北斗二号卫星导航系统应用开辟项目运作设想
一、项目背景
卫星导航系统是提供位置、 速度和时间信息服务的多模式应用系统，卫 星导航定位技术已广泛应用于包括国防、航天、航空、船舶、交通运输、测 量测绘、通信、网络等等，并且已发展成为一个全球性的高新技术产业。以 全球定位系统为代表的卫星导航应用产业已成为继挪移通信和互联网之后  的全球第三大新经济新增长点。世界上已建成的卫星导航系统有美国的 GPS 和俄罗斯的 GLONASS ，以及我国具有自主主权的区域卫星导航系统“北斗 一号”。正在建设中的全球卫星导航系统有欧盟的“伽利略”系统和我国的 “北斗二号”系统、日本的“准天顶”卫星系统(QZSS )和印度的区域卫星 导航系统(IRNSS)。俄罗斯及欧洲均在开辟自主的定位导航系统，但都没有 产业化。俄罗斯的 GLONASS 主要应用在军事领域，欧洲的 Galileo 系统
目前尚未投入使用。
目前全球卫星导航的应用以美国的  GPS 为主，其市场规模占全球的  95%以上。 卫星导航
定位系统是国家重要信息基础和战略设施，是体现国家 综合国力的重要标志，也关系到国防及经济安全。  GPS 系统受控于美国国 防部。美国研制 GPS 的主要目的是为陆、海、空军提供实时、全天候和全 球性的导航服务，并用于情报采集、 核爆监测和应急通讯等军事目的，飞机、 精确制导武器以及单兵配置都与 GPS 密切联系。美国 1993 年 12 月宣布 免费开放“标准精度定位服务”，并使 GPS 应用开始在民用领域得到逐步普 及和推广。 但美国随时可以国家安全为由对 GPS 系统进行选择定位干扰及 有选择地关闭局部地区的 GPS 信号，因此依赖 GPS 不利于国防及经济安 全。
我国导航产业大多被 GPS 系统垄断，并且 GPS 产业上游基础领域也被 国外厂商掌控。基于导航系统对国防和民用产业的重要性，我国政府出台一 系列政策支持、促进北斗导航系统的应用，并且要求“涉及国家经济、公共 安全的重要行业领域须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系  统的服务体制”。随着我国北斗导航天基系统建立、  “北斗卫星”进入密集发
射组网阶段，国防、通信、电力、测绘及交通等领域均需安装北斗卫星导航 终端设备，北斗相关的卫星导航市场也将释放出巨大的潜力。在此背景下， 北斗导航产业将迎来大规模
发展，我国北斗一代系统已在 2003 年开始运营， 从 2022 年我国开始发射部署北斗二代系统，并将于 2022 年实现亚太区域  导航覆盖， 2022 年达全球导航覆盖，导航性能达到甚至超过 GPS 系统，北 斗导航(含多模导航)将逐渐取代 GPS 导航成为我国的主导导航模式。按 照国家规划，到 2022 年我国导航产业地面设备国产化率达到 80％。北斗(含  多模)地面设备市场规模将从目前的 5 个亿上升至 2022 年的 1000 亿。
二、行业需求分析
目前我国特种行业北斗终端的装备率还比较低，参照西方发达国家国防 领域现行装备状况，我国仅国防领域所需的北斗终端可达 100 万台以上， 总价值约达 200 亿元。在民用领域，仅国家要求配装北斗终端的近海船舶 和危化品运输车辆就达 40 万艘(辆)，市场规模约为 40 亿元；水利、气 象、电力、石油等其他行业对北斗终端的需求也有数十亿元。
北斗二号系统将于 2022 年投入运行，在政府的大力支持下，北斗卫星 导航将在汽车导航、 个人通信等大众应用领域逐步取代 GPS。据统计，2022 年底我国民用汽车保有量达  4,975 万辆；  2022 年底我国手机用户达到 6.95 亿户，北斗卫星导航在大众市场的应用前景相当广阔。
二、北斗卫星导航系统介绍
北斗定位系统可向用户提供全天候、 二十四小时的即时定位服务，定位 精度可达数十纳秒的同步精度。根据北斗组网计划，  2022 年前将发射 10 多颗卫星，覆盖中国及周边地区，形成北斗二号，将在用户容量、 定位精度、 服务区域、动态性能和抗干扰能力等方面有较大提高，以满足未来信息化条 件下国防和经济建设对卫星导航定位的需求。 北斗系统的知识产权彻底为我 国所有，可以有效保障用户关键业务数据在存储、处理和传输过程中的安全 性。同时，打破了美国等发达国家垄断卫星导航定位技术的局面，随着我国 卫星定位及导航系统的技术突破，未来依托于自主研发的北斗卫星导航系统 的各类应用将逐渐取代国外同类产品，形成国产化替代应用的趋势。
    (一)北斗二号卫星导航系统建设计划

北斗二号卫星导航系统是我国继 “北斗一号”后自主建立的第二代卫星 导航系统，设置军用频率和军用码，可以提供连续三维位置、速度和精确时 间信息，可以实现短报文通信。按
照“军民共用、军用优先；统筹规划、协 调发展；解决急需、 兼顾长远”的原则进行建设，计划分两步实施。 第一步， 2022 年摆布建成能向全球扩展的区域卫星导航系统，在服务区内与美国    GPS、俄罗斯 GLONASS 性能相当。  2022 年前建设区域系统，目标为我国 及周边地区陆、海、空军民用户提供导航定位服务，为精确打击武器提供复 合制导能力，为航天用户提供轨道测定服务，并能实现导航定位信息交换第 二步；在 2022 年摆布完成全球系统，届时，北斗定位导航系统由 5 颗静  止轨道卫星和 30 颗非静止轨道卫星组成，形成全球覆盖的全球卫星导航系 统。按照 2022 年在轨 35 颗卫星计算，估计十年内发射的系列卫星将超过 50 颗。可以估计，北斗系列卫星在将进入密集发射期，从而带动卫星上下  游产业链的发展，推动卫星导航应用产业的提速。基于对国外产品的替代将 推动我国卫星定位及导航产业保持良好的增长趋势。
    (二)北斗二号系统组成
由空间卫星段、地面运控段和用户应用系统三部份构成。空间部份包括 5 颗地球静止卫星、  3 颗倾斜地球同步轨道卫星、  4 颗中圆轨道卫星；地面 运行控制系统由监测站、主控站、时间同步 /注入站组成；用户系统包括服 务于陆、海、空、天等不同用户的各种性
能用户机。导航设备所接收到的信 号都来自于由卫星所组成的卫星网络，卫星不断向地面设施发射信号；终端 设备对信号进行计算，确定自己的地理位置、挪移速度等信息。
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三、北斗系统功能应用和产业链分析
    (一)北斗系统的功能包括：导航、定位、授时和通信四大功能；除具 备其他卫星导航定位系统的导航定位功能外，还具备双向通信与位置报告功 能，   可以独立完成挪移目标的定位与调度、  跟踪与监控，特殊合用于交通 运输、调度指挥、搜索营救等需要导航与挪移数据通信的领域。北斗产业的 发展主要为三个层次：国防、民用行业应用以及大众消费应用。国防，以及 通信、电力、金融、海洋渔业等民用重要行业将是近期发展重点。而行业规
模加速发展的重要促进因素将是北斗二代系统实现覆盖和北斗终端的价格 及体积下降。
安装应用商店    (二)产业链及投资机会分析：北斗导航产业链包括空间系统(卫星和 地面站)、终端芯片、终端设备、应用服务。天基系统将主要由国家投资建 设；
1、在终端芯片环节
北斗关键元器件技术含量较高、 开辟难度较大，最初主要依赖进口，由 于国外企业没有开辟针对北斗终端所用的芯片，基带信号处理、射频收发处 理等功能需要多个离散器件实现，这些离散器件非但体积大、价格高，且因 缺乏集成和优化导致性能不够稳定。
现有北斗用户终端由于功耗大、 便携性差、 成本高等问题，在很大程度 上制约了北斗卫星导航定位系统的产业化进程。 这主要是由于国内目前缺乏 成熟的、技术先进和性能稳定可靠的射频集成电路、基带处理集成电路、天 线、功率放大器和低噪放等北斗终端关键元器件，而进口的元器件过于零散 化、集成度不高。因此，设计开辟和生产高集成度的关键元器件对北斗用户 终端向小型化、低功耗、可靠性、稳定性等更高性能指标发展。目前我国针 对北斗终端的专用元器件研发和生产已取得较大发展：
    ( 1 )国产的天线、功率放大器和低噪放已得到较多应用，但仍有部份 产品需要进口；
    ( 2 )基带处理和射频收发功能的实现仍是通过对国外进口的离散器件 进行二次开辟和集成，从而生产出基带处理模块和射频收发模块。 ；
北斗终端专用的射频芯片和基带芯片国内目前尚没有成熟量产的产品， 部份厂家已生产出样品，其集成度和性能较目前的模块化产品有较大提升， 价格也将显著降低；
2、在终端设备环节
终端环节是行业发展的中枢，行业门坎较高， 目前国内从事北斗一号终 端产品研发生产的厂商不到十家，各家在产品应用领域、重点销售地区均有 所差异。由于产品因客户的行业和需求而异，客户忠诚度高，各厂商的市场 份额相对照较稳定。公司销售客户比较集中，因为目前公司的产品服务主要