北斗行業的歷史機遇:高精度(上)
北斗行業的歷史機遇:高精度(上)
 

更新時間:2014/10/27 11:38:29
 


北斗行業的歷史機遇:高精度(上)

作者:宏源證券 趙國棟 顧海波

投資要點:

(一)北斗三頻系統為國內企業帶來彎道超車機會,時間窗大約3~5年

(二)高精度是北斗產業從“有沒有”到“好不好”轉變的關鍵

(三)軍工和行業應用需求最大,民用領域替代GPS進展緩慢

報告摘要:

(一)北斗B3頻段僅對內資廠商開放,極大提高定位精度。目前,北斗B3頻段沒有對國外廠商開放,僅對內資開放。而利用北斗獨特的三頻(B1/B2/B3)系統,定位精度將最高達到厘米級。考慮到市場對高精度的熱情,國內廠商占據了一個彎道超越GPS的極好機會。

(二)從“有沒有”到“好不好”,高精度是關鍵。目前北斗相關公司越來越多,應重點關注有先進核心技術的公司,重點解決性能“好不好”的問題。一旦應用開始放量,性能優異的核心器件最先獲益。同時,由于北斗要完成對GPS的替換,因此,北斗芯片一開始就要在性能和可靠性上與GPS芯片相當。性能的主要指標是高精度和高動態。關注那些有先進芯片和終端技術的公司

(三)軍工/公共安全/行業應用需求最大,消費類領域替代GPS進展緩慢。軍用北斗受國家軍事安全驅動,公共安全是維穩客觀需要,行業應用受政策驅動。從GPS的應用市場以及目前的政策分布看,交通運輸行業有可能最先放量且規模最大。由于技術和成本原因造成消費類領域替代GPS進展緩慢。

(四)重點公司:行業應用領域關注合眾思壯、北斗星通;合眾思壯通過收購全球第三的Hemisphere獲得高精度芯片和板卡技術,目前在國內技術領先;北斗星通芯片技術先進,目前已經規模出貨。軍事應用領域關注振芯科技,其在軍用終端的評測中獲得多項第一。華力創通在軍用領域實力也較強,民用領域芯片芯片已經開始出貨。

(五)風險提示。行業放量延期;芯片性能不達預期;市場對高精度需求不達預期;競爭加劇;軍隊采購延期。

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一、投資觀點概要

1.北斗三頻系統為國內衛星導航企業帶來行業性機會

現在中國的北斗系統,是世界唯一的三頻系統(B1/B2/B3),北斗系統在短期之內是全世界最領先的,這為國內衛星導航企業提供了一個彎道超車的機會。中國政府不會對國外企業公開B3頻數據,這對中國衛星導航企業是一個歷史機遇。

2.從“有沒有”到“好不好”的轉變,高精度是致勝關鍵。

在北斗二代組網期間,不少廠家通過自研和并購,形成完整的北斗產業鏈,打通“芯片—模塊—天線”甚至運營等環節,解決了北斗終端“有沒有”的問題。軍用和行業應用領域出現了一些示范性北斗運營項目,充分論證了北斗系統完全“可以用”。下一階段就是解決“好不好用”的問題。目前,市場上北斗終端已經存在不少,重點在于研發出性能優秀的芯片和板卡,以滿足市場需求,解決“好不好”的問題,屬于典型的技術驅動階段。特別是在有高精度高性能GPS做對比的情況下,北斗芯片的性能顯得格外重要。誰的芯片和終端性能卓越,誰就能在接下來的軍用和商用采購中占據主導。“好不好”的標準是高精度和高動態。高精度是行業應用的殺手锏,高動態是軍用殺手锏。以合眾思壯為例,該公司通過收購Hemisphere的高精度部門和配套業務,不僅獲得了該領域的一系列專利,同時也獲得了世界級的明星研發團隊,研發實力一舉躍至全球第三。公司已經推出兩款三模六頻的高精度板卡進行小規模測試。公司依托強大的研發平臺和優異的產品性能,在精準農業和公安領域已有斬獲。

3.軍用、公共安全和行業應用(特別是交通運輸)領域需求最大。

根據ag88旗艦的估算,北斗軍用市場大約在280億元的規模。由交通部等三部委聯合下發的《道路運輸車輛動態監督管理辦法》將于2014年7月1日執行,該辦法要求運營車輛安裝衛星。ag88旗艦預計,交通運輸應用將達每年300億元規模。同時,根據GPS的發展歷史,交通運輸應用是GPS規模最大,增速最快的領域。公安移動互聯終端市場處于發展初期,大客戶成為業務主體。公安部已下達文件不再選擇普通手機裝備。目前全國有近200萬警察、700萬協警,預計3-5年將有80%會選用加固型產品,近8000億維穩費用,行業拓展空間巨大。

二、四大全球衛星導航系統各有優劣

目前,共有4大主要的全球衛星導航系統,分別是:美國全球衛星定位系統(Global Positioning System-"GPS")、俄羅斯全球衛星導航系統(Глоба́льнаянавигацио́ннаяспу́тниковаясисте́ма-"GLONASS")、中國的北斗導航(Bei Dou(COMPASS)Navigation Satellite System)、歐盟的伽利略(GALILEO)。全球衛星導航系統主要應用在軍事、行業、大眾消費三大領域,通過衛星提供定位、導航、授時,其中我國的北斗導航系統還提供另外的雙向通信功能。美國的GPS是目前唯一全面運行的衛星導航系統,占據全球90%以上的應用服務,在系統的成熟性、服務精度等方面都處于全球最領先的水平。俄羅斯的GLONASS目前也正在恢復建設中,并能提供一定的應用服務。中國的北斗二代導航系統在2012年底完成亞太地區組網,并于2011年底開始試運營。歐盟的伽利略系統正在建設中。由于衛星導航系統對國家戰略安全以及民用領域起著重要作用,4大主流全球衛星導航系統所屬國都已經做出較為明確的規劃,計劃加速建設或升級來構建新一代衛星導航系統。

1、美國全球定位系統(GPS)

由24顆衛星組成,分布在6條交點互隔60度的軌道面上,精度約為10米,軍民兩用。美國的GPS導航系統建設始于上世紀60年代后期,通過軍碼(P碼)、民碼(C/A碼)兩種信號在軍用、民用領域中有著極為廣泛的應用。2000年,美國政府取消SA(Selective Availability)政策,GPS民碼精度得到極大的改善,利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到10米,極大的推動了GPS導航在民用產業的發展,目前GPS在民用領域占據壟斷地位,市場份額超過90%。目前美國正在加速部署第三代GPS導航系統,由洛克希德.馬丁公司和波音公司共同承擔的GPSIII衛星計劃于2014年交付及發射,導航精度將提升一個數量級,并有望引入北斗導航中的雙向通信功能,以確保GPS導航系統在全球技術的領先地位。

2、俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)系統

由24顆衛星組成,精度在10米左右,軍民兩用,設計2009年底服務范圍拓展到全球。俄羅斯GLONASS導航系統由前蘇聯于80年代建設,之后由于蘇聯解體導致GLONASS一直沒有得到較大的發展。2001年俄羅斯政府通過“GLONASS系統”聯邦目標計劃,宣布恢復建設,并于2007年取消所有民用限制。目前GLONASS導航系統市場規模比較小,主要是覆蓋俄羅斯境內以及周邊一些國家,隨著俄羅斯政府近年來加大了對GLONASS系統的恢復性建設步伐,以及新一代系統的迅速發展,GLONASS未來有望成為全球衛星導航產業重要的組成部分。

3、歐洲“伽利略”(GALILEO)系統

由30顆衛星組成,定位誤差不超過1米,主要為民用。2005年首顆試驗衛星已成功發射。已經于2008年開通定位服務。GALILEO導航系統是歐盟正在建設中的衛星地位系統,于1999年2月提出計劃,到2012年年底,已經有4個衛星在軌,預計到2014年底,將有18顆GALILEO衛星定位導航系統衛星進入軌道,并正式開始運營。但由于內部紛爭不斷,財務緊張,從目前進展看,很難按時完成組網。GALILEO導航系統是基于民用的全球導航系統,能與GPS和GLONASS系統實現互操作,主要提供公共服務(OS)、生命安全服務(SoLS)、商業服務(CS)、公共特許服務(PRS)、以及搜救服務(SAR)5種服務。

4、中國“北斗”系統

由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成。定位精度10米。2012年12月27日,北斗系統空間信號接口控制文件正式版正式公布,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。北斗導航系統是我國自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統,建設過程分為兩個階段,第一階段為北斗試驗導航系統(北斗一代),第二階段為北斗導航定位系統(北斗二代)。作為后起之秀,北斗導航系統獲得我國政府的大力支持,并提升為國家戰略高度來發展,2012年底已完成發射16顆導航衛星,實現了亞太地區組網;2020年前將完成發射35顆導航衛星實現全球范圍組網,并免費向全球提供導航定位信號。

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三、北斗導航是中國獨立研發和運營的全球衛星導航系統

(一)北斗導航系統簡介

北斗衛星導航系統﹝Bei Dou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。是繼美國全球衛星定位系統(Global Positioning System-"GPS")和俄羅斯全球衛星導航系統(Глоба́льнаянавигационнаяспу́тниковаясисте́ма-"GLONASS")之后第三個成熟的衛星導航系統。系統可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力,已經初步具備區域導航、定位和授時能力,定位精度優于20m,授時精度優于100ns。

系統建設目標是:建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的北斗衛星導航系統,促進衛星導航產業鏈形成,形成完善的國家衛星導航應用產業支撐、推廣和保障體系,推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛應用。2012年12月27日,北斗系統空間信號接口控制文件正式版1.0正式公布,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。2013年12月27日,北斗衛星導航系統正式提供區域服務一周年新聞發布會在國務院新聞辦公室新聞發布廳召開,正式發布了《北斗系統公開服務性能規范(1.0版)》和《北斗系統空間信號接口控制文件(2.0版)》兩個系統文件。北斗衛星導航系統和美國全球定位系統、俄羅斯格洛納斯系統及歐盟伽利略定位系統一起,是聯合國衛星導航委員會已認定的供應商。北斗衛星導航系統致力于向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務,包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶,提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。北斗衛星研制、發射及地面控制設施由中國航天科技集團主導,國家給予巨額補貼。北斗管理單位包括:

•北斗辦---總裝備部

•中國衛星導航系統管理辦公室

•導航辦----總參作戰部測繪導航局

•中國衛星導航應用管理辦公室

1、北斗系統組成

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成空間段包括5顆靜止軌道(GEO)衛星和30顆非靜止軌道衛星。其中30顆非靜止軌道衛星包括27顆中園軌道(MEO)衛星和3顆傾斜同步軌道(IGSO)衛星。5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58.75°、80°、110.5°、140°、160°,中地球軌道衛星運行在3個軌道面上,軌道面之間為相隔120°均勻分布。5顆GEO不僅僅是為了雙向通信,也是為了提高定位精度。若僅使用北斗24顆MEO方式,理論無差分站精度為垂直/高程:7.5/7.5米,還不能滿足CAT-1,也就是航空一類近進的需求。而增加了5顆GEO之后,不僅滿足了CAT-1,甚至在高密度可見星區可以實現無差分站1米內精度。

地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站。

主控站主要任務是收集各個監測站段觀測數據,進行數據處理,生成衛星導航電文和差分完好性信息,完成任務規劃與調度,實現系統運行管理與控制等。注入站主要任務是在主控站的統一調度下,完成衛星導航電文、差分完好性信息注入和有效載荷段控制管理。監測站接收導航衛星信號,發送給主控站,實現對衛星段跟蹤、監測,為衛星軌道確定和時間同步提供觀測資料。用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。用戶段包括北斗系統用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。系統采用衛星無線電測定(RDSS)與衛星無線電導航(RNSS)集成體制,既能像GPS、GLONASS、GALILEO系統一樣,為用戶提供衛星無線電導航服務,又具有位置報告以及短報文通信功能。

2、北斗系統主要參數

(1)時間系統

北斗時(BDT)溯源到協調世界時UTC(NTSC),與UTC的時間偏差小于100納秒。BDT的起算歷元時間是2006年1月1日零時零分零秒(UTC)。BDT與GPS時和Galileo時的互操作在北斗設計時間系統時已經考慮,BDT與GPS時和Galileo時的時差將會被監測和發播。

(2)坐標系統

北斗系統采用中國2000大地坐標系(CGS2000)。CGS2000與國際地球參考框架ITRF的一致性約為5個厘米。

(3)定位精度

北斗可免費為定位、測速和授時服務,目標為定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。北斗一代,定位精度最高可達20米(GPS可到10米),一般為25米,單向授時精度為100ns,雙向授時精度20ns。北斗二代1期,定位精度10米,單向授時精度為50納秒,測速精度為0.2米/秒。北斗二代在實現被動式定位的同是也保留了主動式定位技術(主動式定位只有GEO衛星才具備),綜合了各自優點。

(4)頻率參數

系統在L、S頻段發播導航信號,L頻段B1、B2和B3三個頻點上發射開放和授權服務信號。

B1:1559.052MHz-1591.788MHz

B2:1166.22MHz-1217.37MHz

B3:1250.618MHz-1286.423MHz

3、北斗系統的三步走戰略實施情況

按照“質量、安全、應用、效益”的總要求,堅持“自主、開放、兼容、漸進”的發展原則,北斗衛星導航系統按照“三步走”的發展戰略穩步推進。具體如下:

第一步:2000年建成了北斗衛星導航試驗系統,使中國成為世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

第二步:建設北斗衛星導航系統,2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力,并試運行,在小部分范圍提供測試性服務。

第三步:2020年左右,北斗衛星導航系統形成全球覆蓋能力,并完成全球的定位與服務工作。

2012年10月,第16顆北斗導航衛星入軌,北斗區域導航完成亞太區組網。水平/垂直定位精度優于10m,測速精度優于0.2m/s,授時精度優于50ns。

2012年12月27日,北斗系統空間信號接口控制文件正式版1.0正式公布,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。

4、北斗導航擁有位置報告和短報文雙向通信能力

北斗二代在實現被動式定位的同是也保留了主動式定位技術(主動式定位只有GEO衛星才具備),綜合了各自優點。由于北斗系統這種雙向通信的能力,北斗相對于GPS系統還擁有位置報告和短報文功能。位置報告是指,發送自己的位置信息,讓別人知道我現在的位置。短報文通信,軍用版容量為120個漢字,民用版49個漢字。可作為應急指揮通信的有效手段。北斗雖啟動較晚,但發展最快,未來6年將形成全球覆蓋;從發展勢頭看,僅次于GPS系統。

四、軍用、行業應用和大眾消費是衛星導航的三大市場

全球衛星導航系統的三大功能是:導航、定位、授時。北斗系統還具有第四大功能:雙向通信。這幾大功能在軍事、行業應用和大眾消費領域起到了關鍵作用。

(一)衛星導航成倍提升軍事力量

根據美軍的使用經驗,美國軍用GPS的使用和精確制導武器的廣泛應用大大減少了武器消耗量和戰爭費用。在海灣戰爭中,美國向伊拉克的重要目標發射288枚“戰斧”巡航導彈,其中有259枚命中目標,命中率高達89%。全球定位系統對美軍的幫助,體現在如下幾個方面:

1.部隊士兵

為士兵、特種部隊等列裝定位設備,使軍隊時刻掌握特種部隊的位置情況和傷亡情況。隊員一旦面臨危險,立刻就能派出空中力量對敵方進行精準打擊和對己方隊員進行及時救援。海外戰爭期間,GPS成為美軍陸軍被標配,降低了人員傷亡,也極大地提高了戰場信息的及時性和準確性。

2.航空炸彈、火箭彈等

為炸彈按照定位設備,可以極大提高炸彈的命中率和命中精度。加裝了GPS制導的聯合直接攻擊炸彈在距離目標30公里處投下,命中精度可達10米以內。美軍對MA270A1火箭炮加裝GPS慣導組件,減少了80%的用彈量。美軍利用GPS/INS制導組件作為寶石路系列激光制導炸彈的輔助制導模式。1999年科索沃戰爭中,美軍使用了大量GPS/INS改裝的航空炸彈。

3.制導炮彈、榴彈炮等

2006年,美國雷聲與英國BEA公司聯合開發出“神劍”GPS制導炮彈,在22公里射程的情況下,命中精度小于10米!目前,美國陸軍已經接收了數萬發XM982炮彈,并在2006年伊拉克戰爭中使用。2009年11月,美軍開始精確迫擊炮的研制工作。研制完成后將率先部署到阿富汗。精確迫擊炮主要用于打擊藏身在山脊和其他高地勢地區的敵人。

4.戰機、艦艇

美軍為所有的戰機和艦艇裝備了GPS定位導航系統。在充分發揮定位和導航功能的同時,也能讓指揮部實時收到飛機和艦艇的具體位置和實時狀況,便于隨時調整戰斗部署。

(二)衛星導航在專用領域和大眾消費領域的應用

衛星導航在行業應用領域得到廣泛應用。

1.地理數據采集

采集地理信息數據,詳細繪制地圖等數據庫。便于確認航點、航線和軌跡。

2.高精度測量

用于大地測量、資源勘探、地殼運動、工程測量和海洋測量等。

3.車輛調度和導航

精確顯示車輛所處位置、速度和方向,方便進行車輛調度和監控。

4.航空航海

可用于救援、導航、定位和港口運作等。

5.授時

通過原子鐘下發授時電文給用戶。用戶可以非常方便地實時地得到高精度時

間信息。可用于基站等的授時。

6.機械控制

應用于精準農業拖拉機控制,道路橋梁施工建設等。

在大眾消費領域,衛星導航主要用在:戶外休閑,如登山、野外探險等;位置跟蹤,如為了方便對老人和孩子以及其他需要保護的特殊群體的監護,實時得到被監控目標的運動軌跡和位置等;車輛跟蹤,對車輛進行位置監控;車載導航,如根據實時導航信息,讓你在開車時掌握方向和目的地。

(三)交通、海運、軍事以及消費電子是GPS最重要的四個市場

衛星導航應用主要分為三類:軍事應用、行業應用和大眾消費。美國出于國家軍事戰略的考慮,GPS系統就是先軍后民的發展順序。最初是為軍事原因建立,為軍事目的服務,之后,擴展到海洋、航空、測繪等行業應用領域;最后擴展到大眾消費領域。特別是2000年克林頓政府關閉SA(SelectiveAvailability),民用精度達到10米,民用GPS市場開始高速發展。從北美GPS的情況看,GPS設備收入從2005年的255億美元增長到2010年的396億美元,增長了55%以上。2010年,商業應用類GPS設備的銷售額占總額的25%,而大眾消費類和軍事GPS設備占59%和16%。

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軍事應用的增速最快。從增長率看,商業GPS設備的收入從2005年的46.8億美元至2010年的1029.8億美元,增加了120%,占2010年GPS設備總收入的近26%。非商業性(消費類)GPS設備,其中包括汽車,娛樂產品(掌上電腦,健身,運動硬件解決方案),手機和便攜式消費電子設備),從2005年的176億美元的到2010年的213億美元,增加了22%,占2005-2010年期間GPS設備總收入的60%。軍事GPS設備收入從2005年的32.4億至2010年的79.9億美元,增加了147%。在GPS商用市場中,地面交通和航海2010年分別占比41%和32%。其中地面交通2005年到2010年,市場規模增長250%,航海從2005年到2010年,市場規模增長97%。跟蹤定位的增速最快,達到352%,但總量較小,僅占1%。

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上表中“占比%”列表示:1)GPS包含三大類應用。以2010年為例,行業應用占比26%,大眾消費類占比53.8%,軍事應用占比20.2%;2)在每一類中,進一步細分在該列表中的占比。以2010年為例,,地面交通在行業應用中占比40.9%。

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大眾消費領域,包括汽車應用(主要是車載導航),休閑健身產品(包括手持終端、健康類、運動硬件解決方案等),融合設備(包括移動手臺和各種便攜消費電子,如手機等)。綜上,地面交通、海運、軍事以及消費電子是GPS最重要的四個市場。

五、北斗系統將按照軍用和行業應用并舉的方式發展

(一)北斗系統不具有獨創性,要在軍事和敏感行業領域替代GPS

鑒于國家信息安全考慮,很多行業信息化應用將越來越多的采購國內產品。而在衛星導航領域,中國的軍用和民用導航系統一直嚴重依賴美國GPS。1996年臺海危機的時候,解放軍震驚地發現所有衛星導航參數全部中斷。美國利用延時技術和干擾斷網手段破壞了中國導彈發射諸元。2010年1月13日,GPS進行升級維護,中國電信CDMA現網中絕大多數省份出現GPS告警。部分廠家的基站設備在告警機制設置上,每隔12分鐘有一秒鐘的丟星現象,現網出現了大量網絡告警。盡管未造成網絡故障,但也給中國敲響警鐘。因此,逐步替代現有的基于GPS的各種系統將是大勢所趨。由于北斗本身并不具有獨創性,因此沒有必要延續GPS系統當年優先軍用,然后再緩慢放開民用的發展歷程。GPS的發展歷程告訴ag88旗艦:將軍用和商用精度進行區分,可在滿足和保障軍用(<1m)的同時促進商用(<10m)領域發展;軍用和商用并不矛盾,可互相促進。對于非商用領域(即大眾消費領域),ag88旗艦認為北斗替代GPS進程會比較緩慢。

1.GPS已經廣泛應用在了大眾消費的各個領域,占據全球90%以上的應用服務,呈現壟斷地位。目前GPS芯片價格低廉,性能卓越,按照目前市場價格,GPS單模芯片國際價格大約2-3美元,加上關稅,在國內市場價格約5-10美元之間。目前,北斗芯片的價格多在百元人民幣,價格競爭力較差。各企業沒有動力采用北斗導航芯片。北斗很難短期內切入大眾消費領域而快速發展。

2.GPS在個人消費電子上已經隨著智能手機的普及而普及。目前,智能手機和各種智能終端成了GPS應用的主要領域。而芯片廠商往往將GPS、藍牙、WiFi等集成到一個芯片中。北斗若要在大眾消費領域滲透,首先要被這種集成芯片廠商接受。市場上智能終端并沒有對北斗的迫切需求,因而集成芯片廠商沒有意愿和動力去開發或者購買北斗導航的知識產權。這就為北斗在這個領域的滲透又平添了一道障礙。

3.智能手機芯片主要掌握在美國和臺灣地區公司手中。即使北斗在智能手機芯片中鋪開,北斗也將作為智能手機芯片的一個小的附加功能,而國內北斗廠商也很難有機會分一杯羹。反倒是展訊等國內智能手機芯片廠商有可能因此獲益。

4.目前,北斗僅在亞太區域完成布網,到2020年完成全球布網。ag88旗艦認為,只有等北斗2020年完成全球覆蓋,北斗才更容易在大眾應用上普及,更能得到國際芯片大廠的支持。

因此,北斗將沿著軍用和商用同步先行,非商用類應用隨后緊跟的發展策略(盡管國家也在鼓勵非商業領域的北斗導航產品,但ag88旗艦認為,2020年北斗全球覆蓋完成前后,大眾消費領域可能爆發。屆時,可能還需要國家具體政策支持)。

目前,我國出臺了各項政策鼓勵北斗導航在各行業應用的落地。各部委和地區也開展了很多北斗應用示范項目,以帶動市場熱情。

(二)軍用受國家安全驅動,商用受政策驅動

1、軍用是北斗最重要的市場

2014年5月,解放軍總參謀部日前發布《中國人民解放軍衛星導航應用管理規定》。《規定》自2014年6月1日起施行。《規定》是專門規范衛星導航應用管理工作的規章,對衛星導航應用的職責任務、規劃計劃、申請審批、應用組織、技術保障、安全管理等方面做出明確規定。

《規定》從實際出發,著眼提高北斗衛星導航系統的作戰應用效能,遵循衛星導航應用的特點和規律,為衛星導航應用管理工作提供了法規依據,對推動衛星導航應用向實戰化、規范化、常態化發展,全面提高北斗衛星導航系統保障軍隊完成多樣化軍事任務的能力具有重要意義。此《規定》明確了北斗在軍事戰爭中的地位。

目前,我國軍隊中各種制導武器、飛機艦艇以及作戰單位的導航、定位、授時等功能,主要依靠美國GPS系統。在強調高科技對抗的今天,精確打擊、精確制導以及對戰場諸單位的實時監控定位等,都需要GPS系統的信號。一旦美國對我國使用的GPS信號加以破壞,在戰時,我軍面對高科技武裝到牙齒的美軍,卻因GPS信號問題直接退回到二戰時的軍隊狀態,這將是個災難。這對中國的國家安全是極大的威脅。1996年臺海危機的時候,解放軍震驚地發現所有衛星導航參數全部中斷。美國利用延時技術和干擾斷網手段破壞了中國導彈發射諸元。

軍事應用領域包括:導航應用、精確制導、作戰部隊定位和調度、精確授時、報文通信(應急通信)等。主要應用有:一是導航定位,用于飛機、潛/艦艇、車輛的定位導航;二是精確制導,其高精度用于精度制導的火炮、導彈上;三是部隊定位和調度,用于部隊確定自己準確的位臵;四是精確授時,為軍用通信網絡提供同步授時。

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為了使用北斗提供的功能,首先需要部署大量的軍事應用終端,包括:單兵手持、裝甲車輛、飛機艦艇、導彈等。

首先,ag88旗艦按照衛星導航設備占比整體軍費來估算北斗軍用的市場規模

根據瑞典斯德哥爾摩國際和平研究所公布的數據,2012年世界軍事支出實現了15年來的首次減少,同比下降0.5%,美國的比例自蘇聯解體以來首次降到40%以下,俄羅斯和中國軍費有所增加,躋身三強。總體而言,2012年世界各國軍事支出總計17530億美元,占世界GDP總和的2.5%。瑞典智庫統計的軍事支出數字,主要包括武裝力量維持費用,比如軍事演習費用、軍人工資或補貼、其他方面的人員支出、武器裝備使用費、武器和設備采購費、軍事建設、科研和武器研發費用,以及行政支出等。根據瑞典智庫的數據,中國位居第二,為1660億美元,占GDP的2%,大約是中國官方公布的1.5倍,相對而言,比較合理。但中國軍費占GDP比重顯然過低,不僅低于美國的4%以上,也低于世界平均的2.5%。根據世界銀行的數據,中國軍費2007年增至5465億,2008年6377億,2009年7523億,2010年達到8081億。根據中國官方數據,2013年,我國軍費達7201億元。按照美國軍用GPS占整體軍費開支1%計算,中國北斗導航保守估計每年約有70~80億人民幣的市場空間,樂觀估計每年約有160~170億元的市場空間。

ag88旗艦再根據詳細的可能使用北斗設備的裝備數量和單價進行估算,以下所有數據均

來自公開資料和ag88旗艦的估算。根據ag88旗艦估算,北斗設備在軍用市場大約有280億元的市場規模。根據美國國防部《2013年中國軍力報告》,中國海軍力量擁有79艘水面主力軍艦,至少55艘潛艇,55艘中型及大型兩棲艦艇和大概85艘裝有導彈的小型軍艦。共計270余艘。根據螞蟻軟件。

北斗的歷史機遇:高精度(上) 查看原圖
從北斗前幾年經驗看,2001年北斗一代布網完成,2003年開始軍隊訂單爆發,北斗二代2012年底布網完成,2014年開始,軍隊訂單進入爆發期。由于北斗一代時,北斗更像試驗系統,軍隊更多地是試用,確認北斗網絡的性能以及北斗終端的功能是否符合軍隊要求,同時對北斗網絡和終端提出改進意見。因此,ag88旗艦認為,隨著北斗二代真正開始啟用,軍隊一方面要更換北斗一代的設備,另一方面,目前軍隊應該開始北斗二代的中小范圍裝備,并在長期逐漸擴展到全軍裝備。

基于上面的考慮,ag88旗艦認為,北斗二代的裝備量會大幅超過北斗一代。而2014年,很可能是北斗二代訂單開始爆發的時點。

2、行業應用從國家安全出發,受政策影響落地,可重點關注交通運輸

由于行業應用領域也被GPS高度覆蓋,很多單位并沒有更換設備的意愿和動力。因此在涉及國計民生的重點行業,政策驅動成為北斗在這些行業滲透的主要驅動力。在關系國家安全和民生的重點行業,北斗替代GPS可能性較大。如武警、運營車輛、精細農業、海洋漁業、旅游等,以及通信設備(基站)授時等。“十二五”期間,已經有數個與北斗衛星應用相關的重大項目,包括國家電網規劃投資上萬億元用于建設包含北斗系統的“國家電網智能電網工程”;國家民政局減災委規劃投入上百億建設可容納50萬減災人員的“北斗減災信息系統”;交通部計劃投資數億建設基于北斗系統的“重點運輸過程監控管理服務示范系統”;以及水利部的“北斗水文監測系統”、通信部門的“北斗授時系統”、國家海洋局的“北斗海洋災害應急管理輔助決策支持系統”均已通過立項并開始籌建。

(1)海洋漁業:在中遠海域漁業有獨特優勢,北斗=GPS+海事電話

國內海洋漁業近海共20萬艘船,目前主要是中國電信和中國聯通為部分漁船提供運營服務。遠海(東海、南海、黃渤海)共5-6萬艘船,主要由具有北斗運營牌照的公司運營。運營海洋漁業業務收入包括終端收入和運營費。終端費用每部1萬元以內,其中60%-80%由政府財政支付;運營費目前每戶700-800元/年,需要漁民自行支付。政府通過油量補貼的手段強制漁民使用北斗終端。目前,中遠海漁業運營服務的市場主要由北斗星通公司占據。以20萬艘船計算,每臺終端1萬人民幣,市場規模在20億人民幣。

(2)交通運輸:國家將強制特種車輛安裝北斗車載終端

交通部74萬艘船載終端采購2011年啟動,規劃完成后正在制定相關具體方案。交通部于2010年末啟動了特種車輛配裝北斗導航終端項目,初步計劃安裝9萬輛左右。未來除特種車輛外,公交系統、出租車、航運等交運市場對衛星導航定位的需求預計將相當可觀。同時,北斗/GPS組合導航和聯合定位的推廣,可望實現兼顧安全和應用效果這一雙重目標。

2013年,交通運輸部要求9個省市80%以上的大客車、旅游包車和危險品運輸車輛,均需在3月底前安裝北斗衛星導航系統車載終端。計劃用2年時間(到2015年),在江蘇、安徽、河北、陜西、山東、湖南、寧夏、貴州、天津共9個示范省份建設7個應用系統和一套支撐平臺,安裝8萬臺北斗終端。截止2013年底,近15萬輛車輛安裝完畢。

2014年1月開始,貴州省規定重型載貨汽車和半掛牽引車必須安裝北斗兼容車載終端,并接入全國道路貨運車輛公共監管與服務平臺,否則不予核發或審驗《道路運輸證》。2014年1月28日,交通運輸部、公安部、國家安監總局聯合下發《道路運輸車輛動態監督管理辦法》,要求全國運營車輛安裝衛星定位裝置,并接入監控平臺。該《辦法》將于2014年7月1日起實施。在本辦法實施前已經進入運輸市場的重型載貨汽車和半掛牽引車,應當于2015年12月31日前全部安裝、使用衛星定位裝置,并接入道路貨運車輛公共平臺。

《辦法》將多種車輛出廠前安裝衛星定位裝置,并接入監控平臺作為車輛運營的必要條件。雖然《辦法》未明確衛星定位裝置必須是北斗終端,但可以預見這將是北斗進一步拓展車載領域應用的一次良機。《辦法》規定,旅游客車、包車客車、三類以上班線客車、危險貨物運輸車輛、重型載貨汽車和半掛牽引車在出廠前應當安裝符合標準的衛星定位裝置。道路旅客運輸企業和道路危險貨物運輸企業監控平臺應當接入全國重點營運車輛聯網聯控系統,重型載貨汽車和半掛牽引車應接入全國道路貨運車輛公共監管與服務平臺。未按照要求安裝衛星定位裝置、已安裝但未能有效接入監控平臺及其它違反本辦法的行為,道路運輸管理機構將按照《辦法》規定不予發放或審驗《道路運輸證》。這意味著,大中小型企業和個體的運營車輛都將納入全國動態監控中。雖然《辦法》未明確衛星定位裝置必須是北斗終端,但出于全國重點營運車輛聯網聯控系統、全國道路貨運車輛公共監管與服務平臺建設的國家戰略性和安全性考慮,北斗仍然是首要選擇。據中汽協統計,2013年全年汽車產銷分別為2211.68萬輛和2198.41萬輛,同比增長14.76%和13.87%。其中,乘用車產銷分別為1808.52萬輛和1792.89萬輛,同比增長16.5%和15.71%。商用車產銷分別完成403.16萬輛和405.52萬輛,比2012年分別增長7.6%和6.4%。商用車行業在2010年達到歷史最高點后,2011年和2012年連續兩年下降,2013年恢復增長態勢。商用車通常分為貨車和客車。貨車分為輕型貨車和中重型貨車。客車分為輕型客車和大中型客車。商用車基本符合《辦法》規定的汽車種類。按照商用車年產400萬輛計算,保守假設其中75%符合《辦法》規定,按300萬臺終端計算,每臺1萬元,每年至少有300億人民幣的市場。

(3)電力、通信、金融:精確授時是關鍵

目前,電力、通信和金融的需求主要來自精確授時。2010年1月,GPS升級造成的中電信CDMA網絡大范圍告警已經給ag88旗艦敲響警鐘。2010年,中國移動江蘇省分公司已經成功在TD基站上采用了北斗/GPS作為雙備份時鐘源。截至2010年底,我國2G移動基站共94.6萬個(中國移動55.4萬個、中國電信6.3萬個、中國聯通32.9萬個);另據工信部統計,截至2011年5月底,我國3G移動基站共計71.4萬個(中國移動21.4萬個、中國電信22.6萬個、中國聯通27.4萬個)。目前,我國總基站突破166萬個,未來隨著4G的大規模部署,基站數將在短時間內激增(增量超過100萬臺)。按照200萬臺基站計算,每個模塊3000元人民幣,市場規模共計60億人民幣。

(4)防災減災

在防災減災行業中,通過北斗系統的導航定位、雙向通信以及位置報告功能,實現災害預警速報、救災指揮調度、快速應急通信等,可極大地提高災害應急救援反應速度和決策能力。出于對國家安全的考慮,國家民政局減災委規劃投入上百億建設可容納50萬減災人員的“北斗減災信息系統”。一個終端估計為2萬人民幣,總體規模在100億人民幣左右。在森林防火行業中,火場定位、偵察、引導撲救、后勤保障、損失評估等需要北斗系統的定位、授時、通信等功能實現。目前,全國各地森林防火系統已經配備200多臺/套北斗終端,森林武警指揮部及所轄總隊共配備500多臺/套北斗終端。

(5)特種應用

各地武警、邊防武警等也需要北斗定位和緊急通訊功能。目前,合眾思壯為新疆搭建了“公安緝毒扁平化指揮系統”,向新疆提供了2萬臺北斗移動警務手持終端,用于全疆全警種的公安移動執法工作,這也是我國北斗移動執法產品首次在公安領域開展規模化應用。目前,2萬臺警務通終端也已供貨完畢。這套系統共需要6.5萬臺終端,分三年期實施,已提供的2萬臺終端屬第一期,未來還將有4.5萬臺終端。汶川地震時,四川武警森林總隊裝備了“北斗一號”定位終端,做為抗震救災先遣隊參加了救援行動。該設備由神州天鴻公司提供。武警黃金部隊也在招標北斗衛星通信指揮系統和手持終端設備,準備裝備隊伍。武警部隊擁有三大類、八個警種的部隊。其中,三大類為:一、內衛部隊;二、列入武警序列受國務院有關業務部門和武警總部雙重領導的部隊,由黃金、水電、森林、交通部隊組成,是以軍事化組織形式直接參與國家經濟建設的特殊武裝力量;三、列入武警序列、由公安部門管理的部隊,即邊防、消防、警衛部隊。

到2010年,中國有武警88萬左右,其中內衛部隊(各省總隊和機動師)共有45萬左右,警種部隊(黃金、森林、水電和交通四種工程建設部隊)為20萬左右,歸屬公安部管理的武警公安現役部隊23萬左右(其中邊防10萬,消防不到12萬,剩余的1萬多為警衛部隊)。ag88旗艦假設警鐘部隊、邊防、內衛部隊需要配置北斗終端(這幾類武警部隊有定位的需求,比如火警災情定位、礦業和交通定位、個人定位等)。這幾類武警部隊總數為75萬。以一臺終端1萬人民幣計算,加上指揮平臺,按照50%的人數裝備北斗,ag88旗艦預計市場規模約為50億人民幣。

(6)精準農業

精準農業是當今世界農業發展的新潮流,是由信息技術支持的、根據空間變異定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統,其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀,調節對作物的投入,即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異,另一方面確定農作物的生產目標,進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”,調動土壤生產力,以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入,并改善環境,高效地利用各類農業資源,取得更好經濟效益和環境效益。

精準農業在GNSS高精度測量行業中是一個新興的應用市場,與處于成熟期的測量測繪行業相比,精準農業GNSS應用處于導入期,國外進口產品也未能形成規模化效應。在精密農業領域,對GPS系統和北斗系統來說都還是處女地,是推廣北斗兼容型高精度測量終端應用的最佳時機和良好市場階段。精準農業在2~3年內,大部分替代進口產品,以致大量出口,成為北斗應用的又一個亮點。

精準農業方面,合眾思壯利用衛星定位導航系統遙控指揮農機自動駕駛進行精準耕作,在黑龍江和新疆等地已經實現規模商用,積累銷售數百套產品。以黑龍江省為例,全省有超過2萬臺超大型拖拉機和50萬臺大型拖拉機,市場空間巨大。

農機項目建設周期為2012年至2015年,公司共獲國家補貼1600萬元。大型拖拉機每臺導航售價約為11.7萬元,公司計劃在2015年完成5000臺的銷售量。國家補貼公司10%,補貼農戶25%。以每臺導航售價10萬元計算,按照30%的覆蓋率,黑龍江一個省約150億市場空間。

(7)行業應用總結

從上面的分析來看,交通運輸業的應用規模較大,且最為明確。由于交通部下發的《管理辦法》有一定的強制性,市場前景較為確定,因此可以重點關注。根據美國GPS的經驗,交通運輸也是GPS在行業應用中規模最大,增長最快的領域。

 

 
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