一、行业相关定义及产业链图解
通俗来讲,高精度导航定位就是在常规导航定位技术的基础上,进一步提升定位的精确度,通常能达到亚米级(分米)、厘米级甚至更高的精度。以北斗导航系统为例,其发展已历经三代,每一代都在不断提升定位的精准度。
根据观研报告网发布的《中国高精度导航行业发展趋势分析与投资前景预测报告(2025-2032年)》显示,高精度导航行业产业链主要是指包括高精度北斗/GNSS 芯片、板卡/模块、软件、天线等在内的基础器件;中游主要是指诸如高精度 GNSS 接收机在内的各类数据采集设备产品以及各类高精度 GNSS 系统集成服务;下游主要是基于各种技术和产品的应用及运营服务环节。目前上游毛利率最高,但市场总体份额较小;中游毛利率较低,但市场份额大于上游;下游毛利率较高,市场份额最大。
资料来源:公开资料,观研天下整理
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二、受益于卫星导航系统产业蓬勃发展,我国高精度导航发展迅速,市场规模不断增长
高精度导航属于卫星导航系统产业。近两年随着国民经济发展逐渐复苏,各行业数字化转型和智能化升级对卫星导航设备及时空数据的需求开始释放,为北斗时空信息应用与服务市场发展重新注入了活力。同时,国家和行业各项政策与规划的持续推进,也有力推动了北斗在各行业各领域的深化应用,市场活跃度不断增强。在上述背景下,我国卫星导航与位置服务产业步入发展快车道,产业整体经济效益呈现稳步回升态势。
数据显示,2023 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%。2024年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值超过5600亿元,较2023年增长5.12%,北斗相关投融资总金额同比增长超过15%。
数据来源:公开数据,工信部,观研天下整理
受益于卫星导航系统产业蓬勃发展,近年我国高精度导航市场也整体保持了快速增长,市场规模呈现不断增长态势。根据数据显示,2012-2023年我国高精度导航市场规模从23.0 亿元增长至214 亿元。
数据来源:公开数据,观研天下整理
三、下游应用市场空间广阔,行业发展前景可观
高精度导航下游应用市场空间广阔,行业发展前景可观。 自北斗面向全球提供服务以来,已应用于各行业领域,尤其在交通、大众消费、农业、公安、广电、移动通信、能源等行业或领域的广泛应用,创造了显著的经济效益和社会效益。目前高精度导航下游主要应用在测量测绘、形变监测、精准农业、自动驾驶、无人机等领域。上述领域的产业链较长,涉及范围比较广泛,给高精度导航行业带来了可观的发展前景。预计未来随着北斗行业应用的不断深化,北斗与大数据、移动通信、人工智能、工业互联网、物联网等技术融合进程加快,高精度导航应用渗透率将不断提升,从而带动行业发展。
1、形变监测
变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。变形监测包括建立变形检测网,进行水平位移、沉降、倾斜、裂缝、挠度、摆动和振动等监测。形变监测系统的主要应用领域为地质灾害的监测与预警,包括水利设施、交通设施、高层建筑等建筑工程的形变监测等。
形变监测的意义在于数据分析和预测预警,核心在于监测位移,高精度的定位设备和技术是其最核心的部件。高精度 GNSS 芯片在形变监测领域应用主要系通过集成监测型接收机实现。监测型接收机搭配形变监测数据软件进行数据处理,从而实时获取被监测对象的位移、速度等参数变化情况。
近年,随着我国近几年地质灾害的频发和基础设施的大规模建设,需要监测的场景越来越多。具体来看,截至 2020 年底,全国已发现地质灾害隐患点超 33 万处,对象场景涉及地质灾害、桥梁、水库大坝、高速公路等。而不同的场景应用搭配不同的传感器设备,如 GNSS 接收机、测斜仪、位移计、裂缝计、监测雷达等。所涉及技术包括高精度定位技术、传感器技术、通信技术等。使用精度高、时间精准的形变监测系统,在灾害发生前做出准确预测预警,对减少灾害具有重要的作用。
截止到2022年,自然资源部已累计在全国建成了 4.5 万余处普适型地质灾害监测预警实验点。该监测预警实验点将北斗高精度接收机、雨量计等各类传感器组合起来,对灾体隐患点的形变、裂缝、地下水位、降雨量等进行监测,并可将数据传输到后台,实现远程在线实时监控分析和预警。
预计到“十四五”末将建成并运行该类预警实验 8 万余处,形成国家地质灾害智能化监测预警网络,科技防灾成效显著。预计到 2025 年前,仍有约3.5 万处预警实验点需要建立。我们根据大理市 2023 年地质灾害监测预警实验项目招标公告数据计算,共计 130 个点,总投资 1040 万元,单个点的投入约为 8 万元。则 2025 年前,我国建立 3.5 万处预警实验点需投入 28 亿元。按照自然资源部印发的《全国地质灾害防治“十四五”规划》中的数据,截止到 2020 年底,全国登记在册地质灾害隐患点共有 328654 处,如果都建立地质灾害预警试验点,则未来市场规模可以达到 262.96 亿元
2、精准农业
精准农业是基于空间信息分析与管理的现代农业管理策略和农业操作技术体系,同时也是基于3S技术、传感器技术、物联网等现代化技术手段,实现对耕种过程的精准控制,对作物长势、受灾等各方面的情况进行精准监测。
在精准农业领域,高精度 GNSS 技术的代表性运用是农机自动驾驶系统。农机自动驾驶系统组合了北斗/GNSS 导航技术、机械、车辆控制技术,实现农机按照预先设定的路线自动行驶,平稳准确的进行自主上线、自主校正、自动行进,并保证作业质量与结合垄精度。
近来年,我国农机自动驾驶系统市场刚性需求强劲,呈现出快速发展的态势。2022 年,累计销售各种农机自动驾驶系统 8.4万套,同比增长92.01%,实现销售额 16.06 亿元,同比增长 49.73%。到2023年农机自动驾驶系统销量进一步增长到10.24万/套。与此同时,随着技术进步,产业成熟,平均单套价格逐步下降,2021 年为降到 2.45 万元/套,2022 年再度下跌至 1.91 万元/套。
数据来源:农业机械流通协会,观研天下整理
预计未来几年,我国农机自动驾驶的需求仍将十分旺盛,年需求增量将达到 3 万-4.5 万套,预计 2024-2025,我国农机自动驾驶系统销量可以达到 16.43、19.06 万台。以 2022 年单套价格1.91 万元计算,2025 年农机自动驾驶系统市场规模可以达到 36.40 亿元。
3、汽车自动驾驶
自动驾驶是指通过人工智能、传感器和其他技术实现车辆在没有人为干预的情况下自主行驶的能力。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。
对于自动驾驶汽车来说,车辆的自动化程度越高,对定位精度、可靠性、功能安全的要求更高。在 L1、L2 阶段为辅助驾驶阶段,驾驶员承担了绝大多数的驾驶任务,包括对行车环境的感知,此时车辆的定位精度达到米级就可以满足基本需求。而对于自动驾驶等级在 L2+及以上的汽车,除了全局性的了解道路状况外,自动驾驶必须实时确定车辆自身的确切位置,而这离不开高精度卫星定位,并且精度要求须做到车道级(定位精度达到分米、甚至厘米级),这样才能确保车辆的安全性。因此,GNSS 高精导航定位是高度自动化以及全自动驾驶车辆的前提条件。2023 年 1-9 月,国内新车高精度定位系统搭载量 59.71 万辆,同比增长 153.56%,渗透率从 2022 年的 1.91%上升到 4.03%,正处于小规模导入期到大规模放量(以 10%渗透率为界)之间。
目前,智能驾驶市场正处在加速渗透的窗口期,为各大车企打造“最强智驾”提供了巨大的发展机遇。从新上市车辆来看,L2 及以上 ADAS 功能装配率直线上升,其中 L2.5 与 L2.9 增势明显,2022年国内新上市乘用车 L2.5 功能装配率为 13.25%。截至 2024.01-04 月,已增至 19.86%,L2.9 功能装配率由 2022 年的 12.36%增长到 23.4%。L2+以上功能装配率合计达到 56.88%。这与国内车企和 Tier 1 将重点集中在高阶辅助驾驶,大规模落地行泊一体及 NOA 方案的趋势是一致的。从我国市场规模来看,2022-2024年我国自动驾驶行业市场规模从2894亿元增长到了3993亿元,连续三年市场规模持续增长。
数据来源:公开数据,观研天下整理
4、无人机
在无人机,高精度导航主要应用在飞控系统。在飞控系统中,GNSS 芯片、模块作为最重要的传感器、能为无人机提供实时位置、航行姿态、速度、精准时间等信息。飞控系统结合其他传感器信息进行综合分析、处理,并调整无人机引擎的转速及方向,从而控制无人机按照规划路线精确飞行,按照预设起飞降落点进行精准起飞、下降。
近年我国无人机市场爆发性增长,规模水平持续提升。截至2024年8月底,我国无人机实名登记数量已达198.7万架,较2023年底净增72万架;同时,无人机驾驶员执照的颁发也取得了显著进展,共计颁发22万本,同比增长13.9%。此外,我国在无人机领域的企业数量也大幅增加,目前已有16万家无人驾驶航空运营企业获得运营合格证。在技术研发方面,8个型号的无人机已获得型号合格证(TC),另有40余个型号的无人机正在进行适航审定工作。
市场规模不断增长。以民用无人机为例,2023年我国民用无人机市场规模达1174.3亿元,同比增长32%。预计到2025年我国民用无人机市场规模将进一步增长至民用无人机市场规模。
数据来源:公开数据,观研天下整理
与此同时,在不考虑原有无人机因各种原因注销的情况下,假设每年大约可以保持 30 万架左右的新增。假设每个工业无人机所使用的高精度 GNSS 定位模组价格在 1000 元左右,则每年工业无人机市场的高精定位模组市场规模约为 3 亿元。如果高端民用无人机也开始使用高精度 GNSS 定位模组,则市场规模更大。(WW)

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