2020年中国北斗卫星导航系统产业发展前景规划研究及投资建议指导咨询

全球卫星导航系统由空间段、地面段及用户段三部分构成。全球卫星导航系统（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。其中，全球卫星导航系统主要包括空间段、地面段及用户段三部分：

1）空间段：主要由导航卫星组成；

2）地面段：由主控站（负责管理、协调整个地面控制系统）、地面天线（在主控站的控制下，向卫星注入寻电文）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；

3）用户段：主要由接收机和卫星天线等组成。

建设自主的卫星导航系统战略意义明显：

1）国家安全：卫星导航系统是保障国家安全、实现自主可控的重要基础，能够避免在未来的战争中受制于人，同时还具备了反制敌人的手段；

2）经济效益：自主研发的卫星导航系统能够省去原先引进国外系统的巨额资金，还能够将本国的系统低价服务国内用户，使更多的行业广泛应用，助力经济社会的发展，同时还可以将本国的系统投放到国际市场，参与国际竞争，以赚取外汇；

3）技术储备：科学技术的发展永不止步，发展自己的卫星导航系统，就有了相应的技术储备，或将在新一轮科技革命中抢占制高点。

北斗导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，打破了美国 GPS 的垄断。北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。北斗系统在 2000 年开始启动，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统，也使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家，北斗系统打破了美国 GPS 系统垄断的局面，增强了我国在国际卫星导航领域的话语权和主动权。

全球四大卫星导航系统：目前，比较完善的全球卫星导航系统已有四大系统,仅GPS 及GLONASS完成全球组网，四大系统内呈现出多方竞争的局面：

1）美国 GPS：1994 年完成全球组网，高达 98%的全球覆盖率。GPS 始于 1958 年，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS，目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于军事情报搜集、核爆监测和应急通讯等，到 1994 年，全球覆盖率高达 98%的 24 颗 GPS卫星星座己布设完成。同时，为满足与日俱增的军民用户市场需求，美国实施 GPS 现代化计划，加强GPS对美军现代化战争中的支撑，继续保持其在全球民用导航领域中的领导地位。

2）俄罗斯 GLONASS：前苏联于 1995 年完成组网，2010 年正常运行。GLONASS最早由苏联于 1976 年启动，后由俄罗斯继续该计划，并与 1995 年完成组网，由 24颗卫星组成，原理和方案都与 GPS 类似。2007 年开始运营，当时的服务范围仅为俄罗斯境内，至 2009 年，拓展至全球。由于 GLONASS 一开始就没有加 SA 干扰，其民用精度优于 GPS。但其应用普及远不及 GPS，这主要是俄罗斯没有开发民用市场。

3）欧盟 Galileo：欧盟于 1999 年初正式推出伽利略计划，现已基本实现全球信号覆盖。欧盟于 2001 年 3 月启动 Galileo 的卫星信息系统研发方案，主要是由三十颗卫星共同组合而成。2012 年 10 月，欧洲成功的发射了伽利略导航卫星，建立起相应的卫星网络，目前，伽利略导航系统已基本实现全球信号覆盖，预定于 2020 年实现全部卫星组网。

4）中国北斗：国内北斗系统建设“三步走”，预计 2020 年完成全球组网。北斗卫星导航系统于 1994 年开始研发， 北斗系统实施“三步走”发展战略：第一步，2000 年建成了北斗卫星导航试验系统解决我国自主卫星导航系统的有无问题；第二步，建设北斗卫星导航系统，2012 年形成区域覆盖能力；第三步，2020 年左右，形成全球覆盖能力。截至目前，北斗卫星导航系统的一号和二号系统已经顺利完成组网，北斗三号完成基本系统建设，提供全球服务，定位精度 3.6 米。未来还将提供星基增强、短报文通信、国际搜索救援、精密定位等新服务，并向全球播发性能更优的导航信号。

北斗系统主要功能：北斗系统具有短报文通信、高精度定位等功能，在全球四大卫星导航系统中后来者居上。

一是短报文通信：北斗卫星导航系统采用卫星无线电测定（RDSS）与卫星无线电导航（RNSS）集成体制，既能像 GPS、GLONASS、GALILEO 系统一样，为用户提供卫星无线电导航服务，又具有位置报告及短报文通信功能， 短报文通信是北斗系统特有的功能。短报文是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间能够通过卫星信号进行双向的信息传递，而 GPS 只能单向传递。短报文意味着信息传递的效率更高，比如在普通移动通讯信号不能覆盖的情况下，北斗终端就可以通过短报文进行紧急通讯。

二是高精度定位：北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。北斗系统能够通过多频信号组合使用等方式，在形式上做到兼容、互操作其他导航系统，以提高服务精度。同时，北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。2018 年 12 月 27 日，北斗系统提供全球服务，全球定位精度达 3.6米，亚太区域定位精度达 2.6米。

北斗 2020 年主要发展战略：北斗系统实施“三步走”发展战略：第一步，2000 年建成了北斗卫星导航试验系统解决我国自主卫星导航系统的有无问题；第二步，建设北斗卫星导航系统，2012 年形成区域覆盖能力；第三步，2020 年左右，形成全球覆盖能力。截至目前，北斗卫星导航系统的一号和二号系统已经顺利完成组网。

（1）2000 年-2003 年，北斗一号系统（3 颗卫星）已经建成，向中国提供服务。1994年，我国正式立项开始北斗卫星导航试验系统的研制，“北斗一号”系统是由 3颗导航定位卫星组成的，前两颗发射于 2000 年，第 3 颗发射于 2003 年。北斗一号的服务区域在东经 70-140 度之间、北纬 5-55 度之间，定位精度优于 20 米。北斗一号的建成解决了当时的国家对 PNT 服务的急需，它不仅可以定位授时，还可以进行短报文通信，为发展后续的北斗二号、北斗三号全球系统奠定了坚实基础。

（2）2012年年底，北斗二号系统（16 颗卫星），建设完成，向亚太地区提供服务。2004 年我国启动北斗二号卫星导航系统的建设，北斗二号”卫星导航系统由 16 颗卫星组成，2007 年发射了一颗试验卫星，2012 年发射的第 16 颗卫星发射成功，与先期发射的15颗卫星实现组网，从而完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。“北斗二号”并不是“北斗一号”的简单延伸，它克服了“北斗一号”系统存在的缺点，提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务。“北斗二号”系统，除了还不能达到全球覆盖，从性能方面讲已经与美国 GPS 不相上下，甚至在互动性上优于 GPS。

（3）2020 年前后，建成北斗全球系统（35 颗卫星），实现全球覆盖，向全球提供服务。北斗三号系统的建设自 2016 年 9 月正式启动；2017 年 11 月，开启北斗卫星导航系统全

球组网的新时代；2018 年通过 10 箭 19 星完成北斗三号基本系统建设，基本满足“一带一路”建设战略需求；2019 年，计划发射 8-10 颗卫星；到 2020 年，将完成 35 颗“北斗三号”卫星的组网，向全球提供相关服务，包括自主导航、定位、授时、局部地区位置报告和短报文通信功能。届时北斗系统精度将进一步提升，且北斗特有的短报文通信功能将进一步提升，容量提升 10 倍，单次报文长度 1000个汉字。

北斗卫星密集发射，拉动产业投资机会。“北斗三号”计划发射 35 颗卫星实现全球组网，截止 2019 年 5 月 17 日，“北斗三号”计划已累计发射 22 颗卫星，仍有 13 颗卫星尚待发布。据新华网报道，2019 年 5 月 22 日，第十届中国卫星导航年会在北京召开，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在会上透露：“我国今年还将发射 6-8 颗北斗三号卫星，明年计划再发射 2-4 颗北斗三号卫星，至 2020 年底全面完成北斗三号系统建设。”我们分析认为，随着北斗三号卫星的发射，上游产品配套需求及下游场景应用领域将进一步得到拓展，从而带来行业整体需求持续扩大，北斗产业迎来布局良机。

军用市场规模：北斗导航系统提供的是全天候、全天时的高精度、高可靠定位、导航和授时功能。北斗导航系统是武器装备效能的“倍增器”和信息化战争的重要资源，是开展军事行动、打赢信息化战争的基础，也是我国军队信息化建设的重要内容。当前，我军正处于由机械化向信息化转型发展的关键时期，十九大中明确军工电子信息化建设目标。2020 年北斗组网完毕后，我国将形成以北斗导航为纽带，以各个作战单元为节点，构建完成完善的作战体系，将能大幅提升中国军队的作战能力，有利于我国军队信息化建设提速。预计 2025 年我国军用北斗导航市场规模有望超 250 亿元。

北斗三代将于 2020 年组网完成，或助力国内军工信息化建设提速。在十九大报告对于国内信息化建设制定了明确的时间表，“国防和军队建设进入了新时代，要确保到2020年基本实现机械化，信息化建设取得重大进展 ”，同时，十九大报告指出“力争到2035年基本实现国防和军队现代化，到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队”，由此可见，国内军工信息化建设日益被提上日程。2020年，北斗三代将组网完成，我们认为，北斗三代组网完成将显著提升武器装备平台效能，有助于实现各军兵种、装备互联互通的目标，助力国内军工信息化建设提速。

北斗三代建成后，未来国内军用北斗系统或将达世界先进水平，做到兼具独立性、全球性及攻击性。1）独立性：独立自主的北斗系统能让我国军队摆脱对外国导航系统的依赖，尤其是美国 GPS；2）全球性：北斗从一代发展到三代，涵盖范围从中国、亚太，扩展到全球，2020 年北斗系统将完成组网，其强大的导航能力对于军队的军力投射将大有助益；3）攻击性：由于北斗能够运用在战机、船舰、导弹（包括核弹）等各式攻击性武器上，精准导引能力能让我国军队的战略及战术性武器如虎添翼，让我国的军力态势更具有攻击性与威慑性。

民用市场规模：北斗系统主要有行业市场、大众市场及特殊市场三大应用市场：

1）行业市场：主要包括交通运输、电力应用及农业等行业，目前行业市场处于规模化应用发展期，未来增长速度有望加快；

2）大众市场：主要包括智能网联汽车、智慧城市及可穿戴设备等市场，大众市场处于标配化应用启动期，未来增长潜力巨大；

3）特殊市场：主要包括公安、防灾减灾等市场，特殊市场处于维持稳定增长期，仍是北斗行业需求扩张的重要领域之一。

预计 2020 年北斗系统将拉动超过 3000 亿元规模的市场份额。据人民网报道，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在年会上接受记者采访时表示，我国卫星导航产业产值在 2018 年已超过 3000 亿元，据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国北斗卫星导航系统市场竞争力分析及投资战略预测研发报告》统计数据显示：2020 年将超过 4000 亿元，其中，北斗系统将拉动超过3000 亿元规模的市场份额。