北斗卫星导航系统【BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System】是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。2000年，首先建成了北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统可以应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域。系统目前已具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力；2020年左右，将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

2. 中国高度重视北斗建设与推广

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视北斗卫星导航系统的建设与应用推广：

①北斗卫星导航系统的建设、运行和应用管理,由多个部门共同参与。国家有关部门联合成立了中国卫星导航系统管理办公室,归口管理北斗卫星导航系统建设、应用推广与产业化的有关工作。同时,成立了专家委员会和专家组,充分发挥专家作用,实施科学化管理与决策。此外，国家发改委、科技部、国防科工局、农业部等有关部委均给予了指导，并支持安排了一批应用示范项目

②《国务院办公厅关于印发国家卫星导航产业中长期发展规划的通知》（国办发〔2013〕97号）指出，要适应重点行业及领域的应用需求，充分发挥北斗卫星导航系统短报文通信等特色优势，结合新一代信息技术发展，创新应用服务模式，加强卫星导航与国民经济社会发展重要行业的深度融合，大力推进卫星导航产品和服务在公共安全、交通运输、防灾减灾、农林水利、气象、国土资源、环境保护、公安警务、测绘勘探、应急救援等重要行业及领域的规模化应用，推进卫星导航与物联网、移动互联、三网融合等广泛融合与联动，积极鼓励开拓新的应用领域。推动形成行业综合应用解决方案，提升行业运行效率，促进相关产业转型升级

③2013年起，在中国民航局、交通部、工信部等部门指导下，依托中国航天标准化研究所、北京航空航天大学、交通部水运科学研究院、工信部电信研究院、武汉导航与位置服务工业技术研究院等科研院所，先后启动了北斗系统进入国际民航、海事、移动通信、接收机通用数据标准等国际标准工作

④2014年9月11日，北斗地基增强系统工程建设工作正式启动，系统可以实现米、分米、厘米级以及后处理毫米级服务。北斗地基增强系统是中国卫星导航系统管理办公室，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、教育部有关部门，以及地方有关单位共同实施的跨部门、跨地区重大项目，2018年底前将建成全国范围区域加密网基准站网络，提供米级、分米级、厘米级和后处理毫米级的高精度位置服务。

⑤国家发展改革委、财政部《关于组织申报国家北斗导航产业应用示范发展专项的通知》(发改办高技〔2014〕1258号)指出，要以实现规模化应用为目标，充分发挥市场主体的积极性，支持企业建设运营服务平台并积极开展服务模式创新，提供专业服务和增值服务，鼓励行业部门和地方政府向应用服务企业购买服务。

⑥2015年5月8日,在习近平主席和俄罗斯总统普京的见证下,中俄两国政府签署了《中国北斗和俄罗斯格洛纳斯系统兼容与互操作联合声明》。该联合声明是北斗系统与全球其他卫星导航系统签署的首个系统间兼容与互操作政府文件,是北斗系统国际化发展的重要标志。

⑦2015年12月17日,在李克强总理和俄罗斯总理梅德韦杰夫的共同见证下,中国卫星导航系统委员会主席王力与俄罗斯国家航天集团总经理科马罗夫代表两国政府签署了《和平利用北斗系统和格洛纳斯系统开展导航技术应用合作的联合声明》。未来除了系统之间的兼容与互操作的合作以外,双方政府都同意分别在对方境内建设卫星导航系统的监测站,推进双方资源的整合与共享,共同开拓国际市场。

⑧2015年5月12日,国家测绘地理信息局与巴基斯坦测绘局分别代表两国政府签署《中华人民共和国政府和巴基斯坦伊斯兰共和国政府关于测绘地理信息科技合作的议定书》以及2015-2017年合作工作计划。根据中巴经济走廊规划建设以及瓜达尔港、能源、交通基础设施、产业合作4个重点领域建设对测绘地理信息工作提出了新需求。

⑨2015年10月,国家发改委出台了《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,规划中指出,我国空间基础设施正处于转型发展关键期,是经济社会发展的迫切需求,并把“服务应用,统筹发展”、“创新驱动,自主发展”、“天地协调,同步发展”、“政府引导,开放发展”作为发展原则,明确了分阶段逐步建成技术先进、自主可控、布局合理、全球覆盖,由卫星遥感、卫星通信广播、卫星导航定位三大系统构成的国家民用空间基础设施,满足行业和区域重大应用需求,支撑我国现代化建设、国家安全和民生改善的发展目标。

⑩2015年11月24日,交通运输部召开新闻发布会,我国将建设北斗卫星导航系统国际海事监测中心,具体负责开展北斗系统海事监测工作，将对系统的精度、运行状态、空间信号质量、服务性能等进行监测评估,及时向海事用户公告系统运行状况信息,确保全球海上用户能获得可靠的北斗卫星导航服务。

⑾2015年11月,全国北斗卫星导航标准化技术委员会正式发布了国家北斗卫星导航标准体系(1.0版),涵盖北斗卫星导航系统基础标准、工程建设标准、运行维护标准、应用标准、军用特色标准5大类,合计571项标准。

二、北斗产业化面临的挑战

1．北斗产业化仍处于初级发展阶段

卫星导航与位置服务产业链包括基础器件、基础软件、基础数据、终端集成、系统集成、运营服务等主要环节。其中,基础器件位于产业链上游,是整个产业发展的基础；运营服务位于产业链下游，是产业实现可持续发展的最重要手段,是未来时空服务发展的根本依托。

2015年，中游产值在总产值中占比为 61%,其中终端集成环节占比为47%,系统集成环节占比为14%；上游产值在总产值中占比为 14%,其中基础数据、基础器件和基础软件等环节产值分别占比为7%、5%和2%;下游运营服务产值在总产值中占25%。目前产值主要集中在中游,说明产业仍处于发展初级阶段。

2. 对国家政策的依赖度高

国家政策的推动和各级政府的示范项目一直是北斗产业及应用市场快速发展的重要因素。据不完全统计,2015年共有 59家企业和研究机构承担了国家及地方各类北斗相关扶植项目 171 个, 涉及车载前装、车载监控、船舶监控、智能驾考驾培、精准农业、地质灾害监测、气象监测、水文监测、形变监测、海上搜救、城市应急救援、森林防火、电网授时、电力线巡检、物流配送、地基增强系统建设、智慧养老、警用、测绘地理信息等诸多领域。其中,交通领域的车船监控类项目、高精度类项目、安全应急类项目、气象水文监测类项目、大众位置服务类项目等 5 大类项目数量最多,占总量的 60%。

3．市场化面临挑战

（1）北斗的市场占有率低

2015年，采用国产芯片的北斗兼容型终端年产销量首次突破 1000 万台/套，但GPS已占领全球导航市场90%以上份额，北斗如何开拓属于自己的市场空间面临着巨大的挑战。

虽然我国的北斗导航系统已经在诸多民用领域得到广泛的应用，并取得了良好的社会和经济效益。但美国早在1994年就完成24颗GPS卫星的布设，并于当年开始提供全球民用化服务，创造并垄断了市值巨大的卫星导航产业。时至今日，尽管北斗在2013年取得10倍于三年前的终端销量，但目前我国绝大部分的导航终端仍采用美国芯片，其占有率高达95%。以手机行业为例，目前，国内主流手机厂商，使用北斗芯片的并不多。最广为人知的是华为推出的荣耀手机，但其他厂商仍然大多使用GPS导航芯片。

（2）与GPS存在差距的原因分析

相比于GPS规模化应用背后的成熟产业链，北斗产业尚处于起步阶段，尤其在民用市场，其硬件成本和性能水平与GPS均存在差距。目前北斗芯片价格已控制在100元之内，但与GPS芯片的差价还是有几十元。此外，北斗芯片的功耗和体积都要比GPS芯片大。

我国卫星导航芯片的入行门槛比较低，全国4000多家芯片生产企业绝大部分是中小企业，人才不足，不具备研制兼容型、互操作式导航芯片的自主研发能力。这将使我国的导航芯片产业继续在低附加值状态徘徊，实现北斗加GPS导航逐渐替代美国GPS导航的规划步履艰难。卫星导航芯片的前期研发，除了核心技术难于突破之外，研发费用过于高昂也是一大难关。如果没有海量的市场需求作为支撑，芯片企业很难持续经营下去。在导航芯片研发领域，国际知名公司拥有绝对的实力。

三、北斗产业化突围GPS垄断的出路

1. 市场化是根本之道

由于北斗对于我国国家安全、经济转型升级等具有重大战略意义，国家及地方政府对北斗产业化给予了财政补贴、示范应用等强大的行政支持，但是最终实现科学合理的市场化推广才是北斗可持续发展的根本之道。

2. 发挥独有优势是出路

由于北斗系统产业化初级阶段面临成本高、技术水平不足等问题，在功能雷同的传统应用市场，难以与GPS竞争。因此，从北斗独有的优势切入，在GPS等其他全球导航定位系统无法实施的应用领域充分发挥北斗的独特功能，从而实现北斗产业规模化累计效应，是北斗突围GPS垄断的唯一出路。

四、北斗技术产业化比较技术优势分析

北斗导航技术体系的比较优势主要有二点，一是独一无二的双向导航功能；二是北斗导航相对比较GPS更高的导航精度；此外因北斗是完全国产，在安全性上是GPS无法相比的。

1. 双向通讯功能

具备双向通讯功能是北斗区别于GPS等其他系统的重要特点，在激烈的市场的竞争中，双向通讯是北斗巨大的竞争优势。

所谓双向通讯，是指用户与用户、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信；而GPS只可进行单向通信，即接收器只能被动接受卫星发来的信号，不能主动发出信号。短文通信军用版容量为120个汉字，民用版为49个汉字。

只要北斗双向导航产业化市场前景突出，后续北斗双向导航技术能力加强也就水到渠成！

2. 基于北斗增强系统的高精度导航功能

目前国家正在加快建设北斗导航地面增强系统，已确定在全国范围内将建150个基站，必将大大提高北斗导航精度为高精度导航服务市场提供支撑。

3. 涉及到国家安全领域的导航服务功能

大型项目设施、大型运输设备、军事等领域导航涉及到国家安全的需求领域，北斗导航是不可替代的技术服务体系。

五、北斗导航产业化战略

北斗导航产业化战略，整体上分二步走：

第一阶段主要是发展三大可以充分发挥北斗导航具有比较优势的三大北斗导航战略性应用产业：

①北斗导航安全类战略性应用产业：基于国家安全需求出发，替代现有被GPS占有的导航市场、寻找并开发潜在安全需求导航市场，新设计并发展安全需求导航市场。

②北斗导航双向类战略性应用产业：基于北斗导航的双向导航功能，寻找、设计出具有市场竞争力、可推广性、市场容量大、可持续发展能力的北斗导航产业化战略性市场。

③北斗导航高精度类战略性应用产业：基于北斗导航地面增强系统建设所带来北斗导航精度提升的技术优势，寻找、设计出具有市场竞争力、可推广性、市场容量大、可持续发展能力的北斗导航产业化战略性市场。

第二阶段是基于第一阶段产业化市场规模化发展以及北斗导航技术进一步完善发展的基础上，大大降低北斗导航硬件成本、大大提升北斗导航系统综合集成能力，从而全方面挤压GPS占有主导性地位的传统导航市场，全方位推进北斗导航产业化进程。

六、北斗导航双向类战略性应用产业发展可行性分析

1. 北斗导航双向通讯技术优势的最大潜在市场剖析

由于无线技术与移动技术的快速发展与普及，在城市等社会活动频繁区域，双向通讯技术的产业化应用已经比较彻底。因此北斗导航双向通讯产业化市场能否取得比较成功，寻找到的市场化着力点必须满足四个基本要件：①市场需求强烈；②市场规模前景大；③市场对成本相对不敏感；④传统双向通讯技术不容易切入的领域。

综合对社会各种产业化的战略化分析，鼎天智公司核心团队，历经数年终于找到了可以充分发挥北斗导航双向通讯优势的产业化市场着力点——基于北斗双向导航的黑匣子云平台一体化产业化市场。

目前，鼎天智公司针对基于北斗双向导航的黑匣子云平台一体化产业化，储备了一整套较完整的一体化技术实施体系，并申请了相关核心基础性发明专利。

2. 传统黑匣子产业化市场中黑匣子产品剖析

飞机黑匣子用于记录飞行时间、速度、高度、飞机舵面偏度、发动机转速等数据，以及机上空勤人员的对话、机上与地面的通话与机舱里的各种声音的各种话音记录。另外，还有汽车“黑匣子”、船舶“黑匣子”等，是分别应用于汽车、船舶等的电子记录装置，同样是用于记录定位、时间、速度及其他关键状态信息。传统的黑匣子绑定于飞机、船舶、车辆等载体，当遇到飞机／船舶／车辆等失踪、毁损等紧急事故时，如何寻找黑匣子以及恢复其中的记录数据都面临着挑战。

此外，在不具备地面通信条件或者实现地面通信成本较高、或者国家需要严格监管的环境中，个人以及核电站、水坝、军事设施、防灾减灾设施、矿山安全事故监控等固定设施，如何实现其状态数据的远程记录、监控、应急响应和实时的状态数据分析、处理、管理以及应急响应也面临着挑战。

3. 基于北斗双向通讯功能的新型黑匣子系统技术简介

该系统已申请国家发明专利，包括对象载体数据平台和地面远程黑匣子系统平台两大部分。

（1）对象载体数据平台

对象载体数据平台绑定于包括而不限于飞机/船舶/车辆/个人/固定设施等，依据触发条件，记录和发送相关状态信息。主要包括：数据采集开关控制模块、数据采集模块、数据存储模块、数据发送开关控制模块、数据发送模块、数据加密模块等。

（2）地面远程黑匣子系统平台

地面远程黑匣子系统平台用于接收、存储、管理、加密、解密相应对象载体通过北斗双向通讯导航系统发送过来的数据，主要包括：黑匣子开启控制模块、数据接收模块、远程数据存储模块、应急响应模块、数据信息安全体系模块，以及其他分析/应用/管理模块等。

4. 基于北斗双向通讯功能的新型黑匣子系统的优势

基于北斗双向通讯功能的新型黑匣子系统可以将传统黑匣子与相应飞机、船舶、车辆、个人、固定设施等之间直接绑定的约束，转化为远程分布式的、动态保密的黑匣子体系，从而克服传统黑匣子在飞机、船舶、车辆、个人、固定设施等发生失踪、损毁等事故时，黑匣子难以查找以及记录数据损坏、丢失等难题，并且可以实现数据的实时化、智能化分析。为北斗卫星导航系统提供了一种有别于GPS等其他现有导航系统不可替代的具有广泛应用价值的应用场景。

5. 北斗双向通讯新型黑匣子系统的产业化应用市场巨大

通过基于北斗双向通讯功能的新型黑匣子系统，进一步扩展了北斗卫星导航系统在应急、安全、救险等领域的应用，其市场容量和战略意义巨大。

其应用场景包括交通运输、旅游、安全应急等多个领域：

①用于飞机在于起飞、降落、紧急情况等状态下，对飞行关键状态信息数据，按照黑匣子模式实现远程记录、监控、应急响应和其他相关的数据分析、处理、应用、管理等；

②用于船舶在包括而不限于颠簸、倾斜、主要设备故障、其他紧急情况等状态下，对定位、时间、速度、故障信息等关键状态信息数据，按照黑匣子模式实现远程记录、监控、应急响应和其他相关的数据分析、处理、管理等；

③用于车辆在车祸、火灾、野外抛锚、其他紧急情况等状态下，对定位、时间、速度、路线、故障信息等关键状态信息数据，按照黑匣子模式实现远程记录、监控、应急响应和其他相关的数据分析、处理、管理等；

④用于个人在包括而不限于坠落、野外涉险、其他紧急情况等状态下，对时间、定位等关键状态信息数据，按照黑匣子模式实现远程记录、应急响应和其他相关的数据分析、处理、管理等；

⑤用于核电站、水坝、军事设施、防灾减灾设施、矿山安全等固定设施，对其关键状态信息按照黑匣子模式实现记录、监控、应急响应和其他相关的数据分析、处理、管理等；

⑥适用于其他对象因为危险性、机密性、必要性、时效性等原因需要对定位、时间及其他关键状态信息数据，按照黑匣子模式实现记录／保存／分析／管理的情形；

⑦用于保险公司、设备厂商、运营支撑平台等类型的企业，基于该系统，开展相关专业化业务等。

6. 成立北斗双向通讯新型黑匣子国际安全监管中心与建设黑匣子云服务中心

基于北斗双向通讯功能的新型黑匣子系统的在安全黑匣子领域的独特的优势，面向国际公共安全领域的航空、海运、联合国维和与救助等各种服务领域，倡导建立北斗双向通讯新型黑匣子国际安全监管中心与黑匣子云服务中心：

①基于应急安全、交通运输、国际组织公益救助安全等广泛应用领域；以联合国、国际航空联合会、国际航空运输协会等国际组织为依托；以向第三世界与发展中国家提供服务为立足点，在中国倡导成立北斗双向通讯新型黑匣子国际安全监管中心，在中国建设北斗双向通讯新型黑匣子云服务总中心，在全球优选第三世界与发展中国家目标地建设北斗双向通讯新型黑匣子云服务区域中心。

②充分结合“互联网＋”、大数据等国家战略布局，充分借助“应急安全、高铁发展、南海建设、国际经贸、北京冬奥”等国家重大项目的落地，充分发挥“一带一路”国家战略和资金平台（亚投行，丝路基金，中国-中欧合作基金，中-欧亚经济合作基金，亚洲区域合作转向资金，中国-东盟海上基金，中国-东盟合作基金+周边友好交流专业基金等）的资金导向优势，推进北斗双向通讯新型黑匣子面向航空、渔业、汽车、旅游、安全应急、国际公益慈善安全等领域国际化服务的产业化进程。

打造北斗双向通讯新型黑匣子国际安全监管中心与黑匣子云服务中心，是国家发挥重大战略性技术优势，全面打造中国时空服务这一北斗导航升级版,推动北斗走出去、中国服务走出去的伟大进程,将为实现“两个一百年”的宏伟中国复兴梦做出特有的贡献。

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北斗导航产业化战略2.0

一、背景

1、北斗卫星导航系统简介