根据观研报告网发布的《中国北斗行业发展现状分析与投资前景研究报告(2024-2031年)》显示,GNSS是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。全球卫星导航系统是重要的空间和信息化基础设施,应用领域已从传统的国防军工向位置服务、交通运输、测绘制图、精准农业、精确授时、工程建设等民用市场拓展。当前,我国北斗卫星导航系统(BDS)、美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯系统(GLONASS)以及欧洲伽利略系统(Galileo)四大全球卫星导航系统均已开通全球服务,日本准天顶卫星系统(QZSS)和印度区域导航卫星系统(NavIC)两大区域卫星导航系统也已开通区域服务,各系统在轨运行服务的导航卫星数量近140颗,支持多频多星座服务成为各应用系统的发展趋势。
全球各导航系统对比
所属国家 | 中国 | 美国 | 俄罗斯 | 欧洲 | 日本 |
覆盖区域 | 全球 | 全球 | 全球 | 全球 | 日本区域 |
启动研制时间 | 1994年 | 1973年 | 1976年 | 1999年 | 2002年 |
首次发射时间 | 2000年 | 1978年 | 1982年 | 2005年 | 2010年 |
轨道高度(km) | 35786(GEO)35786(IGSO)21528(MEO) | 20200(MEO) | 19100(MEO) | 23222(MEO) | 35786(GEO)35786(IGSO) |
发射数量 | 59 | 72 | 29 | 28 | 5 |
在轨数量 | 51 | 34 | 28 | 26 | 4 |
卫星平均寿命(年) | 5-10 | 10-15 | 7-10 | 12 | 12 |
定位精度(m) | 2.5-5 | 4-7 | 2-8 | 4 | 2.6 |
测速精度(m/s) | 0.2(全球)0.1(亚太) | 0.1 | 0.2 | 0.2 | 1 |
授时精度(ns) | 20(全球)10(亚太) | 20 | 20 | 10 | / |
提供服务 | 定位导航授时全球短报文国际搜救星基增强地基増强精密单点定位 | 定位导航授时国际搜救星基增强精密单点定位 | 定位导航授时国际搜救星基增强地基增强精密单点定位 | 定位导航授时国际搜救星基增强精密单点定位 | 区城定位导航授时区域短报文星基增强地基增强精密单点定位 |
造价 | 250亿美元 | 300亿美元 | 144亿美元 | 100亿欧元 | 2000亿日元 |
未来发展趋势 | 低轨星基増强;融合5G | 新一代GPSIII部署,提高定位精度和抗干扰性能 | MEO卫星换代能力升级,计刬增加IGSO和GEO卫星提高抗干扰性 | MEO卫星换代升级,提高服务稳定性;计刬引入低轨系统 | 计划增加3颗卫星,服务区域由日本及周边扩展到亚太 |
资料来源:观研天下整理
据自然资源部测绘标准化研究所报道,“十四五”开局以来,国家各部委发布的北斗相关规划和政策措施超过80项,大力推动北斗在能源、通信、金融、民航、铁路、水运、卫生与健康等重点行业的广泛应用和深度融合,促进北斗在大众领域的应用拓展,推动北斗应用服务的规模化、市场化发展。据火石创造消息,全国各省市地方政府相继出台了支持北斗产业发展的相关文件,加快北斗领域技术创新、鼓励北斗技术推广应用、培育壮大卫星导航市场主体、推进产业集群化发展。
近年来北斗产业相关政策
时间 | 发文机构 | 文件名称 | 政策内容 |
2021.3 | 中共中央国务院 | 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲委》 | 深化北斗系统推广应用,推动北斗产业高质量发展。 |
2021.10 | 交通部 | 《数宇交通“十四五”发展规划》 | 构建基于北斗、5G的应用场景和产业生态,在交通运输领域开展创新示范应用,助力新一代信息技术产业应用。 |
2021.12 | 中央网信办 | 《“十四五”国家信息化规划》 | 基于北斗系统、卫星通信网络和遥感卫星加快建设空天信息网络,加快北斗智能终端部署,强化沙漠、草原、湿地、河潮、森林、耕地等关键生态节点的遥感监测和应急保障服务能力。 |
2021.12 | 国家邮政局 | 《“十四五”邮政业发展规划》 | 推进互联网、大数据、人工智能、云计算、医块链、第五代移动通信、物联网、数字地图、北斗导航等先进技术同产业深度融合,培有新技术、新产品。 |
2021.12 | 国家铁路局 | 《“十四五”铁路标准化发展规划》 | 在5G、北4、人工智能等应用前景广阔领域部署技术研发、标准研制等任务,推动铁路标准关键核心技术突破。 |
2021.12 | 国务院 | 《“十四五”旅游业发展规划》 | 加快推动大数据、云计算、物联网、区块链及5G、北斗系统、虚拟现实、增强现实等新技术在旅游领域的应用普及,以科技创新提升旅游业发展水平。 |
2022.1 | 国家发改委 | 《“十四五”现代流通体系建设规划》 | 将加大北斗卫星导航系统推广,进而提高车路协同信息服务能力,探索发展自动驾驶货运服务。 |
2022.1 | 交通部 | 《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》 | 促进北斗系统推广应用。完善交通运输北斗系统基础设施,健全北斗地基增强网络,提升北斗短报文服务水平。稳步推进北斗系统在铁路、公路、水路、通用航空、城市公共交通以及全球海上航运、国际道路运输等领域应用,推动布局建设融合北斗技术的列车运行控制系统,开展民航业北斗产业化应用示范。 |
2022.1 | 工信部 | 《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》 | 提升北斗系统用户体验和竟争优势,将大众消费领域打造成为北斗规模化应用的动力引擎。 |
2022.3 | 国家发改委 | 《“十四五”国家应急体系规划》 | 构建基于天通、北斗、卫星互联网等技术的卫星通信管理系统,实现应急通信卫星资源的统一调度和综合应用。开展北斗系统应急管理能力示范创建。 |
2022.5 | 国务院 | “十四五”现代物流发展规划》 | 深度应用第五代移动通信(5G)、北斗、移动互联同、大数据、人工智能等技术,分类推动物流基础设施改造升级。 |
2023.2 | 国务院 | 《数字中国建设整体布局规划》 | 打通数字基础设施大动脉。加快5G网络与千兆光网协同建设,深入推进IPv6规模部署和应用,推进移动物联网全面发展,大力推进北斗规模应用。 |
2023.2 | 国务院 | 《关于做好2023年全面推进乡村拣兴重点工作的意见》 | 加快先进农机研发推广。加紧研发大型智能农机装备、丘陵山区适用小型机械和园艺机械。支持北斗智能监测终端及辅助驾驶系统集成应用。完善农机购置与应用补贴政策,探索与作业量挂钩的补贴办法,地方要履行法定支出责任。 |
资料来源:观研天下整理
北斗系统自具备全球服务能力以来,已在世界一半以上国家和地区推广使用。在应用市场方面,GPS占据着卫星导航国际市场的主要份额,而北斗系统应用起步较晚、国际市占率不高。整体来看,北斗系统规模应用国际化发展迎来国家支持的重大机遇。
2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5362亿元人民币,较2022年增长7.09%。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、基础设施等在内的产业核心产值同比增长5.5%,达到1611亿元人民币,在总体产值中占比为30.04%。由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值同比增长7.79%,达到3751亿元人民币,在总体产值中占比达到69.96%。
数据来源:观研天下数据中心整理
随着宏观经济的恢复,各领域应用服务需求得到一定释放,市场总体采购能力有所回升,政府采购投入和行业用户订单规模同比增加,使2023年卫星导航与位置服务产业下游服务市场收入情况总体好于2022年。智能手机、智能穿戴式设备、车载导航仪、道路运输、公安单兵设备、移动通信基站高精度授时、农机自动驾驶和远程监测等传统优势市场的出货量均呈现不同程度的回升,不仅促进了设备销售收入的增加,同时也促进了因设备使用而产生的衍生效益的增长。
数据来源:观研天下数据中心整理
与大量使用的消费级、米级定位精度卫星导航不同,高精度卫星导航定位要求达到厘米级定位精度,需要复杂的算法进行解算从而消除或减弱误差。除了各种类导航接收机通用的标准单点定位技术使用的PVT算法之外,还需要其他高精度解算算法支持。随着北斗地基增强系统的建设不断完善,网络RTK已成为北斗的核心技术之一。目前,六分科技、千寻位置、中国移动等公司合计已建设超过万座CORS站,为网络RTK的广泛应用提供了基础。
国产品牌目前一般都可以支持五大导航系统即“五星十六频”,并且能够支持北斗星基增强;RTK精度方面国产品牌和Trimble能够保持一致,但产品价格显著低于Trimble产品。目前国产品牌在静态测量中的系统稳定性上低于国际巨头的产品,但在使用场景要求不高的情况下,国产品牌的性价比已经具备了竞争优势。
国产RTK设备与进口RTK对比
华测T5pro | 中海达D8pro | 南方极致 | TrimbleR10 | |
支持信号 | 北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS五星十六频 | 北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS五星十六频 | 北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS五星十六频 | 北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、NavlC |
静态精度(mm) | 水平2.5+0.5ppm垂直5+0.5ppm | 水平2.5+0.5ppm垂直5+0.5ppm | 水平2.5+0.5ppm垂直5+0.5ppm | 水平3+0.1ppm垂直3.5+0.4ppm |
RTK精度(mm) | 水平8+1ppm垂直15mm+1ppm | 水平8+1ppm垂直15+1ppm | 水平8+1ppm垂直15+1ppm | 水平8+1ppm垂直15+1ppm |
RTK启动时间(s) | <5 | 3 | <10 | 2~8 |
重量(kg) | 0.73 | 0.82 | 0.78 | 1.12 |
尺寸(cm) | 11.9*11.9 | 13.2*13.2 | 13*13 | 11.9*13.6 |
工作温度(℃) | -45~+75 | -30~+70 | -45~+75 | -40~+65 |
产品价格(万元) | 1~2 | 1~2 | 1~2 |
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近年来,随着新兴行业应用的兴起,卫星导航定位市场对高精度型的需求提升,以汽车自动驾驶、户外机器人无人机等为代表的高精度应用正在大规模普及,不久将来,卫星导航将发展到以高精度定位为主的基本格局。2022年国内市场各类高精度应用终端(含测量型接收机)总销量超过200万台/套,其中应用国产高精度芯片或模块的终端已超过80%左右。2023年国内市场各类高精度应用终端(含测量型接收机)总销量接近280万台/套,其中应用国产高精度芯片或模块的终端已超过80%。
数据来源:观研天下数据中心整理(zppeng)
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