3.1
、
北斗三号顺利推进,下半年组网继续加速
北斗系统根据国家规划将分三步走实施,2012年已建成北斗二号系统,为亚太地区用户提供服务;目前正在建设北斗三号系统(北斗全球系统),预计2018年提供一带一路沿线及周边基本服务;2020年前后完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。
2017年底起,北斗三号开始密集组网。2017年11月,2018年1月、2月、3月,半年内成功发射四组八颗北斗三号卫星。目前正在进行组网卫星的在轨测试、系统集成与性能评估,初步结果表明卫星在轨状态良好,性能满足指标要求。北斗三号增加了星间链路、全球搜索救援等新功能,播发更优的导航信号,采用了新一代铷原子钟和被动型氢原子钟结合的方式,天稳定度达到E-15量级,整体性能大幅提升。
经过在轨测试,空间信号用户测距误差预计达到0.5米,系统定位精度将达到2.5米至5米。北斗特色RDSS服务容量提高10倍,用户发射功率降低至1/10,支持手机应用。
下半年北斗三号组网有望进一步加速。
计划年内还将发射10颗左右北斗三号MEO卫星和1颗GEO卫星;2019年至2020年,发射6颗北斗三号MEO卫星、3颗北斗三号IGSO卫星和2颗北斗三号GEO卫星,具备全球服务能力。
北斗产业链自主化程度稳步提升。
北斗芯片已经实现规模化应用,工艺跨入28纳米时代,最低单片价格降低至人民币6元以下,总体性能达到甚至优于国际同类产品。截至2017年4月,北斗导航芯片及模块销量已突破6500万片,高精度板卡和天线销量已占据国内30%和90%的市场份额,并输出80余个国家和地区。
北斗先天具有军民两用属性,下游应用主要包括军用、民用专业市场、民用大众消费市场等三个方向。目前北斗应用集中在军用领域,民用专业市场和GPS等其他GNSS系统相互兼容,而在民用大众消费市场即将迎来弯道超车机遇。
3.2
、军用北斗市场:军改先抑后扬
军改这一重大历史事件影响北斗军用市场。
以2015年11月24日中央军委改革工作会议召开为标志,实施改革强军战略。中央军委于2016年1月1日印发并实施《中央军委关于深化国防和军队改革的意见》。按照总体目标要求,2015年,重点组织实施领导管理体制、联合作战指挥体制改革;2016年,组织实施军队规模结构和作战力量体系、院校、武警部队改革,基本完成阶段性改革任务;2017年至2020年,对相关领域改革作进一步调整、优化和完善,持续推进各领域改革。其中对于军工产品采购具有直接影响的改革措施主要是:
改革领导管理体制。改革装备发展领导管理体制,构建由军委装备部门集中统管、军种具体建管、战区联合运用的体制架构。装备发展建设实行军委装备部门—军种装备部门体制,装备管理保障实行军委装备部门—军种装备部门—部队保障部门体制。加强国防动员系统的统一领导。
行业龙头军工订单2018年Q1已经恢复此前高点水平。
海格通信是典型的北斗军用市场领先公司,自2010年至今伴随国防事业的发展以及北斗行业的发展,海格通信军工订单整体呈震荡上行趋势,同时公司大力发展民用业务,军工订单占年度公告总订单的比例震荡下行。
2016年-2017年由于军改系统性风险影响,包括北斗导航在内的军品订单大幅波动,由2015年高点的8.48亿元降至2016年的5亿元。
2017年下半年军改完成阶段性任务后,海格通信军工订单明显加速释放,仅2018年Q1公告的军工订单绝对值已经超过2015年高点全年军工订单规模,表明军用北斗市场已经逐步复苏。
军改核心目标是提升战斗力,军工订单先抑后扬。
需要注意的是,此次军改的背景并非是国际形势日趋和平,国防压力日益减轻,而是恰恰相反,处于国际地缘政治形势日益复杂,紧张情绪加剧,敏感事件频发的大背景下。
因此受到暂时压抑的军工北斗市场需求,并非取消,仅仅是暂缓,在十三五后三年(2018-2020年)有望深蹲起跳,在补偿性采购带动下,行业呈现先抑后扬的趋势。
2014 年中国国防装备领域投入约 2586 亿元,其中国防信息化开支约 750 亿元;2015 年国防装备支出约 2927 亿元,其中国防信息化开支约 878 亿元,同比增长 17%,占比为 30%。根据中国产业信息网的调研报告,预测2025 年中国国防信息化开支将增长至2513亿元,年复合增长率11.6%,占2025年国防装备费用比例将达 40%,未来10年市场总规模有望达到1.66万亿元。
3.
3、高精度时代北斗迎来弯道超车机遇
自动驾驶/智能汽车的发展已经成为社会共识。正如手机智能化带来的移动互联网时代,产生了大量新兴细分行业。我们认为,价值量更大的汽车行业在向智能化发展的过程中,将会派生出众多市场空间巨大的新兴领域。
3.3.1自动驾驶高精度处于爆发前夜
高精度导航应用是北斗弯道超车的战略机遇。
从GPS发展历史来看,民用市场体量远大于军用和专业市场,是北斗发展的真正潜在空间。发展民用导航市场就必须直接和GPS正面竞争,北斗作为后来者面临成本挑战,仅仅提供同质化服务难以超越GPS。随着国际政治环境的变化,GPS的可靠性存在重大隐患,且难以提供高度可靠的高精度导航服务,这给了北斗通过高精度导航弯道超车的战略机遇。
随着信息化社会的发展,社会各个行业积极探索高精度导航服务应用模式,并取得了一定进展。
我们认为,高精度导航服务代表了未来卫星导航行业的发展方向,北斗系统在该领域具有的差异化优势,是北斗系统拓展民用市场的核心竞争力。
自动驾驶加速发展,是高精度导航的潜在蓝海。
自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。近年来全球汽车行业已经形成共识,认为自动驾驶代表了未来汽车行业的发展方向。目前国际通用的标准认为实现自动驾驶是一个渐进过程,根据自动驾驶程度逐步加深可以分为5级自动驾驶阶段。
自动驾驶加速发展,已经接近真实驾驶场景。
2016年搭载千寻FindCM服务的低速自动驾驶汽车,实现了封闭路段内的自主避障、行人跟随、定点停车、自动泊车等功能后。2017年千寻位置和清华大学苏州汽车研究院合作研发的自动驾驶测试汽车实现了半开放路段内的自动驾驶,已经非常接近真实驾驶环境。
自动驾驶离不开高精度导航服务。
人类可以轻松根据经验和路标判断的车道方向,而自动驾驶汽车需要通过视觉识别、高精度定位和路径规划来实现。通过精准定位车辆位置,并与高精度地图比对,自动驾驶系统才可以感知驾驶情景中的必要信息,进而做出自动判断和操作。为了交通安全需要,自动驾驶系统必须可以分辨不同车道,甚至更加精确的定位。目前北斗+GPS双模民用导航终端定位精度在3-5米,而基于北斗导航和国家地基增强系统的千寻位置定位精度则已经达到动态厘米级,可以满足自动驾驶需求,且相对于GPS定位已经具备性能优势。
北斗高精度导航是实现自动驾驶的前提条件和不可或缺的基础服务。
3.3.2、
自动驾驶高精度市场空间巨大
政策推动力度不断加大,智能驾驶进入路测阶段。
4月12日,工信部、公安部、交通部三部委联合印发《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,北京、上海、福建、重庆、深圳、长春、长沙等地也陆续发布了相关路测细则,其中北京、上海、重庆三地已经发布乘用车企路测号牌。2018年3月1日上海向上汽、蔚来发放了路测号牌;4月18日重庆为长安、百度、一汽、东风、广汽、吉利、北汽福田七家发放了号牌;北京则在4月底开始的北京车展期间向北汽新能源、蔚来发放号牌(此前北京曾给百度发放号牌)。
随着政策推进,可以看到拿到路测号牌的车企的自动驾驶布局正在加速。
北斗高精度导航需求将先于自动驾驶爆发。
目前自动驾驶发展还处于初级阶段,北斗高精度定位服务不仅是实现完全自动驾驶的前提条件,更可以在进入自动驾驶时代之前,为各个阶段的手动
/
半自动驾驶提供增强服务。其需求和技术的连续性可以持续自动驾驶发展成熟的整个过程。
我们判断,北斗高精度定位需求有望在全面自动驾驶需求兴起之前先行爆发,2018年有望出现标配高精度定位功能的量产车型,2019年开始全面应用于国内汽车市场,2021年4级自动驾驶汽车出现(应用于高速公路),高精度导航模块全面应用于豪华车并继续扩散;2025年伴随着市区可用的5级自动驾驶汽车的出现,高精度导航成为汽车行业标配产品。
我国已经成为世界第一的汽车销售市场,年汽车销量接近2900万辆,未来随着经济发展和加大开放,汽车销量有望持续增长。
一旦高精度导航模块逐步规模配置,会带来可观的高精度导航硬件市场空间。根据产业调研情况,目前应用于测绘、精准农业农机具等领域的北斗高精度导航模块单价0.3-1万元左右,考虑到自动驾驶关于生命财产安全,技术要求将会更高。我们预计批量应用于汽车自动驾驶的北斗高精度导航模块单价约0.4万元。鉴于巨大汽车销售基数,
高精度导航模块的年度市场规模预计2019年达到13亿元,并在2025年达到280亿元。
3.3.3
、北斗高精度
运营商市场日益清晰
普通的卫星定位过程中由于大气干扰、卫星钟差、卫星星历误差、多路径效应等因素的干扰,定位精度只能到1-2米左右。无法满足对于定位精度需求更高的应用场景(如航空领域的飞机精密进出港、未来市场空间巨大的自动驾驶等)需求,为此各国纷纷发展了卫星导航增强系统,应用较多的是星基增强和地基增强系统。
高精度定位需要星基增强/地基增强辅助。
SBAS即星基增强系统,通过GEO卫星搭载卫星导航增强信号转发器,可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种定位误差的修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。目前全球发展的SBAS系统有以下5种,具有完全兼容的互操作性。我国北斗系统计划于2018-2020年建设2颗GEO卫星组成的北斗星基增强系统,逐步形成覆盖我国及周边地区的星基增强服务能力。
SBAS系统的工作原理基于广域差分技术。
由分布全球、数量较多的参考基站(位置已知)对导航卫星进行监测,获得原始定位数据并送至中央处理设施-主控站;主控站通过计算得到各个卫星的定位误差修正信息,通过上行注入站发给GEO卫星;然后由GEO卫星将修正信息播发给广大用户,用户终端接收修正信息并进行求解计算,以达到高精度定位的目的。
GBAS地基增强系统工作原理基于局域差分技术。
在地面的已知位置建立参考基站(与星基增强类似),通过连续观测导航卫星计算出各类误差的修正信息;直接通过地面网络发送给用户设备;用户接受修正信息直接调整定位结果,从而提高定位精度。
地基增强与星基增强相比主要差异在于:1、基于局域差分技术,修正信息更加简化,用户侧接收后无需计算;2、修正信息发送途径利用地面网络而非GEO卫星广播;3、需要的地面参考基站数量更加密集;4、仅能覆盖参考基站附近区域,对于沙漠、高山、公海等无地面参考基站的区域无法提供服务。
千寻位置开创了北斗高精度运营商商业模式。
千寻位置是全球领先的精准位置服务公司,提供高达动态厘米级和静态毫米级的定位能力。公司成立于2015年8月,由中国兵器工业集团和阿里巴巴集团共同出资设立。基于北斗卫星系统(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基础定位数据,利用遍及全国的超过1500个地基增强站及自主研发的定位算法,通过互联网技术进行大数据运算,为遍布全国的用户提供精准定位及延展服务。
未来伴随着北斗系统建设完善,千寻位置还将进一步提升服务能力:2018年计划实现全国范围内的厘米级服务覆盖,2019年底计划完成米级服务全球覆盖。
目前千寻位置已经建成了全国覆盖的国家北斗地基增强系统,该系统由中国兵器工业集团公司作为总体研制单位,联合交通运输部、国土资源部、国家测绘地理信息局、中国气象局、中国地震局、中国科学院、教育部等。国家北斗地基增强系统军民两用,其民用业务由千寻位置公司负责运营。M级定位精度服务基本覆盖全国主要区域,CM/MM级精度服务基本覆盖全国主要经济发达区域。
仿照通信运营商,商业模式日益成熟。
基于自建的地基增强网络实体资产,千寻位置目前已经开始为多个行业提供高精度定位服务。包括不同精度等级和功能特性的千寻知寸、千寻跬步、千寻见微、千寻云踪等服务。并且仿照运营商的包月业务套餐收费模式,发展了比较成熟的商业模式。
目前形成批量商用的主要有千寻知寸等四类高精度定位服务。多采取收取包月、包年服务费的方式,提供服务。由此测算,面临的市场空间极大。以千寻知寸为例,未来用于自动驾驶行业,根据前述测算2021年累计自动驾驶汽车保有量接近197万辆,其中33%用户付费使用高精度定位服务,包年的厘米级高精度定位服务费用3600元/年/个,则
2021年厘米级高精度定位服务的市场空间为197万*3600元/年*33%=24亿元;2025年市场空间估计为444亿元。
北斗高精度定位服务市场不仅有厘米级自动驾驶需求,还需考虑应用于物流监控(动态亚米级)、可穿戴设备(动态亚米级)、危旧楼房(静态毫米级)、地质灾害监测(静态毫米级)、车辆管理追踪(位置数据服务)等多种应用场景的不同精度等级的北斗高精度服务需求。
综合来看,预计2021年前后,有望形成30亿以上规模的北斗高精度运营商市场,2025年市场规模有望超过500亿元。