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全球及中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)行業(yè)概況及進入壁壘分析(附報告目錄)
1、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一種可以在地面與空中全天時、全天侯接收導(dǎo)航衛(wèi)星與偽衛(wèi)星信號用于定位和導(dǎo)航的系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)在全球被廣泛運用在定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)方面,通過衛(wèi)星信號接收器來確認的經(jīng)度、緯度和高度,民用級的精準度可達 10 米以內(nèi)。
全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介:正在運用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要包含美國 GPS系統(tǒng)、俄羅斯 GLONASS 系統(tǒng)、歐洲 Galileo 系統(tǒng)、中國北斗 BDS 系統(tǒng) 4 種。
相關(guān)報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)行業(yè)供需預(yù)測及投資戰(zhàn)略研究報告》
(1)美國 GPS 系統(tǒng)
GPS(全稱 Global Positioning System)是全球較成熟的兩大衛(wèi)星系統(tǒng)之一,也是目前主流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。美國自上世紀 70 年代對該系統(tǒng)進行研發(fā),最初用于情報收集、核彈爆炸檢測、通訊等軍事領(lǐng)域。直到 1994 年基本完成 24 顆GPS 衛(wèi)星的布設(shè),耗時 20 多年,投資 300 億美元。預(yù)計到 2020 年,衛(wèi)星數(shù)量將達到 36 顆。
GPS 系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點:使用低頻訊號,縱使天候不佳仍能保持相當?shù)挠嵦柎┩感?;全球覆蓋(高達 98%);三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應(yīng)用廣泛、多功能;可移動定位;不同于雙星定位系統(tǒng),使用過程中接收機不需要發(fā)出任何信號增加了隱蔽性,提高了其軍事應(yīng)用效能。
隨著冷戰(zhàn)結(jié)束,美國政府對民用 GPS 限制條款進行解禁。最初用于軍事目的而開發(fā)的 GPS 開始民用化。GPS 的全天候、全天時、高精度、自動化的特點,很快在世界各個應(yīng)用領(lǐng)域普及,極大地提高人們的生產(chǎn)力、工作效率和生活質(zhì)量,并逐漸成為了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的代名詞。
(2)俄羅斯 GLONASS 系統(tǒng)
GLONASS(Global Navigation Satellite System),全球較成熟的兩大衛(wèi)星系統(tǒng)之一,與美國的 GPS 相似。最初在冷戰(zhàn)時期,前蘇聯(lián)(現(xiàn)俄羅斯)與美國同時開始自主研發(fā)自己的軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),1995 年基本完成衛(wèi)星的布設(shè)。在技術(shù)方面,GLONASS 的抗干擾能力比 GPS 要好,但其單點定位精確度不及 GPS系統(tǒng)。
1990 年 GLONASS 開始向民航與海事組織提供民用導(dǎo)航服務(wù),打破了美國GPS 的市場壟斷。但由于俄羅斯長期不重視民用市場的開發(fā),隨著本國經(jīng)濟的逐漸蕭條,系統(tǒng)缺少必要的維護和更換失效衛(wèi)星(2001 年僅剩下 6 顆可以運作的導(dǎo)航衛(wèi)星),導(dǎo)致 GLONASS 的應(yīng)用普及度遠不及 GPS。直至 2010 年,俄羅斯才補齊該系統(tǒng)所需要的 24 顆衛(wèi)星。預(yù)計到 2020 年,衛(wèi)星數(shù)量將達到 30 顆。GLONASS 系統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)展到第三代,使用壽命由第二代的 7 年延長至 10 年。
自 2010 年開始,俄羅斯政府開始大力推動 GLONASS 的民用化,針對使用GPS 設(shè)備增收 25%的進口稅。從 2011 年起,強制境內(nèi)所有汽車生產(chǎn)廠商安裝GLONASS 導(dǎo)航設(shè)備,包括所有外資品牌。
(3)歐洲 Galileo 系統(tǒng)
該系統(tǒng)由歐盟(EU)及歐洲航天局(ESA)共同開發(fā),以意大利天文學(xué)家伽利略的名字命名,也被稱作伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)。歐盟委員會和歐洲航天局對該系統(tǒng)進行管理并提供主要資金支持,其中歐盟委員會負責(zé)政治領(lǐng)域和高層次的任務(wù)需求,歐洲航天局負責(zé)空間分系統(tǒng)及相關(guān)地面系統(tǒng)的論證、發(fā)展和在軌測試。伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)項目初衷主要用于民用,為交通、電信、農(nóng)業(yè)或漁業(yè)等領(lǐng)域提供更準確的全球?qū)Ш蕉ㄎ粩?shù)據(jù),加強對高緯度地區(qū)的覆蓋、減低對美國 GPS 系統(tǒng)的依賴,特別是在發(fā)生戰(zhàn)爭期間。
伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)高度兼容美國的 GPS 與俄羅斯的 GLONASS 系統(tǒng),用戶可以通過一個終端來接收各個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息,或者將各系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進行組合處理來實現(xiàn)定位導(dǎo)航。伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)的定位可以精確到分米,領(lǐng)先于現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);另外,它可以為許多特殊環(huán)境提供服務(wù),例如汽車導(dǎo)航、火車行駛及飛機著陸等對安全性要求較高的情況下,一旦導(dǎo)航定位失敗,系統(tǒng)將在幾秒內(nèi)通知用戶。
伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)由于歐盟內(nèi)部分歧與資金問題,完工時間尚不能確定。中國在 2003 年加入該計劃,投資了 2.3 億歐元,并建立一座衛(wèi)星導(dǎo)航訓(xùn)練中心,地點位于北京大學(xué)。
(4)中國北斗 BDS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國自主研發(fā)、獨立運行,并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目前已經(jīng)發(fā)展到第二代。
第一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),代號“北斗一號”,由兩顆工作衛(wèi)星和兩顆備份衛(wèi)星組成,突出特點是構(gòu)成系統(tǒng)的空間衛(wèi)星數(shù)目少、用戶終端設(shè)備簡單、一切復(fù)雜性均集中于地面中心處理站。該系統(tǒng)于 1994 年開始研發(fā),2000 年正式投入運用。
第二代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)真正實現(xiàn)了全球的定位與導(dǎo)航,代號“北斗二號”,英文簡稱 BDS,曾用名 COMPASS,是真正的中國“GPS”。該系統(tǒng)由 35 顆衛(wèi)星組成,可以分為空間衛(wèi)星、地面控制和用戶終端三大部分。
空間衛(wèi)星:由 35 顆衛(wèi)星組成,包括 5 顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星、27 顆中地球軌道(MEO)衛(wèi)星和 3 顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星組成。
地面控制:由若干主控站、注入站和監(jiān)測站組成。主控站用于系統(tǒng)運行控制與管理;注入站主要負責(zé)在主控站的統(tǒng)一調(diào)度下,完成衛(wèi)星導(dǎo)航電文參數(shù)注入、與主控站的數(shù)據(jù)交換、時間同步測量等任務(wù);監(jiān)測站對導(dǎo)航衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤監(jiān)測,接收導(dǎo)航信號,發(fā)送給主控站,為導(dǎo)航電文生成提供觀測數(shù)據(jù)。
用戶終端:是指各類北斗用戶終端,包括與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。
2、全球市場概況
歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)局(簡稱GSA)發(fā)布的2019年全球衛(wèi)星導(dǎo)航市場報告《2019 GNSS Market Report》顯示,在全球經(jīng)濟形勢低迷,貿(mào)易戰(zhàn)陰霾籠罩的背景下,GNSS是少數(shù)逆勢上漲的產(chǎn)業(yè)市場之一,并預(yù)測在未來的十年內(nèi)仍會保持穩(wěn)定增長。預(yù)計到2029年全球衛(wèi)星導(dǎo)航市場總產(chǎn)值約為3244億歐元,將會比現(xiàn)在的1507億歐元翻一番。從區(qū)域?qū)用婵?,亞太地區(qū)的貢獻率最高,預(yù)計到2029年,亞太地區(qū)的GNSS終端保有量將達到51億臺,占全球總量的53.5%,產(chǎn)值更是將達到1060億歐元,約占全球總產(chǎn)值的1/3,這清楚的表明了未來十年全球GNSS市場將以亞太地區(qū)為核心。
根據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布的2019年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況報告數(shù)據(jù),2018年,全球?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)射數(shù)量為25顆,較2017年7顆同比增加了18顆。2018年,全球衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備市場收入為933億美元,較上年同比增長約6%。
2018年全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量為314顆,其中導(dǎo)航衛(wèi)星占比為8%,比重較2017年上升了6個百分點。2018年,全球?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)射數(shù)量恢復(fù)增長,中國北斗衛(wèi)星功不可沒。2018年,中國共有18顆北斗三號衛(wèi)星送入太空,占全球?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)射量的72%。
3、國內(nèi)市場概況
2018年,我國北斗三號基本系統(tǒng)完成建設(shè),開始向全球提供服務(wù),北斗系統(tǒng)從區(qū)域走向全球,正式邁入全球化應(yīng)用時代。同時,面對貿(mào)易爭端等外部環(huán)境不確定性增多,國家從政策層面空前重視自主創(chuàng)新發(fā)展,進一步明確了核心領(lǐng)域產(chǎn)品實現(xiàn)國產(chǎn)化的必要性和急迫性。
2019年上半年,在國內(nèi)經(jīng)濟面臨重要轉(zhuǎn)型、國際經(jīng)濟復(fù)雜多變的局勢下,國內(nèi)科技行業(yè)直面貿(mào)易爭端和更為嚴苛的技術(shù)封鎖,對行業(yè)帶來挑戰(zhàn)并推動投資成本上升,但也創(chuàng)造了前所未有的國產(chǎn)化替代機遇。國家從中央到地方不斷出臺相應(yīng)規(guī)劃,為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境,對國內(nèi)真正掌握核心技術(shù)的高科技企業(yè)創(chuàng)造了發(fā)展機會。
2019年1-11月,中國仍有6顆北斗衛(wèi)星送入太空。根據(jù)北斗根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室消息,2019年計劃發(fā)射6-8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,完成所有MEO(中圓地球軌道)衛(wèi)星發(fā)射,進一步完善全球系統(tǒng)星座布局,全面提升系統(tǒng)服務(wù)性能和用戶體驗。2020年計劃發(fā)射2-4顆北斗三號衛(wèi)星,至2020年底全面完成北斗三號系統(tǒng)建設(shè)。
隨著2020年北斗系統(tǒng)服務(wù)范圍覆蓋全球,2035年建設(shè)完善更加泛在、融合、智能的綜合時空體系,我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)將迎來由技術(shù)融合創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展共同帶來的升級變革。北斗與移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將加速實現(xiàn)融合創(chuàng)新,以北斗提供的時空信息為核心的導(dǎo)航定位授時服務(wù)產(chǎn)品,必將被越來越多地應(yīng)用到電子商務(wù)、移動智能終端、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、互聯(lián)網(wǎng)位置服務(wù)中,大規(guī)模進入到行業(yè)應(yīng)用、大眾消費、共享經(jīng)濟和民生服務(wù)等領(lǐng)域,深刻且深遠地影響和改變著人們的生產(chǎn)生活方式。北斗“融技術(shù)、融網(wǎng)絡(luò)、融終端、融數(shù)據(jù)”的全面發(fā)展,正形成一個個“北斗+”創(chuàng)新和“+北斗”應(yīng)用的新生業(yè)態(tài),成為北斗創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展的核心源動力。
4、行業(yè)壁壘
(1)技術(shù)壁壘
衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)屬于高科技制造業(yè),即使在整個產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度較低的終端設(shè)備,最貼近市場和解決實際生產(chǎn)生活需求的產(chǎn)品,也牽涉到嵌入式硬件、嵌入式軟件、計算機軟件開發(fā)、手機應(yīng)用程序開發(fā)等多個學(xué)科技術(shù),對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的總體設(shè)計整合能力要求較高;而且又體現(xiàn)出消費電子類產(chǎn)品的特點,對功能定位、外觀設(shè)計等市場偏好要求也很高。
在行業(yè)定制產(chǎn)品上,由于每個行業(yè)都有其特殊需求,對于不了解該行業(yè)的企業(yè)來說很難滿足客戶需求。因此,綜合系統(tǒng)集成提供商需要了解和掌握該行業(yè)的需求和技術(shù),同時還需要具備跨平臺、跨產(chǎn)品設(shè)計方案的能力,以及處理各種復(fù)雜情況的能力。這些能力不僅需要長時期沉淀和積累,還需要行業(yè)專家的指導(dǎo)和咨詢,所以對于每一個行業(yè)都有較高的技術(shù)壁壘。
(2)客戶渠道壁壘
豐富的行業(yè)經(jīng)驗與成熟的設(shè)備設(shè)計方案是綜合系統(tǒng)集成提供商取得客戶信任的決定性因素之一,需要通過長期的市場拓展與實踐,才能逐步實現(xiàn)經(jīng)驗積累,快速形成成熟的設(shè)計方案并投入生產(chǎn),這對于獲取訂單十分重要。
(3)供應(yīng)商渠道壁壘
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的核心芯片廠商處在整個行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的最上游,能否獲得芯片廠商穩(wěn)定的供貨保障與底層芯片軟件的技術(shù)支持將直接決定終端產(chǎn)品廠商能否快速的研發(fā)設(shè)備軟硬件集成解決方案和按時完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。這需要芯片廠商認可終端廠商的技術(shù)能力和業(yè)務(wù)能力,而對于行業(yè)的新進入者,獲取芯片廠商的信任和支持需要一定時間的積累。
(4)人才壁壘
現(xiàn)代高科技企業(yè)的發(fā)展很大程度上取決于能否跟上行業(yè)需求的變化和技術(shù)更新?lián)Q代的步伐,因此需要大批高水平的行業(yè)應(yīng)用人才、技術(shù)開發(fā)人才以及管理人才。新的進入者難以在短時間內(nèi)積累多個領(lǐng)域的專業(yè)人才,因而人才成為重要的行業(yè)進入壁壘。
5、行業(yè)競爭情況
目前國內(nèi)從事衛(wèi)星導(dǎo)航業(yè)務(wù)的公司超過一萬家,從業(yè)人數(shù)超過 30 萬人。其中大多數(shù)是小微企業(yè)。從事北斗業(yè)務(wù)的公司也有上百家,主要集中在深圳、江蘇、四川、北京等地區(qū)。多數(shù)非上市企業(yè)專注于終端設(shè)備或者一個小的細分領(lǐng)域,只有少數(shù)幾家大型企業(yè)具有上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈。雖然上市公司中有多家涉足北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù),但在主要客戶范圍上都集中在軍用和行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域,目前中國完全基于民用的北斗企業(yè)幾乎沒有。
目前我國的北斗產(chǎn)業(yè)屬于起步階段。大型企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈較長,涉足面比較廣。從芯片生產(chǎn)到終端設(shè)備都有涉及。但是光靠屈指可數(shù)的幾家大型企業(yè)無法滿足全部市場需求,因此大企業(yè)對行業(yè)的控制力主要體現(xiàn)在上游的芯片制造,下游的設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域則有多家小型的民營企業(yè)參與。上市公司等大型北斗企業(yè)在下游主要客戶對象都是軍用或者行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
這兩個領(lǐng)域的特點是高門檻、高利潤。軍用和行業(yè)領(lǐng)域?qū)?dǎo)航系統(tǒng)的要求是高精度、高速度,其芯片、天線等硬件設(shè)備要求高、設(shè)計生產(chǎn)難度大,普通小型民營企業(yè)無法涉足。其主要經(jīng)營風(fēng)險還在于前期的大量資本投資建設(shè)是否能夠收回。而在相對開放的民用領(lǐng)域,目前由于北斗芯片在功耗、大小、單價等方面遜于GPS,北斗產(chǎn)品相對 GPS 產(chǎn)品來說競爭力不足,因此大型企業(yè)不具備競爭優(yōu)勢。