用户端完整产业链已形成 北斗导航应用加速

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经济观察网 记者 李靖恒 近日，南方电网发布了《南方电网公司北斗卫星导航系统“十四五”应用规划》(以下简称《规划》)。《规划》内容显示，南方电网公司正在建设集北斗位置服务、短报文通信管理和时频监测等基础模块于一体的运营服务平台。按照计划，平台将于今年6月底上线运行，届时可为广东、广西、云南、贵州、海南五省区提供北斗高精度定位服务。

南方电网在《规划》中表示，北斗高精度定位服务可达到米级、亚米级、厘米级和毫米级，将在电网无人机自主巡检和地质灾害监测等方面发挥重要作用。

截止2020年底，南方电网公司已经全面完成覆盖供电区域的607座基站建设，正在开展北斗系统关键技术研究与联合实验室建设。

上市公司中海达（300177.SZ）在2020年成功中标了南方电网的10KV接地方式改造和北斗基准站建设框架招标项目。记者以投资者身份咨询了中海达，对方向记者表示，公司一直从事北斗卫星导航相关产品的研发和生产，目前主要业务涵盖了测绘与空间地理信息和北斗高精度智能，可应用于国土测绘、应急救灾、农林水草、水利电力等多个领域。

中海达在前段时间发布的2020年年报中表示，2020年北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功，意味着北斗三号全球卫星导航系统建成。北斗卫星导航系统可提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务。

北斗体系完善中

东北证券分析师孙树明在前段时间的一份研究报告中介绍，2020年，北斗三号系统提前半年完成30颗卫星发射组网，目前已经全面建成。30颗卫星中，有3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和24颗中圆地球轨道(MEO)卫星。

北斗三号系统继承了有源定位和无源定位两种技术体制，通过“星间链路”（卫星与卫星之间的通信）解决了全球组网需要全球布站的问题。

孙树明表示，北斗三号在北斗二号的基础上，进一步提升性能和扩展功能，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务；同时在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务。在2035年前，以北斗系统为核心，国家综合定位导航授时体系会更加完善。

北斗三号系统通过30颗卫星组成的卫星导航体系，实现了全球覆盖，而且大步提升了非亚太地区服务能力。目前，北斗全球平均卫星可见数达到15.11个，全球实测定位精度均值为2.34米。

孙树明进一步介绍，卫星导航定位技术目前已基本取代了地基无线电导航、传统大地测量和天文测量导航定位技术，并推动了大地测量与导航定位领域的全新发展。

目前世界上仅有4个全球卫星导航系统，包括中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)。四大卫星导航系统中，GPS和GLONASS较早实现全球导航服务。

孙树明认为，对比四个卫星导航系统，北斗系统与GPS系统性能相当，但额外具有短报文系统;GLONASS系统性能稍优于北斗系统和GPS系统，但其卫星倾角大，在低纬度地区性能较差;Galileo系统的观测量质量较好，但星载钟稳定性稍差，导致系统可靠性较差。

北斗三号系统可以提供丰富的星基服务:卫星无线电导航服务(RNSS)、国际搜救服务(SAR)、精密单点定位服务(PPP)、星基增强服务(SBAS)和短报文通信服务(SMS)。其中精密单点定位服务仅有北斗系统和伽利略系统内嵌;短报文通信服务是北斗系统的特有服务;星基增强服务仅有北斗系统一体化提供，其他全球卫星导航系统的星基增强系统都是独立建设的。

应用端发展加快

随着北斗系统的建设，中下游的应用也在不断丰富。根据《2020年中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3450亿元，同比增速为14.39%，其中与卫星导航技术研发和应用直接相关的产业核心产值为1166亿元，在总产值中占比为33.8%，北斗对产业核心产值的贡献率超过80%。下游的运营服务产值占比已由2016年的31%提升至2019年的44.23%，未来该比例有望继续提升。2020年卫星导航与位置服务产业总体产值预计超过4000亿元。

孙树明也表示，北斗导航用户端目前已经形成了完整产业链。上游厂商提供基础数据、基础数据处理软件以及芯片、模块、板卡、天线等基础器件，为完整终端制造提供所需条件。中游厂商负责终端设备的制造和软件、硬件与通信技术集成解决方案的提供。下游厂商负责卫星导航业务的服务运营，根据应用方向可以分为行业、特殊和大众市场。

早在北斗三号系统建设过程中，多家企业就预先开发了北斗三号芯片。2020年9月中国卫星导航系统管理办公司发布的北斗三号民用基础产品推荐名录(1.0版)中，公布了5款RNSS射频基带一体化芯片、2款双频多系统高精度射频基带一体化芯片、6款多模多频宽带射频芯片(全球信号)。

去年年底，北斗星通（002151.SZ）旗下企业和芯星通正式发布了最新一代全系统全频厘米级高精度GNSS芯片——和芯星云NebulasIV。孙树明表示，这一芯片在厘米级高精度定位领域具有开创性意义，在工艺迭代演进到22nm的同时，首次在单颗芯片上实现了基带+射频+高精度算法一体化，可实现实时厘米级和处理后毫米级精度，信号覆盖全系统全频点，可满足车规级要求。芯片尺寸及功耗仅为上一代高精度芯片的1/4及1/5，在满足大众应用需求的同时更满足智能驾驶、无人机等高端应用需求。

根据孙树明的分析，卫星导航系统能够以位置信息、速度信息和时间信息为基础实现定位、导航和授时服务能力，因此在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用。其中位置信息应用较为广泛，位置及速度信息融合应用是未来的重要发展空间，时间信息在电力、通信、金融等行业具有特殊需求。

在高精度卫星定位中具有代表性的另一家企业是华测导航（300627.SZ）。根据华测导航在前段时间公布的2020年年报，自2003年成立以来，公司一直从事高精度卫星导航定位(GNSS)应用相关的技术及其产品的开发、制造、集成和应用产业化。

目前，华测导航以GNSS高精度算法核心技术为技术基础，已经研发出高精度GNSS基带芯片、高精度GNSS板卡、模组、天线等基础器件。产品的应用领域主要包括测绘与地理信息及导航控制与无人驾驶两大应用领域。

北斗系统的另一项重要应用是地质灾害的监测和预警。根据上述《规划》，2022年，南方电网公司将实现500千伏及以上线路自主巡检全覆盖；2025年，南方电网公司将建成北斗高精度地质灾害监测站不少于300个，为南方电网供电区域内的输电线路提供精准实时的地质灾害监测和预警服务，“目前，南方电网公司已在广东、广西、云南、贵州等省区试点开展地质灾害监测应用，通过实时监测地质变化和杆塔状态，提升了安全管理和灾害预警能力。”

另一家产业链相关上市公司华测导航（300627.SZ）也在年报中表示，基于物联网和北斗高精度定位的核心技术，公司位移监测业务已经开发出了针对不同行业应用的位移监测系统解决方案，可全天候、全天时获取被监测对象的三维形变、裂缝、降雨量等感知数据。该技术可以应用于地质灾害、矿山安全、交通高边坡监测、水利水电监测、应急监测和建筑形变监测等。

形变监测可用于滑坡等地质灾害的监测预警工作。2020年以来，在自然资源部推动下，地质灾害监测预警相关招标项目直接推动北斗地灾监测设备的需求增长。据中国地质调查局的统计，截止今年三月初,自2021年2.2万处地质灾害监测预警工作启动以来，全国各地已累计完成踏勘选点24752处，完成方案设计24530处。