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本文援引于报告《2021年中国卫星导航行业概览》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。
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通导融合持续深入,北斗卫星导航系统大众消费应用成效显著
2021年3月,十三届全国人大四次会议将卫星导航产业发展列入中国“十四五”规划重点项目,将加强北斗卫星导航系统与物联网、无人驾驶、人工智能、5G通信、区块链等战略前沿技术相结合,推动北斗卫星导航系统融入新基建,促使新业态及新产业不断涌现,中国卫星导航行业发展空间广阔。
2020年6月23日9时43分,北斗卫星导航系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,搭载长征三号乙运载火箭于西昌卫星发射中心成功发射。北斗卫星导航系统是中国自主研制、独立运行的全球卫星导航系统和重要空间基础设施,旨在为全球用户提供全天候、全天时的高精度定位、导航、授时和短报文通信服务,与美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)及欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo)构成全球四大卫星导航系统。
北斗卫星导航系统应用逐步从区域走向全球,北斗三号国产芯片及模块等核心技术全面突破,性能指标与国际同类产品相当,中国国产北斗产品已出口至超120个国家和地区,此外,2020年第4季度申请入网支持北斗定位的智能手机达79%,北斗卫星导航系统在中国大众消费应用领域成效显著。
中国北斗卫星导航系统特有短报文通信功能,相对优势显著
卫星导航是采用导航卫星对目标物体进行精确导航定位的技术,主要应用于国防、位置服务、交通运输、农业、测量测绘等领域。卫星导航系统主要由空间段、地面段及用户端三个部分组成,其中空间段即由多颗导航卫星构成的空间导航网,主要涉及卫星产业链中卫星制造及火箭发射环节。地面段主要包括监测站、主控站及注入站等地面台站,用于跟踪、测量、计算及预报卫星轨道并对星上设备进行控制管理,用户端则是手持、车载、机载等终端定位设备。
导航卫星监测站:对卫星实施监测及数据采集的卫星信号接收站,主要负责接收导航卫星电文、测量监测站相对导航卫星的伪距、载波相位及多普勒等观测数据,监测站将数据预处理后发送至主控站,作为卫星定轨、时间同步监测的依据。
导航卫星主控站:地面信息处理及运行控制中心,主要负责收集监测站采集的卫星信号、观测数据及环境数据,进行时间同步与卫星时钟偏差预报、卫星精密轨道确定等处理,实现导航卫星系统的任务规划与调度、全系统运行管理与控制等。
导航卫星注入站:向在轨运行导航卫星注入导航电文及控制指令的地面无线电发射站,注入站接收主控站发送的卫星轨道参数等导航电文及有效载荷与卫星平台的控制指令后,经射频链路上行发送至导航卫星。
全球卫星导航系统是可在全球范围内任意地点为用户提供连续、实时且精准的三维导航定位及测速的无线电导航定位系统,主要包括美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国北斗BDS及欧盟Galileo。中国北斗卫星导航系统特有短报文通信功能,可实现卫星定位终端与北斗卫星间的双向通信能力,在交通运输等专业应用领域具有显著优势,此外,北斗卫星导航定位及授时精度技术处于世界先进水平,北斗系统军事领域定位精度小于1m,亚太地区授时误差小于10ns,稳定性强。
受运营服务需求增加驱动,卫星导航行业市场规模持续增长
中国卫星导航与位置服务行业市场规模主要包括与卫星导航技术研发和应用相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施在内的产业核心产值及由卫星导航衍生带动形成的关联产值,2020年,与卫星导航技术研发和应用直接相关的产业核心产值为1,300.1亿元,由卫星导航衍生带动形成的关联产值达2,718亿元,同比增长约19%。
随着中国北斗卫星导航系统成功完成组网计划,北斗卫星导航系统及卫星定位服务产业链发展日益完善,卫星导航产业链下游导航应用需求大幅增加,中国卫星导航与位置服务行业市场规模逐渐扩大,2016年至2020年,中国卫星导航与位置服务行业市场规模(按产值计)由2,118亿元增长至4,018.1亿元,年复合增长率为17.4%。
伴随北斗创新应用不断深入汽车、高铁、能源、交通物流等领域,具有高附加值的新兴业务不断涌现,有效推动中国卫星导航与位置服务行业发展,预计2020年至2025年中国卫星导航与位置服务行业将保持稳定增长态势。
下游运营服务发展迅速,中国卫星导航产业链产值重心逐渐向中下游转移
中国卫星导航系统由空间段、地面段及用户端组成,其中空间段包括卫星制造及火箭发射,是中国国家核心基础设施,而地面段及用户端包括卫星导航终端及应用领域,是卫星导航产业链主要集中环节。中国卫星导航行业产业链上游为基础器件、基础软件及基础数据,中游为终端集成及系统集成,下游涉及卫星导航运营服务。中国卫星导航产业链中游产值在2016-2019年占比持续保持首位,产业链下游产值占比由2016年的31.0%增长至2019年的44.2%,中国卫星导航产业链产值重心从中上游逐渐向中下游转移,随着物联网及5G技术的不断发展,产业链下游需求有望进一步提升。
卫星导航产业链上游产值在卫星导航产业链占比约为9.9%,上游主要包括基础器件、基础软件及基础数据,产值占比分别为3.6%、2.0%及4.3%。基础器件是导航卫星信号传输的核心,主要包括天线、射频芯片、基带芯片及板卡等器件,天线接收导航卫星数据后将电信号传输至射频芯片,射频芯片进行模数转换后将数字信号传输至基带芯片,再由基带芯片进行信息处理后传输至应用系统,最终向用户端输出结果,基础器件的性能决定信号传输的质量,在终端设备成本中占比较高。
卫星导航产业链中游产值在卫星导航产业链占比约为45.9%,中游主要包括终端集成及系统集成,产值占比分别为29.6%及16.3%。终端产品根据性能可划分为高性能专业产品及民用消费产品,其中高性能专业产品主要应用于军工、测绘、授时等领域,产品精度高且价格昂贵,而民用消费产品主要应用于车辆导航、信息服务等领域,美国占据国际卫星导航终端设备制造业主导地位。随着中国北斗卫星导航系统覆盖区域及精度的提升,中国国产终端设备替代空间广阔,中国国产终端设备制造商发展潜力极大。
卫星导航产业链下游涉及运营服务,产值在卫星导航产业链占比约为44.2%,主要为导航定位终端用户提供位置信息、监控、调度等服务,卫星导航下游运营服务多应用于道路交通运输服务与位置服务,分别占比为55.0%及38.3%,其次为测绘及农业领域,分别占比为2.4%及1.4%。
深度见解:受益于核心技术突破,卫星导航芯片国产替代潜力极大
受益于中国政府政策扶持及核心技术突破,卫星导航芯片国产化替代潜力极大,卫星导航芯片主要包括射频芯片、基带芯片及射频基带一体化集成芯片等,其中射频芯片成本较高,而基带芯片主要专利由国际企业掌握,专利壁垒较高。中国卫星导航芯片企业受益于中国政府政策扶持及技术突破等因素,芯片研发及规模化生产能力不断提升,企业结合自身全产业链闭环战略布局,凭借产业协同效应及规模经济效益在成本控制层面有效缩小与全球一流厂商的差距,打破卫星导航芯片技术及成本壁垒。
随着智慧城市的不断发展,对高精度卫星导航定位服务的需求逐渐提升,推动卫星导航应用市场进一步扩大。卫星导航系统与物联网相结合,将短报文通信技术、授时及定位服务应用于智能交通、智能物流及智能家居等多个智慧城市领域,其中智能交通领域可通过卫星导航系统将道路车流量实时采集与整理,并对道路交通状况进行分析。受益于车联网及自动驾驶行业发展,中国卫星导航行业未来发展潜力极大。
重点关注企业
通过深度研究中国卫星导航行业优质企业,头豹建议重点关注中国卫星[600118.SH]、北斗星通[002151.SZ]、华测导航[300627.SZ]。
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