淺談高精度衛星導航產業現狀及前景趨勢

以下文章來源於中海達訊 ，作者鮑志雄

中海達訊

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近一二十年以來，中國高精度衛星導航產業的變化非常大，特別是測繪裝備這一塊，可以說經歷了一個從無到有、從小到大、從弱到強的過程。

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高精度衛星導航裝置起步於測繪地理資訊領域

國內最早的高精度衛星導航技術是應用在測繪地理資訊領域中的，這是為什麼呢？

高精度衛星導航裝置VS光學裝置

在此之前，測繪工作一般使用全站儀、經緯儀和水準儀，然而這些光學裝置在實際運用中卻面臨著無法克服的問題，比如，它的作用距離較短，易受天氣影響，在海洋等一些特殊地方不能測量……

而高精度衛星導航裝置卻具有全天候的特點，且它的作用距離比較長。即使在高精度衛星導航裝置剛開始應用的那會兒，它的作用距離就可以做到十幾公里，在精度要求不高的情況下，甚至可以做到幾十公里、上百公里，而同時期最好的全站儀卻只能做到五百米。後來國家的大型控制網，主要也是以衛星導航裝備為主，這也是為什麼高精度衛星導航裝備最先從測繪開始引進，確實是對測繪有很大的幫助，也因此整個測繪行業從光學測繪時代逐步發展到以高精度衛星導航技術為主的數字測繪時代。

從進口貿易到自主研發

2000年左右，國內測繪地理資訊行業還沒有自主研發的高精度衛星導航裝置。像國內其他行業一樣，測繪地理資訊行業中高精度衛星導航裝置的發展也經歷了從進口貿易到自主研發的過程。

當時大部分企業都是透過代理的方式引進國外裝置在國內銷售。剛開始，最核心的部件——板卡，基本上來自國外廠商，如摩托羅拉、Javad、Novatel等，國內雖有些科研院所做過這方面的研發，但並沒有將其產品化。

除了核心部件之外，國內的手簿、天線和電臺也基本採購國外的，所以國內的高精度衛星導航研發更多的是從國外採購器件在國內組裝，設計結構模具，開發軟體，最後打包出售，這種情況甚至持續到2010年左右。

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高精度衛星導航裝置已實現核心技術自主化

但隨著國內廠商如中海達、南方測繪等相繼開始自主研發，國內高精度衛星導航技術由弱變強。目前我國企業已經實現了核心技術的自主化。

近幾年，國產板卡經過市場的驗證和磨合，已經能與國際水平相媲美，也得到了國內市場的認可——目前，國產板卡銷量佔國內市場份額50%左右。國產高精度衛星導航裝置的國內市場份額也從不到10%升至90%以上，徹底扭轉了國外品牌壟斷國內市場的局面，甚至影響了全球市場。在這個過程中，很多中國企業也逐漸發展了起來，還培育出了幾家上市企業，像中海達、華測、北斗星通等，它們都是中國高精度衛星導航產業的受益者。

隨著國產高精度衛星導航核心技術的不斷成熟，它的應用領域也不再侷限於測繪領域，而是更廣泛地應用在了很多領域，如地質災害監測、駕考駕培、農業拖拉機自動駕駛、汽車自動駕駛……在未來就是機器和定位的結合，而且未來它的成本價格也會更低，應用也會更廣，普及化成為可能。如果我們沒有自己的產業技術和核心技術，是難以達成的，我對未來衛星導航的發展充滿信心。

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機遇與挑戰並存

三大機遇

促使國產高精度衛星導航產業由小變大、由弱變強的機遇可以從以下幾個方面展開。

第一，市場機遇。中國在過去幾十年中，對整個基礎設施建設的投入非常大，比如鐵路、港口、碼頭、公路、機場這些方面投入巨大，帶動了測繪裝備的市場和高精度衛星導航裝置產業的發展，市場龐大才能讓眾多企業生存下來，並不斷髮展壯大，這是國家政策層面的大環境。

第二，國家的北斗。2012年前中國還沒有自己的北斗衛星導航，2012年以後，國家開始在北斗衛星導航產業加大投入，從政府層面出臺政策對企業進行扶持，包括產業扶持、政策扶持，還有一些科研專案等定點扶持，力度比較大，從而加速了國內衛星導航企業的發展。

第三，“一帶一路”。自“一帶一路”戰略提出以後，國家正在把基礎設施建設的經驗往沿線國家推廣，中國的企業可以透過借船出海的方式，將裝置和技術解決方案推廣和普及到東南亞地區、俄羅斯等歐洲地區。從一些市場資料來看，最近幾年，亞洲很多國家在進行高鐵、港口、碼頭建設過程中都需要用到衛星導航定位裝置，這種建設需要用到這些裝置。事實上，我們國家很多企業（如中鐵、中建、中水等）的大量工程建設工作已轉移到國外，這帶動了中國產業技術包括裝置走出國門。

隨著我國對北斗衛星導航的佈局，如北斗三代，以及我國北斗衛星系統在國際上的影響越來越大，我們的產品裝備企業會受到國家利好訊息帶來的好處，使得我們在其它地方使用的時候，技術水平得以展現，腰桿也更硬。

四大挑戰

高精度衛星導航產業的發展也面臨著挑戰。

第一，國內某些地方仍存在風險，比如各地興建的北斗產業園、網際網路等會產生泡沫，這種可能性是存在的，大家一哄而上，覺得衛星導航很熱就都去投資，把產品價格弄得很低，使得真正做產品的企業在未來市場競爭中受到影響。

第二，經過二三十年的高速發展，中國基礎設施建設未來可能會進入平緩期，畢竟市場增量有限。在這種情況下，我們應該考慮如何尋找新的行業應用、新的突破口來保證企業持續發展。從國內外環境來看，目前中國衛星導航裝備企業90%的市場來源於國內，而在國際市場上與國際大型企業（如天寶、徠卡、拓普康）等相比，在國際佈局、經銷網點、售後服務中心的鋪設等方面還有一定距離。

第三，隨著國內企業走出國門，我們在國外會出現非良性的市場競爭行為，如互相壓低價格，一旦價格低，中國企業很難保證售後服務。如果一家中國品牌出現了這種情況，在當地會對全部中國整體品牌造成負面的影響。除了價格以外，中國企業對品質和品牌缺乏自我保護和管理的長遠意識，我們要避免這種短期的行為。我希望中國企業可以在開拓市場的同時維護好自己的品牌，不要成為低價劣質的代名詞，這是企業的底線。

第四，國內和國外在高精度衛星導航產業技術上還有一定的差距，但隨著中國市場需求的增加，越來越多上市公司的湧現，以及更多資本的介入，未來這個差距將會被不斷縮小，這是可以彌補的。

發展困惑

面對高精度衛星導航產業的機遇與挑戰，中海達目前在發展過程中也遇到了一些困惑。

一方面，在測繪地理資訊領域，要鞏固北斗＋精準定位裝備龍頭企業的地位。去年，中海達已成為國內測繪地理資訊領域銷量最多的公司，但是在海外市場，我們還有很多增長空間，我們希望加速國際化佈局，透過“引進來，走出去”的方法，擴大國際市場份額和影響力。

另一方面，自去年起整個測繪地理裝備市場的勢態並不是很好，需要尋找一些新的行業發展方向來把這個“蛋糕”做大，推出引領市場、有良好口碑的產品，尤其是真正找到除了RTK之外穩定的第二個大市場。

中海達應怎麼做

面對這樣的市場環境，作為浸淫多年的中海達資深員工，我也在思考有什麼解決辦法。

首先，我認為要有戰略定性並堅持下去，有些行業是需要耐心和投入的，培育時間可能很長，而爆發就在一兩年。 在這個過程中，我們需要做好產品和市場佈局，才能在機會來臨時搶先抓住。

其次，在業務模式上要有所調整，在部分領域，比如自動駕駛、智慧機器人等，中海達不見得一定要作為一個終端提供商，可以考慮僅作為部件提供商。以物流領域的應用為例，高精度衛星導航裝備只是物流機器人諸多部件中的一個，必須和其它部件共同產生作用。這樣的模式下將會有更多B2B的合作，透過把高精度定位領域的經驗和技術應用到其他領域，幫助其他領域的合作伙伴做得更好，中海達自然也會獲得成功，這就是生態鏈的意義。

同時圍繞外部的需求，我們的核心技術能力也需要不斷提升，因為你不是把RTK整機賣給別人，而是板卡、天線、電臺……還有圍繞客戶應用需求進行的改造，無論何時，這些核心技術能力是一個企業的核心競爭力。

最後，我們集團子公司之間要加強橫向合作，讓整個集團在產品和技術上形成更好的合力，整合起來面對外部競爭。

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高精度衛星導航產業的未來趨勢

產業發展趨勢

從產業規模來看，衛星導航的產業規模會越來越大，當前高精度衛星導航的應用是比較窄的，應用點還不是特別多，隨著技術成熟，價格和市場門檻會持續降低，未來的應用領域是無法想象的。有句話說“GPS的應用只受想象限制”，每年都有新的領域在應用這項技術，像最近幾年熱門的無人駕駛，就已經應用到高精度衛星導航裝置了。

另外，高精度衛星導航在新的領域未來還會有新的龍頭企業冒出來，如星網宇達，事實上它是抓住了駕考駕培的市場實現了上市，未來衛星導航在某一個行業的新應用就可能催生一個新的大市場，進而誕生新的上市企業。這種機會未來還有很多很多，這主要在於企業自身是否做好了準備。

對中海達而言，過去我們抓住了衛星導航技術在測繪地理資訊這個領域的應用，現在和未來，能否抓住衛星導航技術在其他應用領域的增長？我認為未來高精度衛星導航裝備在其他行業的需求可能性非常大，50萬臺、100萬臺都有可能，但是它的毛利率和單價空間就沒有測繪地理資訊行業這麼高，這可能是一個新的商業模式，我們不能僅僅拿測繪地理資訊行業的市場思維去思考，而是要以全新的思路迎接新挑戰。

技術發展趨勢

從技術角度而言，高精度衛星導航技術已進入相對而言的成熟期，就未來的發展來說，“區域性增強系統”以及“組合導航技術”將會成為未來高精度衛星導航技術發展的兩大主要趨勢。

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區域性增強系統

從基本形態來看，衛星數量會越來越多，GPS、北斗、GLONASS以及GALILEO這四大全球衛星導航系統建設速度越來越快，到2020年基本上就會建成，而且會應用得非常好。未來全球性的衛星導航建設會減少，而區域性增強系統會成為未來衛星導航技術發展的趨勢之一。

目前，多國在區域性增強系統領域已投入發展，我國也在做，目前更多的是做地基增強系統，但我認為未來星基增強系統會越來越多，這已經成為國際上一個普遍的發展趨勢。

星基增強系統最開始是美國的WAAS以及歐洲的EGNOS在航天航海的應用，現在日本的QZSS也在做，透過發射一些傾斜軌道衛星、同步衛星專門來搭載高精度增強系統，從而解決一些交通的高精度導航問題。GALILEO也在搭載，北斗未來預計也會搭載（北斗三代的五大服務模式已經把增強服務列入）。這些衛星不僅提供導航，同時也用來增強訊號，在覆蓋區域內可隨時隨地獲得高精度的定位，這樣高精度衛星導航的應用就不受地域限制，即使在沙漠裡、海洋中、飛機上或是無人區也可使用。

各星基增強系統全球釋出圖（圖源網路）

關於發展星基增強系統，無論在國家還是企業層面都已經形成共識，國外很多公司已經商業化很多年，但是過去的星基增強系統主要服務於海洋和農業，因為農業區和海洋沒有基站和網路通訊，必須透過這種方式來獲取實時精度，網路條件越缺乏的地方，星基系統越容易得到推廣和使用。

傳統衛星導航企業如徠卡、天寶、拓普康都在走這一條路。像天寶這種傳統品牌在農業的應用範圍非常廣，天寶收購了OmniStar陸上業務做星基增強系統，其RTX技術目前已經在全球領先，在部分增強範圍較好的地區幾分鐘就可以達到固定解，精度是兩釐米到四釐米。

在國內，星基增強系統也成為企業發力的重要方向，最早做的是合眾思壯的“中國精度”，但是產品技術成熟度不夠，推廣效果不佳。

那麼如何才能更好發展星基增強系統呢？我認為以下要點不可缺少：

1。 是要建立全球的參考站系統，這對企業的能力提出了較高的要求，企業的合作覆蓋範圍必須要足夠大；

2。 企業在技術投入、系統維護、上星服務等方面要有足夠的實力；

3。 企業要能夠吸引更多專業的優秀人才加入。事實上，國內不乏具備以上優勢的企業，包括中海達、千尋在內的企業在這個領域已實現了突破，如中海達今年正式啟動了“全球精度”Hi-RTP系統的行業合作，將在各大領域把星基增強系統的技術價值充分發揮出來，未來我們將致力於引領中國高精度衛星導航技術前沿。

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組合導航技術

除了區域性增強系統，和其它導航技術相結合，發展組合導航技術將成為衛星導航技術的又一重要方向。

首先，衛星導航技術自身會不斷髮展，核心元件的升級，將有效減少功耗、降低成本。過去我們的板卡尺寸比較大，功耗也偏大，今年中海達會著手基帶晶片的研發。未來隨著北斗3代的執行，我認為中海達自己的基帶晶片是可期的，屆時將大大降低板卡尺寸、減少功耗。

另外，衛星導航可以和慣性導航技術作更深入的結合，彼此優勢互補。衛星導航要接收天空訊號，在訊號中斷的地方無法定位，而慣性導航技術不受外界影響，可以自主定位。

但隨著時間增長，慣性導航定位的誤差會逐漸變大，這又需要衛星導航的實時定位來消除誤差積累——這兩種定位技術的有效融合能解決實際應用中的關鍵問題。比如無人機噴灑農藥時，在樹林等接收不到訊號的地方可能會出現噴灑錯誤或墜機，這時就需要憑藉慣性導航技術獲取定位。又比如，汽車透過隧道或高架橋時是沒有訊號的，這時可以憑藉手機裡的慣性導航技術來導航，但時間不能太長。

左為無人機噴灑農藥；右為汽車透過隧道 （圖源網路）

在現在備受關注的自動駕駛領域，一定要解決衛星導航和慣性導航的深入融合問題，提供實時精準定位，同時還需要對周圍環境的感知，這又需要導航技術與視覺識別、影像識別相互融合。

衛星導航人才

趨勢是明確的，應用前景是廣闊的，但要實現這些都離不開人才的支撐。

中國在高精度衛星導航人才這一方面是有優勢的。在參加一些國際上的學術會議時，我們會發現很多國際上的頂尖專家都來自於中國，包括天寶、諾瓦泰在內等多家國外公司都不乏來自中國的衛星導航專家。另外，中國開設衛星導航課程的學校比較多，也培養了一批優秀人才。然而據我所知，一流的高精度衛星導航人才一般會去科研院所，很少到企業工作。

我在這兒呼籲大家：請到企業來，到中海達來，這裡機會多。

中海達很重視人才招聘和人才培養。招聘方面，用人部門領導每年會親自去高校宣講；公司提供比較好的環境、專業的實驗室，讓員工的技術得到發展；優秀人才我們可以送到國外留學，比如我們已經有兩名研發的同事被送去德國讀博士；此外，收入待遇也會比科研院所好。

透過這一系列的辦法，中海達的人才梯度有了很大提高。六年前，中海達還沒有博士，現在衛星導航領域的博士已經有好幾個了，還有博士後工作站。現在我們做演算法的研發人員全部都是博士、碩士以上的。

人才來企業會獲得更好的發展前景，我認為未來高精度衛星導航技術的突破將會由企業來實現。在國外，已有不少企業的技術水平超過了大學院所，以星站差分為例，2013年我在ION會議上聽取報告，發現天寶公司的技術水平已經比很多大學做的研究成果更領先。未來企業一定會成為技術的制高點，這可能與企業長期的投入有關係，科研院所就很難做到這個點。

隨著國家這幾年北斗衛星導航建設加快步伐，中國相關企業應該會有更多的機會，我希望這些企業能夠抓住機會，放眼各大行業去探索，結合行業熱點、趨勢，尋找更廣闊的衛星導航應用領域，也希望更多年輕的創業公司有新的發展。同時我們中國企業也要以維護中國品牌形象為己任，以自信從容的姿態走向國際舞臺，開拓發展新空間。

原標題：《淺談高精度衛星導航產業現狀及前景趨勢》