议形式同意北斗系统逐步进入ICAO标准框架，北斗为国际民航应用提供B1I，B1C，B2a等3种服务信号的策略获得认可，北斗B1I标准和建议措施草案进行了持续修订。

精准农业应用，人工播种作业采用自动导航技术，驾驶员只需控制油门，拖拉机在地头换挡转弯后自动找线对行，方便省力，操作简单；

智慧养老服务，人员和地理位置需求下的精准位置服务，推动老人终端作为物联网网关与LBS的协同发展，现阶段部分企业已经能够提供综合系统架构而进行服务，包括北斗/GPS卫星定位,无线通信技术，以及RFID等物联网技术，基于此很多省份已经开始部署相关养老平台,支持养老服务地。

北斗行业未来发展将初步呈现出由“小而分散”到“大而全面”的发展趋势，最终产业龙头将跻身全球领先企业行列。并购整合促进龙头企业集中度提升，以核心器件为主导的产业链整合进而增强竞争优势(规模效应+抗风险能力+创新能力)为主；“北斗+”促进创新模式企业增多，新模式公司不断涌现，新业务模式依托龙头公司的平台催化形成新的竞争格局，以产业融合和触网服务为主。