一、北斗系統(tǒng)順利推進
GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能在地球表面或近地空間的任何地點,為用戶提供全天候的位置、速度、時間信息。GNSS的最大特點是軍民兩用,已經(jīng)成為信息時代國家安全和經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施,在政治、經(jīng)濟、軍事方面具有重要意義。由于其軍民兩用的獨特性和對國民經(jīng)濟的重要性,世界主要經(jīng)濟體競相發(fā)展完全獨立自主的衛(wèi)星導航系統(tǒng),目前世界四強格局由美國GPS、歐洲伽利略GALILEO、俄羅斯格洛納斯GLONASS和中國北斗BDS組成。
1、北斗系統(tǒng)研發(fā)建設(shè)三步走
北斗系統(tǒng)根據(jù)國家規(guī)劃分為三步實施,2012年已建成北斗二號系統(tǒng),為亞太地區(qū)用戶提供服務(wù);目前正在建設(shè)北斗三號系統(tǒng)(北斗全球系統(tǒng)),預計能在2020年前后完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),為全球用戶提供服務(wù)。
北斗導航系統(tǒng)建設(shè)三步走戰(zhàn)略
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北斗系統(tǒng)三步走戰(zhàn)略具體規(guī)劃
北斗系統(tǒng)三步走戰(zhàn)略具體規(guī)劃 | ||||
北斗系統(tǒng) | 空間構(gòu)成 | 覆蓋 | 精度 | 備注 |
北斗一號 | 3顆GEO衛(wèi)星 | 中國 | 定位精度優(yōu)于20m;單向授時精度達到100ns,雙向授時精度20ns | 試驗系統(tǒng),采用主動式定位原理,不滿足軍隊和高動態(tài)用戶應(yīng)用需求 |
北斗二號 | 5顆GEO衛(wèi)星5顆IGSO衛(wèi)星4顆MEO衛(wèi)星 | 亞太 | 定位精度為平面10米,高程10米;測速精度為0.2米/s;授時精度為單向50ns;有短報文通信服務(wù)提供廣域差分服務(wù) | 在亞太服務(wù)區(qū)域和GPS服務(wù)水平相當。兩者組合差分定位,精度更高 |
北斗三號 | 27顆MEO(中軌道)衛(wèi)星5顆GEO(同步軌道)衛(wèi)星3顆IGSO(傾斜同步軌道)衛(wèi)星 | 一帶一路(2018)全球(2020) | 為民用用戶免費提供10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)、誤差不超過10ns的時間服務(wù),并且將為付費用戶提供更高精度等級的服務(wù) | 相對其他GNSS的功能優(yōu)勢:自主導航功能、衛(wèi)星發(fā)送三頻或者四頻信號、整體兼容性增強、有短報文通信功能 |
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2、北斗三號密集發(fā)射,承上啟下關(guān)鍵節(jié)點
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)運營現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析報告》數(shù)據(jù)顯示:按照規(guī)劃,中國北斗正在向全球覆蓋穩(wěn)步推進,2018-2020年是密集發(fā)射衛(wèi)星組網(wǎng)的關(guān)鍵期,北斗三號開始全球組網(wǎng)。目前中國已同30個國家和地區(qū)以及3個國際組織簽署了98份北斗導航合作協(xié)定,涉及“一帶一路”國家和地區(qū)11個,協(xié)定23份。隨著北斗三號加速建設(shè),將進入行業(yè)發(fā)展的重要機遇期。
北斗系統(tǒng)建設(shè)即將進入衛(wèi)星密集發(fā)射期
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北斗系統(tǒng)未來3年升級規(guī)劃
北斗系統(tǒng)未來3年升級規(guī)劃 | |
北斗系統(tǒng) | 規(guī)劃 |
北斗二號系統(tǒng) | 2018年發(fā)射2顆北斗二號備份衛(wèi)星,繼續(xù)提升北斗區(qū)域服務(wù)性能 |
北斗三號系統(tǒng) | 2017年發(fā)射6~8顆北斗三號MEO衛(wèi)星;2018年發(fā)射10顆北斗三號MEO衛(wèi)星和1顆北斗三號GEO衛(wèi)星;2019年-2020年,發(fā)射6顆北斗三號MEO衛(wèi)星、3顆北斗三號IGSO衛(wèi)星和2顆北斗三號GEO衛(wèi)星 |
北斗地基增強系統(tǒng) | 2018年完成北斗地基增強系統(tǒng)第二階段建設(shè),試播發(fā)覆蓋全國主要區(qū)域的米級、分米級定位精度,以及加密覆蓋區(qū)厘米級和后處理毫米級修正數(shù) |
北斗星基增強系統(tǒng) | 2018年發(fā)射首顆北斗星基增強系統(tǒng)GEO衛(wèi)星;2019年,完善地面監(jiān)測網(wǎng)建設(shè);2020年,完成兩顆GEO衛(wèi)星發(fā)射,逐步形成覆蓋我國及周邊地區(qū)的星基增強初始服務(wù)能力 |
國家綜合PNT體系 | 2030年構(gòu)建基準統(tǒng)一、覆蓋無縫的國家綜合PNT體系 |
《中華人民共和國衛(wèi)星導航條例》 | 條例已經(jīng)開始全面起草,立法將使得我國北斗系統(tǒng)商業(yè)化加速落地,國內(nèi)外應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域?qū)⒂谐浞值姆ɡ硪罁?jù)與GPS競爭 |
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3、自主程度穩(wěn)步提升,北斗產(chǎn)值持續(xù)增長
目前我國北斗芯片已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,跨入28納米的工藝新時代,最低單片價格降至人民幣6元以下,總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。目前,北斗導航芯片及模塊銷量已突破8000萬片,輸出90余個國家和地區(qū)。北斗先天具有軍民兩用屬性,下游應(yīng)用主要包括軍用、民用專業(yè)市場、民用大眾消費市場等三個方向。目前北斗在軍用領(lǐng)域優(yōu)勢突出,可與民用專業(yè)市場和GPS等其他GNSS系統(tǒng)相互兼容,在民用大眾消費市場也即將迎來彎道超車機遇。國內(nèi)衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)規(guī)模預計從2015年的約2000億元增長至2020年的4000億元,其中北斗系統(tǒng)滲透率不斷提升,北斗導航市場空間有望由2015年的420億提升至2020年的2600億。
北斗導航產(chǎn)值持續(xù)增長
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二、軍改壓制因素解除,軍用北斗爆發(fā)在即
GPS即衛(wèi)星導航系統(tǒng)的鼻祖最初便是為了滿足軍用需求而研發(fā),因此衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有軍民兩用的特點。目前北斗下游應(yīng)用仍聚焦在軍用市場,可為軍隊提供導航位置服務(wù)、授時服務(wù),并利用衛(wèi)星通信功能傳達指示、命令、收集各部隊的基礎(chǔ)地理位置信息,為指揮部提供有效的戰(zhàn)場管理數(shù)據(jù)。具體應(yīng)用場景包括步兵、車輛、艦船、軍機、彈藥多種場景??梢蕴峁┒ㄎ粚Ш?、監(jiān)控指揮、軍種協(xié)同、精確制導、提高非軍事行動保障能力等多種重要功能。
我國北斗軍用技術(shù)已經(jīng)具備國際先進水平。中國察打一體無人機(彩虹-4)的精確制導武器命中率可達97%以上,主要采用了北斗/慣性導航組合的技術(shù)。我國的體系化精確制導彈藥,實現(xiàn)從50公斤級到1000公斤級全覆蓋,命中精度高。
軍改這一重大歷史事件影響北斗軍用市場。以2015年11月24日中央軍委改革工作會議召開為標志,改革強軍戰(zhàn)略開始實施。中央軍委于2016年1月1日印發(fā)并實施《中央軍委關(guān)于深化國防和軍隊改革的意見》,其中對于軍工產(chǎn)品采購具有直接影響的改革措施包括:改革領(lǐng)導管理體制;改革裝備發(fā)展領(lǐng)導管理體制,構(gòu)建由軍委裝備部門集中統(tǒng)管、軍種具體建管、戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合運用的體制架構(gòu);裝備發(fā)展建設(shè)實行軍委裝備部門—軍種裝備部門體制,裝備管理保障實行軍委裝備部門—軍種裝備部門—部隊保障部門體制;加強國防動員系統(tǒng)的統(tǒng)一領(lǐng)導。
軍改核心目標是提升戰(zhàn)斗力,軍工訂單先抑后揚。需要注意的是,此次軍改的背景并非是國際形勢日趨和平,國防壓力日益減輕,而是恰恰相反,處于國際地緣政治形勢日益復雜,緊張情緒加劇,敏感事件頻發(fā)的大背景下。因此受到暫時壓抑的軍工北斗市場需求,并非取消,僅僅是暫緩,在十三五后三年(2018-2020年)有望深蹲起跳,在補償性采購帶動下,行業(yè)呈現(xiàn)先抑后揚的趨勢。
2014年中國國防裝備領(lǐng)域投入約2586億元,其中國防信息化開支約750億元;2015年國防裝備支出約2927億元,其中國防信息化開支約878億元,同比增長17%,占比為30%。根據(jù)智研咨詢的調(diào)研報告,預測2025年中國國防信息化開支將增長至2513億元,年復合增長率11.6%,占2025年國防裝備費用比例將達40%,未來10年市場總規(guī)模有望達到1.66萬億元。另外,根據(jù)美國軍用GPS投入占整個軍費開支比重約1%估算,結(jié)合我國軍費預算歷史情況,預計到2020年國內(nèi)軍用北斗導航市場規(guī)模將超過120億人民幣。
軍用北斗開支隨軍費開支穩(wěn)步增長
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中國軍力結(jié)構(gòu)及潛在的北斗終端數(shù)量
中國軍力結(jié)構(gòu)及潛在的北斗終端數(shù)量 | ||||
軍種 | 軍事力量 | 數(shù)量 | 北斗終端配比 | 北斗終端數(shù)量 |
陸軍 | 士兵 | 220萬 | 50% | 110萬 |
坦克 | 6457 | 100% | 6457 | |
裝甲車 | 4788 | 100% | 4700 | |
火炮 | 7956 | 100% | 7956 | |
火箭發(fā)射車 | 1770 | 100% | 1770 | |
海軍 | 航母 | 1 | 100% | 1 |
護衛(wèi)艦 | 51 | 100% | 51 | |
驅(qū)逐艦 | 35 | 100% | 35 | |
巡洋艦 | 35 | 100% | 35 | |
潛艇 | 68 | 100% | 68 | |
其他艦艇 | 251 | 100% | 251 | |
空軍 | 戰(zhàn)斗機 | 1271 | 100% | 1271 |
攻擊機 | 1385 | 100% | 1385 | |
運輸機 | 782 | 100% | 782 | |
教練機 | 352 | 100% | 352 | |
攻擊直升機 | 206 | 100% | 206 | |
其他直升機 | 912 | 100% | 912 |
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三、未來自動駕駛呼喚高精度北斗導航
1、高精度導航應(yīng)用是北斗彎道超車的戰(zhàn)略機遇
從GPS發(fā)展歷史來看,北斗發(fā)展的真正潛在空間還是在于民用市場,民用市場體量遠大于軍用和專業(yè)市場,發(fā)展民用導航市場就必須直接和GPS正面競爭,北斗作為后來者面臨成本挑戰(zhàn),僅僅提供同質(zhì)化服務(wù)難以超越GPS。然而由于國際局勢問題,GPS難以提供高度可靠的高精度導航服務(wù),給了北斗通過高精度導航彎道超車的戰(zhàn)略機遇。隨著信息化社會的發(fā)展,社會各個行業(yè)積極探索高精度導航服務(wù)應(yīng)用模式,并取得了一定進展。我們認為,高精度導航服務(wù)代表了未來衛(wèi)星導航行業(yè)的發(fā)展方向,北斗系統(tǒng)在該領(lǐng)域具有的獨特優(yōu)勢,是北斗系統(tǒng)拓展民用市場的核心競爭力。
高精度導航服務(wù)應(yīng)用案例
高精度導航服務(wù)應(yīng)用案例 | |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 基于北斗高精度導航的應(yīng)用案例 |
自動駕駛 | 千尋位置聯(lián)手蘿卜科技共同推出的"雞蛋車"可根據(jù)路況自動減速避障、根據(jù)路線設(shè)置自動行駛,解放駕駛員雙手雙腳 |
精智云鏡 | 高精度智能后視鏡集后視鏡、行車記錄儀、GPS導航儀、胎溫胎壓檢測儀、紅外夜視鏡于一身,內(nèi)置千尋服務(wù),可以實現(xiàn)高精度定位 |
精準農(nóng)業(yè) | 植保無人機內(nèi)置千尋位置高精度定位服務(wù),可實現(xiàn)精準避障、編組作業(yè)、夜間作業(yè),大大降低人工成本,實現(xiàn)24小時全天候作業(yè) |
智慧房管 | 提供安全監(jiān)測:對于被監(jiān)測對象,對于其傾斜度、各種安全指標進行7×24小時連續(xù)、自動化監(jiān)測,結(jié)合阿里云大數(shù)據(jù)分析,為保險機構(gòu)、政府來提供數(shù)據(jù)支撐 |
駕駛預警儀 | 為廣大車主提供高精度的前車碰撞預警、溜車提醒、車道偏離預警等駕駛輔助功能,降低交通事故發(fā)生概率 |
駕校教練機器人 | 機器人具有安全防控系統(tǒng),對超車速、超轉(zhuǎn)速、遇障、電子圍欄制動等安全保障手段,可自動預防初學學員錯誤駕駛行為帶來的危險后果 |
安防星 | 結(jié)合千尋知寸服務(wù)把導航的終點和實際目的地的誤差縮小到了厘米級,輔助消防車和室外消防拴的對接,降低災害帶來的損失。同時提供的高精度的室內(nèi)地圖以及室內(nèi)消防員定位,實現(xiàn)消防員生命安全保障一體化解決方案 |
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2、自動駕駛加速發(fā)展,是高精度導航最大的潛在市場
自動駕駛汽車依靠5G、人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車輛。近年來全球汽車行業(yè)達成共識,認為自動駕駛代表了未來汽車行業(yè)的發(fā)展方向。實現(xiàn)自動駕駛是一個漸進過程,目前國際通用的自動駕駛標準根據(jù)自動駕駛程度逐步提升可以分為5級。
汽車行業(yè)正在分階段邁向自動駕駛
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推廣自動駕駛僅僅依靠車輛自身傳感器和車輛本身的處理器難以保障行程安全,主要表現(xiàn)在道路地面的異物和凹陷容易造成自動駕駛的判斷錯誤,而高精地圖多維度數(shù)據(jù)能夠很好解決這一問題。從自動駕駛發(fā)展的階段看,L3實現(xiàn)了駕駛決策由人向車轉(zhuǎn)變,為保證自動駕駛的可靠性,L3以上自動駕駛系統(tǒng)要求動態(tài)信息以較高頻率更新。
不同階段自動駕駛對高精地圖要求
不同階段自動駕駛對高精地圖要求 | ||||
階段 | L1 | L2 | L3 | L4 |
概念 | 安全輔助駕駛 | 半自動駕駛 | 高度自動駕駛 | 全自動駕駛 |
精度 | 2-5m | 50cm-1m | 10-30cm | 10-30cm |
采集 | GPS軌跡+IMU | 圖像提取或高精度POS | 高精度POS+激光點云 | 高精度POS+激光點云 |
數(shù)據(jù) | 傳統(tǒng)地圖+ADAS | 車道模型+高精度ADAS | HAD-Map | 多源數(shù)據(jù)融合 |
靜態(tài)/動態(tài) | 靜態(tài)地圖 | 靜態(tài)地圖+動態(tài)地圖 | 靜態(tài)地圖+動態(tài)時間 | 靜態(tài)地圖+動態(tài)時間實時傳輸融合地圖 |
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預計2020-2025年,國內(nèi)自動駕駛新車滲透率至少提升一倍,2025年左右出現(xiàn)自動駕駛拐點。我們預計2020年國內(nèi)自動駕駛滲透率接近30%,至2025年翻一倍達60%左右?;趯ψ詣玉{駛底層技術(shù)成本曲線的估算,2025-2027年將是自動駕駛與人力駕駛的經(jīng)濟平價點,此后市場對自動駕駛的需求將穩(wěn)步上升。
中國自動駕駛滲透率預測
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2025-2027年左右自動駕駛拐點出現(xiàn)
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3、自動駕駛高精度導航市場空間巨大
北斗高精度導航需求將先于自動駕駛爆發(fā)。目前自動駕駛發(fā)展還處于初級階段,完全自動駕駛的前提條件是需要北斗高精度定位服務(wù),并且北斗可以在進入自動駕駛時代之前,為各個階段的手動/半自動駕駛提供增強服務(wù)。其需求和技術(shù)的連續(xù)性可以持續(xù)自動駕駛發(fā)展成熟的整個過程。我們判斷,北斗高精度定位需求有望在全面自動駕駛需求興起之前先行爆發(fā),作為一項標配設(shè)備,逐步應(yīng)用于國內(nèi)汽車市場。鑒于目前產(chǎn)業(yè)龍頭發(fā)力高精度導航/高精度地圖,我們判斷,2018年龍頭公司少數(shù)車型開始配置高精度導航模塊;2021年應(yīng)用于高速公路的4級自動駕駛汽車出現(xiàn),高精度導航模塊全面應(yīng)用于豪華車并繼續(xù)擴散;2025年高精度導航成為汽車行業(yè)標配產(chǎn)品,可以在市區(qū)使用5級自動駕駛汽車。
汽車制造商自動駕駛汽車計劃時點
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我國已經(jīng)成為世界最大的汽車銷售市場,年汽車銷量超過2800萬輛,一旦配置高精度導航模塊規(guī)模,會帶來可觀的高精度導航硬件市場空間。目前應(yīng)用于測繪、精準農(nóng)業(yè)農(nóng)機具等領(lǐng)域的北斗高精度導航模塊單價為0.3-1萬元左右,考慮到自動駕駛更看重生命財產(chǎn)安全,技術(shù)要求將會更高。預計批量應(yīng)用于汽車自動駕駛的北斗高精度導航模塊單價約0.4萬元。鑒于中國巨大汽車銷售基數(shù),高精度導航模塊的年度市場規(guī)模預計在2021年達到19億元,并在2025年達到144億元。
自動駕駛高精度導航市場空間測算
自動駕駛高精度導航市場空間測算 | ||||
時間表 | 2021 | 2023 | 2025 | 2028 |
自動駕駛進展 | Level4 | Level5 | Level5 | Level5 |
汽車年銷量,萬輛 | 2396 | 2396 | 2396 | 2396 |
新車自動駕駛(高精度定位)滲透率 | 2% | 5% | 15% | 30% |
高精度模塊年市場,億元 | 19 | 48 | 144 | 288 |
高精度定位汽車保有量,萬輛 | 83 | 287 | 886 | 2683 |
ARPU,萬元/年 | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.36 |
高精度定位運營市場,億元 | 10 | 52 | 213 | 966 |
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