专业性

责任心

高效率

科学性

全面性

我国卫星导航业发展分析

第一节 我国卫星导航业发展的状况

一、我国的卫星导航业发展历史与现状

中国卫星导航定位行业起步较早,但只在近些年才真正发展起来,军用和民用市场齐头并进。中国从八十年代中期开始引进GPS技术。随着全球卫星导航定位产业的发展,以及第一代自主卫星导航系统——北斗系统的建成,卫星导航定位技术与产品已进入我国国民经济的多个领域并发挥了重要作用,尤其在测绘、勘探、海上渔业、车辆定位监控等方面。从企业发展的角度来看,我国卫星导航定位行业的发展历程大致可划分为四个阶段:

1、90年代中期以前为起步阶段

卫星导航发展初期,国内有很多企业投入这一领域,除军工等专业应用领域以外,在民用化领域成功的并不多,其主要原因是市场尚未形成,用户还没有迫切需求,产品大多是实验室产品,技术尚不完善,还达不到商业化程度。

2、1996—1997年是市场发展

发展期集中体现在GPS车辆跟踪系统市场,主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台通信系统和模拟集群系统,在全国三、四十个城市建立了金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统,从而带动了一批卫星导航定位企业的发展。

3、1998—2001年是市场逐渐成熟的时期

随着我国数字移动通信系统的快速发展与普及,以及GPS产品的逐渐成熟,市场应用得到了促进和发展,带动了上下游企业的发展,这一时期的市场走势预示了导航定位市场的蓬勃发展。

4、2002年进入产业化发展阶段

2002年,国家将卫星导航定位行业作为重点产业来扶植,目标是形成一个具有一定市场规模的新产业,建设好卫星导航应用技术创新和产业化发展的基础支撑体系,培育出具有市场竞争力的骨干企业。2002年也是国内企业开始抢占外资品牌专业市场份额的一年,产业配套已经初见雏形。

5、2005年民用市场规模化发展开始

2005年,以PND、导航手机、改装GPS为代表的民用导航市场开始启动,并于2006年底整体喷发。经济的发展拉动了消费,而价格的大幅下降才是民用导航产品备受青睐的根本原因。随着导航方案的成熟,以及芯片、液晶显示屏等核心器件价格大幅下降,束缚GPS广泛应用的硬件成本限制开始松动。珠三角民用导航企业借势而上,刺激了GPS导航产业分工进一步细化,形成了从上游元器件、液晶模组、外壳模具、导航软件和地图数据的生产,中游电子设计方案提供、OEM电装加工,到下游导航终端厂商、各级代理商分销商的清晰完整的导航产业链。

二、我国卫星导航产业发展的特点

1、高精度卫星导航定位行业

1)专业市场正在成长,国内厂商加速赶超国外厂商

中国高精度GNSS产品市场已经越来越成长为一个开放竞争的市场,不仅国外厂商来势汹汹,国内厂商同样也不甘示弱。尽管在市场形成的初期,国内厂商在产品创新和渠道影响力上不及在全球市场上久经考验的国外厂商,但是随着竞争意识的觉醒和国家自主科学技术的发展,国内厂商逐渐成为高精度GNSS产品市场不可小觑的竞争对手。国产品牌与国外品牌形成了国产占主导的格局,国产品牌占到了60%以上的销售份额。

2)国内企业竞争力提升,从进口主导格局走向国产替代进口

GNSS产品的生产特点是多品种小批量,属于技术密集、资本密集行业。多品种小批量的生产不能实现流水线生产,劳动力成本就非常关键,而中国在劳动力成本方面具有非常强的优势,劳动成本大约是发达国家的10%,加上国产零部件、土地、折旧成本的优势,国内产品价格可以比国际产品低20%-40%;而GNSS产品又属于技术门槛较高的行业,国内品牌通过引进学习国外技术和自主研发,目前中国企业已经开始具备自主创新、产品升级换代的能力,中国GNSS行业已经初步具备参与国际市场竞争的能力。

经过10多年的发展,我国高精度GNSS产业已经从进口主导格局开始走向国产替代进口,并逐渐主导国内市场,并积极参与国际市场的竞争。

3)行业毛利随着技术进步、成本回落以及规模影响的共同驱动下稳步提升

随着行业技术水平的进一步提升,GNSS产品的成本也在逐步下降,加上国产品牌综合竞争力的提升,特别是国产品牌对行业的GNSS应用起到了重要普及和客户引导的作用,使得GNSS在行业的应用中取得了较大发展,并取得了较大规模的增长。通过总体技术水平的提升,特别是规模效益,GNSS产品的成本有了明显降低,使得近几年来,GNSS产品的市场毛利水平有了稳步提升的趋势。

4)GNSS产业已经形成专业的上下游产业链结构,中国高精度GNSS 产业链已经初步形成,国产品牌在GNSS产业价值链上取得重要位置

中国高精度GNSS已经形成了一个颇具基础的产业,其产业发展趋势日趋明朗。国产品牌GNSS将进入新的品牌整合阶段,由现在的少数主流品牌到新的多品牌并存阶段发展到最后少数主流品牌长期共存,但是在核心技术上,仍然依赖进口。

不过,经过近十年充分的市场竞争,目前基本形成了中海达、南方测绘两大主流国产品牌及上海华测等后来品牌,经历了由多品牌并存发展过度到主流品牌凸显的过程,并形成了主流品牌主导市场的格局。围绕着国产品牌不断的研发生产销售、市场宣传和品牌推广,中国高精度GNSS产业链初步形成,这也是国产品牌能持续降低成本,不断增强竞争力的重要原因之一。在广东深圳、北京、浙江已有数十家企业专业从事高精度测量型天线、专用电台数据链、手薄控制器等主要部件的研发生产,初步形成了国产品牌的配套供应链。这些配套企业从业人员的技术水平和研发能力随着市场的发展不断得到提升,共同促进了国产高精度测量型GNSS市场的国产化,与此同时,随着国产品牌综合竞争能力的提升,包括中海达、南方测绘等国产品牌不断走出国门,积极参与到全球市场竞争,并逐渐成为全球高精度GNSS市场的新生力量的代表。


中国高精度GNSS产业链

2、消费类卫星导航定位行业

1)市场形成一定规模,数百家终端企业参与竞争,盗版与山寨泛滥成灾

与专业应用市场最大的区别是,消费类应用市场的规模和竞争对手的数量。2008年中国消费类应用市场的终端厂商高峰时多达近500家,排名市场前列的以内资企业为主。山寨机市场在2008年呈现“井喷”态势。山寨市场的繁荣往往意味着产品和产业链发展到了一定规模,对产品实现大众化有很强的促进作用,但也破坏了市场秩序,不利于市场的长期健康发展。以PND市场为例,山寨机占全年PND市场销售量的32.2%,其主要销售渠道为IT终端店面和网络购物。品牌结构问题重重阻碍了消费类应用市场的发展,整合与洗牌成为下一阶段市场发展的主旋律。

2)以北上广为中心的三大区域是消费类应用市场的发动机

以北京、上海、广州为中心向外辐射的华北、华东、华南,是中国消费类应用市场最为活跃的三个地区。消费导航终端销售与当地汽车保有量有很大关系,受地方经济发展水平制约,三、四城市汽车保有量和消费者购买力有限,2009年中国消费类应用市场仍然主要集中于华北、华东、华南的一二级城市。这三个地区的销量占整体销量的74.4%。此外,随着主力厂商对于省会城市开拓力度的加强,以沈阳和大连为代表的辽宁、以杭州为代表的浙江、以济南和青岛为代表的山东等成为市场的二级驱动器,助推市场螺旋式上升。

3)平均价格持续走低,行业利润率一降再降

价格竞争成为消费类应用市场的重要驱动力量之一。降价几乎涉及全部品牌的全系列产品,甚至山寨机,这种局面主要由三方面原因导致:其一,上游厂商产能不断提高,不断下调零配件价格,导致产品制造成本逐步降低;其二,品牌数量大幅增加,市场竞争激烈;其三,本土厂商为了提高市场份额,大量推出新品,旧品因为新品的进入价格一压再压;其四,山寨机批量入侵市场,低端市场备受侵害。基于以上原因,价格竞争愈演愈烈,厂商迫于市场压力纷纷跟进,造成各级别终端产品价格持续下滑。

4)消费导航产业链各环节竞争差异性较大,集中度不一

作为消费GPS产业链的上游晶片主要集中在国外企业手中,包括SiRF、u-blox、u-Nav,中国台湾企业大部分提供模组,如丽台、长天与鼎天等,而在下游终端设备方面,则比较分散。此外,在独立的导航地图软件提供商方面,对于全球而言,主要包括Navteq(Nokia并购)、TeleAtlas(TomTom并购)等导航地图公司,而对于导航软件而言,则包括Route 66、Gate5 AG(诺基亚并购)、导世通等。从中国GPS装载的导航地图情况来看,导航软件及地图提供商主要以高德、四维图新、凯立德、道道通等为主。


中国消费GPS产业链结构

三、发展中国卫星导航定位信息服务行业的重要意义

1、服务产业将从整体上有力地提升卫星导航定位应用产业的规模和水准

服务产业是卫星导航应用产业的三大组成部分之一,它的形成会从整体上有力的提升卫星导航定位应用产业的规模和水准,能从实际出发挖掘应用的卖点和提高应用的效益,从深层次上构建应用产业的框架与内涵,实现更大规模和更高水准的应用,实现整个卫星导航应义产业的成龙配套与良性循环,从而保证卫星导航应用产业的可持续发展。

2、服务产业会带动多个相关产业的共同发展

先进的车辆应用服务系统能提供包括通信、资信、导航、娱乐、远程信息处理、车辆安全防护、指挥调度、监控管理等多方面的功能和服务。这些功能与服务的展开涉及到计算机、通信、电子、网络、传感器、自动控制、语音识别等众多领域的产品研发与生产,以及系统集成与物流信息服务等等。因此,大力发展卫星导航定位应用服务系统产业,将带动汽车工业、计算机业、网络通信业、自动控制与仪器仪表等许多紧密相关的行业的发展,对国民经济的发展将带来巨大的推动力,形成明显的经济和社会效益。

3、服务产业是一种公共应用的综合服务平台

纵观国内技术发展、应用状况和服务行业进步,种种迹象表明,单一的产品和服务功能已不能满足社会发展的要求,多种产品和功能的融合已成为电子产品的重要发展趋势,网络化、个性化和信息化也已成为服务行业的发展总趋势,因此融合多项技术于一体的卫星导航定位服务系统实际上并不只是用于监控跟踪、导航管理,而完全可以成为一种公共应用的综合信息服务平台,用于物流、安防、移动定位、公共信息、电子商务、出行服务、智能交通等许许多多方面,具备广泛多样的增值服务功能,对于增加运输工作效率、创造舒适的出行环境、提高人们的生活质量均会发挥积极作用,能产生明显的经济和社会效益。

4、服务产业能促进汽车业的优化升级与快速发展,增强其竞争力

服务产业的发展必然会导致卫星导航定位应用产业的技术进步和更新,从而使车载终端出现并形成新产品新功能新服务,从而促进汽车业的优化升级,特别是在加入WTO后,汽车业竞争会进一步在服务领域展开,因此服务产业的重要性尤为突出。而以通信与导航为核心的车辆信息系统,不仅可以显示位置与地图信息,还可以通过连接道路交通信息中心和因特网来获取多种多样的信息,也能通过CAN等车内的LAN获取引擎及变速器等驱动系统的信息,进行集中显示和控制。所以,卫星导航应用服务产业己被国内多个大型汽车厂家和集团所看重,均在策略和付诸行动。在服务业上竞争,中国企业比起外国企业来说,要有更多的本地化和风土人情与文化优势。

四、我国卫星导航呈现多元化格局分析

全球卫星应用产业一直在持续发展,尤其是卫星通信和卫星导航产业应用在持续深入。20世纪90年代,卫星应用年增长率持续以10%以上速度高速增长。21世纪初受全球电信业不景气影响,卫星增长的黄金期宣告结束,但GPS(全球定位系统)定位产业仍持续高速增长。

卫星导航产业GPS独霸天下的局面正在削弱。随着俄罗斯国力的增强,补充完善后的格纳拉斯系统将在独联体及其他国家应用,伽利略计划也将对GPS形成强有力的挑战,此外中国的北斗系统随着二代系统的建立也将大幅削弱GPS应用市场,卫星导航多元格局正在形成。由于卫星导航应用几乎在可以想象的范围内都能发挥巨大作用,每一个卫星导航系统都能在市场中得到丰厚的回报。全球范围已达千亿美元规模的卫星产业和与之相应的卫星应用产业都将持续高速发展。

在卫星导航领域,尽管GPS已发展了几十年,但我国自主发展北斗系统打下的基础,加上GPS提供的经验,我们有理由相信,在北斗二代组网成功后,我国的卫星导航产业会迎头赶上。航天恒星在开发生产北斗用户机的同时,与航天772所合作已成功研制北斗一号基带芯片,通过了权威部门的性能测试,并已局部在用户机上试用。航天恒星充分考虑到GPS与手机等个人信息终端融合的趋势,在北斗手持机的微型化上着力开发,不久的将来砖头大的北斗手持机将瘦身到手机一般大小。

五、卫星导航产业对上海经济发展的影响

根据中国卫星导航定位应用管理中心与上海市闵行区政府签署的《共建国家卫星导航应用浦江产业基地战略合作框架协议》,我国首个国家卫星导航应用产业项目在上海启动。

国家卫星导航应用浦江产业基地位于上海闵行区的国家民用航天产业基地内,首期建设用地面积约53亩,总投资预算4亿元。基地首批入驻2家业内龙头企业,分别是中兴恒和卫星应用科技股份有限公司的长江物流北斗监控项目,以及北京国智恒电力管理科技有限公司的北斗电力时间同步系统项目。

全面建成后的浦江基地,将成为国内一流的北斗卫星应用产业发展的示范基地。这个基地通过典型示范和辐射引导,可带动我国卫星导航应用技术的全面发展,提高自主创新能力,加速我国卫星导航应用的产业化进程,提升自主卫星导航系统的国际知名度和竞争力。

北斗卫星导航试验系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途。正在研发中的“北斗二代”将以其先进性、适用性、独立性、抗干扰性等特征,更加完善我国的卫星导航系统。伴随着卫星导航科技的发展进步,卫星导航将成为加快转变我国国民经济发展方式,推动产业结构优化升级,促进行业增产增收增效的“新引擎”。

第二节 中国“北斗”卫星导航系统的发展情况

一、中国北斗导航系统的介绍

1、概述

北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站,用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

2、发展历程

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年,首先建成北斗导航试验系统,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。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。

3、建设原则

北斗卫星导航系统的建设与发展,以应用推广和产业发展为根本目标,不仅要建成系统,更要用好系统,强调质量、安全、应用、效益,遵循以下建设原则:

1)开放性。北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放,为全球用户提供高质量的免费服务,积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作,促进各卫星导航系统间的兼容与互操作,推动卫星导航技术与产业的发展。

2)自主性。中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统,北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。

3)兼容性。在全球卫星导航系统国际委员会(ICG)和国际电联(ITU)框架下,使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作,使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。

4)渐进性。中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展,不断完善服务质量,并实现各阶段的无缝衔接。

4、发展计划

目前,我国正在实施北斗卫星导航系统建设,已成功发射两颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划,2012年左右,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;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

5、服务

北斗卫星导航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,包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

为使北斗卫星导航系统更好地为全球服务,加强北斗卫星导航系统与其它卫星导航系统之间的兼容与互操作,促进卫星定位、导航、授时服务的全面应用,中国愿意与其它国家合作,共同发展卫星导航事业。


中国的北斗

二、北斗卫星导航应用五年成就与启示

发展独立自主的卫星导航定位系统,是党中央、国务院、中央军委着眼国家安全和经济社会发展,加速我国信息化进程做出的一项重大战略决策。几年来,在大家的共同努力下,北斗导航在自力更生中起步,在自主创新中发展,从无到有,以点促面,快速发展,成效显著。

北斗卫星导航系统建设成功,展示了中华民族创新能力和国家综合国力,成为改革开放三十年来重要的标志性成果。我国北斗卫星导航系统建设与应用,是在改革开放伟大历史进程中决策实施和不断推进的,蕴于80年代,始于90年代,成于21世纪初,贯穿于改革开放30年全过程。没有改革开放的大环境,没有国家综合实力的不断增长,没有上下一心、军地协同和广大科技人员创新努力,就没有今天北斗建设应用的好局面。目前,北斗一代建设应用成功,北斗二代研制攻关顺利,国家科技重大专项即将展开,中华民族将再一次向世界卫星导航制高点冲击,具有中国特色、符合国际规则、自主创新的卫星导航建设发展道路基本确立,一批拥有自主知识产权的核心关键技术取得突破,充分展示了我国改革开放30年来不断增长的综合国力,充分展示了中华儿女的创新智慧,充分展示了社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势。可以说,北斗导航既是改革开放30年我国综合国力不断增强的历史见证,也是改革开放30年一项重要标志性成果。

北斗卫星导航系统投入使用,结束了长期单一依赖国外系统的历史,确立了我国在卫星导航领域的国际地位。长期以来,我国卫星导航应用基本被国外技术垄断,交通运输、电力调度、通信网络、金融系统等重要基础设施过分依赖GPS,风险巨大,后果严重。北斗卫星导航系统的建成,中国成为继美、俄之后,第三个拥有自主卫星导航系统的国家,打破了国外的封锁与垄断,结束了长期单一依赖国外系统的历史。通过五年的开拓实践,北斗导航已经在国防和经济社会建设中发挥显著效益,卫星导航受制于人的被动局面得到根本扭转。2007年,联合国有关机构正式确认北斗为全球卫星导航四大核心系统之一,“中国北斗”成为一块让世界关注、让中国骄傲的民族品牌。

北斗卫星导航系统开放民用,在国民经济重点领域成功推广,有力保障了经济社会建设发展。党和国家领导人对北斗应用推广非常重视,国家发改委、科技部、农业部等有关部委给予热情指导,并支持安排了一批应用示范项目。中国卫星导航定位应用管理中心积极调配系统资源、免费提供系统服务和技术支持。目前,北斗导航已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域,牵引促进了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展,产生了显著的经济效益和社会效益。“南沙渔船船位监测系统”从根本上解决了船位监测、险情报知、海难救援等实际难题,提高了南海渔业现代化管理水平,维护了国家海洋权益;“三峡水文测报系统”解决了三峡上游流域水文信息报知难等突出问题,为三峡库区水位监测、科学调控提供了可靠手段。危化品运输监控指挥、电力网时间同步监控在全行业的推广应用,将对安全生产、文明生产、和谐社会建设产生积极的效果。北斗导航将成为加快转变国民经济发展方式,推动产业结构优化升级,促进行业增产增收增效的“新引擎”。

北斗导航全面亮相抗震救灾,发挥了独特优势和不可替代作用,有效提高国家减灾救灾应急能力。2008年是不平凡的一年。在多种重大自然灾害和重大活动中,北斗卫星导航定位保障能力经历了全面检验。“5.12”四川汶川特大地震发生后,中央和各级政府立即行动,中华民族万众一心、共克时艰。关键时刻,北斗卫星导航系统全力保障,迅速在抗震救灾总指挥部、成都联合指挥部及一线抗震救灾队伍之间,搭建起一个信息反馈及时、救援力量态势共享的应急指挥控制平台,在突破救灾盲点、全面进入灾区、打通生命线、攻克堰塞湖等重大战役中,发挥了独特优势和不可替代的作用,成为抗震救灾指挥与保障的重要手段。安装在地震灾区的数百台北斗水情监测终端,及时将水情信息传输到省市各级水文中心和联合指挥部,为堰塞湖排险决策提供有力的依据。据统计,仅5月12日到6月12日一个月期间,灾区北斗用户机每天稳定在线工作达1000台以上,累计为灾区提供定位服务165万次,短信服务75万次,超过同期全国服务量的四分之一。基于北斗卫星导航系统的灾害预警预报应用模式,充分体现了 “救灾导航”的新理念、新要求,构建了一条牢不可破的预警、抢灾、救灾“生命线”。

北斗卫星导航技术服务部队,保障了国家安全和国防建设急需,提升了人民军队完成多样化军事任务的能力。系统开通运行以来,分批成系统配发部队,在部队军事训练、抢险救灾、边防执勤、反恐维稳等方面得到快速发展,成效显著。目前,全军部队将北斗导航装备引入训练领域,为部队开展信息化训练提供了新手段,为创新战法训法提供了新模式。运用于抢险救灾、应急救援、反恐维稳行动,部队在复杂环境下执行非战争行动有了新保障。边防部队不断拓展北斗导航系统功能,实现了边防执勤动态管理和应急处突实时监控,开创了边防执勤的新局面。五年来,北斗卫星导航的独特优势和巨大潜能,对推动军队信息化建设,完成多样化军事任务,增强军事能力提供了重要保障。

三、2008年北斗卫星导航定位系统入网用户情况

我国自主建成的北斗卫星导航定位系统开通应用五年来,在国民经济、社会发展和国防建设中推广应用,入网用户突破4万。

卫星导航定位系统是国家重要信息基础和战略设施,是体现国家综合国力的重要标志。2003年12月15日,第一代北斗导航定位系统--北斗一号建成并正式开通运行,中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航定位系统的国家。

五年来,北斗卫星导航定位应用从无到有,以点促面,快速发展,成效显著。北斗一号系统集卫星定位、短信报文、高精度授时三大功能于一体,不仅能解决“我在哪”的定位问题和“你在哪”的感知问题,还能高效快捷地实现“我”和“你”之间的信息传递。

北斗卫星导航定位目前已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域,牵引推动了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展。特别是在四川汶川抗震救灾中,发挥了独特优势和不可替代的作用。

据了解,几年来,北斗产业从无到有,从零散到规模,从单一行业辐射到多个行业,初步形成了用户终端、信息服务系统、集团系统等20余款应用产品,40余家研制生产厂家,7家分理服务专业公司和国家级卫星导航定位信息服务中心,数万名科技人员的建设应用队伍,数万台年设备生产能力,数十亿元市场占有量的产业化规模。北斗卫星导航产业将成为继移动通信、互联网之后的又一新兴高科技产业。“十一五”末期用户数量将实现翻一番,基本覆盖经济社会建设的主要应用领域。

四、北斗一号卫星导航系统与GPS的优势比较

1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。

2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。

3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。

4、定位精度:北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。

5、用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的。

6、生存能力:和所有导航定位卫星系统一样,“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作,但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。

为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。

7、实时性:“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。

综上所述,北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,且需提供用户高程数据,不能满足高动态和保密的军事用户要求,用户数量受一定限制。但最重要的是,“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位,解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。

它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。

此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。

随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。北斗导航系统仅是我国近期满足四化建设需要的自主简易导航系统,因此,我们必须在发展“北斗一号”的基础上,借鉴国外GPS、GLONASS的成功经验,开发我国二代卫星导航系统,我们有理由相信,在不久的将来,具备先进性、适用性、军民两用、抗干扰性、抗继毁性等特征的,适合我国的国情的“北斗二号”将会展现在大家面前,更加完善的我国卫星导航系统也必将建立。

五、2009年中国北斗二号卫星导航系统布网情况

2009年前后有12颗卫星发射升空。中国正在进行“北斗二号”的布网工作。届时,由数十颗卫星组成的与GPS系统相类似的卫星数组,可以轻松实现不需要通过地面中心站联系和传输信号的无源定位。

1、定位精确在“厘米”之内

较之目前仍在运行的“北斗一号”,“北斗二号”在诸多方面具有优势,包括可以有效避免遭受电磁干扰和攻击,实现无源定位。另外,在精确度方面,“北斗二号”也可以精确到“厘米”之内。中国此项技术优势将广泛应用在气象、交通、环境监测等方面。

北斗卫星导航定位第二代系统的研制建设工作目前已进入攻坚阶段。2009年将有多颗卫星发射升空,3年内完成系统组网,并具备基本的运行能力。在此基础上将逐步发展到为全球服务。未来卫星导航不仅在军事,而且在交通运输、气象测报、国土测绘以及公共安全等领域都将发挥重要作用。

作为国家重要的信息基础和战略设施,卫星导航定位系统是国家综合国力的重要标志。2003年12月,中国自行研发设计的“北斗一号”卫星导航定位系统建成并正式开通运行,“北斗一号”精确度在10米之内。

2、系统可靠性达99.98%

,北斗卫星导航定位系统运行5年来,已累计提供定位服务2.5亿次、通信服务1.2亿次、授时服务2500万次,系统可靠性达99.98%;已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报等领域。

在08年汶川抗震救灾中,北斗卫星导航定位系统全力保障了救灾部队行动,发挥了独特优势。目前,入网用户突破4万。


中国的北斗卫星系统仿真图

六、中国北斗定位导航系统精度分析

中国在西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火箭发射第三颗北斗导航卫星,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,我国将通过发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

北斗卫星导航系统提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。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10米,授时精度10纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

按照建设规划,2012年左右,北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的导航、授时和短报文通信服务能力。2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。


全球定位导航系统精度对比

第三节 北斗卫星导航系统的效益与应用分析

一、北斗卫星导航定位系统产生的社会经济效益

我国自主建成的北斗卫星导航定位系统开通应用五年来,在国民经济、社会发展和国防建设中成功推广应用,入网用户突破4万,取得显著社会经济效益。这是记者30日从北斗卫星导航应用五周年座谈会上得到的消息。

卫星导航定位系统是国家重要信息基础和战略设施,是体现国家综合国力的重要标志。经过8年艰苦奋战,2003年12月15日,我国第一代北斗导航定位系统——北斗一号建成并正式开通运行,中国成为继美、俄之后,第三个拥有自主卫星导航系统的国家,打破了国外的封锁与垄断,结束了长期单一依赖国外系统的历史。2007年,联合国有关机构正式确认北斗为全球卫星导航四大核心系统之一。

据中国卫星导航定位应用管理中心负责人介绍,北斗卫星导航定位系统开通五年来,已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域,牵引推动了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展,产生了显著的经济效益和社会效益。特别是在四川汶川抗震救灾中,北斗导航全面亮相,全力保障,发挥了独特优势和不可替代的作用,在全社会引起了强烈反响。截止目前,北斗一号累计提供定位服务2.5亿次,通信服务1.2亿次,授时服务2500万次,系统运行可靠性达到99.98%。北斗卫星导航产业将成为继移动通信、互联网之后的又一新兴高科技产业。未来两年内,北斗导航应用将有飞跃式发展,“十一五”末期用户数量将实现翻一番,基本覆盖经济社会建设的主要应用领域。

目前我国北斗二代研制建设进入攻坚阶段,2009年将会有多颗卫星发射升空, 2011年完成系统组网,基本具备运行能力。北斗二代不仅完全兼容北斗一代功能,而且在用户容量、定位精度、服务区域、动态性能和抗干扰能力等方面有较大提高,能够满足未来信息化条件下国防和经济社会建设对卫星导航定位的需求。同时,北斗全球系统建设也已展开立项论证工作,并列为国家科技发展重大专项。按照计划,2020年前完成系统建设任务。

二、第二代北斗卫星导航系统简介及应用展望

卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会和经济效益。我国作为发展中的大国,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。

2000年以来,我国已成功发射了3颗“北斗导航试验卫星”建成北斗导航试验系统。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。

2006年,中国政府发表了《中国的航天》白皮书,特别提到了完善“北斗”导航试验卫星系统,启动并实施“北斗”卫星导航系统计划。发展卫星导航、定位与授时的自主应用技术和产品,建立规范的、与卫星导航定位相关的位置服务支撑系统、大众化应用系列终端,扩展应用领域和市场。通过“卫星导航应用产业化”等重大工程项目的实施,利用国内外导航定位卫星,在卫星导航定位技术的开发、应用与服务方面取得长足进步。目前,我国第二代卫星导航系统已开始正式立项建设,并列入国家重点建设项目。

在建的北斗卫星导航系统由空间卫星系统、地面运控系统和用户应用系统三大部分组成。由5颗静止地球轨道(GEO)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。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,测速精度达到0.2m/s。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

地面运控系统由主控站、注入站和监测站等若干个地面站构成;用户端由北斗用户终端和与GPS、GLONASS、伽利略其他导航系统兼容的终端组成。

用户应用系统包括所有服务于陆、海、空、天等不同用户、不同性能的各种谱型用户设备,主要任务是接收卫星发射的导航信号,实现用户的导航定位、定时、测速和报文通信。

第二代北斗卫星导航系统的基本工作原理是:空间段卫星接收地面运控系统上行注入的导航电文及参数,并且连续向地面用户发播卫星导航信号,用户接收到至少4颗卫星信号后,进行伪距测量和定位解算,最后得到定位结果。同时为了保持地面运控系统各站之间时间同步,以及地面站与卫星之间时间同步,通过站间和星地时间比对观测与处理完成地面站间和卫星与地面站间时间同步。分布国土内的监测站负责对其可视范围内的卫星进行监测,采集各类观测数据后将其发送至主控站,由主控站完成卫星轨道精密确定及其它导航参数的确定、广域差分信息和完好性信息处理,形成上行注入的导航电文及参数。

第二代北斗导航系统虽然仍为区域卫星导航系统,但服务区比北斗导航试验系统扩大了很多,具有连续实时三维定位测速能力,授权服务在增强服务基础上,进一步提供RDSS功能和信号功率增强服务。

目前,卫星导航定位的应用范围和行业不断扩展,全国卫星导航应用市场规模以每两年翻一番的速度快速增长。卫星导航定位技术已广泛应用于交通运输、基础测绘、工程勘测、资源调查、地震监测、气象探测和海洋勘测等领域。

北斗卫星导航系统的建成,可促进我国自主卫星导航事业的发展,体现国家综合实力,使我国在卫星应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖,打破美国GPS的垄断,并带动一大批高技术产业,形成新的经济增长点。北斗导航系统的应用具有广泛的应用潜力。比如公安保卫、遇险抢救、海岸缉私、巡逻搜索、囚车与运钞车监控、环境数据收集、各种灾害的预报与监测、交通管制、远距离输电以及个人旅游、娱乐等诸多方面都有着广大的潜在用户。套用一句形容GPS的话就是:北斗卫星导航系统的应用前景“仅受限于人们的想象力”。随着系统建设的不断发展,很多潜在的应用必将被发掘出来,北斗卫星导航系统必将会得到越来越广泛的应用,从而产生巨大的社会和经济效益。

三、北斗卫星导航系统在TD-SCDMA系统中的应用

1、北斗卫星导航系统的功能

1)北斗卫星导航系统功能概述
北斗卫星导航系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统由三颗(两颗工作卫星、一颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。三颗星分别位于东经80˚ 、140˚和110.5˚ 的赤道上空,每颗卫星有2个波束,覆盖范围为东经70~145 ˚,北纬5~55  ,能覆盖我国全境及周边地区。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务。

该系统集测量技术、定位技术、数字通信和扩频技术为一体,是一种全天候的覆盖我国及周边国家和地区的区域性卫星导航、定位、通信系统。随着2003年5月25日“北斗一号”系统的第3颗卫星成功发射升空,“北斗一号”系统已经开始全面为各种用户提供稳定和可靠的应用。

系统具备如下主要功能:

定时:快速确定用户所在地的地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。

通讯:用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。

授时:中心控制系统定时播发授时信息,为定时用户提供时延修正值。

2)主要技术指标及工作原理

北斗导航系统在国际电信联盟登记的频段为卫星无线电定位业务频段,上行为L频段(频率1610~1626.5MHz),下行为S频段(频率2483.5~2500MHz)。其定位精度可达100 (ns)的同步精度。北斗一代系统的出站信号包括由中心控制系统经卫星至用户机的信道传输和信息在信道中的传输方式两部分。

在北斗一代系统中,出站信号设计成为伪随机码直接序列扩频,双信道OQPSK调制方式,采用连续帧结构信息传输方式,其中作为正交方式的I、Q两个支路的信号功率可根据实际使用情况做出调整。

其中所传输的信息帧,在时域的划分上分为超帧和帧两种结构,并固定帧长,即1分钟为一个超帧周期,其包含1920帧,每秒为严格的32帧。北斗一代系统卫星传播信号中,I支路用于传输定位通信标校广播和其他公用信息,每帧开始由13位巴格码加1个“0”组成,巴格码最后一位“1”下降沿所对应的为脉冲为该帧的参考时标。

在每个超帧传播的电文信息中,包含如下基本信息:

时刻---表示本超帧第一帧对应的时刻,分化值为1分钟;

闰秒---表示中国UTC的闰秒,表示北斗一号系统时间和中国UTC整秒差值,分化值为1秒,本系统时间从2000年1月1日0时0分0秒开始起算;

时差---表示北斗一号系统时间和中国UTC时差值小于1秒的部分,分化值为10纳秒。

北斗一号共有3颗卫星6个波束,波束服务区几何中心的经纬度分别为:

1波束----125度,25度;

2波束----115度,40度;

3波束----115度,25度;

4波束----95度,35度;

5波束----125度,25度;

6波束----115度,40度。

“北斗一号”卫星定位系统的工作过程是:首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号,经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号,并同时向两颗卫星发送响应信号,经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号,然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。对于定位申请,中心控制系统测出两个时间延迟:即从中心控制系统发出询问信号,经某一颗卫星转发到达用户,用户发出定位响应信号,经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟;和从中心控制发出询问信号,经上述同一卫星到达用户,用户发出响应信号,经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的,因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

2、北斗卫星导航系统的产业化进程

我国目前正在建设由35颗卫星组成的覆盖全球的北斗二代卫星导航系统,计划近年投入商用。我国已于2007年2月3日,成功发射第四颗北斗导航试验卫星---“北斗4”。2007年4月14日,成功发射北斗导航卫星--- “北斗5” (COMPASS-M1)。建设中的中国北斗导航系统(COMPASS)空间计划由五颗静止轨道卫星和三十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。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10米,授时精度为50ns,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。在未来几年里,中国将陆续发射系列北斗导航卫星,从而满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并进行系统组网和试验,逐步扩展为全球卫星导航系统。

我国非常重视北斗卫星导航系统的应用及推广。国家发展和改革委员会联合国防科学技术工业委员会于2007年11月联合发出了《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》的文件,文件依据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,《高技术产业发展“十一五”规划》以及《航天发展“十一五”规划》等文件,明确提出:“对于涉及国家经济、公共安全的重要行业领域须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统的服务体制,鼓励其它行业和领域采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统的服务体制。”

目前北斗一代卫星系统已经稳定无故障为用户提供各项服务将近5年时间;水利部门,国土资源部门,石油部门,森林防火部门等已经大规模使用北斗终端多年。并在长江三峡,南海石油钻井平台,珠穆朗玛峰等均在使用北斗终端。在本次汶川地震中北斗终端也发挥了重要的作用,四川省森林总队所携带的“北斗一号”应急灾害指挥调度系统,及时将汶川地震重灾区的灾情报告给中国人民武装警察森林部队司令部,为各级政府和救援机构在第一时间获得灾区的准确位置和灾情并评估灾后的损失程度,做出了重要贡献。

3、北斗卫星导航系统与GPS的指标对比

由于我国的北斗卫星导航系统与美国的GPS都是具有国家战略意义的卫星导航系统,以下将从覆盖、轨道特性、接收机灵敏度等多个方面对于两者进行对比。

从上表中我们可以看出,在时间精度、模块造价成本等方面北斗一代相比GPS还存在差距,但是随着北斗二代建设步伐的加速及北斗产业能力的提高,北斗卫星通信系统的优势将逐步显现。

4、北斗卫星导航系统在移动通信领域的应用

北斗卫星导航系统所具备的高精度授时的能力,使得其在移动通信网中具有广泛的应用前景。移动通信网在通信网计费、网络管理系统、七号信令网、CMNET网络安全认证以及今后可能存在的一些移动新业务(如VOIP、位置定位等)中都对时间同步提出了要求。



北斗卫星导航系统与GPS的指标对比

从上表可以看出,TD-SCDMA及其演进方向的LTE系统对于时间同步的要求格外严格,从依据3GPP中规定,在TD-SCDMA系统中,基站系统之间需要准确的时间同步。3GPP规范25.123中规定TD-SCDMA小区同步精确度需优于3s, 3GPP规范25.402 NodeB工作时钟精度要求优于0.05ppm,因而TD-SCDMA系统对时间同步的精度要求应该为3s。如果RNC和Node B之间没有时间同步,可能导致在选择器中发生邮件指令不匹配,从而使通话连接不能建立起来。因而在移动通信网中必须采用GPS或北斗卫星导航系统这样高精度卫星授时才能保证时间同步的要求。

当作为同步时间源时,无源北斗授时原理与GPS的应用原理是非常相近的,只是根据北斗系统的时标系统由地面系统产生和上行时延的连续发播机制来实现高精度的授时机制。具体原理如下:

基站的北斗授时接收机采用100M晶振产生秒脉冲,同时利用该晶振产生的计数单元完成对3颗卫星的同步伪距测量,本地晶振采用的为短稳不高于1ns的普通晶振。北斗系统采用基于UTC时刻的BDT时标系统,因此对系统授时基准的统一计算由北斗系统的地面运控系统统一给出,对于基于接收机的时标系统,统一按照BDT时标考虑。

基于BDT时标的精确到分钟的时标信号,可以通过北斗卫星信号传输的超帧帧头准确获取,可以认为不存在误差。本地接收机利用3星无源定位原理,实时解算出本地时标与BDT时标的每秒钟的钟差改正。利用该改正值传输给硬件脉冲产生同步电路,调整PPS的输出相位就可以完成高精度的授时输出。

在TD-SCDMA中采用北斗作为同步时间源时,需要对于目前的基站设备进行相应改造,以其能够同时支持GPS/北斗双授时。以下为大唐的基站设备改造作为示例:

一般而言,在基站时钟板上有二个位置,一个是GPS模块的位置,另一个是北斗的位置。二个模块分别引出端口接射频馈线,二个模块各自输出PPS经过一个二选一逻辑输出,二个模块的TOD接口也分别输出给一个二选一逻辑输出。TOD接口的二选一逻辑可以进行轮询。本示例中的射频馈线是分别输出的,如果要用共天线,功分器需要外接。GPS和北斗接收机的下一级是数字锁相环(PLL),TOD接口的消息中包括输出信号的质量,数字锁相环根据GPS和北斗的输出质量确定使用哪个时钟系统,方法就是用二选一逻辑进行选择。

由于目前TD-SCDMA主设备的生产厂商较多,各个厂商的基站设计方式也有所不同,因而改造的工作量也有所不同。但可以明确的是,基站侧采用北斗作为时间同步源的工程改造量较小。

5、结论

从上文的分析中我们可以看出,目前国家已明确了在对于涉及国家经济、公共安全的重要行业领域必须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统的服务体制,因而北斗卫星导航系统在移动通信将发挥重要的作用。预见在不久的将来,随着TD-SCDMA系统商用进程的加速及我国北斗导航系统的完善,我国自行研制的时间同步技术将会在拥有自主知识产权的第三代移动通信网络中得到广泛应用。

四、北斗系统在军事上应用的发展

“北斗”卫星导航定位系统基本上是以满足商用服务为主,虽然目前军事用途仍有限,不过其仍具有雄厚的军事应用潜力,这也是大陆未来发展重点。

其实“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似,如:飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航;弹道导弹机动发射车、自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位,以缩短反应时间;人员搜救、水上排雷定位等。不过,因运作方式不同,“北斗”卫星导航定位系统有一些GPS没有的军事功能,其中最重要的就是部队的指挥管制。

由于“北斗”卫星导航定位系统的简短通信功能可进行“群呼”,如集团用户中心发出的各种指令经“北斗”指挥型用户机上传至“北斗”卫星接着转给地面控制中心,再经出站链路传至“北斗”卫星向目标用户转发,使得集团用户中心可对其下属用户进行指挥调度。另外,当用户提出申请或按预定间隔时间进行定位时,不仅用户知道门己的测定位置,而月-共调度指挥的上层单位或其他有关单位也可得知用户所在位置。

这项功能用在军事上,意味着可主动进行各级部队的定位,也就是说大陆各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统,除了可供自身定位导航外,高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位置,并传递相关命令,对任务的执行有相当大的助益。换言之,大陆可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管理。

第四节 2008-2009年我国卫星导航市场分析

一、2008-2009年中国GPS导航产业现状

中国卫星导航定位市场以消费应用为基础,主要用于车载和个人娱乐,专业市场一直以来比较稳定,不会出现大的波动,市场整体规模正在不断膨胀。依靠着广阔的车辆市场和个人娱乐终端用户,中国市场的潜力从来没有被低估过。

2008年是中国卫星导航定位市场繁荣发展的一年,尽管金融危机使得整个电子信息产业陷入前所为有的困境,但在中央“保增长、扩内需、调结构”的政策措施的影响下,国家继续加大对基础建设的投资,土地测量、资源勘探、工程测量、港口建设、海洋渔业、精密机械控制等各方面应用市场需求的增长,而在民用市场包括汽车导航、智能交通、个人位置服务等各细分消费市场需求增长就更为显著,2008年整个中国卫星导航产业应用规模仍然保持了50%的高速增长。2009年,中国卫星导航定位市场产值规模高达580亿,成为金融危机以来全球增长最快的市场。


2000-2009年中国GNSS产业应用市场产值及增长

二、2008-2009年中国GPS市场发展面临的问题

目前国内GPS市场确实存在不少问题,比如说整体市场不规范、残酷价格战的白热化、山寨机横行于世等等现象的出现,对GPS市场的确起到了制约。

1、运营商的定位、错位

GPS运营商在GPS产业链中的定位,应该是移动目标综合信息服务提供商,依托卫星定位并集成移动目标及其环境相关信息和传输,通过完整的信息采集、传输、处理、反馈系统为移动目标管理和使用者提供综合信息服务及增值服务。

事实上,国内运营商有很多公司为节省投资、降低成本,集软件系统开发、硬件终端研发、生产、销售、运营于一体,没有做专业的运营商,小而全,资源分散浪费、什么都没有做好。

2、产品类问题多多

1)GPS终端产品姓啥—家电、通讯、汽车电子

影响运营商经营的最大问题是终端产品质量问题,导致返修率高,售后服务成本高企,客商关系差。目前市场上使用的终端产品大多数是民用家电级质量标准,甚至还达不到民用的标准,由于GPS终端产品大多数是安装在运动的车(船)体内,工作环境恶劣,环境温度-35—+80度,潮湿、灰尘、震动、电磁等对产品要求极高,应按照汽车电子类产品品质标准来设计、生产、控制,因此,产品合格率低,稳定性差、可靠性更差。这是目前GPS终端产品的最严重的误区和症结所在。

2)产品质量何堪之忧——产品不是检测出来的,更不是生产出来的,而是拼装出来的

深圳及珠三角,是世界电子工厂,更是三无产品的拼装工厂,据有关部门调查,很多GPS终端生产商,没有标准的生产线、模拟环境检测线、品控程序,只是拼装、检查,就发货。有的拼装精英公司,号称“三人转”公司——租一间70平方米民房,一个软件工程师、一个硬件工程师、一个市场业务员兼采购员。就开始卖产品了,OEM、贴牌。这类产品供应商会承诺:包退、包换、保修,不包好使,运营商安装给客户后,三年内返修率会达到300%,—一年服务费一次拆换全赔进去,服务费全成为产品售后服务成本。换了再修,修了再用,用了再换,规模化经营变成规模化返修,谁堪折腾,谁来埋单,运营商还能靠什么养活公司?

3)硬件变成硬伤、软件变成软肋,电子地图--免费的午餐不好吃,昂贵的盛宴买不起单

硬件问题成为通病,软件问题成为传染病,目前GPS运营行业在应用软件及电子地图上通常的做法是由终端产品供应商免费提供,运营商为节省投入,而不买正版软件和电子地图,使用供应商提供的盗版软件和自行拼凑的电子地图。结果是系统不能兼容、软件无法升级、地图过时误导用户、系统经常瘫痪,有的监控中心是多系统并存,维护复杂困难,操作使用不灵,影响工作效率,甚至存在隐患风险。同时随着中国知识产权保护力度的加大,知识产权纠纷将成为新的困惑。

4)入网量与脱网率—等量齐观

由于有以上诸多软硬件问题,运营商的服务水平和质量不高,客户满意率下降,用户脱网率高,即使市场拓展能力强,也是入出相当,增量缓慢甚至下降,要做规模几近空谈。

5)想象空间大,彼岸太遥远

由于九十年代传呼台运营的成功,中国移动、联通通讯运营的榜样,美国onstar汽车信息服务的500万用户的商业案例,加上中国汽车及运输行业的3000万终端用户的庞大的市场需求及每年30%的增量,让运营投资者失去理性,多数小运营公司投资30万、50万,请两个安装工,三个值班员、四个业务员,也有砸入500万巨资的,开始了宏伟的计划,树立了伟大的目标,进行着GPS销售、安装、入网、服务的万里长征,由于不了解中国GPS文化,最后头破血流,惨淡经营。

3、行业管理滞后

由于GPS运营是新兴的朝阳产业,它受软件业、电子地图行业、通信行业、卫星技术发展、硬件芯片技术、汽车电子关联行业的制约和影响,政府管理部门自90年代初至今一直采取观望的态度,行业没有建立起国家标准,市场准入没有标准和门槛,而市场应用如日中天,导致投资商蜂涌而入,研发生产百团大战,运营商如雨后春笋,于是,政府信息中心、公安机关部门、交通管理机构、运输企业、4S店、保安服务公司、电子公司、软件公司、工程公司、通讯公司、房地产商等有资源、有条件、有理由的来做运营,连许多没有资源、不具备条件的企业也来做运营,于是出现一个城市有10家—40家GPS运营公司的诸侯争霸的格局。

4、市场无序竞争---如火如荼

价格战——高价格高提成高回扣——低价格高提成高回扣——零利润-负利润—零价格送产品--明天会很好,今天会饿死。

多数运营商由于实力小,先天不足,在GPS运营综合条件要求十分苛刻的行业大环境下,很难仅凭常规的经营在激烈的竞争中立足,更遑论发展,他们便采用一些所谓特殊的销售手段出奇制胜:或靠低劣产品降低成本,以虚假服务承诺抢占市场;或故意打压竞争对手,搅乱市场秩序。

由于区域市场需求量固定,运营商快速增长,于是混战来临,市场竞争最残酷的就是价格战,这是自杀式的攻城略地,最后客户、运营商、生产商三败俱伤,没有利润就没有服务,行业进入恶性循环。

普遍出现下列现象:

强势的终端代理商(4S店、控制市场资源的机构和个人)与弱势的服务运营商;大旗没有小旗飘飘——诸侯混战何时了;运营服务成本快速增长,客户量不增长,运营商快速增长;产品质量不提高,脱网率提高,市场价格快速下降,销售费用提高,运营商薄利润、零利润;老板大赔一把舍不得走,业务员大赚一把赶快溜;生产商误导,运营商后悔;行业进入门槛低,长期坚守投入高,进门容易退出难;

表面上看,我国GPS应用市场十分广阔,但实际应用情况复杂,由于GPS行业存在集中度较低,产品生产及营运服务组织机构呈现小散弱差的局面,且GPS车载终端主要进入汽车后装市场,由于中间商利用运营商竞争的心理,终端产品虚高的利润作为佣金进入中间商口袋,运营商无利或微利,加之产品质量低下,返修率高,导致运营商售后服务成本高,GPS运营无利可图,绝大多数GPS运营商处于亏损状态,艰难挣扎。据了解,全国每年有数十起GPS运营公司倒闭,仅深圳和东莞近两年就发生了多起运营商失踪,导致数千入网客户无人服务的社会事件。

总之,GPS产业链,终端市场需求大,运营商快速增多,产品质量太差、行业门槛太低、竞争太惨、恶性循环,爱恨交加,进退两难。

三、2009年中国GPS导航市场发展态势

我国卫星导航市场巨大。2009年,全国移动用户超过7亿,机动车保有量超过7500万辆,导航业产值500亿元,预计2年左右形成年产值1000多亿元规模,2015年产值将达3000亿元。北斗系统加速建设和“位置云”体系构建,卫星导航将全面融入国家与公共安全、节能减排、救灾减灾、交通运输、物联网、精细农业,产业带动系数将高达10倍。

四、2010年卫星导航市场的走向分析

随着卫星导航作为新兴产业纳入“十二五”规划建议,我国卫星导航产业将加快进入个人家庭消费领域。

目前,全球卫星导航产业应用偏于狭窄,仅应用于特定领域,普通人普遍感到陌生,使卫星导航产业应用深入到人类社会每一个角落并为之服务,更加便捷于每个人的生活,是一个全球性课题。卫星导航产业发展方向是以个人消费为主,以运营服务为主。目前卫星导航产业应用狭窄,只可在特定领域使用,普通人对卫星导航领域普遍感到陌生。使卫星导航产业应用深入到社会每一个角落,便捷每一个人的生活,全球都在寻找解决办法。

目前,全球卫星导航业正面临三大转变,即从单一GPS系统转为多星座并存兼容的GNSS(全球导航卫星系统);从以车辆应用为主的市场转为通信融合的以个人消费应用为主;从经销应用产品为主转变为运营服务为主。我国北斗卫星导航系统开始运营,将应对开发个人消费市场的挑战。作为国内全球卫星导航系统企业代表,郭信平在中国地理信息系统年会上演讲时说,我国首倡“位置云”战略,将使卫星导航转变为以个人消费和运营服务为主,构成深入每个角落的导航网。

位置云”基于云计算应用,对我国卫星导航产业在国际竞争中实现“弯道超车”具有战略意义,尤其需要我国地理信息企业共同参与建设。“随着卫星导航作为新兴产业纳入‘十二五’规划,国家多部门产业政策将支持核心企业聚集,即将成立的中关村空间信息应用产业联盟,将聚集合众思壮、四维图新、超图数码、数字政通、北斗星通、华力创通等多家上市企业和北大、清华、北航等高校。

 

免责申明:本文仅为中经纵横市场研究观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。

业务领域

可研报告

商业计划书

节能评估报告

项目申请报告

资金申请报告

工业扶持资金

农业扶持资金

企业融资

立项申请报告

项目实施方案

项目建议书

文化旅游

特色小镇

规划咨询

乡村振兴计划

PPP项目规划

稳定风险评估

科技成果评价

市场专项调研

行业研究

财政扶持资金申请

融资计划书

股权融资方案书

现代农业规划

文旅设计规划

十四五规划

产业园区规划

康养地产规划

城镇规划设计

区(县)域经济规划

景观设计

产品市场分析

市场发展分析

企业调研

消费者调研

产业集群

一二三产业融合

田园综合体

现代农业产业园

园区申报

园区招商