一、概述
惯性导航系统（INS）是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
二、应用领域及市场前景
惯性导航系统行业应用领域主要分为：军用和民用两大类。在军用领域方面，惯导系统在航空飞行器、航天飞机、制导武器、陆地车辆和舰艇船舶等装备上均有所应用；民用领域包括无人机、智能驾驶、石油钻井、移动通讯和高速铁路等领域。
其中，军事领域是惯性导航系统行业最大的应用领域，随着MEMS技术发展，惯导产品不断降低，惯性导航系统在民用领域应用范围不断扩大，进而带动市场规模快速增长，从2014年的94.9亿元增长到2019年的173.9亿元，预计到2026年将达到481.7亿元。
数据来源：观研天下整理
（1）国防领域
惯性导航系统是现代国防系统的核心和关键技术产品，被广泛应用于军用飞机、导弹、舰艇、核潜艇及坦克等国防领域。以导弹为例，惯性技术是导弹和制导弹药最常采用的制导技术之一。
据财政部数据显示，2021年，中国国防支出预算13553.43亿人民币，按35%为装备支出计算，装备经费约为4744亿人民币；参照美国导弹和弹药申请经费占总采办经费的8.7%，预计我国目前各类导弹市场规模约为412.7亿元，制导系统约占总成本的40%，导弹武器制导系统的市场空间为165亿元左右；预计惯性导航系统在制导系统中成本比例为50%，则预计惯性导航系统在导弹和制导炸弹领域的市场空间约为82.5亿元。
数据来源：观研天下整理
（2）民用领域
惯性导航系统在民用领域包括无人机、智能驾驶、石油钻井、移动通讯和高速铁路等领域。以智能驾驶为例，惯性导航具有输出信息不间断、不受外界干扰等独特优势，可保证在任何时刻以高频次输出车辆运动参数，为决策中心提供连续的车辆位置、姿态信息，这是任何传感器都无法比拟的。车用高精度的惯性导航是随着智能驾驶的兴起新增的市场。根据观研报告网发布的《中国惯性导航系统行业发展趋势分析与未来投资预测报告（2022-2029年）》显示，2018年，全球自动驾驶惯性传感器市场规模为1.6亿美元，预计到2022年将达9亿美元。根据惯性导航传感器价格一般是惯性导航系统的1/5，由此测算自动驾驶领域惯导系统的全球市场空间在2018年为8亿美元，至2022年为45亿美元。
三、竞争格局
目前，由于惯性导航系统行业中的企业大部分都是国外企业及国内军工集团子公司，未在国内上市，并且军工行业具有特殊保密要求，所以没有企业市场份额数据。在国内已上市企业有航天电子、北方导航、星网宇达、晨曦航空和赛微电子等。
我国惯性导航系统行业主要上市企业及其业务情况
|
项目 |
主营业务 |
营业收入（亿元） |
惯性导航系统相关业务收入（亿元） |
惯性导航业务相关主要产品 |
惯性导航业务主要客户和应用领域 |
|
航天电子 |
航天电子、无人系统装备、物联网及高端智能装备等产品及电线、电缆产品 |
140.09 |
未披露 |
军民用惯性导航产品、卫星导航产品 |
防务装备惯导、宇航惯导等 |
|
北方导航 |
军品以导航控制、弹药信息化系统等领域的整机和部件为主要产品，民用产品业务主要涉及专用车 |
30.06 |
未披露 |
军品二三四级配套 |
主要客户为兵器集团 |
|
星网宇达 |
信息感知、卫星通信和无人系统三大业务板块 |
6.85 |
1.16（信息感知产品） |
组合导航并以惯性导航技术为核心开发无人系统业务 |
无人机、无人车、机器人、智慧农业、智能驾考等领域 |
|
晨曦航空 |
研发、生产、销售航空机电产品及技术服务 |
2.71 |
1.82 |
航空惯性导航产品，均为惯性导航与卫星导航结合的组合导航 |
军品，主要应用于航空领域 |
|
赛微电子 |
半导体业务和特种电子业务（包括导航业务） |
7.18 |
0.79 |
惯性导航系统（主要为激光惯性导航系统）、组合导航系统及惯性传感器 |
军工集团 |
|
北京理工导航控制科技股份有限公司 |
惯性导航系统及其核心部件的研发、生产和销售 |
3.06 |
2.95 |
基于光纤陀螺仪的惯性导航系统 |
兵器集团，应用于远程制导弹药 |
数据来源：观研天下整理
四、发展趋势
1、国防军费开支保持增长态势，军工产业处于快速发展期
近年来，我国国防开支稳步上升，在十三五期间国防开支年复合增长率保持在7.8%左右，进入十四五期间，2021年国内国防开支与十三五同期相比增长42%，长期处于上升通道。同时，在后疫情时代国际局势趋紧、全球军备竞赛趋势显现的背景下，我国聚焦实现建军百年目标及2035年建设现代化人民军队，这将使得国内国防支出持续提升，所以预测2022年军费预算增长7.1%，达到1.45万亿元，并扭转增速逐年下降的趋势。
2021年全球前10名国家国防开支预算情况
|
排序 |
国家/地区 |
国防开支(亿美元) |
领土面积(平方千米) |
人口(万人) |
人均国防开支(美元/人) |
人均国内生产总值(美元/人) |
人均国防开支占比人均GDP(%) |
|
1 |
美国 |
7405.0 |
9831510 |
33100 |
2237.1 |
54225.4 |
4.1 |
|
2 |
中国 |
2090.0 |
9600013 |
141178 |
148.0 |
15308.7 |
1.0 |
|
3 |
印度 |
736.5 |
3287259 |
138000 |
53.4 |
6426.7 |
0.8 |
|
4 |
德国 |
574.3 |
357580 |
8378 |
685.5 |
45229.2 |
1.5 |
|
5 |
英国 |
560.4 |
243610 |
6789 |
825.5 |
39753.2 |
2.1 |
|
6 |
日本 |
517.0 |
377974 |
12648 |
408.8 |
39002.2 |
1.0 |
|
7 |
沙特阿拉伯 |
485.0 |
2149690 |
3481 |
1393.1 |
49045.4 |
2.8 |
|
8 |
韩国 |
480.0 |
100370 |
5127 |
936.2 |
35938.4 |
2.6 |
|
9 |
法国 |
477.0 |
549087 |
6756 |
706.0 |
38605.7 |
1.8 |
|
10 |
澳大利亚 |
427.0 |
7741220 |
2550 |
16745 |
44648.7 |
3.8 |
数据来源：观研天下整理
数据来源：观研天下整理（WYD）
而惯性导航系统作为军事领域最重要的核心通用技术之一，其发展水平直接影响一个国家武器装备的先进性。因此，考虑到我国惯性导航系统在技术方面，与英法美等发达国家相比仍然有较大差距，所以我国将会长期增加惯性导航技术的研发力度。
2、惯性导航系统新需求不断涌现
随着MEMS技术不断成熟与普及发展，惯性导航系统的成本持续降低，其应用领域从军事领域逐渐向民用领域渗透，如大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、VR/AR设备、可穿戴设备、消费电子等新兴应用领域不断涌现，我国惯性导航系统行业市场规模将持续保持增长态势，发展前景可观。
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