2012年北斗产业发展回顾

中国产业研究报告网讯： 

    在整个卫星导航产业中，芯片技术属于尖端中的尖端，有了自主知识产权的芯片，才能提高整个系统设备的性能。北斗已经可以单独定位，可以不依赖GPS了。 

    自2000年10月，我国成功发射第一颗北斗导航卫星以来，“北斗”一词开始逐步进入公众视野。和美国成熟的GPS系统相比，起初的北斗一代尚属双向主动型定位系统。即GPS卫星总是持续向地面发射信号，由GPS接收机独立对信号进行接收、解调、结算直至最后输出定位结果；而北斗一代接收机在定位时需向地面控制中心发出询问信号，由控制中心进行解算后回传给接收机。 

    虽然北斗一代还兼具短信通信功能，但在设备便携性、通信安全性、系统健壮性等方面距GPS差距较大。
 

    2007年4月14日，第一颗“北斗二号”非静止轨道卫星的成功发射标志着我国正式启动第二代卫星导航定位系统建设计划。2009年，第二颗北斗二代卫星升空；2010年，共有5颗卫星升空；2011年，共发射3颗卫星；2012年至今已发射3颗。从组网进程的加速不难看出，北斗导航战略的实施乃大势所趋，对国防、科研、勘探等具有重要意义。 

    近年来，国家各部委的配套政策亦不断推出，卫星导航产业及其相关产业链逐步明晰，形成四大支柱领域：高端制造业、现代服务业、先进软件业和综合数据业，即依托硬件、软件、GIS数据和多种通信网络资源，将单一的导航业务向电子信息业、汽车制造业、移动通信业、移动互联网业、交通运输业深度渗透。我们认为，随着技术与行业需求的逐步融合，导航产业的落地将催生更大的行业需求。 

    政策面多次突出导航测绘领域重要性。

    各项应用层出不穷，行业外延不断拓展 

    以GPS为代表的卫星导航应用已逐步成为一个全球性的高技术产业，普遍应用于数据采集、测绘、车辆监控调度、导航、国防、大众消费等领域。GSA的统计数据显示，截至2020年，包括芯片、地图、导航软件在内的全球核心GNSS市场规模将达165亿欧元，较2008年翻4倍；而包括智能终端在内的广义GNSS市场规模将达244亿欧元。 

    全球GNSS市场稳步、快速增长。
 

    GPS或A-GPS（AssistedGPS即辅助GPS技术）芯片的开发，高通的GPSONE芯片已经成为CDMA手机的标配，而随着融合技术的演进，导航功能越来越多地和3G、WiFi相结合，TTFF（TimetoFirstFix，首次定位时间）不断优化，大大提升了用户体验。 

    市场研究机构BergInsight的数据显示，预计到2015年时，GPS导航手机销量将达到9.4亿部，2010年至2015年间的复合年均增长率将达到28.8%。对于国内市场而言，智能手机的普及趋势更为明显，按截至2011年底的终端统计数据，IOS、Android、WM、Symbian智能手机系统中的GPS机型比例分别高达100%、66.3%和61.6%，预计到2012年底Android系统的配置比例将达到100%。同时，随着智能终端占比的提升，整体GPS机型比例也有望快速提升。
 

    另一方面，移动互联网的快速发展为使用LBS业务提供了平台。在企业侧，高德导航于2012年3月30日发布最新的3D地图，涵盖全国56个城市，可实现鸟瞰、俯视、平视等多种视角，还能对行进方向进行任意角度的旋转和调整。该产品已不再是单纯的静态电子地图，而是整合了运营图层，可根据热点事件随时调整，体现了传统图商向基于移动互联网的LBS服务商的转型。

    另一方面，移动互联网的快速发展为使用LBS业务提供了平台。在企业侧，高德导航于2012年3月30日发布最新的3D地图，涵盖全国56个城市，可实现鸟瞰、俯视、平视等多种视角，还能对行进方向进行任意角度的旋转和调整。该产品已不再是单纯的静态电子地图，而是整合了运营图层，可根据热点事件随时调整，体现了传统图商向基于移动互联网的LBS服务商的转型。

    而用户侧，统计数据显示，到2011年第四季度，国内LBS市场累计账户规模达到3062万户，环比增速虽有所回落，但仍达到67.3%，其中活跃账户数达到415万，环比增长57.2%。从最初的车载导航开始，越来越多基于LBS的APP应用开始出现，SNS社交网络、移动广告、互动游戏等，在与LBS结合后不断衍生出新的创意和应用，例如位置签到、LBS精确广告推送等。我们认为，企业、产品、用户之间的相互促进将更有利于技术融合演进。 

    自上而下审视，专业测绘领域潜力巨大 

    GNSS作为一个千亿级市场的产业，涉及产业链环节众多，主要包括空间系统、基础类产品（芯片、板卡、软件、地图等）、终端产品（高精度测量仪器、手持终端、车载终端等）和运营服务四大类。我们自上而下梳理，期望从技术、市场、运营模式等多个角度审视其各个环节的投资价值。GNSS产业链主要分为空间系统、基础、终端和运营四大部分。
 

    空间系统作为GNSS的基础，主要包括卫星，为了便于分析，我们将辅助卫星运行的地面跟踪站、注入站、计算中心等也归为空间系统的一部分。该部分通常由国家投资建设，目前主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO和中国的北斗四大系统，虽然其在频段、组网规模等方面有所差异，但基本原理类似。目前，美国的GPS系统凭借开发时间早，系统稳定性高、产品普及率高等先发优势占据了95%的市场份额，尽管其他三大系统加紧建设步伐，但预计未来几年内仍难以撼动其“霸主”地位。我们的分析主要涵盖产业链后端的三大环节。 

    基础类产品 

    基础类产品主要涵盖芯片及板卡、算法、软件和地图四部分，是导航应用产业的核心基础。 

    导航芯片及板卡的功能相当于PC的CPU与主板，用于信号接收后的解调和解算，和传统芯片产业类似，该环节的两大制约因素在于技术和成本。 

    技术上，一方面，GNSS的信号更弱。GNSS接收机虽然采用CDMA（码分多址）原理，但和手机通信不同，前者的信号源是位于20200km上空的导航卫星，而后者却是城市中密集分布的通信基站及室分系统，因此GNSS的信号更弱，通常淹没在噪声中，对于接收机的弱信号处理能力要求更高。另一方面，由于信号来自卫星，极易受到电离层干扰、周边建筑和树木的遮蔽，在复杂的城市环境中，信号来源不停切换，将导致跟踪定位出现偏差，因此在卫星选择策略、误差判定、跟踪环路等方面也有一定挑战。 

    近年来，虽然国内高校、企业在导航芯片上多有投入，但是核心专利技术大部分掌握在Sirf、Ublox、高通等企业手中，短时间内超越难度较大。下图为国产某GPS芯片路测结果示意图（将实测定位点显示在Googleearth地图上），图中的黄线为对照组Sirf3的导航定位路径，黑色为国产某GPS芯片的导航定位路径，由此可以看出在河边开阔地带两者定位结果类似，但在建筑密集区（如图中红色圈出区域），定位效果差异则较为明显。我们认为，虽然ICD接口控制文件还未全部公开，但这难以成为阻止外资企业抢占北斗二代技术“高地”的壁垒，普遍而言，国内元器件的技术积累尚需时日。 

    芯片的成本则与出货量相关，研发成本需通过大规模流片进行摊薄，目前Sirf不含税芯片价格已下降至2-3美元。而作为国内北斗芯片研发的领跑者，北斗星通在其2011年年报中披露，公司拿下国内第一个“万片级”北斗订单，表明其距离量产还有差距。我们认为，当前北斗二代芯片在价格上的劣势本身就体现了我国在该领域起步较晚的现状，而在发展初期，政府的政策、资金推动不可或缺。 

    算法主要体现芯片的适用性，更多体现为各项性能的折中。GNSS算法性能主要体现为灵敏度和动态性能等，在芯片硬件性能相对固定的情况下，兼顾所有性能通常难以实现，因此必须有一定的取舍。例如，在民用导航芯片上，受城市环境影响，对于灵敏度要求较高；而对于军用导航芯片则强调高动态特性。 

    我们认为，算法设计和硬件息息相关，缺乏后者支持，算法则难以实现。 

    地图作为GNSS平台与上层应用的接口，不断受到市场重视，其中盈利模式的转变最为关键。受测绘资质的限制，海外企业难以进入该市场，国内企业获得了较好的发展环境，目前其主要盈利来源还在于下游终端厂商，如手机制造商、车企等。随着移动互联网时代的到来，如何使地图作为LBS业务平台发挥更大作用并形成成熟的盈利模式成为关键，这不仅需要地图软件企业具备上层应用开发能力，更需要技术融合能力。 

    终端类产品 

    终端类产品主要涵盖车载终端、便携终端、专用终端和测绘设备四大类。 

    用户最早接触GPS即从车载终端开始，随着芯片功能的增强及上层应用的完善，车载终端已从低级到高级经历了四代产品：第一代仅为单一的GPS定位功能；第二代兼容了简单的GIS应用，具备反劫、报警等功能；第三代加载了GPRS或CDMA通信网络，硬件尺寸进一步缩小；而第四代则集成了精确油耗、惯性导航、轮胎气压传感等功能，并采用Zigbee、3G网络。 

    虽然功能不断完善，但车载导航市场却因竞争加剧，面临价格不断下滑的风险。 

    的数据显示，2011年我国前装导航出货量环比增长基本维持在10%附近，而营收却出现下滑，2011Q4降幅达14.9%，未来降价压力仍在。
 

    PND作为另一类广泛应用的导航终端，在经历了前几年的市场火热后开始逐步降温。一方面，PND导航与手机终端、平板电脑的融合、替代不断演进，较单一的导航功能已难以为消费者所青睐；一方面，受PND行业进入门槛较低的影响，该产品竞争同质化严重，价格不断下滑，行业参与者的盈利空间受到极大压缩。以合众思壮为例，根据ZDC的研究数据，2011年其旗下“任我游”品牌的关注度达8.2%，位居国内第三。作为主流PND供应商，2011年年报显示，PND产品营收下滑幅度达56%，未来转型不可避免。国内PND出货量增速趋缓

    我们认为，作为市场空间最大的民用导航领域，由于缺乏核心竞争力，目前依然处于产业洗牌、品牌建立阶段，虽然部分企业已向“位置云”及移动互联网应用转型，但要形成成熟的盈利模式、构筑竞争门槛尚需时日。 

    导航测绘设备作为专业应用领域的系统产品，其由电子硬件和应用软件两部分组成，主要包括高精度GNSS测量仪和便携式GIS数据采集器。在技术原理上，导航测绘设备与传统GPS导航仪没有本质区别，都是接收卫星信号后通过基带处理、PVT解算后得出坐标信息的过程。而区别在于，传统导航仪将坐标信息用作路径描述，采用低精度的芯片，对精度要求不高，；而导航测绘设备则通过应用软件融合了各种作业场景，采用高精度芯片，定位精度高，对抗干扰性要求高。
 

    与民用导航终端相比，导航测绘设备具备以下特点： 

    1、强调测量精度，技术门槛较高。现有大众消费类导航终端通常使用进口芯片，搭载通用地图软件即可实现所需功能。导航测绘设备虽然也大都采用Trimble、NovAtel的进口板卡，但受精度所需，在设计上需考虑天线电台匹配、校准测试等环节，且野外作业，属于工业产品，设计难度大大增加。 

    因此，该产品毛利率通常高于民用导航产品，以合众思壮为例，2007-2011年间，其测量型产品毛利率较民用产品毛利率高出近10个百分点。
 

    2、行业需求引导型，拓展空间巨大。此前的测绘仪器通常用于国土资源、工程建设、测量测绘等领域，随着导航测绘仪，特别是便携式GIS产品的出现，此类设备的易用性大大提高，在林业、渔业、税务、房地产、考古等领域逐步得到普及。按北斗先国防、专业领域再民用的受益顺序，北斗二代的建设有望加速导航测绘设备的行业渗透。 

    3、行业应用个性化需求较多，避免同质化竞争。虽然导航测绘设备在硬件原理上类似，但因需与行业需求相匹配，必须搭载个性化软件，例如，燃气管道监测与林业监测在所需指标及应用需求上就存在差异，要根据实际情况作软件二次开发。我们认为，这一过程提高了行业的准入门槛，差异化需求也有助于避免恶性竞争，对维持行业参与者盈利水平有正面作用。 

    系统集成与运营服务 

    系统集成范围较为宽泛，在软硬件技术发展到一定程度后，需结合行业需求提供全面解决方案。 

    运营服务包括导航服务、高精度信息服务、监控/调度服务、咨询/培训服务等，其参与者主要包括行业应用服务提供商、电信运营商等。对于前者，此类业务通常具有“圈地效应”，规模形成后利润率较为稳定，以北斗星通为例，其海洋渔业运营服务成型后毛利率一直维持高位。
 

    对于运营商而言，LBS、Telematics等应用最为活跃。iResearch数据显示，LBS用户的规模将以290.6%的年度复合增长率高速成长，到2013年用户规模将达到8100万人，彼时，中国个人LBS应用市场总体规模有望突破70亿元，较2010年翻6倍。作为SoLoMo移动互联网模式的重要一环，中国移动已成立位置服务基地建立完整的位置资源核心服务体系，目前在全国有基站超过70万个，通过基站的LBS服务覆盖用户数已超6亿。 

    我们认为，作为GNSS的上层应用，LBS最为贴近终端用户且最具创新空间，国内企业在该环节上与全球领先企业基本站在同一起跑线上，在寻找到良好的盈利模式基础上潜力巨大。 

    综上所述，在GNSS的各产业环节中，上游芯片、板卡等元器件领域具有较高技术门槛且国外企业已具备了相当的成本优势，中短期看，拓展该领域需有较大的资本投入；下游应用领域空间巨大，但尚缺乏完善的盈利模式；中游终端产品中，民用产品准入门槛较低，面临激烈的价格竞争，行业毛利率不断下滑，而专业导航测绘设备具有一定技术门槛，且受益于北斗战略的推进，各行业的个性化需求不断出现，为企业成长提供了较好的环境。从产业链上看，全球龙头企业Trimble的成长也验证了这一逻辑。

    内容选自产业研究报告网发布的《2013-2017年中国卫星通信设备市场分析及投资方向研究报告》