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本文援引于报告《2020年中国惯性导航行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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“口罩制造商”霍尼韦尔竟是惯性导航制造龙头

因为新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，霍尼韦尔（Honeywell）这个略显拗口的品牌被大众所熟知，也被认为是世界顶级“口罩制造商”。但事实上，霍尼韦尔是一家以电子消费品生产、工程技术服务和航天航空系统为主的多元化业务制造企业，口罩业务只是其众多业务中的一项。

除生产口罩外，霍尼韦尔还是全球领先的惯性导航系统生产企业，其研发的静电陀螺和捷联式惯性导航系统对全球惯性导航系统的发展起到重大推动作用。2019年10月，霍尼韦尔推出两款用于导航的小型、轻量级惯性测量单元（IMU），该紧凑型传感器能够承受恶劣的航空、陆地或水下环境，被广泛应用于农业、机器人、测绘、自动驾驶汽车和交通运输等领域。截至2020年3月，霍尼韦尔已向全球客户交付了超过500,000台高性能惯性传感器和导航仪，是当之无愧的惯性导航龙头企业。

惯性导航是什么

惯性导航（Inertial Navigation System）是通过测量加速度来解算运载体位置信息的自主导航定位方法，该方法不向外部辐射能量、不依赖于外部信息，因而具备不与外界交互而自主独立工作的能力。惯性导航系统能实时、准确地测量位置、加速度及转动量（角度、角速度）等信息，是唯一可输出完备六自由度数据的设备。

常见的定位技术包括以卫星定位GNSS为代表的信号定位、以激光雷达定位为代表的环境特征匹配定位，以及惯性导航定位。这三种方式各有优劣，而惯性导航具有强自主性、强抗干扰能力、不依赖外界信号等特点，同时可为运载体全面提供位置、姿态、速度等信息，其输出的信息丰富而全面，具有不可替代性。但惯性导航存在误差累计问题，需通过与全球导航卫星系统（GNSS）的结合才可实现应用场景、实时性和定位精度的互补。因而，“GNSS+IMU”成为最常见的惯性导航组合方案。

惯性导航是如何工作的

惯性导航系统以牛顿力学定律为基础，利用IMU测量载体的比力及角速度信息，结合给定的初始运动条件，与GNSS等系统进行信息融合，从而实时推算速度、位置、姿态等参数。基于该技术的惯性导航系统可装备于飞机、船舶、汽车、无人机等运载体并用于实现导航定位，系统通过连续测得运载体角速度和线速度并进行积分运算即可连实时测量运载体的当前位置。

IMU是融合了陀螺仪、加速度计、磁力计和压力传感器的多轴组合。其中，陀螺仪用以获取运动体的角速度并测量其角度变化，加速度计用以获取运动体的线性加速度并测量其速度变化。惯性导航解算软件将角速率进行积分运算解算出姿态矩阵并提取姿态信息，再利用姿态矩阵将加速度计测得的比例加速度信息变换至地理坐标系上计算出运载体的速度和位置，进而实现对运载体运动参数的有效控制。

惯性导航可以应用在哪些领域

中国惯性导航行业下游应用包括军用和民用两部分，其中军用市场的应用占比约81.8%（按销售额统计），是中国惯性导航行业的主流应用。从参与主体角度分析，中国具备惯性传感器研究和制造实力的企业多集中于军工领域，而民营企业主要参与中游惯性导航系统的设计和制造。从发展情况分析，中国惯性导航军用市场保持逐年稳定增长态势，民用领域中，自动驾驶仍是蓝海市场，未来增长空间巨大。从技术方向分析，军用惯性技术将向高性能和高可靠性方向发展，民用惯性技术则将向高精度、低成本和小型化方向发展。

惯性导航行业的下游发展情况如何

军用市场需求旺盛

中国部队正在进行国防现代化建设，军费预算逐年增长，由2015年的8,869亿元上升至2019年的11,899亿元，年复合增长率达7.6%。军用市场是惯性导航最大的下游应用市场，其预算支出的增长将直接促进核心军用武器部件——惯性导航的需求提升，从而拉动中国惯性导航市场规模提升。

军民融合政策已上升为中国的国防工业发展战略，中国中央军委、发改委及国防科工局颁布多个相关政策促进军民融合的发展。在当前整体财政支出压力较大的背景下，通过军民融合可将优势民营企业、优质社会资源引入军品科研、生产和维修各个环节，有效提高军工产业生产效率，同时也可起到缓解部分国防财政支出压力的作用。此外，军转民将军用高端技术民用化，可加速民用产业的技术提升，推动民用市场的产业化落地。

自动驾驶发展拉动需求增长

惯性导航在自动驾驶中起到重要作用，除提供独特定位功能和算法信息来源外，惯性导航还是自动驾驶的最后一道安全防线。因而，对于L3级及以上的自动驾驶汽车，惯性导航是必不可少的高精度定位组件。

2018年1月，发改委发布《智能汽车创新发展战略（征求意见稿）》，明确规定中国“智能汽车强国战略”，要求2020年中国智能网联汽车实现50%的加装率，并实现高级别无人驾驶（L3级及以上等级）产业化和真正市场化。受该政策影响，2020及2021年将是自动驾驶行业的关键节点。中国将于2020年实现L2.5量产，于2021年初步实现L3低速量产，到2025年实现L3低速大规模应用和L3高速初步发展。届时，惯性导航作为L3及以上等级自动驾驶车辆的必要部件，其需求量有望迎来爆发式增长。

中国惯性导航行业市场有多大

根据头豹研究院对中国惯性导航军用市场及民用市场的规模预测，2019年中国惯性导航军用市场规模为141.2亿元，民用市场规模为31.5亿元，合计共172.7亿元，其中军用市场是中国惯性导航的主要下游应用场景。因中国部队正在进行国防现代化建设，军用惯性导航更新换代需求旺盛，且在未来一段时间内都将保持高需求态势，军用市场在未来仍将保持惯性导航最大下游应用市场的地位。

在民用市场方面，受益于中国无人机（百亿级市场）及无人驾驶（万亿级市场）行业的发展，未来民用应用占比将逐年提升。

在下游军用和民用市场的双重刺激下，2019-2024年中国惯性导航行业市场规模将持续以较高水平的年复合增长率增长。

深度见解：行业发展潜力佳、投资标的判断标准清晰，投资价值高

中国的惯性导航组合研发起步晚于美英法等惯性技术强国，技术上（良品率、产品精度、算法普适性）与国际领先水平存在差距。此外，国际企业在包括工业、汽车、军工和宇航等下游应用领域上，均占据市场优势，市场份额领先。中国距离成为第一梯队惯性技术国家（美国、英国、法国）仍需较长时间。

中国惯性技术整体开发水平尚未列入全球前列，且行业存在政策调整风险及发展不及预期风险。但考虑到惯性导航各应用均处于蓬勃发展或早期发展阶段，且均对惯性导航需求旺盛等特点，总体而言，中国惯性导航行业发展潜力佳、投资标的判断标准清晰，产业投资价值高。投资者若能在该阶段成功捕获优质投资标的，则其投资回报收益率将维持在较高水平。中国惯性导航行业的投资机会主要可分为以下三点：

（1）从全产业链角度出发，器件层是惯性导航产业链核心环节，且器件层尚未形成绝对的行业龙头，值得投资；

（2）从应用层面出发，随着未来中国L3及以上自动驾驶等级汽车渗透率的提升，中国自动驾驶用惯性导航市场可达千亿级别，提前布局无人驾驶行业的企业将是优质投资标的；

（3）从产品实现过程角度出发，中国惯性导航行业的竞争重点将由算法设计、标定环节逐渐滚动至惯性器件的设计、制造与封测环节，投资者在挑选标的时可根据不同阶段的竞争重点做出判断。