核心摘要：
衛星導航系統可以為用戶提供定位、導航、授時三大功能，是提供時空數據的重要基礎設施。我國的北鬥導航系統還可以提供短報文通信、國際搜救等特色功能，2020年6月15-17日，北鬥三號系統的最後一顆星將擇機發射。北鬥三代全星座部署完成後，在中國及周邊地區定位精度優於0.3~0.6 米。
我國衛星導航產業的快速發展受益於我國產業政策的布局與落地和導航衛星、星基地基增強系統以及輔助定位系統等基礎設施的搭建成型。在技術和政策的雙重驅動下，2019年，我國衛星導航與位置服務產業整體產值達到3450億元，增速達14.4%。
衛星導航系統的下遊用戶可分為行業用戶和消費者用戶。目前，行業龍頭企業向提供綜合時空解決方案發展。本報告分析智慧型手機、車載導航及智能可穿戴設備三個應用領域，艾瑞認為智能可穿戴設備將為未來衛星導航產業發展提供動力。
我國衛星導航系統的發展受我國用戶對航天的認知、衛星導航技術應用的普及程度以及晶片算法、晶片等因素的制約。解決路徑一是推動對航天科技應用價值、經濟價值的科普；二是要出臺體系化的產業應用普及政策；三是要提高導航晶片的精度、降低導航晶片的功耗，強化晶片算法的能力。
覓路：衛星導航行業概述
衛星導航概述
衛星導航提供定位、導航、授時三大基本功能
人類從古至今，一直走在探索和認知世界的徵途上。在這遍布未知危險的道路上，判斷自身的空間位置、此刻的時間和行進的方向可以降低風險程度、提高開拓進程中的人類的存活能力。也正因此，我國古代有日晷、司南、水鍾、牽星木等工具用以測量時空的偉大發明。
伴隨人類對時空概念的認知程度提高，時空的工具也由地面轉移至天際，衛星導航開始步入人們的視野範圍。衛星導航相較傳統方式，具有全時空、全天候、連續實時地提供導航、定位和定時等優勢。衛星導航是指利用空間衛星，通過衛星播發的無線電導航信號，為用戶在相應時空參考系中提供三維位置、速度和時間的技術。其本質是為用戶提供時空數據的基礎設施。
伴隨我國北鬥體系大規模搭建，衛星導航產業產值提高
隨著2020年3月，我國北鬥三號系統發射第二顆地球靜止軌道衛星。我國北鬥三代體系的搭建也接近尾聲。根據我國《中國北鬥衛星導航系統白皮書》，我國搭建北鬥衛星導航系統分為三步。2000年年底，建成北鬥一號系統，向中國提供服務；2012年年底，建成北鬥二號系統，向亞太地區提供服務；計劃在2020年前後，建成北鬥全球系統，向全球提供服務。衛星導航產業的發展是建立在以導航衛星為基礎的空間服務基礎設施的搭建和下遊產業的深度推廣二者結合之上的。《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》的數據顯示，2019年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達3450億元，2011-2019年，我國衛星導航與位置服務產業總產值年均增長達22.1%。
北鬥導航與其他衛星導航合作，國際合作加強；一帶一路政策推動北鬥走出國門
世界衛星導航系統步入多系統並存的GNSS時代後，需要各衛星導航系統間兼容與互操作，以滿足用戶對衛星導航服務的高質量要求。2015年，中俄籤署《中國北鬥和俄羅斯格洛納斯系統兼容與互操作聯合聲明》；2017年，中美籤署《北鬥與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》，根據聯合聲明，北鬥衛星導航系統與俄羅斯格洛納斯系統，北鬥衛星導航系統與GPS實現民用信號互操作。此外，北鬥衛星導航系統和日本（QZSS）、印度（IRNSS）等地區間區域衛星導航系統的國際合作也在進一步加強。我國於2013年提出「一帶一路」合作倡議，2015年商務部等三部委發布《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的願景與行動》，此外，.北鬥二號系統於2012年底完成建設任務並開始服務大部分亞太地區。在政策和技術端的雙重驅動下，北鬥導航走出國門，為世界範圍內其他國家提供衛星導航服務。
我國衛星導航概述
產業鏈圖譜
星移：衛星導航行業驅動因素
衛星導航行業驅動因素
下遊佔比提高，產業化推廣明顯，受益於產業政策布局和衛星及相關基礎設施搭建
《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》顯示，衛星導航產業下遊產值佔比由2016年的31%提高至41.6%，而上遊和中遊產值佔比持續下降。而衛星導航衍生帶動形成的關聯產值由2016年的1310億元增長至2019年的2284億元，佔比由61.9%提高至66.2%。衛星導航下遊佔比的提高和衍生產值的擴增都表明衛星導航產業的產業化效用愈發明顯，用戶端和市場端應用程度不斷提高。這得益於我國產業政策的布局和落地以及導航衛星、星基地基增強系統以及輔助定位系統等基礎設施的搭建成型。
衛星導航行業驅動因素：政策
產業政策密集出臺，側重監管、民生領域
我國自1994年開始搭建北鬥衛星導航體系，配套政策持續跟進。2013年國務院發布《國家衛星導航產業中長期發展規劃》，其中設定了2020年衛星導航產業的發展目標「2020年，我國衛星導航產業創新發展格局基本形成，產業應用規模和國際化水平大幅提升，產業規模超過4000億元。」2015年國防科工委和國家發展改革委員會發布《關於促進衛星應用產業發展的若干意見》中指出「促進衛星導航產業規模化快速發展。立法方面，我國將《中華人民共和國衛星導航條例》列入《國務院2016年立法規劃》，2018年5月宣布完成《衛星導航條例》徵求意見稿。此外，我國在衛星導航的主要的行業應用場景、大眾應用等多方面提出相應配套政策進行扶持。
衛星導航行業驅動因素：技術
原子鐘技術的不斷革新，衛星導航定位和授時精度不斷提高
原子鐘是利用原子（分子、離子）內部穩定的能級間躍遷頻率作為參考，通過鎖定晶振或者雷射器的頻率實現準確而穩定的頻率信號生成於保持。原子鐘技術的不斷革新，提高了對於作為7個國際基本單位之一的時間（頻率）的測量的穩定性和精準性。星載原子鐘是衛星導航定位授時體系中的重要星上載荷，也是衛星導航信號和授時信號生成的起點，星載原子鐘的性能決定著導航定位及授時的精度、自主運行能力甚至導航衛星的壽命。由於銣鍾具有頻率穩定度指標優良、可靠性高、壽命長等特點，目前，世界範圍內多數衛星導航系統採用星載銣鍾，此外，被動型星載氫鍾也應用到新的導航衛星中。
星間鏈路加地基增強系統，信號完好性和精確性提高
我國受到政治因素影響，很難在海外建立地面站，造成無法通過星地鏈路進行時空數據同步。我國於2015年8月首次實現星間鏈路，從而解決星地運控、測控、數據傳輸方面存在的困難。2020年6月，我國完成29顆已入網北鬥三號衛星星間鏈路測試工作。
北鬥地基增強系統由基準站、通信網絡系統、數據處理系統、數據播發系統和用戶終端構成，可以達到在一個系統進行多種模式的精度增強，為用戶提供米級、分米級、釐米級高精度實時定位服務到後處理毫米級定位服務。
北鬥的輔助定位系統A-BDS進入應用階段，技術推動產業普及
傳統的衛星導航定位方式存在由於城市等環境複雜，造成衛星導航信號易受幹擾，並且搜星過程較長等缺點,通過網絡輔助衛星定位A-GNSS技術,採用地面基站來傳輸等輔助信息,可以幫助用戶終端實現快速搜星和定位。鑑於 A-GNSS 技術在智能終端中的重要作用，2013 年初，工信部和總裝北鬥辦聯合成立了「移動通信領域北鬥國際標準聯合推進工作組」以推
動網絡輔助北鬥定位（A- 北鬥）技術在 3GPP、3GPP2、OMA 等國際標準化組織中的標準化工作。2015 年 3 月，移動通信系統北鬥定位技術標準和性能標準正式發布；2015年9 月，測試標準正式發布；2G/3G/4G 移動通信國際標準正式支持 A- 北鬥定位技術。
A-BDS是終端接收機（手機內置導航模塊）通過與地面基站交互，獲取衛星星曆以及地面終端粗位置信息，計算出衛星信號的都卜勒頻率的大致範圍，以及衛星信號到達定位終端的大致相移，縮小衛星信號的捕獲空間，從而實現快速搜星。
以千尋位置公司於2016年發布的北鬥輔助定位系統A-BDS服務平臺FindNow為例，其最大特點是將傳統定位耗時30秒以上的初始定位時間縮短至3秒。
躍遷：衛星導航行業下遊市場
衛星導航市場分析
衛星導航市場的未來會以智慧自動駕駛系統和為消費者提供綜合時空解決方案為主
GSA預計，2019-2029年累計營收將達到25250億歐元，其中，交通場景佔比達到55%，主要營收來自於車內導航系統（IVS）和先進的駕駛輔助系統（ADAS），而為消費者提供解決方案的佔比達到38.3%，其營收大多來自於智慧型手機和其他終端對LBS服務所產生的時空位置數據的收費。本報告聚焦智慧型手機、車載導航終端及智能可穿戴設備。
我國導航定位終端市場過度依賴於智慧型手機端的普及，然而衛星導航企業缺乏手機功能集成經驗，成為技術提供商
北鬥系統正式成為3GPP移動通信組織標準支持的全球衛星導航定位系統。《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》數據顯示，具有衛星導航定位功能的智慧型手機銷量在我國國內導航定位終端產品銷量的佔比在2016年前，始終高達90%以上，2016年佔比達到96.2%，2016年後有所下降，2018年佔比達到73.6%，仍然佔有較高市場份額。反觀全球，根據GSA2019年發布的數據顯示，亞洲及俄羅斯地區在衛星導航授時、應急救援、航海、航空領域的普及情況落後於北美和歐洲地區。足以可見，我國衛星導航終端產品在產業應用情況上過度倚重智慧型手機側，其他產業應用場景發展較不平衡。
由於手機晶片企業在手機晶片功能集成和手機應用研發企業在軟體開發應用方面比傳統衛星導航企業更具有優勢，使得衛星導航服務在智慧型手機端的市場份額較難分給衛星導航企業，衛星導航企業成為衛星導航技術提供商角色。
強制的產業政策起到推動作用，汽車導航終端進入汽車前裝環節
由於產業政策的不斷深入、車載導航終端前裝技術的進步以及前裝市場對於價格的靈敏度不高，整車廠逐漸將汽車導航設備的安裝納入汽車前裝環節。此外，我國自2017年對「四危一客」車輛進行強制安裝汽車導航設備的政策，促使我國汽車導航後裝市場終端銷量快速提升。我國汽車導航前裝市場終端銷量在2017年超過汽車導航後裝市場終端銷量，表明我國衛星導航產業政策對汽車導航終端設備的普及起到了有效的。但由於我國汽車產銷量在2017年以後，連續兩年出現下滑，影響我國汽車導航終端前裝和後裝市場銷量，但隨著車聯網概念深入和汽車產業回暖，汽車導航終端具有發展前景。
智能可穿戴設備作為藍海市場，將促進衛星導航產業發展
隨著消費升級和，智能可穿戴設備愈發進入人們生活。智能可穿戴設備包括可穿戴耳機、智能手錶、智能手環等產品，IDC發布數據顯示，可穿戴設備2019年全球出貨量達到3.365億部，同比增長89%。我國2019年可穿戴設備市場出貨量達9924萬臺，同比增長37.1%。由於智能手錶和智能手環可以通過北鬥晶片和其他定位模塊來幫助掌握需要關照人群的位置信息，定位精確程度成為購買智能可穿戴設備的關切之一。此外，2018年，中國衛星導航系統管理辦公室批准「南沙新區北鬥城市應用示範工程項目」，其中智能手錶及依託於智能手錶的大數據管理平臺已經落地。未來，在銀髮人口比重持續上升、疫情影響健康觀念提高、綜合定位精度不斷提高、可穿戴設備價格下降等因素推動下，智能可穿戴設備將獲得更快發展，智能可穿戴設備會為衛星導航產業發展提供動力。
我國衛星導航企業的商業模式以銷售軟硬體產品向提供時空智能服務轉型
以北鬥星通為例，北鬥星通專業從事衛星導航定位產品，基於位置的信息系統應用和基於位置的運營服務業務。北鬥星通財務報告數據顯示，產品銷售佔主營業務收入構成的佔比由2015年的86.2%下降至2019年中報披露的64.3%，而運營技術服務佔比由2015年的2.8%提高至2019年中報披露的32.5%。
以振芯科技為例，振芯科技圍繞北鬥衛星導航應用的「元器件—終端—系統」產業鏈提供產品和服務。振芯科技歷年財務報告數據顯示，衛星定位終端佔主營業務收入構成的佔比由2015年的71.5%下降至2019年的29.1%，而衛星導航應用相關的比重上升。
衛星導航企業的商業模式逐漸從單一銷售軟硬體產品向提供綜合時空智能服務轉型。
破壁：衛星導航行業發展建議
破壁：提高民眾對北鬥的認知
GPS成為衛星導航專屬代言詞，提高民眾對北鬥的應用價值認知有利於品牌形象樹立與傳播
由於美國全球衛星定位系統（GPS）投入應用時間早（GPS於1994年投入民用）、市場應用佔比高（GPS市場應用佔比達到95%），GPS的品牌更加地深入人心，逐漸成為衛星導航專屬代言詞。
而我國民眾對於航天的認知，仍有大部分網民認為航天產業屬於國際競爭的重要範疇，對於經濟效益等偏重商業用途的認知較低。艾瑞《中國商業航天大眾基礎認知用戶調研報告》顯示，42.9%參與調研的中國網民認為，航天產業發展的重要動力是其屬於國際競爭的重要領域，只有5.8%的中國網民認為發展航天是由於經濟效益大。
值得高興的是，由於我國政府對於北鬥衛星導航系統的大力宣傳，使得衛星導航的相關企業北鬥星通成為最熟悉的航天公司，《中國商業航天大眾基礎認知用戶調研報告》數據顯示，對航天感興趣的網民（對航天感興趣的網民佔總調研用戶量的66.4%）最熟悉的航天公司中，北鬥星通以81.7%位居第一。
提高民眾對於北鬥在農業、工業、城市等行業領域以及輔助百姓日常生活的應用價值，儘可能打破民眾對於中國航天產業高冷的認知，可以更加有效地幫助北鬥導航品牌形象樹立與傳播。
破壁：突破北鬥晶片壁壘
北鬥晶片有所突破，但高精度低功耗導航晶片發展較弱且美國具有技術專利壟斷優勢，制約我國衛星導航發展
衛星導航晶片由RF射頻晶片、基帶晶片和微處理器組成，衛星導航晶片的性能、功耗和價格，決定著北鬥導航系統的功能差異和其在智能終端等應用產品中的滲透。我國2013年發布《國家衛星導航產業中長期發展規劃》，「突破核心晶片發展瓶頸」列為主要任務，衛星導航晶片研製加快。目前，我國北鬥晶片公司突破了22nm的製程工藝，實現了雙頻單SoC晶片，北鬥衛星導航在國產手機中基本普及。然而，我國高精度、低功耗晶片發展仍較弱、美國在衛星導航定位技術專利上居於壟斷制約我國北鬥導航產業發展。技術端需要手機晶片廠商和衛星導航廠商共同努力，突破算法和晶片壁壘。
破壁：政策重心向產業化傾斜
我國對於衛星導航的法規和扶持政策應向產業化、體系化、及時化傾斜
北鬥衛星導航系統是我國重大的系統性工程，建設階段和運營階段都需要衛星導航產業相關的法律和相關扶持政策的支持，此外，衛星導航產業會隨著技術、產業應用、國際關係等因素變化發生變化。這也要求在產業政策的制定和執行需要強化及時能力。
美國政府制定了一系列的法規政策來扶持GPS衛星導航系統的發展，以財政政策為例，GPS系統的財政政策規定在具體的法律中，並根據GPS系統發展狀況及時調整；財政撥款用於GPS系統的研發、零件採購和後續發展等多個方面美國政府的對於衛星導航產業發展的法規和政策具有持續性、系統性、綜合性，這很大程度保障了美國衛星導航產業的發展。反觀我國，我國政府於2013年《國家衛星導航產業中長期發展規劃》，雖然明確了產業發展目標、思路和任務，但受限於規劃，缺失強制性，還缺乏明確具體的保障措施,，並且對於衛星導航產業的推廣也不具有強制性。此外，我國《衛星導航條例》至今仍未出臺，使得衛星導航產業發展缺失法律保護.。我國對於衛星導航的法規和扶持政策應加強產業扶持、體系性搭建、及時調整等方面。
降臨：衛星導航行業未來
降臨：衛星導航的未來
空間PNT未來是國家時空數據重要基礎設施，北鬥衛星導航系統將成為核心
1）地球表面存在物理遮擋區域如森林、室內、地下等，衛星導航無法提供有效服務；2）存在電磁幹擾的區域，會降低衛星導航系統性能；3）地球同步軌道外空間，導航信號有無法覆蓋區域，種種因素促使空間PNT，即空間定位、導航、授時綜合管理體系的推出。早在20世紀90年代末，歐盟伽利略計劃的初期涉及包含PNT體系的主要基本特徵，美國於2006提出PNT體系概念，開始了系統研究，我國規劃於2035年建成以北鬥為核心的綜合定位、導航、授時體系，目前我國PNT綜合系統包括：1）政府成規模建立的PNT基礎設施，如北鬥衛星導航系統、塔康系統、長河二號導航系統、國家授時中心的短波授時系統（BPM）、長波授時系統（BPL）等；2）通過用戶終端獲取時空信息的導航手段，如慣性導航、射頻識別（RFID）導航、wifi強度指紋導航等；3）其他非自住外部系統。
時空數據會與其他數據深度融合，時空智慧服務可期
在人類信息社會中，有80%以上的信息與「位置」和「時間」有關，衛星導航定位技術可以迅速將位置、時間信息數位化，進入網際網路和各行各業的信息應用系統，被人們所使用。然而，單一化、靜態化、非標準化的數據資產很難發揮數據價值，時空數據作為新的數據資產應與其他數據，如城市數據模型、氣象信息、地理信息進行深度融合，發揮出時空智慧數據價值。以智慧城市為例，我國《GB/T 34678-2017智慧城市技術參考模型》中，將衛星包含在位置感知設備中，與環境感知設備、安全感知設備、圖像感知設備等並列於智慧城市的物聯感知層，來共同為智慧城市下各場景應用提供數據支持。