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AIoT星图研究院:北斗室外物联网定位市场调研报告(2023版)(58页).pdf

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AIoT星图研究院:北斗室外物联网定位市场调研报告(2023版)(58页).pdf

1、IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日2物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日本报告是 AIoT 星图研究院和深圳市物联传媒有限公司的调研与研究成果。本报告内所有数据、观点、结论的版权均属

2、 AIoT 星图研究院和深圳市物联传媒有限公司拥有,任何单位和个人,不得在未经授权和允许的情况下,进行全文或部分形式(包含纸制、电子等)引用、复制和传播。不可断章取义或增删、曲解本报告内容。AIoT 星图研究院和深圳市物联传媒有限公司拥有对本报告的解释权。本报告所包含的信息仅供相 关单位和公司参考,所有根据本报告做出的具体行为与决策,以及其产生的后果,AIoT 星图研究院和深 圳市物联传媒有限公司概不负责。姓名:市大妈职位:AIoT 星图产业研究院行业分析师个人简介:在物联网媒体及市场研究方面有多年工作经验,重点关注通信、定位领域,主导撰写过通信领域相关的多份市场调研报告:中国 LoRa 产业

3、市场调研报告(2020 版)、中国 5G NB-IoT 产业市场调研报告(2021 版)、非蜂窝低功耗远距离物联网技术市场研究报告(2022 版)。版权免责声明报告分析师介绍与欢迎添加个人微信3IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日华为技术有限公司将“构建万物互联的智能世界”的愿景逐渐实现中国移动通信集团有限公司IoT最重要的参与者,的连接已到天花板,物的连接才刚开始阿云计算有限公司国产云计

4、算与物联平台头之,为万物智联提供基础服务集团及其态链企业构建起中国IoT产业股中坚量北京百度讯科技有限公司AI是驱动物联智能化的最强劲动亚逊云科技全球云计算头,帮助国内IoT企业出海的打造基础设施微软(中国)有限公司全球IoT头,从AI,云计算?底层技术到渠道,全布局IoT海尔集团公司从消费物联到产业物联,都是重要的玩家京东科技集团股份有限公司以半导体显示为核全球领先物联创新、传感器及解决案企业富康业互联股份有限公司物联在传统制造业落地最典型的案例中兴通讯股份有限公司通信巨头在物联领域逐渐发杭州海康威视数字技术股份有限公司视频物联头,IoT业务多元化布局浙江华技术股份有限公司视频为核的智慧物联

5、解决案提供商和运营服务商霍尼尔?全与产解决案集团传感器,动识别,安防多领域业巨头海信集团有限公司家电巨头业务正在IoT化科讯股份有限公司亚太地区知名的智能语和智能上市企业上海移远通信技术股份有限公司蜂窝模组头,百亿营收,依然速增北京兆易创新科技股份有限公司构建“存、算、感”体化芯态,为物联领域提供全位服务航天科技控股集团股份有限公司旗下AIRIOT物联平台,赋能业数字化转型北京北星通导航技术股份有限公司我国卫星导航产业家上市公司,北芯国内领先平意法半导体(中国)投资有限公司全球领先半导体商为物联感知及连接提供完善案英凌科技股份公司全球领先集IoT感知、计算、执、连接、安全等全栈半导体商浪潮电信

6、息产业股份有限公司国家级跨业跨领域平台,构建物联的基础设施TCL 科技集团股份有限公司利身制造业基因,全布局5G+业互联应上海尔半导体股份有限公司国内图像传感器头企业,全球排名前列的中国半导体设计公司歌尔股份有限公司国内MEM?器件及微系统模组头,产品覆盖“芯+器件+模组”惠州亿纬锂能股份有限公司全球锂电池头部企业,锂原电池连续6年销售额及出额国内第北京智芯微电科技有限公司国内领先芯半导体及物联解决案商泰科电(上海)有限公司全球AIoT连接与传感头企业浙江宇视科技有限公司全球AIoT产品、解决案与全栈式能提供商。深圳市汇顶科技股份有限公司国产芯代表企业,在传感器、通信连接、安全等全布局IoT新

7、陆数字技术股份有限公司动识别头企业,在付,识别领域出货量前3的供应商深圳市信维通信股份有限公司站式泛射频解决案商,产品线丰富,业务多元海能达通信股份有限公司专通信全球头企业浙江中控技术股份有限公司国内领先流程业智能制造整体解决案提供商深圳市和通线股份有限公司全球领先的物联线通信解决案和线模组供应商美格智能技术股份有限公司全球领先的线通信模组及解决案提供商新兴科技集团股份有限公司深耕物联领域,N个物联细分赛道第的集团企业翱捷科技股份有限公司国产蜂窝芯代表之,LTE-Cat1芯头企业之安富利电科技(深圳)有限公司全球领先的电元件和服务提供商4物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物

8、联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日海智能科技股份有限公司国内最早的物联通信模组与站式物联解决案提供商深圳拓邦股份有限公司全球领先的智能控制解决案商,提供各种定制化AIoT解决案深圳城开发科技股份有限公司电表业标准的制定者之;知名独DRAM内存芯封测企业深圳市共进电股份有限公司全球领先的信息与通信产品提供商,让万物互联更简单Silicon Labs线通信芯代表企业,产品聚焦IoT领域上海复旦微电集团股份有限公司身份识别国产芯头,泛于融、社保、溯

9、源等业北京中电华电设计有限责任公司物联安全芯及整体解决案头企业深圳和泰智能控制股份有限公司全球领先的智能控制解决案商北京君正集成电路股份有限公司国内知名处理器芯提供商Nordic Semiconductor低功耗蓝芯的头,产品正在往蜂窝芯拓展启明星信息技术集团股份有限公司国内络安全产业中的头企业、新兴前沿产业板块的引领企业中科创达软件股份有限公司全球领先智能操作系统提供商,业务覆盖软硬通平台+AI+云技术武汉德红外股份有限公司红外热像业新技术领军企业东九联科技股份有限公司数字家庭及互联通信体化解决案及服务提供商北京旋极信息技术股份有限公司领先的业智能整体解决案提供者汉威科技集团股份有限公司国内

10、知名的体传感器及物联解决案提供商上海汉得信息技术股份有限公司国内知名企业数字化综合服务商江苏润和软件股份有限公司OpenHarmony、OpenEuler智能物联业务领军企业之湖南国科微电股份有限公司国内知名芯商,业务覆盖视频编解码、固态存储、物联等威胜信息技术股份有限公司智能电表企业领导者之珠海全志科技股份有限公司智能应处理器SoC、性能模拟器件和线互联芯设计商利尔达科技集团股份有限公司物联模块+IC分销双轮驱动的专精特新巨企业乐鑫信息科技(上海)股份有限公司国内领先的物联 Wi-Fi MCU 头企业升特半导体(深圳)有限公司LoRa技术IP拥有者,全球lpwan物联领军企业深圳市远望信息技

11、术股份有限公司物联RFID业头企业州中海达卫星导航技术股份有限公司致于成为时空信息解决案的全球领先者惠州硕德线科技股份有限公司天线业头企业州赛意信息科技股份有限公司作为国内业管理软件践者,为制造企业赋能数字物联烟台睿创微纳技术股份有限公司专集成电路、特种芯及MEMS传感器产品代表企业之超讯通信股份有限公司国内全专业通信技术服务商、全业物联解决案提供商思特威(上海)电科技股份有限公司全球知名CMOS图像传感器产品提供商深圳市优博讯科技股份有限公司PDA领军企业,IoT业数字化解决案提供商深圳市有科技股份有限公司蜂窝模组知名企业,IoT业正在多元化博通集成电路(上海)股份有限公司ETC/TWS/W

12、i-Fi业芯头企业深圳市同为数码科技股份有限公司业领先的安防视频监控设备及系统解决案供应商国技术股份有限公司中国通MCU、安全芯领军企业,为物联安全保驾护航上海华测导航技术股份有限公司精度定位技术专家,北/卫星导航业领先企业深圳市捷顺科技实业股份有限公司国内智慧停领域领军企业深圳市德电科技股份有限公司中国家实现独主研发条码识别设备的族科技企业中航电测仪器股份有限公司国内领先的敏、电测和智能测控产品及解决案商上海移为通信技术股份有限公司全球第联后装硬件产品提供商深圳友讯达科技股份有限公司电信息采集应领域领先品牌武汉天喻信息产业股份有限公司国内数?安全领域领先的产品和解决案提供商宁波柯传感科技股份

13、有限公司全球称重领域物联研发与推应的主要引领者之上海英内物联科技股份有限公司感知层RFID领域泛布局,增迅速厦信达物联科技有限公司世界500强国贸控股成员企业深圳市博思?科技发展有限公司国产RFID打印机领军企业,实现RFID打印机国产替代中?(深圳)信息科技有限公司为3000万台终端设备以及上万企业提供平台以及线通信服务深圳市成为信息股份有限公司动识别智能终端领军企业犇科技集团有限公司家专注物联全场景应的新技术企业厦锐骐物联技术股份有限公司站式物联解决案的先者和市场的开拓者深圳绿联创科技有限公司智能家?和物联解决案提供商视科技股份有限公司以视频为核的物联解决案提供商芯海科技(深圳)股份有限公

14、司集感知、计算、控制、连接于体的全信号链AIoT芯企业北京优锘科技有限公司数字?可视化领域的领导商深圳海?智元科技股份有限公司业界领先的智能感知算法和产品公司苏州敏芯微电技术股份有限公司国内知名的MEMS解决案提供商深圳市智慧城市通信有限公司致于成为全球领先的智慧城市信息通信建设运营商。深圳云物科技股份有限公司少数专注于蓝物联传感器/模组/关的上市公司深圳市信锐科技术有限公司校园物联市占率第企业,企业物联领先企业5IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海

15、站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日泰凌微电(上海)股份有限公司国产低功耗蓝与线芯代表企业芯翼信息科技(上海)有限公司世界领先的物联智能终端系统SoC芯企业上海英内物联科技股份有限公司世界知名RFID标签供应商和RFID数据采集案服务商福建省四信数字科技集团有限公司国家新技术、专精特新巨企业,科技巨领军企业东奥迪威传感科技股份有限公司国内超声波传感器领先企业及物联智能传感器解决案商上海移柯通信技术股份有限公司已经完成销售业绩5个亿,达到年初预期,同增60%。东有物联股份有限公司国家新技术企业、国家专精特新“巨”企业。北京智联安科技有限公司5G物联通信芯领军企业蓝创源(

16、北京)科技有限公司国内家落地蓝AOA技术的定位企业SML集团RFID物联应领先企业深圳矽递科技股份有限公司全球领先物联开源硬件研发平台克传感器股份有限公司国内领先智能传感器供应商和物联解决案商深圳市博安通科技股份有限公司物联线链接领域的新技术企业海纳云物联科技有限公司全国领先的数字城市物联科技平台商杭州岸达科技有限公司全球领先相控阵架构毫波雷达芯及解决案商成都英思特科技有限公司全球领先的源线环境能量采集技术和产品提供商厦星纵物联科技有限公司感知产品全品类提供商,业务布局遍及全球120+国家和地区东极视科技有限公司智能计算机视觉算法提供商,开创了全球家视觉算法商城北京云科技股份有限公司国内混合云

17、、云原等核技术的领跑者厦纵信息科技有限公司国内唯全栈国产化的LPWAN物联通信技术ZETA厦骐俊物联科技股份有限公司物联线通信、物联定位模组应领先企业深圳市明栈信息科技有限公司全球领先的物联开源硬件开发平台上海易同科技股份有限公司2022年业绩总收6000万,相较于2021年增30%天津鲲鹏信息技术有限公司国家军物联感知标准体系研制单位,参与制定13项国家军标准深圳市国芯物联科技有限公司国产超频读写器芯研发新势深圳市先施科技股份有限公司国内最早从事RFID技术研发及产的企业之,RFID应领先企业精华隆智慧感知科技股份有限公司国内知名安防感知系统和智慧物联解决案提供商州技象科技有限公司100%主

18、研发物联专底层核通信技术打造物联感知系统南京沃旭通讯科技有限公司拥有90多项软件著作权、发明专利及实新型专利等深圳市哈德胜精密科技股份有限公司感知标签智能制造装备专家深圳汉德霍尔科技有限公司PDA智能终端定制化领先企业郑州联睿电科技有限公司2022年业绩超5000万元,同去年增超50%深圳市九智能物联科技有限公司业界领先的云平台、数据、物联服务等国际化创新型企业深圳市海恒智能股份有限公司智慧图书馆应专家北京全迹科技有限公司UWB AOA单基站定位开创者特斯联科技集团有限公司城市级智能物联综合服务商,打造智慧城市物联态平台州制联物联科技有限公司智能感知标签标签数据处理专家深圳市每开创新科技有限公

19、司国内家提供微能源抓取及通信解决案的“电物联”平台服务商深圳创新微技术有限公司专注于物联连接模块领域,提供多样性的通信模组州机智云物联科技有限公司全球领先的智能硬件软件助开发及物联云服务平台商杭州海联物联科技有限公司以HYLIN组技术为核,提供性价的物联线通信系统北京芯联创展电技术股份有限公司RFID超频模组头部企业上海卓岚信息科技有限公司知名的DTU,交换机等业物联设备供应商英特?达信息技术(深圳)有限公司国际领先的光学成像与视觉AI技术,及智能硬件和业解决案北醒(北京)光科技有限公司国际领先的激光雷达及解决案商台州质云科技有限公司提供向业物联的轻量级开源平台深圳前海翼联科技有限公司国内领先

20、物联连接管理数字化服务商,物联连接数现已超600万+武汉菲奥达数据服务股份有限公司已在全国73个城市落地实施2?1个物联智慧项深圳妙科技有限公司物联AI通信服务商,拥有专业研发团队,打造端到端的交?能上海铭控传感技术有限公司国内知名的IoT智能传感器制造商和测控解决案商6物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北京茂绿建科技有限公司60GHz毫波AI传感器系列产品州奥松电股份有限公司AHT20

21、数字温湿度传感器南京矽典微系统有限公司XenP202TT多标识别毫波传感器厦星纵物联科技有限公司星纵物联VS330卫间占传感器北京智芯微电科技有限公司RFID姿态传感标签SCTD0201A深圳市远望信息技术股份有限公司XC2908型便携式读写器上海坤锐电科技有限公司超频RFID芯Qstar-7U上海英内物联科技股份有限公司ST800 RFID速读取通道深圳市博思得科技发展有限公司POSTEK MX 控打印机烟台东瑞创达电科技有限公司数字化智能仓储系?意法半导体(中国)投资有限公司NFC芯-ST25R3920B平头哥半导体有限公司阵611超频RFID电标签芯深圳市国芯物联科技有限公司RFID读写

22、器芯GXR-02北京芯联创展电技术股份有限公司SIM3100 低功耗超频RFID模块东莞市鸥思物联科技有限公司新型RFID测温标签州制联物联科技有限公司RFID吊牌喷印读写检测体机华晟标纬(深圳)科技有限公司源向传感器标签 EVAL01-KINEO-RM深圳市鸿陆技术有限公司HT100W 频业级体机深圳市捷通科技有限公司RFID蓝读写器 JT-2890深圳市奇志智能科技有限公司NFC按键标签深圳市万全智能技术有限公司VI-IR600 超频智能感知RFID传感器浙江雷丹科技有限公司雷丹RFID业打印机+ODV检测深圳市科技有限公司60G毫波RFID智能顶装禁北京全迹科技有限公司定位基站UWB-A

23、OA(UT100-AM)杭州品铂科技有限公司亚级(RTK)卫星定位?品南京沃旭通讯科技有限公司UWB+5G融合基站 UA-180-5G厦纵信息科技有限公司ZETag循环追货云标签ZETAG-CY01深圳华云时空技术有限公司UWB超远距离双频定位基站深圳空循环科技有限公司精度定位“LinkTrack”天津鲲鹏信息技术有限公司鲲鹏远系列域定位器成都旋极星源信息技术有限公司GNSS Receiver IP“AGP4103型号”东九联科技股份有限公司低功耗集成的NB-IoT模组UMN202-B6杭州地芯科技有限公司5G射频收发机芯地芯GC0802IGNION,S.L.Virtual Antenna英凌

24、科技股份公司英凌Wi-Fi&BT汽级芯CYW89570联想(北京)有限公司智能关 ThinkEdge SE30EM Microelectronic低功耗蓝芯em bleu厦计讯物联科技有限公司5G物联数据关TG463深圳创新微技术有限公司性能蓝模块MS45SF1重庆御芯微信息技术有限公司LPWAN 2.0-WIoTa芯(UC8288)芯翼信息科技(?海)有限公司5G NB-IoT芯 XY1200州虹科电科技有限公司业物联关-eXware系列杭州萤络股份有限公司萤物联专有云河北远东通信系统程有限公司5G边缘物联节点Edge-Box杭州安恒信息技术股份有限公司安恒物联安全北京天防安全科技有限公司天

25、慧视频监控络空间安全监测服务平台7IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北京昆仑海岸科技股份有限公司东污处理智慧环境管控体化平台项上海英内物联科技股份有限公司机快递运单1000件整托 RFID数据采集应项浙江菜供应链管理有限公司菜徐福记RFID项SML集团云创设计集团RFID商品精细化管理项深圳市万全智能技术有限公司沙餐厨垃圾分类RFID智能监管深圳市远望信息技术股份有限公司迈瑞医疗智能管理

26、系统应项深圳市海恒智能股份有限公司北京学医学部图书馆动书库软件及设备项杭州中芯微电有限公司蜂巢新能源智慧员定位项深圳市每开创新科技有限公司某省轨道交通户外配电箱源NFC智能锁项深圳市?电技术股份有限公司郑州某5GLAN智能协同作业解决案应项深圳市先施科技股份有限公司海尔业产线RFID数字化应项武汉华威科智能技术有限公司宁德时代电解液库房防呆项杭州品铂科技有限公司国家雪雪橇中智慧安保与竞技训练项东有智能科技有限公司河南省洛阳市汝阳县甜镇5G智慧农业建设项阿云计算有限公司天园区IoT资产安全应项北京航天爱威电技术有限公司部事档案管理信息系统建设项福建省四信数字科技集团有限公司东省岛市业互联5G专调

27、度系统项东柚科技有限公司燕化中燕建设“业互联+危化安全产管理项”州理德物联科技有限公司安踏迪桑特RFID项瀚云科技有限公司双星彩塑5G 业互联“智慧”项杭州海联物联科技有限公司海南智能割胶机通信组系统应项蓝创源(北京)科技有限公司云机场-南航货站室内外融合定位项南京未来物联科技有限公司北控务环境监测项南京沃旭通讯科技有限公司泥业数字?员安全运维项厦星纵物联科技有限公司安徽校园环境与能耗监测项上海卓岚信息科技有限公司普阳钢铁智能巡检机器项深圳华云时空技术有限公司某市地铁铺轨UWB定位应项深圳鲲云信息科技有限公司湖北危化园区AI视觉分析案深圳市成为信息股份有限公司云造智能产线动化管理项深圳市豪恩安

28、全科技有限公司中国运河博物馆智慧报警应项深圳市?创视科技有限公司四川省智能摄像机应项深圳市勤业物联科技有限公司四川某RFID智能制造应项深圳市润腾智慧科技有限公司安奥体场馆智慧化项深圳市泰特科技有限公司上海两轮电动租赁项深圳市亿万克数据设备科技有限公司研祥智智慧能源物联项深圳市有科技股份有限公司智慧蓉城区县级物联运管服平台项深圳市智慧城市通信有限公司盐区居区智慧卡项深圳市中恒国科信息技术有限公司延边全产业链数字化应项天津鲲鹏信息技术有限公司某国家部委涉密载体管理系统项天津钛极智能科技有有限公司河南省郑州市窨井管理示范项万睿智能科技福中学改扩建智慧地项研祥科技控股集团有限公司深圳光明智智慧园区项

29、浙江华牧科技有限公司浙江嘉兴桐乡牲畜智能标应项安徽瑞佰创物联科技有限公司疏勒县良种繁育中智慧养殖管理平台应项东天波信息技术股份有限公司汽众防疫通项多利购科技(州)有限公司万超市零售数字化解决案应项东拓迪智能科技有限公司北京顺义区图书馆智慧化项上海云拿智能科技有限公司好德便利店数字化升级项8物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日10物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展

30、展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日12物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日目录/ContentsPart 01 卫星定位与室外物联网应用相辅相成A 卫星定位行业背景 一、卫星定位行业概况 二、卫星定位系统与物联网应用融合发展 B 室外定位行业背

31、景 一、室外定位技术介绍二、常用室外定位方案Part 02 北斗:当代中国耀眼的“国家名片”A 北斗卫星导航系统简介一、北斗系统发展遵循“三步走”战略 二、北斗系统三阶段对比三、北斗卫星建设情况四、北斗系统建设意义五、北斗下一步规划:建设 PNT 体系B 北斗室外定位技术科普 一、北斗定位工作原理 二、北斗系统四大功能及特点 三、北斗特色功能 短报文 四、北斗定位技术难点及不足 五、北斗定位误差来源及处理方法C、北斗 RTK 高精度定位Part 03 北斗产业链发展符合微笑曲线规律A 北斗系统产业链分析一、北斗系统产业结构 二、导航用户段上游分析 三、导航用户段中游分析 四、导航用户段下游分析

32、B 北斗产业链最新发展情况分析 一、导航用户段产业链各环节产值占比情况 二、用户段产业链竞争格局分析 三、北斗产业链丰富度分析 四、北斗产业链图谱展示 Part 04 北斗市场的爆发与尴尬 A 北斗产业市场发展 一、中国卫星导航产业市场规模 二、高精度定位市场规模B 北斗产业市场发展特点一、北斗产业迎来爆发 二、“北斗热”下的尴尬局面 C 北斗产业市场发展推动级阻碍因素 一、产业发展推动因素 二、产业发展阻碍因素Part 05 北斗应用只受想象力限制 A 北斗应用领域发展概况 一、北斗产业应用领域概览 二、行业应用市场 B 行业市场典型应用-自动驾驶 一、自动驾驶高精度定位技术分类 二、明星组

33、合:卫星定位与惯性导航 三、卫惯组合的优点分析 C 行业市场典型应用-智慧农业 一、北斗智慧农业发展现状 二、北斗智慧农业发展推动力 D 大众消费市场分析E 特殊应用领域分析Part 06 北斗产业风险与发展趋势预测 A 北斗产业风险分析B 北斗产业趋势分析结束语 13IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日逐梦星辰大海,北斗定位九洲沙场上,三军列阵接受着最高统帅检阅,可以做到分毫不差;南海上

34、,世代生活在这里的渔民无论到哪块海域、哪个岛礁都不担心迷失方向;汶川地震时,突破死亡线赶到现场的部队第一时间发出 100 余字短报文,字字千金;日常生活中,去到陌生环境的人们掏出手机点开地图导航软件就能正确指引你走向目的地;这些都与翱翔在上空的中国北斗息息相关。自 1994 年启动北斗系统工程以来,北斗人孕育了“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神,400 多家单位、30 余万科技人员集智攻关,攻克星间链路、高精度原子钟等 160 余项核心技术,突破 500 余种部件国产化研制,北斗三号卫星核心器部件实现国产化率 100%。现在看来,北斗从当初的一无所有到如今的国际领先,在

35、不到 30 年里就实现了逆风翻盘。如今,卫星导航等战略性新兴产业发展取得重大成果,在北斗“三步走”的战略下,从起步阶段成功完成全球化,向数百个国家与地区提供服务。诚然,北斗已成为一张耀眼的“国家名片”。不过,在起步晚、底子薄的情况下,中国要独立建成世界一流卫星导航系统这事也曾被西方国家认为是不可能完成的任务。然而,经过几代北斗人接续奋斗、数十万建设者,北斗系统能一次次刷新了科技强国的“中国速度”,展现了自主创新的“中国精度”。那么,北斗又是如何做好的呢?或许尝试深入去了解这个产业发展全貌能得到一些答案与感悟。基于此,AIoT 星图研究院经过几个月的资料梳理以及线上采访等方式,最终形成一份市场调

36、研报告 北斗室外物联网定位市场调研报告(2023 版)。卫星定位导航本就是一个很大的话题,加之随着技术的发展,北斗在部分室内场景下也能实现定位,因此报告选择聚焦在室外物联网定位这个细分的话题点上,助力打开北斗室外物联网定位的全知视角。报告详细介绍了北斗室外物联网定位技术及市场发展、卫星导航与位置服务产业链及应用情况,展示了一个相对清晰而全面的北斗室外物联网定位产业的发展现状,并在此基础上对产业的未来发展做出了预判。前言14物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展

37、上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日卫星定位与室外物联网应用相辅相成A 卫星定位行业背景最初,卫星定位系统研发的目的主要是为了向海陆空三大领域提供全天候、全球范围通讯、高速响应的导航服务,并用于情报收集、紧急通讯和核爆灾害监测等军事目的。随着全球经济环境的迅速发展,为了支撑社会经济需要,卫星定位系统大范围开放了民用服务功能,其在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信系统、电力调度、救灾减灾、公共安全等众多领域得到了广泛的应用,产生了显著的经济效益和社会效益。如今,卫星定位系统已在国防和国民经济领域占据了越来越重要的地位,其所提供的定位、导航和授时等服务也

38、已经逐渐为人们熟悉并依赖。本章节将从卫星定位行业发展概况、发展历程及其与物联网应用的关系三个方面来了解卫星定位的整体产业背景。一、卫星定位行业概况本部分将从全球卫星定位系统及全球卫星定位市场规模两个方面进行介绍。(1)卫星定位系统:四大全球定位系统+两大区域性定位系统目前全球主要有 6 大卫星定位系统,包含 4 个全球性卫星定位系统和 2 个区域性卫星定位系统。全球性卫星定位系统分别是中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS);区域性卫星定位系统分别是日本的准天顶卫星系统(QZSS)、印度的

39、区域导航卫星系统(IRNSS)。根据 UCS 卫星数据信息,截至 2022 年 4 月 30 日,全球在轨卫星数量为 5465 颗,其中导航卫星 154 颗,占比 2.82%,中国、美国、俄罗斯、欧盟在轨导航卫星数量分别为 49 颗、34 颗、28 颗、28 颗,中国采用高轨卫星,美国、俄罗斯和欧盟采用中轨卫星,使用中高轨卫星部署导航系统成本低廉,20-30 颗卫星即可覆盖全球。表:全球卫星定位系统一览表01Part15IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上

40、 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日从以上表格可以看出,目前独立拥有全球卫星定位系统的国家只有美国、俄罗斯以及中国。从定位原理的角度来看,4 大全球导航系统和 2 大区域导航系统原理一样,都是通过卫星发射无线信号,接收机接收到信号后进行定位计算。以 GPS 为例,按定位方式,GPS 定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工

41、程测量均应采用相位观测值进行相对定位。由于卫星的位置精确可知,在 GPS 观测中,可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用 3 颗卫星,就可以组成 3 个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有 4 个未知数,X、Y、Z 和时钟差,因而需要引入第 4 颗卫星,形成 4 个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。注:关于北斗卫星导航系统的定位原理将在 Part 02 部分做出更详细的介绍。(2)全球卫星定位市场规模根据 EUSPA(欧盟航天计划机构)发布的 2022“地球观测”和“全球卫星导航系统”的市场报告,2021 年全球

42、GNSS 市场规模为 1989 亿欧元,较 2019 年增长 31.98%;其中设备收入为 484 亿欧元,服务收入为 1505 亿欧元。EUSPA预计,全球 GNSS 设备出货量将由 2021 年的 18 亿台/年增长至 2031 年的 25 亿台/年;总保有量将从 2021 年的 65 亿台增长至2031 年的106亿台;GNSS 市场规模由2021年的1989亿欧元增长至2031年的4920亿欧元,年均复合增速为9.2%。从产业链上下游来看,全球 GNSS 下游市场收入(包括设备和服务)将从 2021 年的 1990 亿欧元增长到 2031 年的 4920 亿欧元,复合年增长率为 9.2

43、%,主要来自于增值服务的收入。预计在接下来的十年里,增值服务收入将以每年 11%的速度飞速增长,到 2031 年有望超过 3540 亿欧元(2021 年约为 1260 亿欧元)。预计全球 GNSS 增强服务的收入每年将增长 7%,其年收入在 2031 年将达到近 510 亿欧元,比 2021 年 250 亿欧元年收入高出 2 倍。亚太地区是 GNSS 规模最大的市场,其次为北美、欧盟等地区。2021 年,三个地区收入分别为 772 亿欧元、476亿欧元和 395 亿欧元,占比分别为 39%、24%和 20%。EUSPA 预测 2031 年,亚太、北美、欧盟仍为全球 GNSS 市场规模前三大地区

44、,亚太市场份额增长,而北美、欧盟市场份额有所下降;在所有地区中,非洲及中东地区 2021-2031 年间年均复合增速最高,为 13.90%,亚太地区、南美及加勒比、俄罗斯及非欧盟欧洲国家年均复合增速均在10%左右,而北美和欧盟仅为 7%左右,市场格局产生了变动。16物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、卫星定位系统与物联网应用融合发展人与人的连接提高了沟通效率、改变了人们生活的方式、推动

45、了数字经济的发展,而物与物的连接直接促进了生产,在通信、AI 等技术的加持下,物联网可以从根本上改变社会生产的面貌,推动社会的整体进步。借助于智慧城市、数字中国等大型信息化工程,国内外物联网应用产业规模达到惊人的万亿量级,其中绝大多数应用受限于地面固定和移动网络的覆盖范围。而物体的位置实时变化,采集的其他信息通常必须与位置信息关联才有价值。因此,随着卫星定位技术的发展,卫星互联网和卫星物联网应用成为热点应用方向。在物联网通信过程中,当需要对物体的位置进行准确的定位,特别是移动中的物体,采取传统的方法是比较困难的,甚至是无法解决。现在最好的解决方法是利用卫星定位系统的定位和导航服务。根据 Mar

46、ket Insight Reports 报告预测,到 2025 年,“带有地理定位功能的物联网”市场的规模预计将会从现在的 400 亿美元增长至 740 亿美元。卫星定位与物联网技术之间的关系,具体地来讲,前者为物联网应用提供位置定位与导航服务,包括提供动态厘米级定位、静态毫米级感知、纳秒级授时的服务,即为物联网终端提供时空信息,这些信息融合云计算、人工智能、机器学习、传感器等技术,推动交通、能源、通信、金融、城市管理等领域的创新。定位技术作为物联网的一项重要感知技术,借助其获取物体的即时位置信息,可以衍生一系列基于位置信息的物联网应用,扩大了物联网的应用范围。反过来,物联网技术作为卫星定位的

47、产业链中的一环,既可以直接形成定位导航应用产品,服务于广大用户,又可以促进新产业的出现,促进信息科技产业的发展。毫无疑问,精准的位置信息,将是推动万物互联发展的关键因素。北斗卫星导航系统作为我国具有独立自主知识产权的技术未来将更好地服务于物联网产业的发展,更好地服务于国民经济和国防建设。在物联网应用中,信号需要对网络中的每个物体进行精准的导航和位置服务,而北斗卫星导航系统准确的定位、导航和授时功能正好满足需求。在北斗卫星导航系统的支持下,物联网应用范围也将不断得到拓宽。但是,目前这方面的理论还比较欠缺,技术还不够成熟,因此仍没有达到理想的状态。在万物互联的当口,北斗卫星导航系统注定与这场物联网

48、盛宴紧密相关,产业变局正在发生,北斗卫星导航产业新的产品形态、商业模式和竞争格局正在形成。17IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日B 室外定位行业背景一、室外定位技术介绍目前应用于室外定位的主流技术有卫星定位、基站定位,同时 LoRa 等技术也在部分室外场景下作为补充技术满足定位需求。本部分将针对各类室外定位技术做简单的介绍。1、卫星定位之 GPSGPS 系统由 24 颗导航卫星构成的空间

49、部分和分布在世界各地的地面监控部分组成,GPS 卫星的分布使得地球上任何位置都可同时观测到 4 颗以上的卫星。各星不断将自身参数、测距码发往地面,用户使用 GPS 接收机接收相应信号,并按一定准则解算出接收天线处的位置和速度等,从而实现对物体定位跟踪。空间星座部分根据目前的方案,GPS 卫星的空间部分记作(21+3)GPS 星座,高度约 2.02 万千米,均为近圆形轨道,运行周期约为11 小时 58 分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为 55 度。卫星向地面发射两个波段的载波信号,载波信号频率分别为 1575.442 兆赫兹(L1 波段)和 1227.6 兆赫兹(L2 波段),卫

50、星上安装了精度很高的原子钟,以确保频率的稳定性,在载波上调制有表示卫星位置的广播星历,用于测距的 C/A 码和P 码,以及其它系统信息,能在全球范围内,向任意多用户提供高精度、全天候、连续性、实时性的三维测速、三维定位和授时信息。地面控制部分GPS 系统的控制部分由设在美国本土的四个监控站、一个上行注入站和一个主控站组成。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地,主要任务是收集各监控站对 GPS 卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗 GPS 卫星的轨道和卫星钟改正值。而上行注入站也设在范登堡空军基地,它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航

51、数据及主控站的指令注入到卫星。用户设备部分用户设备部分即 GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数18物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置

52、的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及 GPS 数据的后处理软件包构成完整的 GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。GPS 卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机,就可在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同,用户要求的 GPS 信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产 GPS 接收机,产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。2、卫星定位之 GLONASS与 GPS 系统

53、一样,GLONASS 星座由 GLONASS 星座共由 24 颗卫星组成,包括 21 颗工作星和 3 颗备份星组成。GLONASS 星座24 颗星均匀地分布在 3 个近圆形的轨道平面上,这三个轨道平面两两相隔 120 度,每个轨道面有 8 颗卫星,同平面内的卫星之间相隔 45 度,轨道高度 1.91 万公里,运行周期 11 小时 15 分,轨道倾角 64.8 度.地面支持系统地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站(含激光跟踪站)和外场导航控制设备组成。地面支持系统的功能由前苏联境内的许多场地来完成。随着苏联的解体,GLONASS 系统由俄罗斯航天局管理,地面支持段已经减少到只有俄罗

54、斯境内的场地了,系统控制中心和中央同步处理器位于莫斯科,遥测遥控站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、埃尼谢斯克和共青城。用户设备用户设备(即接收机)能接收卫星发射的导航信号,并测量其伪距和伪距变化率,同时从卫星信号中提取并处理导航电文。接收机处理器对上述数据进行处理并计算出用户所在的位置、速度和时间信息。GLONASS 系统提供军用和民用两种服务。GLONASS 系统绝对定位精度水平方向为 16 米,垂直方向为 25 米。GLONASS 系统的主要用途是导航定位,当然与 GPS 系统一样,也可以广泛应用于各种等级和种类的定位、导航和时频领域等。3、卫星定位之 GalileoGalileo 系统是由欧盟

55、主导、由欧洲空间局和欧洲导航卫星系统管理局研制和建造的全球卫星导航定位系统,于 1999年 2 月首次提出,2002 年 3 月正式启动,预计耗资 53 亿欧元。作为一个多国参与的项目,以色列、乌克兰、印度、摩洛哥、韩国、挪威、瑞士等国先后与欧盟签署了合作协议,加入该计划,并向其提供资金和技术支持。伽利略系统的全球设施部分由空间段和地面段组成。空间段由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星(MEO)构成,其中 24 颗工作卫星,6 颗备用卫星,轨道高度为 23,222km,轨道倾角为 56 度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施、地面管理机构。伽利

56、略系统的总部设在捷克共和国的布拉格,两个地面操控站分别位于德国慕尼黑附近的奥伯法芬霍芬和意大利的富齐诺。用户端主要就是用户接收机及其等同产品,伽利略系统考虑将与 GPS、GLONASS 的导航信号一起组成复合型卫星导航系统,因此用户接收机将是多用途、兼容性接收机。19IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日4、基站定位基站定位一般应用于手机用户,手机基站定位服务又叫做移动位置服务(LBS,Lo

57、cation Based Service),它是通过电信移动运营商的网络(如 GSM 网)获取移动终端用户的位置信息。由于距离基站越远,信号越差,因此根据手机收到的信号强度可以大致估计距离基站的远近,当手机同时搜索到至少三个基站的信号时,大致可以估计出距离基站的远近;基站在移动网络中是唯一确定的,其地理位置也是唯一的,也就可以得到三个基站(三个点)距离手机的距离,根据三点定位原理,只需要以基站为圆心,距离为半径多次画圆即可,这些圆的交点就是手机的位置。图:基站“三点定位”原理5、LoRa 定位2020 年,LoRa Edge 地理定位平台发布,主要针对 10-50m 的定位范围,是一套实现中精

58、度定位的定位系统,其定位原理为采用低功耗 WiFi 和 GNSS 扫描功能,结合 LoRa Cloud 地理定位以及设备管理服务完成地理定位。LoRa Edge 平台不仅可提供覆盖室内外的定位能力,还可以在定位设备和 LoRa Cloud 之间分配计算量,使设备拥有长达数月甚至数年的电池寿命。此外,LoRa Edge 可支持解决方案供应商充分利用 LoRa 特有的定位功能,同时兼容LoRaWAN 标准,从而满足包括中国、美国和欧洲在内的全球无线通信监管要求。LoRa Edge 整套系统都使用的是 LoRa 联盟认证,可覆盖室内室外。室内定位使用超低功耗 Wi-Fi,其 Wi-Fi sniffe

59、r 技术是目前所有做室内 Wi-Fi 定位方案里功耗最低的。室外定位则是通过云服务的 GNSS 定位,单次定位冷唤醒时间的功耗也能达到业内最低。整个 LoRa Edge 系统里的软件部分是由 LoRa Cloud 来提供服务。LoRa Cloud 包含两部分的功能:一部分是提供地理定位的处理器,LoRa Edge 负责地理定位,LoRa Cloud 则将室内室外的定位数据都通过云平台完成计算分析;另一部分是提供关于数据管理、数据服务、调试解调器的服务,并可将其视为一个 SaaS 解决方案的一部分功能。20物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6

60、7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、常用室外定位方案目前常用的室外定位方案主要以下几种方案:1、北斗/RTK 方案 基于双频定位模块的米级精度室外定位解决方案能同时支持 GPS、北斗、GLONASS、GALILEO、QZSS 的卫星信号,且支持接收 L1+L5 双频卫星信号的双频多模定位模块。该系列模块定位芯片抗多径性能得到提升,使其在密集高楼峡谷内的定位更准确。双频定位模块可以不依赖于其他因素,通过对比两路信号的延迟,用计算来消除电离层带来的误差,将定位精度进一步提高。基

61、于 GNSS+INS 组合导航模块的惯性导航室外定位解决方案在车载终端接入基于 GNSS/INS 组合导航定位的高精度组合导航模块,充分利用惯性导航系统和卫星导航系统优点,凭借高精度六轴惯性器件和成熟的惯性算法,无需里程计或速度信号接入,获得最优的导航结果;尤其是当卫星导航系统无法工作时,利用惯性导航系统使得导航系统继续工作,保证导航系统的正常工作,提高车载导航系统的稳定性和可靠性。基于 RTK 定位模块的厘米级精度室外定位解决方案集成单频/双频 RTK 算法,同时支持 BDS、GPS 双星系统,配合全国北斗增强网的高精度定位服务,可以达到实时的分米级定位精度特性高性能的、特殊定制的多系统导航

62、定位模块。把原本复杂的 RTK 技术细节进行了合理的包封,用户可以像使用普通单点定位 GPS 产品那样直接使用,得到的却是厘米级的定位精度。基于 RTK 定位模块的厘米级精度室外定位解决方案,利用高精度定位技术,内置于终端产品/设备中的高精度定位模块结合实际视图情况,快速、准确定位其所在位置,管理员可通过管理平台查看终端产品/设备的实时位置以及历史行进轨迹。21IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-

63、22 日根据以上表格可以看出,2/3/4G 定位精度差且目前不具备落地性,且 2/3G 已进入退网阶段。目前,5G 定位的效果与 4G 定位的效果相近。在 2022 年 6 月冻结的 3GPP R17 中,进一步提升了 5G 定位,以满足厘米级精度等更严苛用例的需求,同时降低定位时延,提高定位效率以扩展容量,实现更优的 GNSS(全球导航卫星系统)辅助定位性能。3、LoRa+北斗/GPS 融合方案北斗/GPS 是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统,它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。随着交通运输、物流、畜牧等行业的快速发展,具备厘米

64、级定位的卫星导航系统北斗、GPS 有着举足轻重的作用。而 LoRa 具备低功耗、远距离的特点,在同样的功耗前提下,其无线射频通信距离可扩大 3-5 倍。因此,定位系统可由北斗/GPS 结合 LoRa 来实现。终端由北斗/GPS 模块与 LoRa 节点组成,采集自身定位信息并通过 LoRa 方式无线传输到网关端进行数据汇集,网关再以 4G/以太网方式将信息汇总上传到云端上。2、运营商 4G/5G 基站定位22物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5

65、月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗:当代中国耀眼的“国家名片”A 北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统(简称北斗系统)是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,是继 GPS、GLONASS 之后,第三个成熟的卫星导航系统,也是国家实施“一带一路”建设的重要支撑,北斗系统也走出一条从无到有、从有到优、从有源到无源、从区域到全球的中国特色卫星导航系统建设道路。目前,北斗系统提供导航定位和通信数传两大类,以及面向不同区域提供七种服务不同的服务。北斗系统面向全球范围提供定位导航授时、全球短报文通信、国家搜救三种服务,

66、其中无源定位、导航、授时服务均免费,而面向亚太地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务。一、北斗系统发展遵循“三步走”战略我国北斗卫星导航产业发展至今,已接近三十年。回顾发展历史会发现,卫星导航产业的发展之路与我国后来对待国外技术的思路不谋而合,即“引进、消化吸收和再创新”,经历了从纯粹的国外进口,到以进口为主国产为辅,再到国产为主进口为辅的发展历程,在诸多方面均成绩显著,为我国的北斗建设奠定了基础。在国产化这条道路上,我国卫星导航系统沿着从外观、软件、硬件、系统、平台一路走来,目前相关技术、元器件、软件、行业应用方案等几乎都实现了国产化。在本土企业积极拓展国际市场下,

67、现如今已实现了我国卫星导航设备从进口到出口的根本性转变,国内卫星导航设备厂商已逐渐由单一的硬件销售扩展至综合提供硬件设备、配套软件、解决方案和系统平台等一系列产品跨世纪后,卫星导航却经历了一系列的华丽转身,其应用范围也由单一的工程测量逐渐拓展到安全监测、气象、地震、水利、电力、农业、无人机、手机、汽车等领域,成为人们心目中“高科技”的象征。此外,由 GPS 向北斗的转变,从此卫星导航被赋予了国防安全甚至民族崛起的使命。在这一过程中,不管是科研机构,还是产业企业,都从中享受到了巨大的政策红利。充足的科研经费、强有力的政策引导、甚至一向自我感觉良好的资本市场也对北斗卫星导航青睐有加。截止目前,我国

68、已经完成部署北斗一号、北斗二号和北斗三号系统,在轨提供服务卫星多达 45 颗。中国高度重视北斗系统建设发展,自 20 世纪 80 年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,形成了“三步走”发展战略:02Part23IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日第一阶段:两个荒诞事件敲响警钟1994 年,中国开始研制发展独立自主的卫星导航系统,至 2000 年底建成北斗一号系统,完成首星发射。它的诞

69、生源于上世纪九十年代的两个偶然事件。第一个事件是海湾战争。彼时,美国 GPS 系统刚刚完成 8 颗卫星组网,并彰显了在战争中的巨大潜力。它极大地提高了飞行员与地面部队的战斗能力,帮助联军在沙漠战场上取得了不俗的战果。这场战争改变了传统的作战方式,让我国看到了卫星导航的重要作用。第二个事件是“银河”号事件。1993 年,中国货轮银河号,遭美方质疑运有化学武器。为了拦截船只并登船进行搜查,美方关闭了所在地区的 GPS 信号。最终,货轮无奈在印度洋上漂流了 33 天,直至美方完成调查。此时,美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯已完成全球组网,牢牢占据先发优势,实现“一步建全球”。国际局势复杂多变,让我国

70、愈发强烈地意识到,拥有自己的卫星导航系统对于维护国家安全、促进经济社会发展是多么重要。于是,1994年,在国家经济实力、技术基础仍非常薄弱的情况下,党中央、国务院和中央军委毅然决定启动北斗一号工程,进行卫星导航试验探索,正式开启了国产卫星导航系统的建设之路。到了2000年,我国发射两颗地球静止轨道(GEO)卫星,2003 年备用卫星上天后,北斗一号系统宣告建成,我国终于成为继美俄后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二阶段:系统建设稳步推进,开始发挥重要作用事实上,正当北斗一号组网成功之时,我国内部对于卫星导航系统的发展产生了两种观点:一种是独立自主;一种是与国外合作。也许是因为欧盟的“邀请”

71、“盛情难却”,后来的我国斥资2.3亿欧元,于2004年9月与欧盟正式签署伽利略合作协议。同年,我国启动了全球卫星导航系统的研发,即北斗二号。但是好景不长,2005 年后,伴随着欧美亲善,欧洲航天局也与美国“修好”,开始排挤中国:我国投入了巨资,却得不到相应的待遇和回报,不仅无法进入伽利略计划项目的决策层,甚至连合作技术开发都被欧洲航天局层层设置障碍。欧盟交通部长们在讨论中国在伽利略卫星导航计划中应起何种作用时,几乎一致认为不应让中国成为新的伽利略监管机构的正式成员,因为该机构拥有伽利略的所有权及管理权。于是,我国把发展卫星定位导航的注意力全部回归北斗的建设。2006 年,我国宣布发展自主卫星导

72、航系统,开始下大力气将北斗再次全力激活。2007 年,北斗二号系统建设启动,在汶川抗震救灾中发挥了重要作用。2012 年 12 月,北斗二号系统建成并提供服务,这是北斗系统发展的新起点。第三阶段:从“中国的北斗”到“世界的北斗”,三步走发展战略圆满完成2015 年 3 月,首颗北斗三号系统试验卫星发射。2020 年 7 月 31 日,北斗三号系统建成并正式上线提供全球服务,北斗系统进入全面推广应用的新阶段。现如今,北斗三号全球系统运行稳定,经全球连续监测评估系统实测,北斗定位导航授时服务全球范围性能指标先进、亚太区域性能更优。后续按计划还将发射新的卫星,进一步提高系统运行稳定性和可靠性,并开展

73、新技术试验验证,确保系统不断迭代升级。预计,2035 年前,我国将以北斗系统为核心,建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系。二、北斗系统三阶段对比本着先区域、后全球的发展规划,直至目前我国已先后建成北斗一号、北斗二号、北斗三号系统,走出了一条中国特色卫星导航系统建设道路。对比三个阶段的北斗系统,可以发现每个阶段相比前个阶段都取得了长足的进展。24物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳

74、站 9 月 20-22 日三、北斗卫星建设情况自2000年10月31日,我国发射了首颗导航试验卫星以来,20年间总共发射了59可北斗导航卫星。2020年6月23日,随着西昌卫星发射中心发射场“轰”的一声巨响,一枚“长三乙”运载火箭冉冉升起,将北斗卫星导航系统第 55 颗卫星,也是北斗三号最后一颗全球组网卫星送上太空,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成,比原计划提前半年。北斗卫星导航系统终于迈入全球时代!北斗卫星的数量之多,使得在 2000 千米或以下高度飞行的航天器,在任何时候看到北斗卫星的次数都比看到全球定位卫星的次数多 50%。目前,北斗一号系统的 4 颗导航试验卫星已全部退役,

75、还在服务的卫星总共有 55 颗,其中北斗二号及北斗三号各有 5 颗实验卫星,实际提供商业服务的北斗总共 45 颗,包括北斗二号 15 颗和北斗三号卫星 30 颗。按照计划,今年仍将发射 3 到 5 颗北斗卫星,进一步强化星座,确保系统的稳定运行。25IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日1、北斗卫星发射情况一览表:北斗卫星发射一览表 从左侧表格可以看出,2018 年,我国北斗产业进入加速发展

76、期:一方面,北斗卫星进入了密集发射期,另一方面北斗三号系统按计划需在 2018 年底实现对“一带一路”地区全覆盖。因此,这一年被视作北斗产业爆发的高价值元年。2、独创的三种轨道混合星座由左侧表格可以看到,北斗系统是由 GEO 卫星、IGSO卫星和 MEO 卫星三种轨道卫星组成的混合导航星座。根据北斗导航“三步走”战略特点,通过缜密推演、细致计算,在国际上首次将距离地球三万六千千米的地球静止轨道卫星(GEO)、倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)运用于卫星导航,设计了世界上第一个“GEO+IGSO+MEO”混合星座。由上表可知,北斗系统若是要提供有源定位、导航和授时服务,以及短报文通信和位置报告功能

77、的话,则需要星座中有地球静止轨道卫星。事实证明,“GEO+IGSO+MEO”混合星座非常适合北斗卫星导航系统特点,为北斗导航确保“中国特色”、跻身世界一流奠定了坚实基础。26物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日四、北斗系统建设意义无论从国家实力层面还是产业发展层面来看,北斗系统的建设都具有多重重大的意义。1、国家实力层面卫星导航系统是一个国家重要的空间信息基础设施,中国建设独立自主的卫星导

78、航系统,对推动国家经济社会发展具有重要意义。第一,随着社会和经济的发展,人们对卫星导航的需求越来越大,如果没有自主可控的卫星导航系统,国家的经济、社会发展安全缺少可靠的保障。第二,北斗卫星导航系统是航天的高科技工程,也是一个国家的战略性新兴产业,它对推动国家信息化建设、调整产业结构、提高社会生产效率、转变人民生活方式、提高大众生活质量都具有重要意义,可以显著地增强国家的科技、经济和工业实力,是一个国家大国地位和综合国力的标志。第三,拥有自主可控的导航卫星在现代化战争中意义重大。因为卫星的精准定位,让很多武器仿佛长了一双千里眼般如虎添翼,可用作军事导航指引目标打击。从此以后,各国更加依赖卫星定位

79、的技术,战争模式走向了信息化。过去的海湾战争,让各国高度重视到了卫星导航系统的存在意义。现在的俄乌冲突,让俄罗斯暴露出了短板,虽然拥有号称“全球第二”的 GLONASS,但在冲突期间,美国民用“星链”的情报能力给俄罗斯带来了很大的麻烦。俄罗斯开始重抓落下的功课,加快推出“球体”卫星星座,并弃用 GPS 选择与北斗强强联手。未来,美国是否会更强硬地和中国对抗,这点难以无法预测,因此中国拥有自主的北斗导航系统,意义就十分重大。拥有北斗,航母、战机、导弹等一系列的导航信息,才能掌握在自己手里,那么军事安全才能牢牢掌握在自己手中,拥有北斗系统,国家就有了自主选择的权力,有了一定的武力威慑、国家主权得以

80、自主的保障此外,全球范围内已经有约 140 个国家愿意与北斗系统签下合作协议,这体现了我国的软实力。2、产业发展层面一方面,建设北斗卫星导航系统是促进和推动经济社会发展的强大动力。卫星导航系统是服务于众多国民经济领域,带来巨大经济利益的“助推器”。以金融领域为例,在金融和贸易工作中,时间的一致性极其重要,往往是差之分秒,损失无数。因此,在金融和贸易这种特殊的领域,时间的掌握必须由国家的系统来保障,仅此一点,就不难理解建设独立自主的卫星导航系统的重要性。另一方面,从卫星导航系统产业的应用效益看,卫星导航系统的广泛应用正在向人们提供不可或缺的信息,卫星导航产业已成为继移动通信和互联网之后,全球第三

81、个发展最快的电子信息产业,正在带来巨大的经济价值。如果中国没有独立的卫星导航系统,其中的利润也将拱手送人。五、北斗下一步规划:建设 PNT 体系所谓 PNT 体系即定位(Positioning)、导航(Navigation)、授时(Timing)体系组成的时空体系,是人类得以在纷繁信息中准确描述时间和空间的关键技术。以大数据为例,其挖掘利用就有赖于用定位、导航、授时来寻找线索、发现规律从而提供决策,否则就是一堆“乱数据”“杂数据”。目前常见的PNT信息,都是由全球卫星导航系统提供的。不过,不管是哪个全球定位系统都具有一个天然的“脆弱性”,即“信号弱、穿透能力差、易被欺骗、易被干扰”。27IOT

82、E 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日未来,中国拟加快推进以北斗系统为核心的国家综合 PNT 体系建设,争取到 2030 年前后,构建基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合 PNT 体系。1、PNT 体系演进四大方向:一是提高时钟精度。人类活动离不开对时间信号的依赖,随着人类对信息量和距离量的要求越来越高,对时间信号精度的要求也越来越高;未来,进入物联网时代,由于物无智慧,对时间信号的要

83、求会更高。时间信号以卫星信号传输为主要手段。熟悉 GPS 的人都知道,卫星导航实际上是通过测量卫星和地面站之间的距离以及确定它们之间的时钟关系,来明确卫星的位置信息。在已知卫星的位置和时间信息之后,地面用户同时接收到四颗卫星的导航信号之后就可以解算出自己的位置,这就是卫星导航定位的原理。对于导航卫星本身来说,极高精度的时间系统是最核心、最关键的设备之一;一旦失去准确的计时能力,一颗卫星就无法提供可靠的定位服务相反,它会把问题搅得一团糟。为了解决计时的精度问题,导航卫星上目前普遍搭载了精度极高、但重量和体积又可以接受的原子钟。原子钟的概念,最早在 1944 年由美国科学家、诺贝尔奖获得者拉比提出

84、。中国由于前期购买国外的原子钟,导致自身在原子钟技术、产品的研发上落后;在加上国外的技术保护,我们得到的产品和服务始终落后于国外,状况令人堪忧。近年来,中国改变了策略,强化了自主开发与研究。目前,星载原子钟技术实现重大突破,研制出高性能的铷原子钟,使铷原子钟稳定度从 110-13/日提高到 2 310 14/日的国际先进水平。目前,该原子钟已被选为我国二代系统的核心部分。二是增加卫星数量。到 2020 年,中国北斗卫星数量将达到 35 颗,保证在全球任何地方收到 4 颗以上卫星信号,亚太地区会刻意加强,可同时接收到更多;同时接收到卫星数量越多,解算精度越高。如今,该方向的建设已经完全实现。三是

85、增加导航频率。北斗卫星将采用 B1、B2、B3 三个工作频率,通过接收机的相位差分算法,进一步减小由于电波传播变化引起的误差,提高时间和定位精度。四是通过地基增强系统。建立地面无线系统,通过固定 CORS 站的长期固定观测,减少气候变化的随机性误差,进一步提高精度。建立站点越多,地域分区越小,精度越高。2、PNT 体系与通信网络要实现综合 PNT 体系的发展,离不开移动通信运营网络的同步升级。未来,移动通信运营网络仍需在以下几个方面着重开展工作:一是升级基站的时钟系统。基站时钟板升级到具有 B1、B2 和 L1、L2 四频接收,具有相位差分计算能力。时钟精度至少提高一到二个数量级,位置精度可以

86、达到毫米级。与之配套的卫星接收天线要采用具有多星多频的测量级天线,第一代简易的 GPS 单频天线,北斗单频天线或将两个天线叠加在一起的双频天线,由于其具有窄带特性和相位中心误差太大,带来时钟和定位解算误差太大,不能满足需要,需要进行更换。二是增加 CORS 功能模块。增加多星多频的综合解析运算和固定点的统计分析能力。CORS 站的精度在 1-10mm,终端距离 CORS 站越远,结算精度越差,由于现在建设的 CORS 站太少,结算精度只能达到分米级。如果将基站增加具有CORS 功能,终端距离基站非常近,定位精度可以达到厘米级。三是建立基站与终端之间的修正误差因子发布机制。增加给终端发布基站所在

87、区域的电波传播误差因子/修正因子的发布功能,使得终端能够及时获得结算所需当地电波传播的参数,使得终端结算精度达到厘米级。28物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日3、建设更加泛在、融合、更加的 PNT 体系我国还将按照聚焦核心、重塑结构、赋能融合的思路,在 2035 年前,建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系。在下一代综合 PNT 体系发展方面,将采用标准化解

88、决方案综合利用多种手段,以满足用户最大共性需求。进一步提升卫星导航能力,实现分米级高精度定位能力以及全球完好性服务;利用通信系统资源实现新质 PNT 能力,通过相互赋能,实现通信可达区域即可导航;微自主 PNT,实现自主获取导航定位授时信息。同时,在供给侧与需求侧同步发力,打通 PNT 能力生成链条,让 PNT 真正好用又能用好。聚焦标准化解决方案、融合各项技术与系统、借力科技革命,为全球用户提供基准统一、覆盖无缝、安全可靠、便捷高效的 PNT 服务,为未来智能化发展提供核心支撑。当前,北斗全球系统已建成开通,北斗规模应用市场化、产业化、国际化发展进入关键阶段,以下一代北斗系统为核心的国家综合

89、定位导航授时体系工程启动建设在即。B 北斗室外定位技术科普导航定位系统的本质就是利用距离求解位置,系统首先计算用户接收机到每颗卫星之间的距离,然后综合多颗卫星的数据计算出接收机的具体位置。一、北斗定位工作原理导航定位系统的本质就是利用距离求解位置,系统首先计算用户接收机到每颗卫星之间的距离,然后综合多颗卫星的数据计算出接收机的具体位置。在导航定位中,地面用户持有的定位终端作为接收端,导航卫星作为发射端。卫星需要按照一定周期发射包含卫星星历、工作状况、电离层延时修正等信息的导航电文。当用户接收到导航电文时,提取出卫星时间信息,将卫星时间与接收端时钟作对比后,系统就可以知道卫星与用户的距离,再利用

90、导航电文的星历,推算出卫星发射电文时所处的位置与速度。由于接收使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,由此产生的误差会导致最终测量得出的距离(伪距)不那么精确,也就不是真实距离。为了消除这个误差,除了使用用户的三维坐标 x、y、z 之外,还要将钟差也作为未知量来进行求解。根据解方程原则,有四个未知数的情况下需要四个已知方程式求解。因此,为了计算出准确位置信息,用户至少要能同时收到四颗北斗卫星的导航电文。每一代北斗定位系统的工作原理/工作过程都有一定的差异。北斗一代:双星定位首先由地面中心站点向卫星1(S1)和卫星2(S2),同时发出站点的查询信号,该信号是在C波段的;当两颗“北斗一代”工作卫星

91、接到信号以后,经卫星上的信号转发器改变频率、放大信号以后,再向提供服务区域内的接收装置用户发送广播,该信号是在波段的;如果接收装置用户回应了其中颗卫星的查询信号,则同时向两颗卫星(S1、S2)发送入站答应信号,此时用户申请使用服务的信号内容工作在 L 波段),最终经过 2 颗卫星把申请使用服务信号转发回地面中心站点,该信号工作在 C 波段;当地面中心站点接到用户所发的申请使用服务的信号,分别计算出接收机用户所在地点到 2 颗卫星(S1、S2)的距离之和,最后根据用户的申请使用服务的具体内容,站点做出相对应的数据处理,并且回应。29IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展

92、 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 北斗二代:三球交汇定位根据高中数学知识可知,在立体直角坐标系中 X、Y、Z 坐标可以确定任何点的位置如果我们知道某个人或物的三个坐标数据就可以准确获得其具体定位坐标,即只需三颗卫星,就可以实现地球上任何一点的定位。其次,在地球任意位置都可以搜索到至少三颗北斗导航卫星并将其命名为 A、B、C,在任一时刻三颗卫星的坐标都是确定数值假设分别为,Ya,Za)、Xb,Yb,Zb)、Xc,Yc,Zc)。在导航过程中信号传输所需

93、时间为“T”、它乘以电磁波的传播速度“C”,可以得出用户与某颗卫星间的距离“L”。在已知三颗卫星的位置以及用户到三颗卫星之间的距离后,假设用户的位置为(Xu,Yu,Zu)之后便会得到一个三元二次方程组,三个方程、三个未知数就可以算出用户的具体位置。La2=(Xu-Xa)2+(Yu-Ya)2+(Zu-Za)2Lb2=(Xu-Xb)2+(Yu-Yb)2+(Zu-Zb)2Lc2=(Xu-Xc)2+(Yu-Yc)2+(Zu-Zc)230物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网

94、 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗三代:四星交会定位原理在导航定位中,地面用户持有的定位终端作为接收端,导航卫星作为发射端。卫星需要按照一定周期发射包含卫星星历、工作状况、电离层延时修正等信息的导航电文。当用户接收到导航电文时,提取出卫星时间信息,将卫星时间与接收端时钟作对比后,系统就可以知道卫星与用户的距离,再利用导航电文的星历,推算出卫星发射电文时所处的位置与速度。由于接收使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,由此产生的误差会导致最终测量得出的距离(伪距)不那么精确,也就不是真实距离。为了消除这个误差,除了使用用户的三维坐标 x、y、z 之外

95、,还要将钟差也作为未知量来进行求解。根据解方程原则,有四个未知数的情况下需要四个已知方程式求解。因此,为了计算出准确位置信息,用户至少要能同时收到四颗北斗卫星的导航电文。与 GPS 的工作原理相似,对应的多元方程组为:(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)21/2+c(Vt1-Vto)=D1(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)21/2+c(Vt2-Vto)=D2(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)21/2+c(Vt3-Vto)=D3(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)21/2+c(Vt4-Vto)=D4通过解以上方程组便可得到终端的具体位置。二、北斗系统四大功能及

96、特点1、功能与服务北斗系统服务性能优异、功能强大,可提供多种服务,满足用户多样化需求。其中,向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信等三种全球服务;向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强等四种区域服务。(1)北斗导航装置四大功能:卫星通信短信功能。将短报文通过“北斗”卫星传送给指挥总机、另一台接收装置、或地面信息控制中心站点。接收装置可以在任意波束下进行正常通信,可由接收装置用户对具体的波束进行指定。(注:短报文作为北斗的特色功能,本报告将作为重点内容单独进行详细介绍。)数据接口控制功能。“北斗”卫星接收装置具备通用标准数据接口(RS232 串口),可以把接

97、收装置接收到的信号通31IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日过通用接口传递出去。卫星定位功能。接收装置能够可靠实时的输出当前所在的经纬度、高度、速度等导航地理信息,同时按照标准的信息方式显示出来。系统校时功能。接收装置内部设置有时钟,可以与接收到的导航信息数据包进行自动校对。(2)北斗导航装置七大服务定位导航授时服务。通过 30 颗卫星,免费向全球用户提供服务,全球范围水平定位精度优于 9

98、 米、垂直定位精度优于 10 米,测速精度优于 0.2 米/秒、授时精度优于 20 纳秒。国际搜救服务。通过 6 颗中圆地球轨道卫星,旨在向全球用户提供符合国际标准的遇险报警公益服务。创新设计返向链路,为求救者提供遇险搜救请求确认服务。全球短报文通信服务。北斗系统是世界上首个具备全球短报文通信服务能力的卫星导航系统,通过 14 颗中圆地球轨道卫星,为特定用户提供全球随遇接入服务,最大单次报文长度 560 比特(40 个汉字)。区域短报文通信服务。北斗系统是世界上首个面向授权用户提供区域短报文通信服务的卫星导航系统,通过 3 颗地球静止轨道卫星,为中国及周边地区用户提供数据传输服务,最大单次报文

99、长度14000比特(1000个汉字),具备文字、图片、语音等传输能力。星基增强服务。创新集成设计星基增强服务,通过 3 颗地球静止轨道卫星,旨在向中国及周边地区用户提供符合国际标准的类精密进近服务,支持单频及双频多星座两种增强服务模式,可为交通运输领域提供安全保障。精密单点定位服务。创新集成设计精密单点定位服务,通过 3 颗地球静止轨道卫星,免费向中国及周边地区用户提供定位精度水平优于 30 厘米、高程优于 60 厘米,收敛时间优于 30 分钟的高精度定位增强服务。地基增强服务。建成地面站全国一张网,向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级高精度定位增强服务。2、技术特点首先是

100、通导一体化。利用卫星定位系统进行短报文数据传输是我国北斗卫星导航系统的首创,拓展了卫星定位系统的应用领域,因此,通导一体是北斗导航系统独有特色。其他卫星导航系统仅能无源定位,因而用户只能知道“我在哪”,而北斗用户不但自己知道“我在哪”,还能告诉别人“我在哪”以及“在干什么”。比如突发地震、海上遇险时,在其他通信手段失效的情况下,北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命的最后保险。在救灾减灾、野外救援、远洋渔业等行业领域发挥了重要作用。此前这类应用需要专业设备才可达成,目前,可将短报文芯片集成到智能手机,这就意味着仅通过智能手机即可采用短报文通信功能,使用户可以在紧急情况下通过北斗卫星信号传

101、递信息,实现了智能手机卫星通信能力。其次是星间链路。这是北斗三号全球组网卫星突出的亮点之一,极大地提高了卫星独立运转的能力,各卫星可以通过星载设备相互通讯,彼此实时共享位置,很快就能知道所有卫星与自己的相对位置。如此一来,不仅扩大了覆盖范围,还极大提高了效率,独自组网,成为地面网的备份。该技术最大的优势是,不再依靠卫星地面站,就可以实现全天候全天时通讯。如果没有这一项能力的支撑,就需要经过地面站的统一指挥,一个一个地对单颗卫星发布指令,因此就需要建设遍布全球的地面站。32物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I

102、OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日三、北斗特色功能 短报文短报文作为一种基础通信功能,指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递。短报文不仅可点对点双向通信,其提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输,这使得北斗终端可从单一的定位设备升级为通导一体设备,具备指挥能力。目前,北斗全球短报文通信业务已经开通。从北斗二号到北斗三号,北斗系统短报文功能不断强化,利用 3 颗 GEO 卫星,采用广义 RDSS 体制和 RNSS 短报文通信体制,升级了短报文通信服务,还可以通过星间

103、链路实现全球短报文通信。北斗三号全球短报文(GSMC)容量为 560 比特(约 40 汉字),区域短报文(RSMC)容量为 14000 比特(约 1000 汉字),支持简单的图片和语音发送,这使得北斗三号装备的通信能力大幅增强。考虑到北斗三号在短报文性能上的提升和拓展,融合了导航和通信功能的北斗装备在北斗三号中成为了新的增量赛道,其价值量相较于单一的导航装备或有显著提升。1、RNSS 与 RDSS服务于用户位置确定的卫星无线电业务有两种。一种是卫星无线电导航业务,英文全称 Radio Navigation Satellite System,缩写 RNSS,由用户接收卫星无线电导航信号,自主完成

104、至少到 4 颗卫星的距离测量,进行用户位置,速度及航行参数计算。GPS 等系统是典型的 RNSS 系统。另一种是卫星无线电测定业务,英文全称 Radio Determination Satellite Service,缩写 RDSS。用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成,必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答,在完成定位的同时,完成了向外部系统的用户位置报告,还可实现定位与通信的集成,实现在同一系统中的 NAVCOMM 集成。所谓 RNSS 与 RDSS 集成概念,是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成 RNSS 和 RDSS 两种业务。系统既可为

105、用户提供连续定位,测速能力(即所谓无源导航定位),又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入,互为增强。北斗采用了 RNSS 和 RDSS 两种服务用于用户位置确定,是全球第一个 RNSS 与 RDSS 相融合的系统。2、集成的原理与方法RNSS 与 RDSS 集成的原理和方法如下:在部分导航卫星上同时安排 RNSS 和 RDSS 载荷,地面运控系统具有 RNSS 和 RDSS 信息处理和运行控制能力。RNSS 和 RDSS 的导航体制和信号格式统一在同一时间系统中。系统中地球同步轨道(GEO)卫星的RDSS出站信号和RNSS导航信号均可既用于导航,又可用于位置报

106、告和通信服务。地面运控系统中 RDSS 系统具有用户信号随机接入能力。可以处理短促突发信息,完成用户至中心控制系统的信息交换。用户入站信息可携带用户位置信息,实现用户位置报告。也可不带用户位置信息,由 RDSS 功能直接从应答信号中处理出用户位置坐标,实现无信息的位置报告。RDSS 及 RNSS 双模用户机同时具备 RNSS 和 RDSS 功能,在同一用户终端实现连续定位,测速,通信和位置报告。33IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17

107、-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日3、RNSS 与 RDSS 集成功能特点这种双导航定位系统的集成与 RNSS 加通信系统的组合式集成相比,有如下优点。在导航系统内完成导航与通信集成,既增强了导航功能,又避免了因通信体制,部门编制不同带来的通信苦恼,互通性好。位置报告链路与导航链路相结合,其信息传输链路具有与 GPSP(Y)码可比拟的安全性。利用 RDSS 功能实现无位置信息的用户位置报告,保密安全性好。用于军事救援时,降低了被俘虏的风险。卫星波束覆盖范围内的所有用户都具有随机接入能力,直接通信的范围广,接通能力强,实时性好。双模用户终端定位手段丰富,可靠性高。系统及用户终端的效费

108、比高,成本相对低廉。利用 RDSS 实现双向授时,其精度可优于 10ns,与通常的 GPS 授时相比,可提高 5 10 倍。可用于更高动态用户的时间同步。研究分析与初步实践证明,RNSS 与 RDSS 集成可成为未来卫星导航的最佳选择,以满足日益增长的导航定位、通信、授时之需要。四、北斗定位技术难点及不足北斗定位技术的难点表现在以下几个方面:首先是时间的精准度问题。为了提供高稳定的时间频率基准信号,每一颗导航卫星都要搭载精度非常高的原子钟(超精密原子钟)。由于技术要求高、指标严苛,我国原子钟产品曾经完全依赖进口,是困扰无数航天人的关键问题之一。原来都是依靠进口,后来我国终于研制出了精度达到国际

109、先进水平的铷(r)原子钟。据说,该原子钟运行三百万年,误差都不超过一秒。其次是卫星覆盖数量,以北斗三号为例,北斗三号卫星系统包含了 GEO(地球同步轨道)、IGSO(倾斜同步轨道)和MEO(中轨道)三种不同的轨道。这种混合星座的设计,能够保证亚太大部分地区,每时可见 12-16 颗卫星,全球其他地区每时可见 4-6 颗卫星。此外,信号无法覆盖室内且对环境免疫性较差,难以满足室内定位以及室外遮挡等复杂区域定位的必要条件。五、北斗定位误差来源及处理方法1、北斗定位误差源卫星信号为电磁波信号,它主要由码信号与导航电文信号调制而成,前者提供时间标记,用于确定卫星信号发射时间,后者提供卫星星历等信息。卫

110、星信号从两万多米的高空传播到地面,会受到诸多因素的干扰,根据传统 GNSS 分类方法,可将这些影响因素分为三类:与卫星有关的误差;与传播路径有关的误差;与用户接收机有关的误差。具体误差源见下表。34物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日表:北斗定位误差源卫星时钟差是卫星钟频率漂移引起的卫星钟时间与 GPS 标准时之间的差值;卫星轨道误差是指卫星星历中表示的卫星轨道与真实轨道的不符值;相对论效

111、应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位)不同而引起的卫星钟与接收机钟之间产生相对钟误差的现象;电离层延迟是值卫星信号穿过电离层(距地球表面 50-1000km 的空间范围内)时,信号传播的速度和路径发生改变,从而导致的信号延迟;对流层延迟是指卫星信号穿过地球上方50km 左右未被电离的中性大气层时,信号发生折射,传播速度、路径、方向发生改变;卫星信号从两万米高空向地面发射,接收机天线接收的信号不但有直接从卫星发射的信号,还有从反射体反射的间接信号,这两种信号叠加被接收机接收后产生干涉从而影响码和相位的量测,这种效应称为多路径效应;接收机钟差是值用户接收设备时钟与卫星钟之间的同步误

112、差;天线相位中心偏差是值用户接收设备的天线相位中心与设备几何中心不一致引起的误差;摄动天体(月球、太阳)对弹性地球的引力作用,使地球表面产生周期性的涨落,称为固体潮现象,它同样会影响定位。上述误差源对定位的影响方式不尽相同,但都会导致定位出现发散、漂移等现象,如电离层延迟引起的卫星信号传播路径的距离差,沿天顶方向最大可达到 50m,沿水平方向最大可达到 150m,如此大的误差,无论对测量还是导航,都是必须加以考虑的。2、北斗定位误差处理方法目前,已有众多方法用于处理这些误差,按照处理顺序,它们大致可分为三类:预处理、模型改正和参数估计:预处理:预处理过程是指在定位解算之前,利用导航电文或者 G

113、NSS 分析机构的产品,直接对卫星数据进行修正。导航电文可解码出广播星历,其不仅提供了卫星位置信息,还提供了卫星钟差、电离层延迟等改正信息,其提供的卫星轨道精度为 3-5m,由于是实时的,卫星钟差与电离层延迟改正数精度不高。对于事后处理,可以直接采用国际 GNSS 服务组织(IGS)提供的高精度轨道钟差产品通过插值或者拟合的方法来改正星历误差。除了轨道与钟差,IGS 还提供高精度的电离层、对流层延迟改正产品。模型改正:模型改正同样是在定位解算之前,根据已经建立好的误差模型,无需外部数据引入,直接对数据进行改正。此类改正要求误差易于建模且稳定,例如相对论效应、固体潮、地球潮汐等。参数估计:参数估

114、计是针对那些难以准确建模的误差,将其作为与用户三维坐标一样的未知参数,在定位解算过程中。除了上述方法外,还有两类很常用误差源处理方法,一类是通过把卫星不同频段或不同类型的数据按某种方式组合成一个新的数据,达到消除某类误差的目的,如消电离层组合(需要两个频段信号),其消除了电离层延迟的高阶项。另一类是差分法,其原理是利用一个参考基准站提供的高精度卫星数据,将其与用户设备的卫星观测数据差分,可消除掉卫星钟差、卫星轨道误差、电离层延迟、对流层延迟等误差,实现在 1s 内,达到厘米甚至毫米级定位精度的效果。35IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7

115、 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日C 北斗 RTK 高精度定位北斗 RTK 高精度定位,载波相位差分技术,也叫差分定位,是一个对全球导航卫星系统进行辅助的技术。高精度卫星导航行业门槛较高,北斗 RTK 高精度定位技术是 GNSS 系统获取高精度实时动态定位的重要手段,RTK定位主要由三部分组成,分别是基准站接收机、移动站接收机以及两站之间数据传输链路。RTK 基准站将修正数据或采集的载波相位观测值通过数据传输链路发送给建设在其数据传输范围内的移动站,移动站接收机接收到的卫星观测

116、数据与基准站发送的数据进行相位差分定位的过程,即为 RTK 定位过程。北斗 RTK 高精度定位核心技术包括:High-Precision GNSS Technologies全面接收机设计,包含 ASIC 和宽带 RF 芯片传感器融合及组合导航技术高精度测量天线技术具备强大抑制多路径效应和抗干扰技术差分精度校正,区域全球广域增强技术1、RTK 定位的构成RTK 高精度定位技术是 GNSS 系统获取高精度实时动态定位的重要手段,RTK 定位主要由三部分组成,分别是基准站接收机、移动站接收机以及两站之间数据传输链路。RTK 基准站将修正数据或采集的载波相位观测值通过数据传输链路发送给建设在其数据传输

117、范围内的移动站,移动站接收机接收到的卫星观测数据与基准站发送的数据进行相位差分定位的过程,即为 RTK 定位过程。北斗/RTK 高精度定位系统由四大部分构成,即固定不动的基准站部分、负责数据处理的控制中心部分、负责数据通信的线路部分以及接受信息的用户部分。这四部分中,数据的处理承担着最为重要的角色,对数据的传输和接收起到了非常重要的作用。数据处理中心和基准站以及流动站之间通过数据通信线路进行联系,通信线路可以为有线线路或无线链接。2、RTK 定位算法及数据处理流程:RTK 定位方法使用基准站和移动站的同步观测数据,但基准站数据传输存在延迟,导致获得的定位结果滞后。通常的36物联网产品、方案,尽

118、在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日解决办法是利用前一时刻移动站位置及接收的观测数据,进行短时间延迟处理,作为虚拟基站的观测数据,与当前时刻移动站接收的观测数据,一起进行 RTK 定位解算。3、高精度 RTK 定位技术的常用功能基站平移。在“自启动基准站”模式中基站发生移动或者重新假设的情况后,须进行基站平移步骤,使当前基站下再测量的点能和基站关机前相一致。点校正。RTK 点校正就是把 WGS84 坐标转换为

119、当前项目的坐标系统而进行转换参数的求解。点校正分为单点校正(三参)、两点校正(四参)、三点校正(七参)、四点校正(七参)。点放样。点放样是把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程,用一定的测量仪器(如 RTK)和方法测设到实地上去的测量工作,是测量坐标的一个反过程。4、北斗/RTK 技术实现精准定位的过程首先,确定基准站的个数及设定位置,再以设定的基准站作为数据处理的基础来计算定位的准确度,然后将误差改正数据发送给系统,最后,由用户部分对得到的定位信息进行实时的误差改正,并获得准确的定位信息。该技术中涉及差分定位技术,使用北斗双频接收机,通过同步观测法得以实现。它的测量中间站间距的有效距离最大可

120、达到上百千米,定位精度可达到厘米级,已具备非常高的定位准确度。另外,该技术智能程度高、使用范围广、效率高、费用低,并且还能大大减弱由诸多原因引起的系统误差。5、北斗/RTK 高精度定位系统的优势(1)定位精度高只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为4km),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,完全可以满足一般工程测量的精度。一体化差分接收机同时接收多系统多频率信号,全面支持北斗三号卫星新信号体制,支持 RTCM3.x 原始观测量输出、毫米级 GNSS 解算精度、RTK 算法,定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。国内高精度卫星定位导航企业从上世纪 90 年代的国外

121、产品经销商向实现自主可控产品技术转型,逐渐向具有高技术壁垒的产业链上游,如芯片、算法等领域延伸。在同样的硬件环境下,算法优劣直接影响到 GNSS 等产品的测量精度。(2)作业效率高在定位的过程中,对于 20km 以内的静态定位,只需要约 20 分钟;在对快速静态相对定位测量的过程中,流动站与基准站间距为 15km 以内的情况下,流动站观测时间大约为两分钟,并且在此基础上还能够进行一次定位,其定位时间只需要几秒钟时间,定位速度较快,作业效率高。(3)灵活度更高8 通道并发设计(我司为国内唯一一家突破此技术的公司),卡容量更大,系统更强大;同时,软件同步支持公有云、私有云、混合云、本地化,各种环境

122、均可轻松应对。随着技术的发展与创新,各种定位手段在精度方面都在不断进步,不仅为高精度定位的实现提供了基础,同时也让用户对定位精度提出了更高的要求。如今,普通的北斗、GPS 等卫星定位手段,精度几米到十多米,已经不足以满足很多特殊场景的应用需求,亚米级定位正在悄然普及。注:针对高精度定位的市场信息,后文将做出更为深入的介绍。37IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗产业链发展符合微笑曲线规

123、律A 北斗系统产业链分析一、北斗系统产业结构北斗系统由空间段、地面段和用户段三大部分组成。空间段由由航天科技集团下属单位主抓,地面段的研制生产以中电科集团等为主导,用户段的产品及系统市场化特征较为明显,参与主体众多,包括军工集团下属公司、地方国企参军公司及较多民参军企业。卫星导航产业链中的中间段及地面段两个环节,是国家核心基础设施,主要由国家投资完成,而导航用户段产业链环节,主要通过市场运作来满足社会需求。导航用户段可以细分为上中下游:上游:基础产品研制、生产及销售环节,是产业自主可控的关键,主要包括基础器件、基础软件、基础数据等基础产品,厂商包括定位芯片厂商(室外定位芯片设计、封装及制造等)

124、和定位模组商(室外定位终端模组设计、研发和制造)等;中游:各类终端集成产品和系统集成产品研制、生产、销售和解决方案等,是产业发展的重点。主要厂商包括室外定位终端生产商(室外定位终端设计、研发及制造等)、解决方案商;下游:基于技术和产品的应用及运营服务环节,包括增值服务提供商、最终用户、PNT 信息使用者等。03Part以下将分别针对导航用户段的产业链上中下游各个环节进行分析。二、导航用户段上游分析上游包括芯片、模组、天线、板卡、惯导及毫米波雷达、导航地图等产业链环节,相关产品已输出到 100 余个国家和地区。在北斗产业链中,以芯片为核心的上游核心器件是驱动北斗系统的元功能模块,以下将针对北斗芯

125、片展开介绍。北斗芯片包含射频芯片、基带芯片及微处理器的芯片组,相关设备通过北斗芯片可以接收由北斗卫星发射的信号,从38物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日而完成定位导航的功能。如今,北斗卫星导航定位芯片等基础核心部件的性能指标已追上甚至超越国际厂商,同时价格优势逐渐凸显。在北斗系统建设早期,国产北斗芯片受限于工艺、价格等因素,主要应用在专用领域,如公安、消防、应急救援、航海、精准农业、测绘

126、等领域,所以参与芯片设计的企业以科研院所为主。随着北斗三号系统的建成并提供全球服务,国内外一大批专业企业进入该领域。就目前看来,头部芯片公司机遇大于挑战。资源向头部企业聚集效应明显,叠加产能瓶颈,以及上游供应链持续涨价,无规模、低毛利的公司很难生存,行业格局进一步加速分化;“云+芯”的商业模式在深刻演进、技术融合的趋势越来越明显,将推动行业应用以及新兴市场规模不断扩大;“缺芯”的环境加速国产替代进程,市场对国产需求增大,高质量客户导入机会增多,同时对产品品质、质量和产能保障提出了更高的要求。未来,北斗芯片将朝着集成化、高精度+高动态化、多系统融合方向发展,实现核心技术自主可控,并提升国产北斗芯

127、片的海外市占率。表:北斗芯片一览表39IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日三、导航用户段中游分析1、终端生产商方面中游主要覆盖车载终端、系统集成、国防安全终端、接收机、数据采集器、移动终端等产业。终端产品分为专业终端产品和消费终端产品。专业终端产品包括高精度测绘终端、授时终端等产品,北斗导航系统的应用最早也是体现在此类终端产品上;消费终端产品主要包括各类导航终端,这也是民营企业较为容易进入

128、的终端市场,其规模相对于专业终端要大得多,北斗导航系统在消费终端的应用广度和深度主要取决于产品价格的下降和技术的进步。据不同应用场景,室外定位终端的应用可分为交通运输、个人穿戴、汽车风控等:交通运输(物流车队管理和物流货物追踪、管理等)、个人穿戴(老人智慧看护、学生智慧校园管理等)、汽车风控(汽车租赁风险管控、共享出行车辆管理等)、农业(农机管理、畜牧管理等)、共享两轮车(共享单车资源调度、管理、车辆防丢等)及其他。此外,中国室外定位终端行业整体风险较小。政策、市场和技术方面面临的风险严重程度不一样:政策方面:风险小。出于国家发展战略考虑,中国政府仍会将物联网作为重点发展领域,其中就包括定位终

129、端行业;但是宏观调控具有不确定性,不排除政府由于经济因素、政治因素、宏观调控等因素,出台针对行业的限制政策,若室外定位终端企业不能及时应对,将造成政策风险。市场方面:风险适中。室外定位终端产品对于技术和资金双密集型产业,并且产品质量对于最终消费品影响较大,因此室外定位终端厂商会通过规模经济、技术壁垒以及稳定的质量来维持市场地位、格局变动周期较长。技术方面:风险较大。短期来看,5G、云计算、无人驾驶技术的发展和应用将加速室外定位终端产品的升级和迭代,这将对室外定位终端性能和功耗提出更高的需求。若不能及时满足,行业将面临价格战的恶性竞争。此外,从技术更迭的角度讲,更迭的速度在加快,室外定位终端企业

130、在短时期内满足客户和市场的更高要求的难度变大;从研发周期上看,室外定位终端研发周期一般长于 1 年,短期由于新兴技术的出现,将加速室外定位终端需求的升级,短期内对外定位终端企业或无法及时满足市场需求而损失市场份额。2、解决方案商方面解决方案商处于北斗产业链用户段中下游,该环节算法是行业核心竞争力。国内高精度卫星定位导航企业从上世纪 90年代的国外产品经销商向实现自主可控产品技术转型,逐渐向具有高技术壁垒的产业链上游,如芯片、算法等领域延伸。在同样的硬件环境下,算法优劣直接影响到 GNSS 等产品的测量精度。四、导航用户段下游分析从北斗产业链来看,下游是基于运营维护服务的各种应用领域,通过对卫星

131、信号的处理、转化,提供卫星定位系统平台作为北斗地面段和空间段的接口,有针对性地集成各种软硬件平台,服务于终端用户并收取服务费形成收入的模式,如实时路况信息、定位、导航及通信等。成熟国家运营服务可以占到其导航产业的 70%以上,而在我国北斗产业中,2015年运营服务占比仅为 25%,直到 2021 年占比达到了 47.29%,可见该产业链环节的发展空间巨大,成长速度迅猛。40物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9

132、 月 20-22 日B 北斗产业链最新发展情况分析一、导航用户段产业链各环节产值占比情况目前,我国导航用户段已形成了较为完整的产业链,可将上、中、下游进一步细化为基础器件、基础软件、基础数据、终端集成、系统集成以及运营服务六个组成部分。根据历年来中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书数据显示,整个用户段产业链上游环节产值占比不断下降,包括细化到基础器件、基础软件和基础数据的产值占比都是下降状态,但是产值由于具有核心技术支撑,议价能力较强,占比下降幅度相对较少。中游的终端集成、系统集成环节偏组装和制造性质,附加值相对较低,产值占比下降的幅度较大,尤其终端特别明显。下游运营服务环节附加值相对较高,产

133、值也随应用场景和规模扩展,占比出现较明显的增长,成为产值主要增长点。总体上,我国卫星导航产业链上游产值占比下降较缓慢,下游产值占比明显提升。图:2014 年-2021 年北斗用户段产业链各环节产值占比变化情况注:因 2022 年数据暂未更新,因此本图表所统计的数据为 2014 年-2021 年间中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书所展示的数据。上游基础器件方面,基础器件迎自主可控机遇。目前我国支持北斗三号信号的芯片已形成产品矩阵。各大芯片公司纷纷发布了多款芯片,包括一体化芯片、基带芯片、射频芯片等多种类型,芯片制程已发展至 12nm,28nm 工艺制程的 Soc芯片已实现量产。卫星导航作为国家

134、空间基础设施,其自主可控对于国家安全和经济高质量发展具有重要意义。国内掌握核心芯片、天线等自主研发能力的北斗导航厂商将更加受益于行业发展。中游终端和系统集成方面,卫星导航应用不断深入,终端厂商和系统厂商基于自身核心技术和产品,推出针对各种场景的应用解决方案,覆盖测量测绘领域、定位增强领域和精准农业、数字施工、安全监测、智能驾驶等多个融合创新应用领域,提高用户使用体验和卫星导航应用渗透率。此外,卫星导航行业企业关注快速增长的高精度市场机会,而定位增强服务是高精度卫星导航应用的基础,头部企业均拥有地基增强方案。下游运营服务方面,潜在市场空间较大。除各环节附加值存在差异外,各环节的潜在市场空间也存在

135、差异,带来了下游产值占比提升的趋势。卫星导航产业赋能其他行业、领域,其应用产生的价值往往大于自身价值,因此下游运营服务潜在市场空间也大于上游和中游。行业内头部企业纷纷进入运营服务环节。41IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、用户段产业链竞争格局分析当前,我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量已经达到小几万家。根据 2022 年中国卫星定位导航协会发布的 中国卫星导航与位置服务产业发展

136、白皮书 显示,截至2021年底,业内相关上市公司(含新三板)总数为90家,为历年来最高,除部分新增的上市公司外,越来越多上市公司着力部署北斗相关业务,其中北京、广东等地领跑。头部卫星导航上市公司市占率较低,并且上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总体产值的 8.7左右。以披露清晰的卫星导航相关收入的上市公司为例,2021 年华测导航、中海达取得 10 亿以上卫星导航产业相关收入,分别占行业总产值的比例为 0.41%和 0.38%,分别占行业核心产值的比例为 1.31%和 1.24%。这也反映出当前行业整体呈集中度较低的局面,但是未来行业集中度将得到提升,原因在于:一是政策支持培育骨

137、干企业。在当前产业集中度相对较低的情况下,规模效应较弱,存在部分环节重复研发、建设的42物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日问题。因此,2022 年 1 月工信部发布的关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见中,明确提出要健全完善产业生态,扶持企业做优做强,发挥龙头企业带动作用。此外,2021 年 8 月,国家市场监管总局发布关于开展北斗基础产品认证工作的实施意见,将建立实施北斗基础产品认证

138、制度,营造有利于北斗基础产品发展的良好环境。基础产品认证制度有利于优质产品的销售和推广,有助于骨干企业的发展和市场集中度的提升。二是卫星导航行业技术门槛正在提高。随着北斗三号系统的空间段、地面段完成建设,可提供更加精确的空间、时间信息,对卫星导航信号接收设备提出了更高的要求,北斗三号系统建成后高精度市场产值增长明显加快,拥有领先的核心技术的企业将更好受益于高精度市场的增长。以芯片为例,芯片生产资源将优先向头部企业集中,规模较小、毛利率较低的企业将很难生存,卫星导航产业链上游将更快实现集中,产生卫星导航芯片龙头。三、北斗产业链丰富度分析随着北斗三号全球组网的实现,未来更大的增值空间一定是向民用以

139、及大众行业市场转移,未来还会有更多的企业加入到这个产业链当中来,产业链丰富度将能得到进一步提升,但各产业链环节表现略有不同。首先是上游环节,该产业链环节具有较高的进入门槛,因此只有拥有核心技术的企业才能进入,存在明显的主导者,随着市场的发展该环节还将更快实现集中,有望产生细分龙头。其次是中游环节,中国室外定位终端行业整体市场吸引力较大,其中终端制造商市场吸引力最大:室外定位终端市场需求较大,但供应者较少且分散度较高,因此有较高的利润率和较低的市场集中度。最后是下游环节,应用行业、领域较为广泛,但各个细分市场规模较小,企业往往需要覆盖多个细分市场,无法专注。但随着卫星导航与物联网、云计算、大数据

140、等前沿技术的结合,下游产值持续较快增加,细分市场的空间逐步扩大。这将推动更多企业参与进来,进一步提升产业链丰富度。四、北斗产业链图谱展示43IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗市场的爆发与尴尬A 北斗产业市场发展关于北斗产业的市场发展现状,本部分将从整体卫星导航产业切入分析,由于高精度定位市场越来越重要的地位,因此也将单独对高精度定位市场进行分析。一、中国卫星导航产业市场规模我国卫星导

141、航产业产值持续增长。伴随着北斗导航系统“三步走”建设和应用拓展,我国卫星导航行业产值持续增长。根据 2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书 显示,2021年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元,较 2020 年增长 16.29。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约 12.28,达到 1454 亿元人民币,在总体产值中占比为 31,增速高于上一年。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约 18.20,达到 3236 亿元,在总体产值中占比达到 69。2011 年至 2021

142、 年间,我国卫星导航产业产值年均复合增速达到 20.95%,近年来相对增速略有下降,但绝对增长相当可观,行业仍处在快速增长周期。单看芯片这一环节,2021 年中国 GNSS 芯片市场规模达到 100.1 亿元,占全球 GNSS 芯片市场总份额的 27.65%。在2021-2027 预测期间内,预计 GNSS 芯片市场将以 6.58%的复合年增长率稳步增长,预计 2027 年全球 GNSS 芯片市场总规模将会达到 532.15 亿元。站在国际的角度来看,北斗以其较低成本、较高精度的特点,成为中国向世界提供的高科技、高性价比公共产品,北斗导航位置信息服务基础设施建设方面已取得初步成果。“十四五”期

143、间,北斗规模应用要实现市场化、产业化、国际化。其中,在国际化方面,北斗将结合“一带一路”倡议,为海外市场提供更多产品和服务。目前,全球范围内已经有约 140个国家愿意与北斗系统签下合作协议,基于北斗的土地确权、精准农业、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地成功应用,服务当地经济社会发展。此外,国际卫星导航芯片巨头纷纷参与北斗导航系统的测试并发布支持北斗系统的产品。04Part44物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19

144、日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、高精度定位市场规模卫星导航和位置服务已经渗透到各行各业,未来高精度定位、万物互联具有更高的市场价值。受益于北斗三号的开通,高精度相关产品销售收入实现了快速增长。根据 中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书,高精度应用明显呈现泛在化和规模化趋势,2021 年相关产品销售收入达到 151.9 亿元,同比增长 37.59%,北斗三号系统建成后高精度市场产值增长明显加快,拥有领先的核心芯片、天线等基础器件技术的企业将更好受益于高精度市场的增长。芯片方面,2021 年高精度市场持续发展,国内厘米级应用高精度芯片、模块和板卡年内总出货量超过 120 万片,主要应用场

145、景包括无人机、农机自动驾驶、智慧施工、测绘仪器、机器人、智能网联汽车和物联网等,高精度应用明显呈现泛在化和规模化趋势。模组方面,国产高精度模块已突破了技术瓶颈,具备一定的市场竞争力。随着未来5G和北斗的双轮驱动,二者相互赋能、深度融合,将进一步提升时空信息的精确度,带来更加稳定可靠的服务。国产北斗高精度模块在此大背景下也将大放异彩,有望在未来成为撼动国内外高精度领域的关键点。终端方面,据 GSA 预测,2029 年 GNSS 全球接收机出货量将达 28 亿台,较 2019 年增加近 10 亿台,全球 GNSS 设备总装机量将达 100 亿部。其中,GNSS 单机价值在 5-150 欧元范围内的

146、交通运输市场将成为主要增长点,预计保持 6%的年增长率,市场增量可期;手机和可穿戴设备市场由于全球智能手机使用寿命增加、替换周期变长,增速趋缓;价格在150 欧元以上的高精 GNSS 接收设备占全球出货量约 3%左右,预计全球市场空间由当前约 540 亿美元增加至 2029 年 840亿美元。因此,高精度 GNSS 接收机市场空间广阔。服务方面,中国北斗带来的高精度位置服务,近两年正在进一步深度融入各行各业,京津冀、长三角、珠三角等地都在发展北斗产业。当前,对高精度卫星导航与定位服务的需求逐步提升,2026 年我国卫星导航与位置服务的市场规模有望超万亿元,2022 年至 2026 年年均复合增

147、速或达 16.69%。45IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日B 北斗产业市场发展特点一、北斗产业迎来爆发首先,北斗产业链的爆发有着较为明显的次序特征,如由军用向民用开放,由国内向国外推广。受此影响,随着北斗三号全球组网的实现,未来更大的增值空间一定是向民用以及大众行业市场进行转移。其次,随着卫星导航与其他技术和产业深度融合发展,卫星导航与位置服务正在向综合 PNT 与时空服务方向迈进,行

148、业市场和大众市场需求正在发生深刻变化。从行业需求来讲,变化主要来自更多精准化监管和服务需求,包括但不限于车道级监控、长大隧道内监控、精准农业、无人机、无人车、作业人员监控等的出现,使行业北斗应用需求从常规监控、导航、授时服务向更加精准、更加泛在、更加融合、更加安全的时空服务转变。从大众需求来讲,变化主要来自大众对智能化位置服务需求的出现,使大众北斗应用需求从位置服务向以时空为核心的智能服务转变,而基于时空的大数据和基于深度学习的人工智能,则进一步提升了智能化服务能力水平。随着需求的变化带来的将是未来市场形态和规模的巨大变化,很多新兴应用场景和规模化市场正在悄然落地,潜力巨大。然后,高精度应用发

149、展迅速,高精度基础设施建设快速推进,高精度器件和终端产品销售规模加速增长,在电力、精准农业、精细化施工、高精度测绘、智能网联汽车等细分市场中的基础设施建设、高精度器件和产品的销售规模呈现加速增长态势。以自动驾驶为例,在 3G/4G 网络时代,传输速率限制了自动驾驶技术的发展,5G 的到来为自动驾驶提供了传输数据的基础。而这期间,正是北斗系统迅速发展的阶段,可以为自动驾驶提供高精度定位和导航,两者相辅相成。二、“北斗热”下的尴尬局面市场特点有积极的一面,自然也会有消极的一面。当前“北斗热”下确实也隐藏着一些尴尬的局面:首先,截至目前我国 40 余座北斗产业园中,建成并投入运行的不足一半。早期的野

150、蛮生长之后,部分北斗产业园“露出了马脚”,很多省市利用北斗产业园区的招牌到处圈地,并不是真正为北斗导航产业服务,真正的北斗导航是不需要太多厂房。其次,目前北斗市场的发展主要还是基于正常的产品更新换代,专门为了北斗系统而去购买新产品的较少,这也就造成了当前仍未看到一个为北斗而生的产业。C 北斗产业市场发展推动级阻碍因素一、产业发展推动因素政策方面:“十四五”期间,国家将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及互联网位置服务中的应用拓展,从而真正实现北斗应用服务的规模化、市场化发展。46物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IO

151、TE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日表:北斗应用写入多部门“十四五”规划需求方面:凡是提到智慧或者智能,比如智慧城市、智能交通等,一定需要精准的位置和空间服务。未来我们要进入智能时代,从这个维度讲,定位导航服务的市场机会非常大。以终端产品为例,物联网智能化将倒逼定位终端智能化:物联网领域智能化的进一步加深将推进室外定位终端产品需求释放,尤其体现在交通运输、汽车风控、智能穿戴、智慧农业和共享出行领域。中国室外定位终端行业整体市场吸

152、引力较大,其中终端制造商市场吸引力最大:室外定位终端市场需求较大,但供应者较少且分散度较高,因此有较高的利润率和较低的市场集中度;芯片和模组厂商市场有着较高的利润率,但存在明显的主导者。技术方面:对比三代北斗系统可知,北斗系统服务性能越来越优异、功能越来越强大,可提供服务的服务也越来越多,技术方面不断升级迭代,以满足用户多样化需求。应用方面:北斗系统已由导航定位服务升级为时空信息服务,不断催生北斗应用新业态,特别是与 5G、互联网+、人工智能等新兴技术融合应用,与新基建、共享经济等方向深度交叉。尤其,在打造智能交通、智慧能源、智慧农业及水利、智能制造、智慧教育等数字化应用场景等方面,卫星导航与

153、位置服务产业已发挥出重要的时空赋能作用,加快推动了产业数字化,为我国数字经济的发展赋予强大的生命力。47IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、产业发展阻碍因素对于可能制约着北斗产业实现更高速发展的因素有很多,大致可以划分成外部、内部因素。外部因素:首先是贸易战。虽然我国在卫星导航上已经做出一些必要的防范措施,避免未来有可能发生的不利情况,比如 GPS 系统突然停止服务后造成定位导航设备的

154、稳定性和安全性下降等。但也因为贸易战的发生影响了北斗向全球输出。其次是国内融资环境。目前上市北斗企业的资产总额仅为数百亿元,各种途径的融资总额仅为 100 亿元左右。由于产业目前处于发展初期,企业经营状况整体不佳,对私人资金、投行资金及风投资金缺乏吸引力,加上公开上市难度大,造成产业资金短缺,一定程度上会影响企业的正常科研投入和发展。内部因素:首先是产业链不够团结,国内从事北斗相关产业的企业规模普遍偏小,呈小、散、乱的分布形态,导致产业整体竞争力较低,且不利于资源的合理配置。如何通过资源重组,进行北斗产业结构合理优化,构建产业联盟提升产业的整体竞争力,是一个需要政府积极引导的重要课题。此外,目

155、前国内产业规范和技术标准还不完善,参与核心技术攻关的企业有十几家,且各自为战,缺乏合作与交流,重复研究现象严重。过多企业盲目投资进行关键技术研究,不仅加剧了资金短缺,而且浪费了宝贵的科研人力资源、设备资源,更延缓了技术攻关速度。其次是缺乏好的应用模式和商业模式。北斗导航系统的应用主要分布在交通、气象、水利、防灾减灾等领域,且大多数是国家支持的,目前还没有开始自发的行业采购。能否找到一个好的应用模式和商业模式,使提供商和消费者的利益达到平衡,是北斗用户规模突破的关键。然后是人才缺口较大。现阶段我国北斗产业人才培养存在以下两个核心问题:一是复合型导航技术人才尤其是拔尖创新人才培养体系不健全、人才储

156、备不足;二是面向北斗产业的空天科技战略力量较为单薄、自主创新能力依然薄弱。48物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗应用只受想象力限制卫星定位导航系统的应用只受想象力的限制,这是一句业内名言。在我国大力发展数字经济的背景下,国家“十四五”规划明确提出“深化北斗系统推广应用,推动北斗产业高质量发展”,特别是指出“时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。在北斗规模应用进入市场化、产业化

157、、国际化发展的关键阶段”的新形势下,多重利好叠加的难得发展机遇,正在给我国卫星导航与位置服务产业快速健康持续发展注入源动力,并正以技术体系创新和应用模式创新为主线,积极推动“北斗+”融合创新和“+北斗”时空应用发展。如今“北斗+农业”、“北斗+交通”、“北斗+气象”、“北斗+救援”、“北斗+物流”、“北斗+支付”等应用发展方兴未艾。A 北斗应用领域发展概况一、北斗产业应用领域概览北斗系统已由导航定位服务升级为时空信息服务,不断催生北斗应用新业态,特别是与 5G、互联网+、人工智能等新兴技术融合应用,与新基建、共享经济等方向深度交叉,卫星导航与位置服务产业已发挥出重要的时空赋能作用,加快推动了产

158、业数字化,为我国数字经济的发展赋予强大的生命力。目前国内卫星导航与位置服务市场需求继续保持稳定增长态势。以新基建、交通、能源、水利等为代表的现代基础设施体系建设对北斗应用的需求持续释放,北斗在智能交通、智慧能源、智慧农业及水利、智能制造等领域的应用所形成的数字化场景,正在不断形成新的细分市场,进一步扩大了我国卫星导航与位置服务的总体市场规模。北斗的应用市场主要可以分为行业应用、大众消费和特殊应用三大市场。每个应用市场上有众多的应用领域,针对每个应用领域又可以再细化出具体的应用场景。经过 AIoT 星图研究院收集与整理,形成了一张北斗系统应用市场一览图。图:北斗系统应用市场一览图(不完全统计)0

159、5Part49IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日从上图可以看出,按照应用成熟度来看的话,不同的应用成熟度差异比较大,跨越从低到高,而从行业景气度来看的话,目前能看到的这些行业景气度都比较可观,不同行业的景气度差异跨度没有那么大。二、行业应用市场北斗系统在行业应用市场中拥有丰富应用场景,并且由于各方都在持续推进北斗应用,因此部分细分领域的北斗应用比例已接近 100%,如在电力调控、管理信息

160、领域全面应用北斗授时信号、频率同步骨干网全部接收北斗授频、电力行业车辆全部安装北斗车载终端等方面,同时,在自动驾驶、智能航运等先导应用方面已经开始启动试点。以下将针对部分发展较为成熟、规模较大的北斗系统应用领域做简单的介绍。1、智慧交通中共中央、国务院印发的交通强国建设纲要明确提出:“大力发展智慧交通”“推进北斗卫星导航系统应用”。卫星导航定位模组作为基础产品,是终端产品实现定位导航的前提条件。作为北斗系统最大的民用用户之一,车船监管市场的发展相对平稳,全国安装北斗车载终端的重点运营车辆已超过 780 万辆、邮政快递干线车辆超 4 万多辆、船舶超过 4.7万多艘。根据北斗系统应用一览图,在智慧

161、交通领域中,主要的应用场景涉及公路、铁路、海事、民航、智能网联汽车等,以下将针对部分典型的应用场景展开简单地说明。公路北斗系统在公路上的应用主要包括车辆监控(如客运车/渣土车/公务车/危化品运输车/出租车/公交车等)、形变安全监测及养护等。车辆检测方面,可通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机,车辆的位置信息能在几秒钟内自动转发到中心站,并将这些位置信息可用于道路交通管理。以危化品运输为例,由于危险化学品因其易燃易爆易腐蚀特性,在运输中存在巨大的风险,那么如何对这些车辆进行 24 小时全方位实时监控,在事故发生后第一时间得知消息及时消除二次事故的发生,北斗定位功能可以解决这一难题。50物联

162、网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日形变安全监测及养护方面,交通运输部发布“十四五”公路养护管理发展纲要指出,“十四五”时期将运用北斗系统,提升公路养护管理数字化水平。纲要指出,“十四五”时期将以数字化引领公路养护管理转型升级,为北斗应用、车路协同、自动驾驶等提供支持,加快公路技术状况检测监测及养护装备研发,重点是公路桥隧、交安设施等自动化快速检测装备、无人化养护施工装备研发。提高决策水平,提

163、升公路养护管理工作效能。铁路北斗系统在铁路上的应用主要包括授时应用、列车定位及测速、形变安全监测等。天上的北斗和地上的高铁,被誉为新时代中国速度和中国标准的国家“名片”。高铁速度的背后,也离不开北斗高精度定位的护航。首先,基于卫星导航系统的列车定位是极其特殊且具有相当发展前景的一种方式,北斗卫星导航系统覆盖范围大,没有通讯盲区,大大增强了定位的准确性和稳定性。其次,铁路部门基于北斗系统的时间、时钟同步系统,发展创新铁路授时应用技术,以铁道部调度中心为铁路系统最高时间标准下发至各铁路局,同时利用北斗导航卫星溯源至国家标准时间,以保证铁路系统时间的精准度。然后,在铁路应急通信应用技术方面,铁路部门

164、运用卫星定位系统与既有应急通信系统融合的方式,由于铁路应急事件具有事发地点分布大多位于野外区间的特点,当重大自然灾害或重大事故发生时,传统应急通信系统可能暂时或长时处于瘫痪状态,不能及时进行应急通信,此时选择卫星接入的方式可以有效进行应急通信。因此,采用卫星导航定位系统应急通信系统融合方案可以在不同情况下实现铁路应急通信的指挥调度。北斗系统可以同时提供定位与短报文通信的功能不同于以往的任何设备,非常适合在灾情信息采集与灾害应急指挥中应用,可为减灾救灾部门提供及时、高效、可视化的信息采集分析和指挥调度服务。海事北斗系统在海事上的应用主要包括船只监控、应急搜救、海洋工程、河道监测、港口引水、港口自

165、动化作业等。目前,在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备,使海上和水路运输更为高效和安全。无论水上装备如何设计,最终无法落脚到定位、导航、通信等基本需求之上,北斗技术作为在这几方面都可以发挥作用的“全能战士”,我们更应充分挖掘它的潜力,将其作为未来标准竞争的基石。北斗系统将在任何天气条件下,为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时,北斗系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。根据2022 中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书,北斗系统已经在海洋事务、渔业生产等领域深入应用,海事公务船的北斗装备率已经达到 100。民航北斗系统在民航上的应用主要包括运输航空、

166、通用航空以及无人驾驶航空器。卫星导航是未来民航运行的核心与关键。推动北斗卫星导航系统的民航应用,就是要构建以北斗系统为核心,其他星座兼容、互操作的双频多星座 GNSS 技术应用体系;按照“从易到难,从便携到机载,从监视到导航,通用运输统筹推进”的总体实施路径,逐步实现北斗系统民航行业应用“全覆盖、可替代”,为运输、通用航空及无人驾驶航空器提供精确完好、安全可靠的导航服务,为空中交通提供全空域监视服务。根据北斗系统的建设进度,结合民航发展现状与需求,中国民航北斗卫星导航系统应用实施分为近期(2019 年2021 年)、中期(2022 年 2025 年)和远期(2026 年 2035 年)三个阶段

167、,具体目标分别为:51IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日近期目标:基本实现北斗系统通用航空低空空域定位及监视应用,完成北斗系统运输航空器追踪监控及授时应用典型示范,推动民航业高质量发展。中期目标:全面实现北斗系统通用航空定位、导航与监视应用,基本完成北斗星基增强系统运输航空定位导航应用,全面推动北斗系统运输航空导航及监视应用,实现大型无人机混合空域运行典型场景应用,积极支持“一带一路”沿

168、线国家民航应用北斗。远期目标:构建以北斗系统为核心的,与 GPS 等其他星座兼容、互操作的双频多星座 GNSS 技术应用体系,逐步实现北斗系统民航行业应用“全覆盖、可替代”,为运输、通用航空及无人驾驶航空器飞行提供精确完好、安全可靠的导航服务,为空中交通提供全空域监视服务,全面升级民航安全水平、空域容量、运行效率和服务能力,为新时代民航强国发展提供强大技术支撑,进一步推动北斗全球民航应用。智慧网联汽车北斗系统在智慧网联汽车方面的应用主要包括车路协同、自动驾驶、高精度地图、交通大数据等。北斗系统与智能网联汽车两者在融合中相互促进。智能网联汽车推动了北斗系统朝着向更高精度、增强干扰性、消除定点盲区

169、、多融合的趋势发展,而北斗导航系统全时空、全时域、无盲点、高精度的这种趋势,同样助力智能网联汽车从辅助驾驶向自动驾驶迈进,从信息发送往信息共享进行推进,由封闭场景应用向开放道路的实际尝试。针对“智能交通”应用场景,国家进一步推进“北斗+智能网联汽车”协同发展,并确定北京、上海、广州、武汉、重庆、深圳、厦门、南京等 16 个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市。通过地基增强,即将北斗的天基系统(空中设施)和地基系统(地面配套设施,如电线杆、固定建筑等)相结合的方式,从而极大提高定位精度的技术。当前,北斗系统能够在定位对象的时速高达 80 公里时,将定位误差控制在 2 厘米。共享经

170、济北斗系统在共享经济方面的应用主要包括共享单车、共享充电桩等。共享单车方面,通过高精度导航定位、位置报告、北斗地基增强系统等功能,北斗技术可以帮助运营平台做到人、车、后台信息有效互通。对管理部门而言,在单车管理方面应用北斗系统,为行业管理提供了更加便捷、高效的技术手段,将能够规范行业良性发展。对企业而言,能够更准确追踪车辆和运维位置,降低资产运营损失,还可以结合大数据管理平台,实现智能调度运营,优化车辆调派。对市民而言,北斗系统高精度定位功能的应用,使得共享单车定位更准确,用户能更容易找到可用车辆,提升了市民用车体验。据统计,搭载国产北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享单车投放已突破 500万辆

171、,全面覆盖全国 450 余座城市。未来北斗芯片级高精度定位将更快速、更广泛地应用于以共享出行为代表的大众消费领域。共享充电桩方面,由于北斗系统的可靠特性,可大大加强了充电设施运维的智能化,实时监控充电桩状态,可在云端与电动汽车互联互通,同时也有利于实现精细化管理。2、智慧物流近年来,中国智慧物流市场规模呈高速增长状态。数据显示,2020 年中国智慧物流市场规模近 6000 亿元,2021 年中国智慧物流市场规模达 6477 亿元,同比增长 10.9%。随着物流业与互联网融合的进一步深化,我国智慧物流市场规模不断增长。有研究机构预测,2023 年中国智慧物流市场规模将达 7903 亿元。52物联

172、网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 在智慧物流领域,北斗扮演不可或缺的重要角色,目前主要应用于物流配货、车辆调度与监控、快件监控、物流无人车等方面,众多物流企业采用了北斗终端设备,北斗与物流业的融合加快了建设智慧物流的步伐。通过对车辆速度和路线的实时监控,保障驾驶安全;结合北斗系统的地理位置数据,进行数据分析和挖掘,定制了仓储和站点急需上门接货的位置信息,定制服务线路,提高物流效率,管控成本

173、,也让信息更透明,让查看物流信息的买家看到最便捷的配送路线。此外,一些电商平台也开始利用北斗使物流变得更智慧,国内电商平台还研制出了北斗智能车载终端及人员佩戴式手环设备等北斗产品,据初步测算,超过万家的传统商贸企业、中小企业、物流企业享受到了基于北斗导航技术的电商物流体验。将北斗卫星导航技术应用到智慧物流中,将让运输信息透明化、数字化、可追溯化,帮助管理者做出更加科学高效的决策,最大限度地提升用车率和控制运营成本,极大促进智慧交通、智慧城市、智慧生活的发展建设。3、城市综合管理城市综合管理的范围比较宽泛,一般包含市容市貌管理、环境卫生管理、“两违”治理、渣土管控、案件办理、景区 管理等多类需求

174、。而北斗系统在城市综合管理方面的应用涉及到文旅方面的景区管理和文物管理相关场景,环卫方面的车辆/人员监控和调动以及其他的市政管理等内容。当前,随着移动位置服务、智慧城市建设、物联网建设的快速发展,北斗系统正以更加开放和融合的姿态拥抱城市建设,未来也将进一步向着多源融合,越来越适应复杂室内外综合环境的高精度、大覆盖、高实时、高可靠、低成本、可扩展等要求,最终实现真正的智慧城市的成熟应用。B 行业市场典型应用-自动驾驶一、自动驾驶高精度定位技术分类高精度定位技术根据使用的硬件不同,可以分为三大类:卫星导航(GNSS)、惯性导航(INS/IMU)、环境特性匹配定位。卫星信号定位:以 GNSS 系统为

175、主,结合 RTK 实现厘米级定位。GNSS 系统需使用 RTK 载波相位差分技术等增强技术,达到厘米级定位精度,由于实际环境、通信情况等因素会影响高精度定位算法的准确性,依赖于长时间积累实现算法迭代。53IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日惯性导航定位:不依赖任何外部信息,属于自主导航定位,依靠惯性传感器(IMU)获得加速度和角速度信息,并由此推算获得当前位置和方位。惯导系统可分为平台式惯

176、导系统和捷联式惯导系统两大类。捷联惯导系统(SINS)是在平台式惯导系统基础上发展而来的,结构简单,具有可靠性高、体积小、重量轻、造价低的优势,高速大容量的数字计算机技术和高精度陀螺仪技术的发展,因此捷联导航系统在低成本、短期中精度导航中呈现出逐渐取代平台式系统的趋势。环境特性匹配定位:利用车载摄像头、激光雷达等传感器,感知周边环境,用观测到的特征和数据库里的特征地图进行匹配,得到车辆的位置和姿态。毫无疑问,完成智能驾驶的高精度定位,需要这三大类技术融合来实现,技术的大趋势是多元融合、异构冗余。对于任何一个物理量的观测,都采用多重传感器取长补短的方式。二、明星组合:卫星定位与惯性导航在众多高精

177、度定位方案中,仅 GNSS 卫星定位为车辆提供绝对定位信息。卫星导航和惯性导航组合使用,可在隧道、城市峡谷、高架桥等复杂场景提供稳定的绝对位置信息。因此,在自动辅助驾驶系统开发中,卫星定位和惯性导航定位两者的结合(卫惯组合)逐渐被认可,两者信息的互补性,可以更好的发挥系统的优势。发展至今,部分 L2+车型均搭载卫惯组合导航,行业需求逐步刚性,部分汽车新势力均规划搭载高精度定位,近期各主机厂相继推出数十款搭载高精度定位技术的车型。预计,惯性导航有望成为 L3 及以上自动驾驶的标配产品。因此,惯性导航系统有望凭借其自主性成为自动驾驶高精度定位中必不可少的关键部件。三、卫惯组合的优点分析惯性导航具有

178、较强的自主性,不依赖于外部信息,也不受外界电磁干扰的影响,数据更新频率高,且是所有定位技术中最容易实现与其他传感器提供的定位信息进行融合的主体。惯性导航作为定位信息融合的中心,将视觉传感器、雷达、激光雷达、车身系统信息进行更深层次的融合。因此卫惯组合优点如下:精度高:GNSS 和 IMU 单独定位达到厘米级,IMU 可以对车辆轮速,方向盘转角,其他传感信息结合,进一步提升定位精度。适用场景多:GNSS 提供全天候,全天时,绝对位置准确的定位;汽车进入隧道道或地下车库等卫星信号丢失的领域,IMU 会根据失效前感知到的道路信息对汽车航迹进行推演,使得车辆保持安全行驶。可靠性提高:IMU 可验证 G

179、NSS 定位的自洽性,对于无法自洽的 GNSS 数据进行过滤和修正。C 行业市场典型应用-智慧农业随着我国北斗卫星导航系统正式投入使用,在国家和各地农业相关政策的推动下,北斗卫星导航技术作为农业机械智能化技术中的一项关键技术,已经应用于耕、种、管、收等农业生产各个环节,并在生产实践中取得了良好的应用效果。54物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日目前,基于北斗系统的农机自动驾驶系统超过 10

180、 万台/套,安装农机定位、作业监测等远程运维终端超过 45 万台/套,接入国家精准农业综合数据服务平台的农机装备超过 25.8w 台,全国全系统装备北斗导航设备作业面积 6000 万亩以上。一、北斗智慧农业发展现状在农业领域里,北斗不仅提供简单的定位信息还与传感器技术、液压控制相结合实现农业机械的全程自动化。我国已经建设了精准农业北斗农机自动导航驾驶系统和作物生产管理专家决策系统。它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库;支持作物生产管理的数据资源的数据库;作物生产管理知识、经验的集合知识库;基于数据、模型、知识库的推理程序;人机交互界面程序等,自动控制精密播种、施肥

181、等。而且,田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备可以利用北斗特有的短报文功能实现实时监控。据统计,全国已有将北斗终端作为标准配置的农机企业 45 家,已安装农机自动驾驶系统超过 10 万台,安装农机定位、作业监测等远程运维终端超过 45 万台/套,全国接入国家精准农业综合数据服务平台的农机装备达到 25.8 万台,实现了跨企业农机作业数据整合,水稻、小麦、玉米等主粮作物收获和拖拉机作业的 24 小时动态监测。农机自动导航有利于提升标准化作业,增强土地利用率、农机作业效率以及降低劳动强度。现阶段我国农机自动驾驶渗透率极低,有较大提升空间。但是随着时间的推移,基于北斗+5G

182、的无人驾驶农机、植保无人机等智能化设备进军农业生产一线,北斗农机与植保无人机设备销量持续增长。二、北斗智慧农业发展推动力1、政策补贴推动智能农机产品普及,农机自动驾驶渗透率有望提升。近年,国家陆续引发相关通知,大力支持自动导航、推动农机智能化普及:明确指出推广使用智能终端和 应用智能作业模式,深化北斗系统在农业生产中的推广应用,并将部分重点补贴测算比例 从 30%提高至 35%;2025 年推广应用加装北斗终端的农业机械不少于 50 万台。根据农业农村部数据,2020 年农机自 动驾驶系统销售 1.7 万套,同比增长超过两倍,受益于国家农机补贴政策、北斗系统不断 升级以及土地流转面积增加,未来

183、我国农机自动驾驶系统或将维持高增长,预计 2025 年 农机自动驾驶销量达 11.5 万套。2、智能作业机械集成和多机作业远程交互与共享,大幅提升农业作业效率。基于北斗/GNSS/INS 组合导航定位技术,开发出北斗农机自动导航控制系统、卫星平地系统、农机生产信息化管理平台、土地整平解决方案、智能喷雾控制解决方案等,可实现智能作业机械集成和多机作业远程交互与共享,大幅提升农业作业效率。55IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日

184、 深 圳 站 9 月 20-22 日3、无人机精准飞行市场呈现快速增长,大幅提升了高精度市场规模根据中国卫星导航定位协会相关研究,基于北斗+5G 的无人驾驶农机、植保无人机等智能化设备进军农业生产一线,北斗农机与植保无人机设备销量持续增长,越来越多的农机被纳入相关服务平台进行远程作业和农机工况监测;高精度应用的精细化施工、精准农业、智能网联汽车等细分市场呈现稳定增长态势,由于无人机在农业和在抗击新冠肺炎疫情中所起到的巨大作用,包括植保、物流、消杀、侦查、监视等在内的无人机精准飞行市场呈现快速增长,大幅提升了高精度市场规模,相关产品及服务总收入超过 150 亿元。D 大众消费市场分析2022 年

185、年初,工信部发布关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见,指出北斗卫星导航系统是支撑我国经济社会发展的重要空间基础设施,北斗三号系统开通后,提高北斗产业支撑能力、扩大北斗应用普及率已成为促进北斗产业发展、保障国家安全的重要任务。目前,北斗系统已逐步形成深度应用、规模化发展的良好局面,全面赋能各行各业并实现显著效益,正在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品定位功能的标准配置。1、总体概况随着政府部门以及产业链相关企业等各方势力的推动,面向规模大、占比高、影响面广的大众消费领域拓展北斗应用,取得积极成效:首先是产业供给能力明显增强。近年来,工信部大力支持北斗短报文、高精度、低功耗等芯片/模块的研发

186、和产业化,不断改进工艺、提升性能、降低成本。其次是服务基础设施逐步健全。完善北斗网络辅助公共服务平台能力建设,支持车道级应用,2022 年上半年,平台北斗活跃用户量平均每日 4030 万,业务量每日 3.2 亿次。然后是北斗应用规模不断扩大。预计到 2031 年,全球 GNSS 设备安装数将超过 100 亿台。大众消费类细分市场再次占据解决方案主导地位,与出行旅游与健康、道路与汽车,贡献 GNSS 应用设备的最大份额,达到 98之多。与 GNSS 接收机全球出货量类似,GNSS 设备安装数的最大份额由消费解决方案市场所占据,占 2021 年全球 GNSS 安装设备的 89和 2031 年全球安

187、装总数的 86。未来十年全球份额将略微下降 3,这主要是受智能手机使用寿命的延长所导致的出货量下降的影响。与此同时,随着车载系统在新车出货量中的应用和集成的不断增加,道路和汽车细分市场在全球 GNSS 设备安装基数中的份额将从 2021 年的 9增长到 2031 年的 12。56物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 2、手机应用情况智能手机高精度定位也是推动北斗大众高精度位置服务应用的关键

188、所在,目前手机定位精度仍有提高的空间,其制约因素主要体现在以下两个方面:一方面是手机上的硬件条件,智能手机集成度高,采用的超小型线极化天线信号损耗大,原始测量数据质量非常差。另一方面就是手机采用的定位方法,普遍都是卫星导航系统提供的标准单点定位服务,其定位精度无法满足高精度应用需求。截止 2022 年,中国境内申请入网的智能手机中,有 128 款支持北斗定位,出货量接近 1.4占去年上半年总出货量的 98%以上。3、可穿戴应用利用北斗室内外快速定位和短报文功能,鼓励企业开发融入北斗技术的可穿戴设备产品,提供面向老年人的寻人、健康监测预警、紧急呼救等服务,以及面向儿童的实时位置查询,意外危险救助

189、,入离校(家)告知、失踪追查等服务。E 特殊应用领域分析特殊市场方面,涉及军用、警用、防灾减灾、应急救援、公共安全等领域。近两年,北斗相关产品及服务在这些细分市场得到大量应用部署,从而推动特殊市场总体保持稳定增长。军事应用方面,在卫导航系统出现后,导弹的制导不再是传统的惯性制导和红外制导,而是出现了利用卫星定位系统来进行制导的精确制导导弹。例如在海湾战争表现得较好的战斧式巡航导弹。如果把导弹连入物联网,在北斗系统准确定位导航的辅助下,导弹的生存力和制导精度可以实时地掌握,一旦有什么变化,可以随时调整,提高了打击精度,特别是对移动中的物体。防灾减灾方面,北斗系统在防灾减灾领域的主要应用覆盖了灾情

190、上报、灾害预警、救灾指挥、灾情通信、监测楼宇桥梁水库等众多方面,近两年在这方面也起到了非常重要的作用。北斗系统特有的短报文与位置报告功能能够实现灾害预警速报、救灾指挥调度和快速应急通信,极大地提高灾害应急救援反应速度和决策能力;返向链路是北斗国际搜救服务的鲜明特色,利用 MEO 卫星提供的返向链路服务,可为遇险用户提供遇险信息的确认消息,可提升搜救效率、搜救成功率,更好地对遇险用户进行心理安慰。警用方面,卫星导航系统是公安指挥调度中不可或缺的技术手段,在公安工作中发挥了重要作用。据不完全统计,全国公安机关各类警用设备中具有卫星定位功能的比例超过 50%。由于反恐、维稳、警卫、安保等大量公安业务

191、的敏感性和保密性,依赖国外卫星导航技术存在巨大安全隐患。因此,在公安业务领域逐步推广使用我国研制的北斗卫星导航系统成为一种必然趋势和内在要求。应急救援方面,北斗系统的出现,为进一步强化消防救援能力提供了新技术。基于北斗系统的预警平台会自动弹出火警位置,同时显示楼宇周围消防栓分布状态。这些都是通过北斗系统厘米级高精度定位实现的。消防栓有没有水压、位置在哪都可显示,大大方便了救援。57IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳

192、 站 9 月 20-22 日北斗产业风险与发展趋势预测A 北斗产业风险分析关于北斗产业可能面临的风险,本部分将从宏观经济、政策、人才、技术等方面进行分析。1、宏观经济风险。北斗行业市场需求与宏观经济密切相关,当下国际环境动荡,加之国内经济增长面临三重压力,某种程度上给会北斗产业链上的企业的经营带来不利的影响。因此需要产业链上的企业将密切关注宏观经济的变化情况,稳字当头,重点突破,建立创新机制,整合内部资源,形成合力。2、政策风险。出于国家发展战略考虑,中国政府仍会将物联网作为重点发展领域,其中就包括定位终端行业,但是宏观调控具有不确定性,不排除政府由于经济因素、政治因素、宏观调控等因素,出台针

193、对行业的限制政策,若室外定位终端企业不能及时应对,将造成政策风险。此外,国防信息化建设不及预期风险。北斗三号高精度导航应用率先在特殊市场应用,一定程度上受国防信息化支出、行业资本开支影响,存在国防信息化不及预期的风险。3、人才风险。以芯片企业为例,其业务所涉足的领域专业性和技术性强,对人才素质要求高,近年来随着国家对硬科技的鼓励和支持,对人才的抢夺竞争日益加剧,芯片公司将面临人力资源成本不断上升、技术人员和核心骨干缺乏的风险。同时,随着卫星导航技术与人工智能、惯性导航、视觉等技术的融合,叠加外部环境的不确定性增加,对产业链相关企业的管理和规划能力也提出了更高的要求。4、技术风险。短期来看,5G

194、、云计算、无人驾驶技术的发展和应用将加速室外定位终端产品的升级和迭代,这将对室外定位终端性能和功耗提出更高的需求。若不能及时满足,行业将面临价格战的恶性竞争。此外,从技术更迭的角度讲,更迭的速度在加快,室外定位终端企业在短时期内满足客户和市场的更高要求的难度变大;从研发周期上看,室外定位终端研发周期一般长于 1 年,短期由于新兴技术的出现,将加速室外定位终端需求的升级,短期内对外定位终端企业或无法及时满足市场需求而损失市场份额。此外,部分行业产品研发和市场推广应用周期较长,需要较长的周期才能产生经济效益,未来存在新技术和新产品不能预期完成和有效转化为客户订单的风险。B 北斗产业趋势分析关于北斗

195、产业未来发展趋势,本报告总结了以下发展趋势,分别从技术、产品、应用、市场、产业链及服务层面进行展望:第一、技术融合发展。北斗与地面网络协同、多种地面定位技术的协同以及室内外协同的高精度无缝定位技术已成为未来的发展趋势,如融合惯性导航、视觉、图像识别等感知技术,此外还将促进北斗与 5G、物联网、车联网、卫星互联网等新技术的融合创新。重点突破短报文集成应用、融合卫星/基站/传感器的室内外无缝定位、自适应防欺骗抗干扰等关键技术,加快推进高精度、低功耗、低成本、小型化的北斗芯片及关键元器件研发和产业化。06Part58物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8

196、 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日第二、国产替代趋势更加明显。北斗用户段上游芯片、板卡与天线的国产替代均已取得较大进展,上游元器件的国产化水平不断提升:高精度市场,国产替代已基本完成。但从芯片层面看,我国导航芯片技术已经迈入先进国家的行列,国产替代的趋势已经不可阻挡。第三、产品向着多模多频发展。从定位可靠性来说,北斗卫星定位正在由依靠单模单频、单模双频的定位方式,开始向多模多频系统发展,从场景和效果角度来看,高连续、高可靠的、瞬时高精度定位方向将会成为重点研究方向。第四

197、、产业链企业业务纵向延伸加剧。由于卫星导航行业下游较分散,行业内企业横向并购的整合往往较为困难,规模效应不明显。因此行业内企业大多采取纵向延伸的策略,通过收并购或自主研发,进入上下游环节,提升供应链能力,提升整体核心竞争力,从而获得更好经营业绩。尤其,处于中下游的企业向上游不断拓展,多家卫星导航行业的终端制造商和系统集成商,抓住北斗三号系统建成开通、高精度需求有望快速增长的机遇,开始自主研发卫星导航芯片等基础器件,向产业链上游延伸。目前上市公司中已有多家企业形成了覆盖上下游全产业链的布局,如海格通信、北斗星通、华测导航、中海达、振芯科技、华力创通、合众思壮、司南导航等。未来,形成覆盖上下游全产

198、业链布局的卫星导航头部企业仍将会有增长。此外,除了在北斗用户段寻求业务拓展,形成覆盖用户段上下游全产业链布局以外,更有甚者,部分企业业务布局触及到商业雷达卫星星座。第五、应用场景化要求攀升。在技术已经相当成熟的今天,定位服务的成功已经不再是单纯拼的产品,加之基于物联网的碎片化的特点,市场越来越需要从数据采集、传输、分析、决策和执行的闭环解决方案,所以在丰富产品线的方向上越需要以场景化为主,围绕场景化进行拓展。因此,能否打造可行的“场景化解决方案”实现商业落地,这背后体现的不仅有一家企业的技术积累,还有整合能力及服务能力。第六、市场增长空间聚焦在中下游的民用市场。北斗三端应用需求增长强力拉动产业

199、链各环节蓬勃发展,行业应用和大众应用全面打开。未来,民用需求将被彻底激活,带来强劲的市场增长,尤其其下游的增值服务将逐渐成为最大收入来源。第七、海外市场开拓加速。根据官方资料显示,北斗系统服务已经覆盖 200 多个国家和地区,用户突破一亿,日服务达两亿次,全世界一半以上的国家都已开始使用北斗系统。再者,全球范围内已经有约 140 个国家愿意与北斗系统签下合作协议。这些都意味着北斗系统在海外市场上有巨大的市场空间等待挖掘,未来海外市场必将加速开拓。第八、高精度应用市场不断壮大。高精度应用的精细化施工、精准农业、智能网联汽车等细分市场呈现稳定增长态势。此前由于无人机在农业和在抗击新冠肺炎疫情中所起

200、到的巨大作用,包括植保、物流、消杀、侦查、监视等在内的无人机精准飞行市场呈现快速增长,大幅提升了高精度市场规模,可以看到高精度应用明显呈现泛在化和规模化趋势。随着智能驾驶渐行渐近,组合导航产品将成为高等级自动驾驶车型的标配,有望开辟新的蓝海。北斗芯片级高精度定位将更快速、更广泛地应用于以共享出行为代表的大众消费领域。此外,北斗智慧港口应用市场、北斗矿山治理应用市场、北斗车路协同应用市场成为北斗应用的新兴市场,呈现出较快增长态势。59IOTE 2023物联网展物联网产品、方案,尽在 IoT 库 展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联

201、 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日结束语北斗卫星导航系统作为我国具有独立自主知识产权的技术未来将更好地服务于物联网产业的发展,更好地服务于国民经济和国防建设。在物联网应用中,信号需要对网络中的每个物体进行精准的导航和位置服务,而北斗卫星导航系统准确的定位、导航和授时功能正好满足需求。在北斗卫星导航系统的支持下,物联网应用范围也将不断得到拓宽。在万物互联的当口,北斗卫星导航系统注定与这场物联网盛宴紧密相关,北斗卫星产业变局正在发生,新的产品形态、产业生态、市场格局、应用版图正在形成。关于北斗卫星的这一切内容,在 AIoT 星图研究院即将发布的北斗室外

202、物联网定位市场调研报告(2023 版)将会有较为全面的呈现。在此,非常感谢参与本次市场调研的企业的鼎力支持,他们向我们传递了非常可贵的行业信息,这些信息是形成本次报告最重要的支撑。最后,因各方面原因的限制,我们无法与所有低功耗远距离物联网技术相关企业一次进行深度的交流,在获取市场信息与行业观点方面难免存 在不充分的地方。因此,若您对报告的内容有疑问或者愿意将更多的观点 与我们进行分享、探讨的话欢迎与我们联系。60物联网产品、方案,尽在 IoT 库 IOTE 2023物联网展展 位 预 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 国 际 物 联 网 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日

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