北斗产业深度报告

北斗产业深度研究报告

一、全球导航系统发展状况的分析与比较

卫星导航定位技术是指利用卫星导航系统提供的位置、速度及时间信息对目标进行

定位、导航和监管，具有多领域、全球性、全天候、连续性和实时性提供导航、定

位和授时信息服务的特点。1973 年美国国防部开始建设GPS，1994 年24 颗卫星

全部发射完毕，GPS 系统正式建立起来，成为世界上最早的全球卫星导航系统。此

后，俄罗斯，欧洲，日本，中国等国分别建立各自的导航系统。下图为目前世界上

以及建成或正在建设的各国的导航系统的基本情况。

包括美国GPS系统、中国北斗系统在内，各国近年均对于各自的提供不断进行升级

改造。

（1）美国GPS系统： GPS‐3全面升级

GPS 是全球应用最广的卫星导航系统。GPS 系统是美国国防部在20 世纪70 年代开发的一个天基无线电定位、导航与授时系统。截止目前，美国GPS系统星座在轨卫星32 颗（2A 卫星12 颗、2R 卫星12 颗、2RM 卫星8 颗），构成了完整的服务体系。GPS 系统不仅给军方提供了强大支持，而且主导了全球民用卫星导航市场（我国99％的卫星导航都基于GPS 系统）。目前美国的GPS系统也在不断的完善与升级的进程中。

GPS‐3 系统全面启动。随着反恐战争的打响和其他几个全球卫星导航系统的相继出现，美国也加速了GPS 系统的现代化进程。2008 年5 月美国空军授予洛马公司价值14.64 亿美元的合同，研制、生产2 颗GPS‐3A 卫星，以及10颗卫星选择权，标志着GPS‐3 计划正式进入工程实施阶段。首颗GPS‐3A 卫星将于2013－2014 年发射，最终形成GPS‐3A 卫星8 颗、GPS‐3B卫星8 颗、GPS‐3C卫星16 颗的全新体系。

GPS‐3 全面提升系统性能。系统的性能提升主要表现于以下几个方面：

z下行导航信号功率增强数十倍；

z星座具备星间通信与命令控制链路，使整个星座能够被单一的地面站上行注入； z覆盖性和抗干扰性提升；

z与“伽利略”系统公共服务信号兼容；

z大幅提高导航服务的精度、可用性、数据完好性。

（2）俄罗斯： GLONASS 系统追加投资26 亿美元

z经费不足导致GLONASS 系统落后。俄罗斯的全球定位系统GLONASS和GPS 都是开始建设于上世纪七十年代，可覆盖俄罗斯全境。目前在轨19 颗星，但由于经费不足最少时只有6 颗在运行。目前18 颗运行，1 颗维修。

z南奥赛第冲突加速GLONASS 现代化。南奥赛第冲突俄罗斯损失4 架作战飞机，这凸显了俄罗斯在侦察与情报获取及缺乏远程精确打击武器的弊端。而这也正是由于GLONASS 系统不能提供足够的导航覆盖和精度不够。2008 年9月12 日，俄罗斯总理普京批准为GLONASS 系统追加26 亿美金投资，以加快系统的恢复与现代化进程。

z立法保障GLONASS 系统发展，新增资金加快现代化建设。2009 年1 月30 日，GLONASS 系统覆盖俄罗斯全境，俄罗斯杜马通过一项关于卫星导航的法律。该法律规定俄罗斯的武器装备、军用设备、运输设备应装备俄罗斯自己的卫星导航装置以提升国家安全水平。政府将监督GLONASS 系统的使用，并将组建GLONASS 运行机构。国家杜马追加的26 亿美金主要用于K 卫星的改进与生产、未来型号KM 的研制、地面段的现代化改造、用户设备特别是军

用设备的研制和生产。

（3）欧洲：GALILEO 系统建设提速

z GALILEO 系统发展滞后。为减少对美国GPS 系统的以来，欧盟于2002年决定启动“伽利略”导航卫星计划。该计划总投资预计36 亿欧元，由分布在3 个轨道上的30 颗卫星组成，主要针对民用领域。“伽利略”计划原定于2006 年正式部署，2008 年系统完工。但后来由于中欧合作、费用分摊等问题上的分歧，该计划发展缓慢。

z建设开始全面提速。2008 年欧盟决定全部用公共资金支持伽利略系统的发展，并于2008 年3 月24 日通过了欧洲议会的法律审批。同时按照伽利略计划的实际情况，伽利略计划在轨验证时间调整为2010 年，系统具有全面运行能力、提供全面服务的时间调整为2013 年。

z GALILEO 二代开始论证。GALILEO 一代包括空间段、地面控制段和用户段组成，其中空间段由27 颗工作星和3 颗备用星组成。为保证技术领先性，目前欧空局已经开始第二代GALILEO 系统的研制和论证工作，计划于2011年完成。 （4）中国：北斗系统三步走战略

北斗卫星系统平台的三步走规划。中国在上世纪八十年代到九十年代，结合国情， 科学、合理地提出并制订自主研制实施北斗卫星导航系统建设的“三步走”规划：

z第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为北斗卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；

z第二步是到2012 年，计划发射10 多颗卫星，建成覆盖亚太区域的北斗卫星导航系统；

z第三步是到2020 年，建成由5 颗静止轨道和30 颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

图2为中国北斗战略时间表：

我们从以上四个国家的发展路线和状况可以得到目前全球四大导航系统的比较情况，如下图：

二、卫星导航运用领域分析介绍

（1）军事运用

GPS 卫星的建立最早出于军事目的。导航的军事应用主要是将GPS 接收机安装在弹药、武器平台、通信系统、指挥控制系统中。早期，GPS 主要用于舰艇、飞机、坦克等大型武器平台，而近年来，随着终端成本下降、小型化和抗加速度技术的发展，GPS 的应用大规模拓展。

下图为美国GPS导航军事应用举例：

（2）其他运用领域

随着卫星导航系统的普及，以及设备小型化，廉价化的发展方向，卫星导航应用在军事以外的领域的发展十分的迅速。而这其中犹以GPS系统的非军事的发展最为成熟。非军事应用主要可以分为两个方面：一、专业领域的应用。二、大众消费领域

的应用