北斗应用迈向“标配化”发展新阶段—《2019中国卫星导航与位置服

Annual Review年度报告北斗应用迈向“标配化”发展新阶段编者按：《2019中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》（以下简称“白皮书”）是对中国导航与位置服务产业发展现状与前景所做的整体性研究总结，由中国卫星导航定位协会咨询中心编制，每年度定期发布。本刊将2019年度白皮书关于中国卫星导航与位置服务产业发展的重要内容摘编如下。年度发展现状近年来，我国卫星导航与位置服务产业规模持续扩大，产值稳步增长，保持了良好的发展态势。2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3016亿元人民币，较2017年增长18.3％（图1）。其中，与卫星导航技术研发和应用直接相关的，包括芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值达到1069亿元人民币，在总产值中占比为35.44％，北斗对产业核心产值的贡献率已达到80％；包括与定位导航授时应用相关的其他各种数据及软件产品、各类集成应用系统、基于位置信息的运营服务业务等在内的，由卫星导航衍生带动形成的关联产值达到1947亿元人民币。目前，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右，从业人员数量超过50万。截至2018年底，业内相关上市公司（含新三板）总数为51家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的10.74％。2019年第6期卫星应用55201906稿（公开）.indd 552019/6/19 下午1:56年度报告Annual Review图1 2006 - 2018年我国卫星导航与位置服务产业产值增长图2018年，北斗三号基本系统建设完成，标志着北斗正式开启了全球化服务进程。目前，北斗系统已经广泛应用于我国的交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘、矿产、公安、农业、林业、国土、水利、金融等十几个行业领域。截至2018年底，各类国产北斗终端产品应用规模已累计超过8000万台/套，采用北斗兼容芯片的终端产品社会总保有量接近7亿台/套（含智能手机），北斗应用正在诸多领域迈向“标配化”发展的新阶段。在市场发展方面，2018年国内卫星导航与位置服务市场需求总量基本保持稳定。国内卫星导航定位终端产品总销量突破5.3亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到3.9亿台。汽车导航后装市场终端销量达到400万台，汽车导航前装市场终端销量达到450万台，各类监控终端销量在500万台左右，专业高精度接收机终端销量突破16万台（套）。行业市场保持平稳增速，交通运输和海洋渔业的北斗应用已全面深入，进一步提高了行业综合信息化水平，其他行业，如市政、电力、综合安防、精准农业等的北斗规模化应用发展趋势明显。大众市场的北斗应用规模持续扩大，2018年国内销售的智能手机超过60％的款型均支持北斗；北斗开始大规模进入乘用车辆前装市场，目前已经累计有超过200万辆出厂车拥有“北斗芯”；随着《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》的出台，智能网联汽车新兴市场需求将逐步显现。特殊市场的北斗应用规模继续保持稳步增长，2018年北斗相关产品及服务在防灾减灾、公安缉毒和海上遇险搜救等细分市场获得进一步规模化部署，北斗警用位置服务系统和北斗综合减灾救灾应用系统也得到广泛应用。纵观2018年市场发展，在北斗系统定位精度不断提升以及芯片性能价格进一步稳定的背景下，随着新一代信息技术、大数据、云计算、物联网、车联网和低碳经济等新技术和新经济模式的进一步发展，在相关政策引导下，智慧城市、公共安全、工农机械、无人系统等应用领域的细分市场已经显现出新一轮的快速增长态势。在产业链和知识产权发展方面，国产北斗基56卫星应用2019年第6期201906稿（公开）.indd 562019/6/19 下午1:56Annual Review年度报告础产品在工艺和性能方面进一步向国外先进技术水平看齐。截至2018年，国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破7000万片，性能价格比肩国际水平，国产高精度板卡和天线销量也分别占国内市场的30％和90％。由于芯片和终端价格仍保持在较低水平，产业链上游和中游的产值占比分别为10.94％和47.46％，仍呈下降趋势。随着我国北斗行业应用和大众应用逐步进入服务化阶段，各种类型的位置服务公共平台大量出现和智能终端的应用普及，有力推动了产业链下游运营服务收入的快速增长，产业链下游产值占比已经上升到41.6％。2018年，卫星导航领域技术创新非常活跃，相关企业针对北斗产业链或产品链中关键节点的技术，如芯片、增强系统等加快专利布局，并有意识地在技术空白点上进行专利挖掘。除了自主创新外，企业还通过专利许可和转让等方式，获取了一批与北斗产业发展相关、围绕未来发展重点进行布局的其他技术领域专利，形成配套专利组合。截至2018年底，我国卫星导航专利申请累计总量已超过6万件，保持全球第一位。在产业发展前景方面，随着北斗三号系统即将全面建成、面向全球化服务，以及国家战略实施和宏观政策的有力支持，我国卫星导航与位置服务产业正迈向崭新的发展阶段。我国卫星导航与位置服务产业将围绕综合时空体系建设，迎来由技术融合创新和产业融合发展共同带来的升级发展变革。未来，北斗与移动通信、移动互联网、物联网、大数据等技术将加速实现融合创新，以北斗提供的时空信息为核心的导航定位授时服务产品，必将被越来越多地应用到电子商务、移动智能终端、智能网联汽车、互联网位置服务中，大规模进入到行业应用、大众消费、共享经济和民生服务等领域，深刻且深远地影响和改变着人们的生产和生活方式。北斗“融技术、融网络、融终端、融数据”的全面发展，正形成一个个“北斗+”创新和“+北斗”应用的新生业态，成为北斗创新和应用发展的核心源动力。三大应用市场现状1. 行业市场保持增长2018年，卫星导航行业应用市场保持平稳。交通部全面推进交通运输行业北斗应用，电力行业进一步深化北斗应用试点，保障电力系统安全稳定运行；多个省市完成卫星导航地基增强系统升级新建工作并开启试运行；北斗农机应用保持增长。2018年车船监管相关产品及服务总收入约在60亿元左右，高精度应用领域中形变监测、精准农业等细分市场呈现稳定增长态势，相关产品及服务总收入达到66亿元。交通运输市场一直是北斗应用最为重要的市场。目前全国已有超过617万辆道路营运车辆，3.56万辆邮政和快递车辆，36个中心城市8万辆公交车，370艘交通运输公务船舶、近6万渔船、3230座内河导航设施，2960座海上导航设施安装使用或兼容北斗系统。北斗在车船监管上的广泛应用，对于监控各类车辆合规使用、行使、保障休渔期动态监管、船舶安全行驶和渔业安全生产等起到了至关重要的作用。2018年北斗在电力应用市场进一步拓展。截至2018年底，国家电网公司已建设完成北斗基准连续运行参考站200座，为23条国网级重要输电通道，合计70个高风险段、637公里，61个中风险段、1093公里区域提供北斗高精度位置服务，形成覆盖重庆、四川、甘肃等13省市的35kV及以上的输电线路地质灾害专业监测网络。2018年高精度市场持续发展，国内专业高精度接收机终端出货量在16万台（套）左右，国产高精度接收机销量约占50％；高精度天线出货量30万只，其中国内生产的天线超过23万只；高精度相关产品销售收入从2010年的11亿元人民币增长到2018年的近66亿元人民币，复合增长率达25.2％。2018年河南、广西、山东、陕西等地陆续完成了共计数百座省内北斗兼容CORS站网2019年第6期卫星应用57201906稿（公开）.indd 572019/6/19 下午1:56年度报告Annual Review的升级与新建工作并成功试运行，向省内及其周边地区播发北斗高精度信号，面向国土管理、城建规划、环境保护、地震监测、精细农业、智慧城市等提供支持。广西、四川、云南、甘肃、陕西等省都针对地质灾害多发区域及潜在发生区域，部署了基于北斗高精度的位移监测系统，全天候预警滑坡、泥石流、沉降、垮塌、地震、裂缝等灾害的发生，有效避免了人员伤亡，最大限度减少了灾害损失，保护了人民生命财产安全。农业市场方面，北斗系统在深松整地作业监测、自动导航驾驶作业、远程监控和作业调度安排，无人机植保等方面的应用获得进一步拓展。截至2018年底，由我国自主研发的北斗智能化农机监控终端设备在21个省市区、378个县市、1200多个农场推广应用，累计装机量超过30000台，覆盖6000多万亩耕地。目前我国自动驾驶系统在农机上渗透率低于1%，远远落后于美国40%的渗透水平，具有明显的增量空间。北斗农业市场有望在北斗前装、存量农机北斗化、智能化远程监控平台和农机共享等方面出现显著的增长点。2018年北斗在市政管理方面的应用已渐成规模化趋势。“燃气＋北斗”模式使燃气泄漏主动发现率由70%提高至90%，为事故抢修赢得了“黄金半小时”，显著降低了燃气管网安全运营风险，把燃气行业的风险预警与安全管理水平提升到一个全新的高度，可以预见未来会有更多城市采用“燃气＋北斗”模式改造、管理和运营现有燃气管网。根据预测，车载/手持北斗燃气泄漏检测市场规模将达到每年40亿元以上，而燃气行业的北斗应用市场规模就将达到每年70亿元。不仅如此，北斗燃气应用模式已经逐渐扩展到城市供水排水、城镇供热、市政工程建设等其他方面，“燃气＋北斗”模式正在向“市政＋北斗”模式转变。有所下降，但可穿戴式设备市场依旧活跃。2018年热度不断提升的5G技术、低轨导航通信卫星、窄带物联网都在加速万物互联时代的到来，位置服务将真正全天候、全空间的通过智能手机、无人自动驾驶、可穿戴式设备等走进大众生活，无时不在、无处不在、无所不在。2018年国内智能手机出货量为3.90亿部，同比下降15.5%，虽然智能手机整体市场环境不佳，但北斗服务及芯片已经突破了在手机领域大规模应用的瓶颈问题，并通过了千万级应用的检验。据企业自声明数据统计，2018年前三季度在中国市场销售的智能手机约470款有定位功能，其中支持北斗定位的有298款，北斗定位支持率达到63%以上。智能网联汽车方面，随着北斗三号基本系统完成建设，以及多部委出台的一系列政策，智能网联汽车成为我国车联网市场发展的新战场。2018年全国已经有北京、上海、深圳、重庆、广州等14座城市，面向32家自动驾驶相关企业，发放了101张路测牌照，仅北京市就发放了8家企业共59辆汽车的测试牌照。随着智能网联汽车的加速发展，未来必将进一步扩大卫星导航与位置服务产业的市场规模，带动汽车电子产品的更新换代。在可穿戴式设备市场方面，据不完全统计，2018年全球智能可穿戴设备的出货量达到1.25亿台，较2017年增长8.5%。同年我国可穿戴设备的出货量超过5500万台，市场规模突破350亿元，较2017年增长32.5％，中国市场已经成长为全球第一智能可穿戴市场。目前，小米、华为等市场主导企业的产品已全面支持北斗系统，并于2018年上市了中国首创的“北斗芯”智能腕式手机，北斗作为中国的名片已经站在了世界大众市场的舞台上。2. 大众市场保持增长在大众应用市场中，2018年智能手机出货量58卫星应用2019年第6期3. 特殊市场稳定增长特殊市场涉及军用、警用、防灾减灾、应急201906稿（公开）.indd 582019/6/19 下午1:56Annual Review年度报告救援、公共安全等关键领域，已成为北斗应用最快、最稳定的市场之一。2018年北斗相关产品及服务在公安应急通信指挥、防灾减灾和海上遇险搜救等细分市场获得大量部署，在公安禁毒作战指挥方面初露锋芒，特殊市场总体保持稳定增长。截至2018年，全国公安机关累计部署北斗终端超过43万套，其中“十三五”期间新增30万套。公安部统一组织研发的警用综合执法北斗应用平台目前已经接入全国40余万台终端位置信息。2018年各地公安机关持续推进北斗的应用工作，已初步建成了全国位置一张图、短信一张网和时间一条线的“部-省-市”三级北斗公安应用体系，形成了纵向扁平化指挥调度和横向跨区域跨警种联动的综合位置应用，超过11万台公安专网设备实现了时频统一的服务与监管，提升了公安实战精准度。预计到2020年，北斗警务车载终端的配备率达100%，并要求新增警车一律具备北斗卫星定位功能；北斗单兵装备的配备率将达到80％，市场前景很大。2018年北斗在广西公安缉毒作战指挥方面发挥出巨大作用，基于北斗的“云+端”缉毒作战指挥系统全面提升了打击涉毒涉恐“整体发现、堵源截流、精确打击和防范管控”的能力，取得了显著的禁毒成效。在防灾减灾应用方面，2018年北斗综合减灾救灾应用系统已在国内10个省（自治区、直辖市）开展规模化建设应用，部署建成10个省级北斗综合减灾应用分节点平台、装备部署了4.5万台北斗减灾信息专用终端，初步建立了基于北斗减灾业务系统的全国防灾减灾业务体系。据不完全统计，全国目前有75万名灾情信息员，未来如果实现人手一部北斗减灾信息专用终端，会产生几十亿元的市场规模。在海上遇险搜救应用方面，近年来交通运输部持续在参与搜救的海事、救助船舶上安装了北斗短报文智能船载终端，截至2018年已累计向涉海用户推广40余万套北斗报警设备，显著提高了海上遇险对象搜寻效率，减少了海上遇险伤亡人数，保障了海上作业的人身和财产安全。新兴应用发展1. 北斗在智能网联汽车上的应用当前，发展智能网联汽车已经上升为国家战略。2018年是我国智能网联汽车厚积薄发的一年，政策、标准、技术和解决方案均日益成熟，针对智能网联汽车的路测已经大规模开展，北斗在智能网联汽车中的重要性日益凸显，应用前景值得期待。2018年，智能网联骑车已经在我国多座城市开展道路实测，实测里程达到几十万公里，积累了大量实测数据，为以后的实用奠定了基础。无人驾驶车辆已经在港口运输、园区物流运输、固定线路公交、无人配送等领域展开应用示范。全球首款基于北斗、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备的“无人驾驶电动港口牵引车”（L4级）于2018年在天津港投入试运营，在无人干预的情况下，可完成道路行驶、精确停车、集装箱装卸、障碍物响应等指定动作，实现了集装箱从岸边到堆场的全程自动驾驶水平运输。2018年国内首批自动驾驶出租车已经在长沙上路。目前我国已经把“北斗导航+5G通信+人工智能”作为发展智能网联汽车的主要技术路线。卫星导航及位置服务技术已成为智能网联车发展不可或缺的关键创新点，通过多源融合导航技术实现高精度定位定姿，为自动驾驶提供综合位置姿态传感器的整体解决方案，为形成全球领先的智能网联汽车产业发挥重要的作用。2. 北斗在民航领域的应用卫星导航系统是确保民用客机安全有序飞行的重要基础设施，北斗卫星导航系统在飞机起降、航空器监视、民航搜索和救援领域都有着独特优2019年第6期卫星应用59201906稿（公开）.indd 592019/6/19 下午1:56年度报告Annual Review势，在民用航空领域有着非常广阔的潜在应用前景。2018年北斗在民用航空领域的应用又迈出了坚实的一步。在通用航空领域，通用航空器监管是当前及未来两年北斗民航应用的重点方向。为了进一步保证低空空域安全高效使用，中国民用航空局于2018年9月发布了《低空飞行服务保障体系建设总体方案》，提出推动以北斗定位数据为基础，融合北斗短报文（RDSS）、广播式自动相关监视（ADS-B）数据的低空监视信息平台建设，实现对通用航空器低空飞行的实时监视。目前，国内主要通航企业都已计划引入基于北斗的管理系统，实时对空全覆盖监控飞机。在运输航空方面，北京航空航天大学等单位在张家界荷花机场完成了我国首个基于北斗+AeroMACS（民用航空机场场面移动通信技术）的机场场面运行应用，该项目是我国乃至全球首个将AeroMACS结合北斗高精度定位技术用于机场场面运行的创新项目，实现了机场范围内高精度定位监视和实时数据无线传输。2018年底，中国民用航空局全面启动了北斗星基增强系统民航应用验证评估工作，更有力推动了未来北斗系统服务我国民用航空。北斗三号基本系统的建成，星基增强服务的提供，以及北斗+AeroMACS在国内应用试点的成功，都进一步提升了北斗为中国及周边地区通用航空和运输航空服务的能力。并利用北斗系统定位和传输观测数据，打破了全球Argo实时海洋观测网中剖面浮标由欧美国家一统天下的局面，以此建立的“北斗剖面浮标数据服务中心（中国杭州）”，也成为继法国和美国之后第三个有能力为全球Argo实时海洋观测网提供剖面浮标数据接收和处理的国家平台。我国于2002年正式加入国际Argo计划，截至2018年9月底，中国已经在太平洋、印度洋及南大洋、地中海等海域累计布放了423个剖面浮标，其中国产北斗剖面浮标30个，北斗系统也因此成为服务于全球海洋观测网的3大卫星系统之一。2019年1月，我国首次实现了深海潜标大容量数据的北斗卫星实时传输，改变了以往依赖国外通信卫星的历史，提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性。伴随着北斗三号系统基本系统建成，北斗系统应用范围将拓展到全球，加之物联网技术、嵌入式技术、微电子技术的发展，使得我国在全球范围内海洋监测浮标、海面基站建设的能力，以及水下传感器网络节点的全球组网、续航、数据采集、通信等方面能力逐渐完善，功能也越来越强大。将北斗卫星系统应用到海洋环境、生态、安全等方面的监测，结合海洋浮标系统、水面基站、水下传感器网络，建立以中国周边海域为主的国家精密动态海洋时空基准网，逐步完善国家海洋定位、导航、授时、通信体系与环境监测网，同时联合多边的国际合作，通过“一带一路”倡议的落实，开展全球性海洋时空基准与环境监测网的布设，为我国建设海洋强国的战略目标提供强力支撑。毛凌野 _摘编自中国卫星导航定位协会网站3. 北斗在海洋观测方面的应用2018年，北斗在海洋观测领域的应用正在不断突破。中国目前已经能自主研发国产剖面浮标，60卫星应用2019年第6期201906稿（公开）.indd 602019/6/19 下午1:56