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卫星导航产业极具发展潜力 北斗星通领军

卫星导航定位的发展集成了现代最前沿的科学技术的发展成果,反过来也极大地推动了其他科学技术和各行各业的发展,现在已产生了“导航学”这一新兴的交叉学科并成为世界上最热门的学科之一。

  在“十二五”规划中,卫星导航被列入战略性新兴产业之一,相关部门针对行业应用发展也制定了卫星导航产业的具体推进措施和目标。包括交通运输部和农业部在内的8个部委和6个地方政府出台了强制或鼓励发展卫星导航/北斗系统的“十二五”规划细则。农林部渔业局的“十二五”规划细则指出,要为90%以上渔船配备必要的安全通信、避碰设备,各地政府提供70%-90%的补贴采购“北斗”接收机,系统平台运营费用由地方各级政府承担。在政策力挺之下,北斗导航系统有望飞速发展。

  中国工程院院士、武汉大学教授刘经南讲述了卫星导航改变生活的方方面面,并表示它的应用“仅受人类想象力的制约”。“当区域系统和全球系统建成以后,北斗的威力将成倍增加,将具备和GPS完全一样的功能。”刘经南表示,北斗能作为GNSS(由GPS、GLONASS、GALILEO以及北斗共同组成的全球卫星导航系统)一员参加全球板块运动监测,这是发现和预测地震的一个最重要的手段;在工程技术上,比如在航天方面将为各类遥感卫星提供精密轨道位置等,也可以对一些桥梁、大坝等工程的微小变形进行监测;在民航航路管理和导航、飞机着陆等方面起到关键作用,特别在陆地交通,如智能交通、路况信息管理、道路堵塞治理、车辆监控和车辆自主导航方面有着广泛的应用前景;在城市的管理、搜救、安全管理方面,也有很广泛的应用;北斗的实时精密定位还可以应用于土地和农田管理,使农业机械能够以0.1m的定位精度实现对农田的精密耕作;另外,在日常生活中,个人位置服务、儿童监护等方面也有很多应用。在国防上,能使作战效能提高100-1000倍,作战费效比提高10-50倍,作战费用交换比降低20-100倍,大大减少了国防经济负担。

  刘经南总结说,全球卫星导航定位技术的应用领域,上至航空航天,下至工业、渔业、农业生产和日常生活,已经无所不在了,可以说是“仅受人类想象力的制约”,卫星导航定位的发展集成了现代最前沿的科学技术的发展成果,反过来也极大地推动了其他科学技术和各行各业的发展,现在已产生了“导航学”这一新兴的交叉学科并成为世界上最热门的学科之一。

  我国北斗导航系统

  1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。

  2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球 赤道平面上设置2颗 地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。

  3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。" 北斗一号"的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了 无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含 发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。

  4、 定位精度:北斗导航系统三维定位 精度约几十米, 授时精度约100ns。

  5、用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球 同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。

  6、生存能力:和所有 导航定位卫星系统一样,"北斗一号"基于中心控制系统和卫星的工作,但是"北斗一号"对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向 数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而"北斗一号" 系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。

  7、 实时性:"北斗一号"用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过 地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。

  此外,"北斗一号" 卫星导航系统也有一些自身的特点: 1. "北斗"具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的;2. "北斗"定位精度一点二米; 3. "北斗"终端价格两万元左右;4.采用接收终端不需铺设地面 基站;5. 灾难中心的船只一秒钟就可以发出信息。

  我国北斗卫星导航系统到2015年相关产值将达到2000亿元,2020年有望达到4000亿元。随着“北斗”系统逐渐向民用方面转化,投资机会显现。中国预计于2012年建成北斗亚太区域卫星导航系统,2020年左右建成由30多颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统。今明两年是中国北斗卫星导航系统区域系统建设和应用发展非常关键的两年,这两年将陆续发射多颗北斗导航组网卫星,并开始在各个领域大量推广应用。北斗卫星导航系统已成功发射了7颗卫星,系统建设当前已进入密集发射组网阶段。北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行,又要与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统,也是中国航天史上迄今为止规模最大、系统性最强、涉及最广、技术最复杂和建设周期最长的航天基础工程。这个系统能提供高精度、高可靠的定位、导航、授时和短报文服务,它是中国国家安全、经济和会发展不可缺少的重大空间信息基础设施。

  当区域系统和全球系统建成以后,北斗的威力将成倍增加,将具备和GPS完全一样的功能。北斗能作为GNSS(由GPS、 GLONASS、GALILEO以及北斗共同组成的全球卫星导航系统)一员参加全球板块运动监测,这是发现和预测地震的一个最重要的手段;在工程技术上,比如在航天方面将为各类遥感卫星提供精密轨道位置等,也可以对一些桥梁、大坝等工程的微小变形进行监测;在民航航路管理和导航、飞机着陆等方面起到关键作用,特别在陆地交通,如智能交通、路况信息管理、道路堵塞治理、车辆监控和车辆自主导航方面有着广泛的应用前景;在城市的管理、搜救、安全管理方面,也有很广泛的应用;北斗的实时精密定位还可以应用于土地和农田管理,使农业机械能够以0.1m的定位精度实现对农田的精密耕作;另外,在日常生活中,个人位置服务、儿童监护等方面也有很多应用。在国防上,能使作战效能提高100-1000倍,作战费效比提高10-50倍,作战费用交换比降低20-100倍,大大减少了国防的经济负担。

  目前,我国正在实施的北斗卫星导航系统建设,已成功发射七颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航以及通信服务能力。2020年左右,将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

  当前全球上空已有32颗GPS卫星(美国)、22颗GLONASS卫星(俄罗斯),还有2颗实验的伽利略卫星(欧洲)。目前,“北斗”系统在我国主要用于军事导航以及农业、渔业和大型工程监控。北斗卫星导航具备了更丰富的功能,与目前市场上民用比较普遍的GPS相比,它不但有定位导航功能,还具备通讯的功能。而且根据前期测算和规划,北斗投入民用的导航芯片价格不会超过GPS芯片。北斗系统还将陆续用于全球板块监测以及治理交通拥堵等领域。

  北斗产业上市公司及投资策略

  卫星导航产业四大细分市场将步入高增长:

  第一为高端制造业,包括导航芯片和模块、多种多样的通信芯片和模块、接收机组件、显示器件与整机集成等。主要上市公司有:中国卫星(600118)、北斗星通(002151)、国腾电子(300101)、海格通信(002465)、合众思壮(002383)、华力创通(300045)、四川九洲(000801)、江苏三友(002044)等;

  第二为软件业,包括系统类软件、导航定位授时软件、地图引擎与各种嵌入式应用软件等。主要上市公司有:超图软件(300036)、合众思壮(002383)等;

  第三为与导航相关的现代服务业。主要上市公司有:启明信息(002232)、四维图新(002405)、中海达(300177)等;

  第四为综合数据业。主要上市公司有:航天科技(000901)、合众思壮(002383)等。

  在北斗产业成长初期,上游产业链中的芯片和终端设备提供商将拥有行业话语权,国腾电子(300101)、北斗星通(002151)、合众思壮(002383)等主营芯片及导航终端的企业受益最大。而随着下游应用推广,用户数大幅增长和规模效应加强,行业话语权将逐渐转移到下游服务提供商。

  “中国的北斗全球系统业已进入全球导航系统GNSS,成为四大系统之一,产业进入新的发展阶段。卫星导航既是朝阳产业,未来生命周期至少有五十年;又具有高成长高效益特点,是小投入、大产出的典型。卫星导航发展步入高增长期,未来可期待井喷期。导航卫星设计和研制水平决定着系统的性能,目前北斗卫星设计已经达到国外导航卫星水平,在未来发展中要不断自主创新。中国北斗卫星导航系统以具备世界先进水平的性能进入国际全球卫星导航系统的大家庭,标志着中国在尖端科技研发能力方面进入世界先进行列。(巨丰投顾)

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