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北斗三號發星加速,產業應用全面展開

發布時間:2018-09-14 點擊次數: 作者:admin

1、北斗全球覆蓋加速推進,全球GNSS建設熱度不減。
2017年底以來,北斗三號進入全球組網密集發射期,至2018年9月已通過“一箭雙星”技術快速完成了13顆北斗三號衛星的發射。北斗作為國家重大空間信息基礎設施獲得“十三五”規劃支持,國際上對GNSS建設投資力度不減,其中GPS- III系列衛星在全速生產中,將于年底發射第一顆星開啟GPS的升級換代進程。我們認為,更高性能的GNSS系統在國防、物聯網、智能駕駛等領域,因此GPS等技術也在加速升級和換代,北斗作為年輕的GNSS系統具備后發優勢,有望加快對技術的追趕并帶來產業的繁榮。
2、北斗產業伴隨技術展開,千億市場空間加速成長。
北斗產業及技術同步北斗三號的全球覆蓋加速成熟,其中北斗產業從芯片、板卡到系統和運營的整體生態進一步成熟,作為產業核心北斗芯片開始進入28nm,在成本方面已經可逐步媲美GPS芯片,另外北斗三號芯片也已研制成功。隨著北斗產業鏈的快速成熟,北斗定位技術也開始從國防走向行業應用和大眾應用。2017年,北斗對包括與衛星導航技術直接相關的芯片、器件、算法、軟件、導航數據等在內的產業核心產值貢獻率在700億左右。我們認為,在近年來密集出臺的北斗行業應用支持性政策的支持下,北斗將有望在政務、交通、工程基建等方面得到優先應用,從而打開更加廣闊的市場空間。
3、軍改落地帶來國防采購復蘇,萬物互聯推動北斗應用加速。

隨著軍改逐步完成,北斗軍工訂單如期加速恢復,相關企業例如海格通信、振芯科技、華力創通等業績也逐步回復。另外,GNSS已經成為物聯網、大數據、AR以及智慧城市等技術獲取時間、空間信息有效的技術手段。具備高精度PNT服務能力的北斗系統成為構筑中國自主可控的時空信息的基石,同時5G以及智能駕駛等新興應用的推進對PNT的精度要求將會進一步提高,北斗產業高精度應用的多樣化發展以及產業鏈盈利能力的持續提升。
4、投資建議:隨著北斗全球化進程穩步推進,北斗產業鏈在北斗一、二號培育下也在同步成熟。短期軍改落地開啟國防訂單加速恢復,北斗三號有望帶來國防裝備升級,建議關注:海格通信、振芯科技、華力創通等具備全產業鏈北斗企業。另外,北斗作為高精度PNT技術將在萬物互聯、無人駕駛、5G等領域占據核心地位,推薦關注:中海達、華測導航、合眾思壯等具備高精度研發制造技術的企業。
風險提示:軍工訂單改善不及預期;導航條例頒布時間不及預期;物聯網發展不及預期;高精度應用競爭加劇等。

北斗三號布局加速兼容互操政策利好

全球導航衛星系統是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統。GPS作為GNSS鼻祖已經服務近40年,并從初的軍用開始切入到全球的民用位置導航服務,開始成為現代信息技術不可或缺的高精度PNT信息來源。
隨著國防應用已經自主可控應用需求的推動,包括俄羅斯、歐洲、中國在內的眾多國家和地區開始建設自有的衛星導航系統,目前主流四大全球衛星導航系統,包括美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國BDS(北斗)以及歐盟GALILEO。

近年來,不僅中國等新興國家在加大對自有GNSS系統的投資力度和加快建設進度,在高精度應用的推動下,美國也開始著手對其GPS系統的升級換代。其中,美國GPSⅢSV01、SV02準備于2018年內發射,SV03也將在明年年初準備就緒,屆時其精度將提高三倍,抗干擾能力提高八倍。另外,俄羅斯一顆GLONASS-M型導航衛星于2017年9月22日在普列謝茨克發射成功,目前GLONASS系統在軌衛星25顆。歐洲“伽利略”系統2017年至今共發射12顆全運行能力衛星,在軌衛星數量達到26顆,完成在軌測試后將基本達到運行能力。
我國北斗全球系統組網建設自2017年11月25日發射北斗三號組網衛星起進入快車道,不到一年時間內通過“一箭雙星”技術完成十三顆星的發射,目前北斗衛星導航系統衛星數量已達三十六顆。2018年還將發射5顆左右北斗三號MEO衛星,北斗三號衛星在性能和可靠性上都有很大提高,星間鏈路解決了境外監測衛星的難題,增加了性能更優的互操作信號B1C和B2A信號,在進一步提高基本導航服務能力的基礎上,按照國際標準還可提供星基增強服務(SBAS)和搜索救援服務(SAR)。
另外,在2012年北斗二號開始向亞太地區提供服務之后,在北斗三號全球組網穩步推進的過程中,國際交流也日益頻繁,北斗雙邊和多邊合作成績斐然。與美國GPS系統和俄羅斯GLONASS系統都已實現信號兼容使用,并與阿拉伯地區展開合作,今年將完成北斗服務于“一帶一路”沿線國家。目前,北斗導航系統覆蓋了50多個國家、30多億人口,國產北斗產品輸出80多個國家和地區。預計2020年北斗三號組網完成后可以實現全球覆蓋。我們認為,在北斗全球覆蓋之前與美國GPS、俄羅斯GLONASS系統的兼容合作將有望加速北斗全球產業鏈的成熟,為之后的北斗全球覆蓋打下堅實基礎。
其中,2017年11月,中美簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》,這標志著北斗和GPS在衛星導航系統的設計、建設方面,可以實現信號兼容使用,進一步提升了導航定位精度,更好地服務全世界用戶。北斗在民用領域采用1575.42MHz這一各大衛星定位系統普遍采用的相似頻率,一方面可以實現硬件不大改前提下的跨系統互操作,另一方面有利于北斗這一全球定位系統的后發者的全球化推廣。
國家相關政策也為產業發展提供了支持與保障,政府高度重視北斗系統發展,將北斗系統列為科技重大專項,支撐國家創新發展戰略國家、各部委、各省市紛紛出臺相關或專項政策規劃,以國家力量助推北斗產業發展,使北斗系統得以更好地深入各行業應用。
另外,《中華人民共和國衛星導航條例》的研究工作也已取得積極進展,目前已完成草案初稿擬定,即將形成征求意見稿,該條例將從法制角度保障北斗系統的建設運行,促進北斗衛星導航產業的健康發展。目前,我國正在推進以北斗系統為核心的綜合PNT定位授時體系建設,爭取到2035年構建起空天地海無縫覆蓋、高精度安全可靠、萬物互聯萬物智能的國家綜合定位導航授時體系。而PNT體系是物聯網、大數據、AI及智慧城市的技術手段,在物聯網發展中具有核心傳感器地位。
我們認為,“十三五”時間段與北斗三號建設高度重合,隨著北斗三號的持續建設和完善,以及立法條例的即將出臺,在政策的支持上以及憑借“一帶一路”的應用,同時從兼容主流導航系統切入全球產業鏈并進一步打開全球產業空間。
技術助推產業成熟鋪墊千億市場空間
北斗衛星導航產業鏈可分為五個關鍵環節:1、衛星制造;2、衛星發射;3、地面設備;4、衛星導航應用;5、下游市場。
衛星制造、衛星發射分別航天五院以及航天一院壟斷;地面設備也是由國家投資部署,目前對外的北斗衛星產業鏈主要聚焦于導航應用終端以及系統集成和運營。
衛星導航產業鏈分為上游、中游、下游三個方面。1、上游包括基礎數據、基礎器件和基礎軟件,主要是天線、芯片、板卡、地圖、軟件等基礎類產品,是衛星導航接收設備的核心部件;2、中游包括終端集成和系統集成兩方面,包括手持終端、接收機、車載終端、船載終端等完整的衛星導航接收設備產品,及集成軟硬件產品的業務應用軟件;3、下游運營服務包括為用戶提供入網注冊、導航定位及基于位置的綜合信息服務等。

產業鏈中游產值大,下游保持快速增長態勢。據《2018衛星導航與位置服務產業發展白皮書》,2017年我國衛星導航與位置服務產業總產值達2550億元,較2016年增長20.4%,其中北斗貢獻了超過80%。各環節均有所提升但增速不同,中游和上游受到芯片、板卡、核心器件、終端設備價格下降的影響,產值增速較去年進一步放緩,在全產業鏈中占比仍然呈現下降趨勢。
上游產值在總產值中占比為11.27%,其中基礎器件、基礎軟件和基礎數據等環節產值分別占比為4.17%、2%和5.1%;中游產值在總產值中占比為51.92%,其中終端集成環節占比為36.79%,系統集成環節占比為15.13%;下游運營服務產值在總產值中占比增長到36.81%,在產業鏈各環節中漲幅快。
目前我國衛星導航與位置服務產業鏈產值仍然主要集中在中游,但產值已經呈現出向下游轉移的趨勢,說明產業繼續向平穩發展階段過渡。
另外,我們看到國內衛星導航設備營銷總規模相較于全球市場占比逐年提高已接近15%。當前我國衛星導航與位置服務領域企事業單位數保持在1.4萬家左右,從業人員超過50萬,截至2018年1月,業內相關上市公司(含新三板)總數已達到58家。
芯片:鞏固北斗核心基礎,北斗三SoC芯片自主可控
衛星導航芯片是終端接收機的核心模塊,其中射頻部分對微弱的模擬信號進行接收、濾波、放大、變頻及放大,其性能決定了后續信號處理的效果。基帶部分則實現對碼信號的解算,其中相關器模塊實現對碼信號的“讀取”。

有機無芯”曾經一度是北斗的發展瓶頸,然而經過多年的努力深耕,目前國內自主芯片工藝由0.35微米提升到28納米,總體性能達到甚至優于國際同類產品。 2017年9月,華大北斗發布全球支持北斗三號信號體制的多系統多頻高精度SoC芯片,為國產導航芯片打入國際市場奠定堅實基礎,同時也將有力的推動北斗導航系統應用走出國,更好地為一帶一路沿線國家乃至全球客戶服務。2018年9月,中海達發布其自主研發的北斗射頻芯片“恒星一號”,在其在高精度芯片技術研發上取得的重大突破。截至2017年年底,國產“北斗”芯片累計銷量突破5000萬片,已經逐步形成產業的規模化。另外,在空間段北斗三號使用了中國自主研制的抗輻照四核片上系統芯片SoC2012,以及中國自主知識產權的計算器操作系統SpaceOS2,其性能是北斗一期使用的進口芯片的幾十倍,與當前國際高水平相當,競爭優勢明顯。中國航天科技集團五院北斗三號副總設計師高益軍表示,北斗三號控制系統國產化單機達100%,國產化元器件應用水平提高,使用比例提高。 業界認為,北斗三號控制系統在實現核心產品國產化的同時,牽引了國內相關技術水平的發展。


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