摘要:我國(guó)在2019年、2020年分別發(fā)射了10顆、2顆導(dǎo)航衛(wèi)星,2020年6月隨著第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空,北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署正式完成,此后2021-2022年期間中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射量為零。2023年,我國(guó)成功發(fā)射3顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,2023年5月,第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)工程的首顆備份衛(wèi)星,入軌并完成在軌測(cè)試后,將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此次發(fā)射也是北斗三號(hào)工程高密度組網(wǎng)之后,時(shí)隔3年的首發(fā)任務(wù)。隨后于12月,我國(guó)成功發(fā)射第五十七顆、五十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該組衛(wèi)星屬中圓地球軌道衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通后發(fā)射的首組MEO衛(wèi)星。
一、定義及分類
導(dǎo)航衛(wèi)星是為地面、海洋、空中和空間用戶提供導(dǎo)航定位服務(wù)的人造地球衛(wèi)星。導(dǎo)航衛(wèi)星上裝有專用的無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備,發(fā)送精密的無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)以及衛(wèi)星軌道參數(shù),供用戶實(shí)現(xiàn)位置和速度的確定。按照運(yùn)行軌道,導(dǎo)航衛(wèi)星可分為地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星。
導(dǎo)航衛(wèi)星是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間部分。現(xiàn)今全球有四大核心衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),分別是美國(guó)的GPS系統(tǒng)、歐洲的GALILEO(伽利略)系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)系統(tǒng)以及中國(guó)的北斗(COMPASS)導(dǎo)航系統(tǒng)。美國(guó)的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)、歐洲的伽利略系統(tǒng)均采用了單一中圓地球軌道衛(wèi)星星座,我國(guó)北斗系統(tǒng)由GEO衛(wèi)星、IGSO衛(wèi)星、MEO衛(wèi)星3種軌道衛(wèi)星組成,其中MEO衛(wèi)星是北斗全球組網(wǎng)的主力。
二、行業(yè)政策
1、國(guó)家層面相關(guān)政策
導(dǎo)航衛(wèi)星作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重要組成部分,受到各個(gè)國(guó)家支持與關(guān)注。北斗系統(tǒng)作為我國(guó)自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),不僅在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,也在國(guó)際舞臺(tái)上發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái),我國(guó)政府發(fā)布了大量的政策法規(guī)推動(dòng)北斗系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展,一方面,鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),加快突破產(chǎn)品核心技術(shù)與產(chǎn)品,提升北斗系統(tǒng)的服務(wù)能力;另一方面,支持北斗系統(tǒng)在交通、港口、航行等領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用,擴(kuò)大北斗應(yīng)用規(guī)模,提高應(yīng)用普及率。未來(lái)在政策支持下,北斗系統(tǒng)將進(jìn)入規(guī)?;瘧?yīng)用、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的快車道。
2、地區(qū)層面相關(guān)政策
各地政府也高度重視衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展,相繼發(fā)布利好政策,推動(dòng)北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。2023年7月,四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳等五部門(mén)發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》提出,在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域,不斷完善北斗星基、地基、類衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)。隨后于9月,重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、重慶市發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《重慶市加快推進(jìn)北斗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》,提出要做大做優(yōu)北斗硬件。鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展北斗芯片、模塊、板卡、天線等關(guān)鍵核心產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn),著力加強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航與5G/6G、慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航等多技術(shù)融合產(chǎn)品研發(fā)。
三、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
導(dǎo)航衛(wèi)星行業(yè)技術(shù)壁壘高,研發(fā)建設(shè)周期長(zhǎng)。導(dǎo)航衛(wèi)星研制涉及電子、機(jī)械、材料和航天等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的尖端科技,技術(shù)門(mén)檻較高。目前世界上有且僅有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、歐洲、日本和印度六個(gè)國(guó)家或地區(qū)正在建設(shè)或已經(jīng)建設(shè)完成了具有實(shí)用性的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)和印度的區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(NAVIC)僅具備區(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力,大部分國(guó)家尚不具備構(gòu)建衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的能力。
2、人才壁壘
導(dǎo)航衛(wèi)星行業(yè)屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè),具有人才、技術(shù)密集的特點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很大程度上取決于人才隊(duì)伍建設(shè)水平,尤其是高層次人才。行業(yè)發(fā)展需要大批高水平的行業(yè)應(yīng)用人才、技術(shù)開(kāi)發(fā)人才以及管理人才,人才成為重要的行業(yè)進(jìn)入壁壘。
3、資金壁壘
完善的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的展示,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜且耗資巨大的工程。除對(duì)國(guó)家的科技水平要求高外,還要求國(guó)家具備雄厚的資本實(shí)力。從項(xiàng)目啟動(dòng)到全球組網(wǎng)完成,國(guó)家需投入大量的資金用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)研發(fā)等。資金壓力不僅來(lái)自于研發(fā)階段的投入,也來(lái)自于系統(tǒng)運(yùn)行后的維護(hù)和升級(jí)。
四、發(fā)展歷程
我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)起步較晚,從20世紀(jì)80年代提出設(shè)想,到1994年北斗一號(hào)建設(shè)正式啟動(dòng),經(jīng)過(guò)30多年的實(shí)踐探索,經(jīng)歷北斗系統(tǒng)建設(shè)“三步走”的發(fā)展歷程。第一步為建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng),又叫北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航從無(wú)到有。北斗一號(hào)系統(tǒng)的建成,邁出了探索性的第一步,初步滿足了中國(guó)及周邊區(qū)域的定位、導(dǎo)航、授時(shí)需求。第二步為建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng),從有源定位到無(wú)源定位,不僅服務(wù)中國(guó)地區(qū),還可為亞太地區(qū)用戶提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。第三步為建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
導(dǎo)航衛(wèi)星由載荷系統(tǒng)、姿軌控系統(tǒng)、天線系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等系統(tǒng)組成,技術(shù)壁壘十分高。導(dǎo)航衛(wèi)星與地面段、用戶段共同組成衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、港口、航海、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域,已成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)重要組成部分。中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:


2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)中國(guó)東方紅衛(wèi)星股份有限公司
中國(guó)東方紅衛(wèi)星股份有限公司是中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司中國(guó)空間技術(shù)研究院控股的上市公司,主要從事小衛(wèi)星、微小衛(wèi)星研制業(yè)務(wù)和衛(wèi)星應(yīng)用業(yè)務(wù)。公司成功開(kāi)發(fā)了覆蓋1kg至1000kg完整序列的小衛(wèi)星/微小衛(wèi)星公用平臺(tái)型譜,產(chǎn)品涉及光學(xué)遙感、電磁與微波遙感、通信、科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)等領(lǐng)域,具備復(fù)雜星座系統(tǒng)設(shè)計(jì)、全鏈路仿真、自主任務(wù)規(guī)劃、星上智能處理、AIT一體化管控、組批生產(chǎn)等核心技術(shù)能力,可為航天器提供星上導(dǎo)航接收機(jī)、空間太陽(yáng)電池片、星上電子通信設(shè)備等產(chǎn)品。2023年上半年中國(guó)衛(wèi)星宇航制造及衛(wèi)星應(yīng)用收入為23.8億元,業(yè)務(wù)毛利率為15.3%。
(2)北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司
北斗星通主營(yíng)業(yè)務(wù)包括芯片與數(shù)據(jù)服務(wù)、衛(wèi)星導(dǎo)航、陶瓷元器件、汽車電子業(yè)務(wù)四個(gè)板塊。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)是公司的業(yè)務(wù)支點(diǎn),產(chǎn)品包括導(dǎo)航定位及通信天線、北斗應(yīng)用終端、北斗指揮設(shè)備、北斗應(yīng)用系統(tǒng)、天通衛(wèi)星通信終端及微波組件/部件/單機(jī)等。同時(shí),北斗星通開(kāi)拓了我國(guó)首個(gè)北斗民用規(guī)?;瘧?yīng)用——北斗在海洋漁業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2023年上半年北斗星通導(dǎo)航產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)營(yíng)收2.76億元,同比下滑9.60%,業(yè)務(wù)毛利率為35.08%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
我國(guó)在2019年、2020年分別發(fā)射了10顆、2顆導(dǎo)航衛(wèi)星,2020年6月隨著第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空,北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署正式完成,此后2021-2022年期間中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射量為零。2023年,我國(guó)成功發(fā)射3顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,2023年5月,第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)工程的首顆備份衛(wèi)星,入軌并完成在軌測(cè)試后,將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此次發(fā)射也是北斗三號(hào)工程高密度組網(wǎng)之后,時(shí)隔3年的首發(fā)任務(wù)。隨后于12月,我國(guó)成功發(fā)射第五十七顆、五十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該組衛(wèi)星屬中圓地球軌道衛(wèi)星,是我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通后發(fā)射的首組MEO衛(wèi)星。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策大力支持
隨著北斗三號(hào)全面投入運(yùn)行,我國(guó)建成了覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗工程掀開(kāi)了從建設(shè)到應(yīng)用的新篇章。北斗產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),國(guó)家及地方相繼出臺(tái)了一系列支持政策。隨著國(guó)家“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,進(jìn)一步刺激和拉動(dòng)了各行業(yè)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的需求和投入,衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)將與其他新基建相配套,共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(2)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用廣泛
目前,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已全面服務(wù)國(guó)防軍工、交通運(yùn)輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁、城市治理等行業(yè),融入電力、金融、通信等基礎(chǔ)設(shè)施,廣泛進(jìn)入大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域,深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。近年來(lái)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)市場(chǎng)需求繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),包括新基建、交通、能源、水利等在內(nèi)的現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)對(duì)北斗應(yīng)用的需求持續(xù)釋放,北斗在智能交通、智慧能源、智慧農(nóng)業(yè)及水利、智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用所形成的數(shù)字化場(chǎng)景,正在不斷形成新的細(xì)分市場(chǎng),進(jìn)一步提升了我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的總體市場(chǎng)規(guī)模。
(3)我國(guó)航天技術(shù)迅速發(fā)展
近年來(lái),我國(guó)航天產(chǎn)業(yè)在國(guó)家主導(dǎo)和支持下取得了輝煌成就,我國(guó)已經(jīng)全面建成航天大國(guó),進(jìn)入世界航天強(qiáng)國(guó)行列,開(kāi)啟了全面建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)新征程。以央企為主的“國(guó)家隊(duì)”是我國(guó)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量,2018年以來(lái),我國(guó)航天活動(dòng)無(wú)論是發(fā)射次數(shù)還是航天器研制發(fā)射數(shù)量和質(zhì)量均保持在世界前列,實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)。同時(shí),在隨著衛(wèi)星導(dǎo)航需求不斷擴(kuò)大,我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善,加速實(shí)現(xiàn)核心零部件技術(shù)突破。
2、不利因素
(1)行業(yè)創(chuàng)新型技術(shù)人才缺乏
人才是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),衛(wèi)星制造與應(yīng)用行業(yè)屬于知識(shí)與技術(shù)密集型行業(yè),對(duì)既有較強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力又具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)新型人才有著較大需求。目前我國(guó)北斗有關(guān)專業(yè)學(xué)科建設(shè)滯后,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)普遍面臨著專業(yè)技術(shù)人才短缺問(wèn)題,高端領(lǐng)軍型專業(yè)人才尤為短缺。
(2)行業(yè)發(fā)展面臨較大的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)
目前,衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯,在工業(yè)、車載、部分消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域都正在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的國(guó)產(chǎn)替代。而在高端領(lǐng)域,如智能手機(jī)、自動(dòng)駕駛、手表手環(huán)等應(yīng)用,由于產(chǎn)品本身的功耗、靈敏度等性能不足或設(shè)計(jì)中沒(méi)有滿足消費(fèi)級(jí)或車規(guī)級(jí)功能安全等要求,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品尚未整體邁入高端領(lǐng)域的門(mén)檻,需要國(guó)內(nèi)公司在研發(fā)中有更大的投入,盡快突破門(mén)檻性要求,進(jìn)入更多高端市場(chǎng)。
(3)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有先天的脆弱性和局限性
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有先天的脆弱性和局限性。首先,導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航信號(hào)要穿過(guò)大氣層、電離層才能到達(dá)位于地面、空中的用戶接收設(shè)備,衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)必然受到大氣層、電離層變化的影響;其次,導(dǎo)航信號(hào)還可能因?yàn)榻ㄖ铩⑸襟w等遮蔽物造成反射,因此地面接收設(shè)備接收到信號(hào)常常是經(jīng)反射的信號(hào),而不是衛(wèi)星直接播發(fā)的信號(hào)。
八、競(jìng)爭(zhēng)格局
由于涉及國(guó)家核心技術(shù)、國(guó)防安全等因素,我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星與運(yùn)載火箭,分別由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬的中國(guó)空間技術(shù)研究院和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制生產(chǎn)。地面段的主要功能為追蹤及控制北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,其中包括主控站、注入站、監(jiān)測(cè)站以及地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施;在地面段,由中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)和阿里巴巴集團(tuán)共同打造的千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司負(fù)責(zé)國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”的建設(shè)和運(yùn)營(yíng),由中國(guó)電信、騰訊等公司合作建立六分科技和中國(guó)移動(dòng)也已經(jīng)加入布局,提供高精度時(shí)空服務(wù)。用戶段是導(dǎo)航定位服務(wù)的最終落腳點(diǎn),也是企業(yè)角逐的重點(diǎn)市場(chǎng),已形成上中下游的完整的內(nèi)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,上游涉及芯片、天線、板卡等,中游為終端設(shè)備,可廣泛用于農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域。
九、發(fā)展趨勢(shì)
1、導(dǎo)航衛(wèi)星性能持續(xù)提升
未來(lái),我國(guó)為保持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì),將不斷加強(qiáng)研發(fā)投入,提升導(dǎo)航衛(wèi)星各方面性能,如2023年12月發(fā)射的第57顆、58顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,與前期MEO組網(wǎng)衛(wèi)星相比,在全球短報(bào)文通信容量、星載原子鐘技術(shù)、有效載荷智能化等方面,功能性能進(jìn)一步升級(jí),入網(wǎng)工作后將進(jìn)一步提升北斗系統(tǒng)可靠性和服務(wù)性能,對(duì)支撐系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和規(guī)?;瘧?yīng)用具有重要意義,為下一代北斗衛(wèi)星的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
2、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景更加多元化
國(guó)家“十四五”規(guī)劃明確提出了大力推動(dòng)北斗規(guī)?;瘧?yīng)用,促進(jìn)北斗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求。在大眾應(yīng)用市場(chǎng)方面,2023年北斗系統(tǒng)進(jìn)一步融入百姓的日常生活,讓大眾更加“有感”,形成了更多應(yīng)用場(chǎng)景,有力拓展了北斗大眾市場(chǎng)的應(yīng)用規(guī)模。隨著北斗應(yīng)用的泛在化、嵌入化、隱形化、標(biāo)配化和業(yè)務(wù)化發(fā)展,未來(lái)更多的市場(chǎng)需求將從對(duì)定位導(dǎo)航授時(shí)技術(shù)及綜合位置服務(wù)的需要,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)時(shí)空信息采集與服務(wù)的需要,這會(huì)使北斗應(yīng)用規(guī)模不斷壯大,應(yīng)用場(chǎng)景和模式變得更加多元化,市場(chǎng)也將被重新定義,形成以時(shí)空信息獲取、處理和服務(wù)為主的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
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