导航卫星定位系统与产品的市场发展现状与趋势

报告类别：分析报告
行业分类：通讯
研究机构：中国航天
报告来源：中国航天

报告内容：

一、国外市场发展现状与趋势

　　目前，以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。

　　1　主要应用领域

　　(1)民用领域

　　在定位导航方面，GPS的使用对象主要是汽车、船舶和飞机等运动物体。例如船舶远洋导航和进港引水，飞机航路引导和进场降落，汽车自主导航定位，地面车辆跟踪和城市智能交通管理等。此外，对于警察、消防及医疗等部门的紧急救援、追踪目标和个人旅游及野外探险的导引等，GPS都具有得天独厚的优势。在日常生活中，GPS还可用于人身受到攻击危险时的报警，特殊病人、少年儿童的监护与救助，生活中遇到各种困难时的求助等。使用时只需按动带有移动位置服务的GPS手机按钮，警务监控中心和急救中心在几秒钟内便可获知报警人的位置并提供及时的救助。

　　目前国际上具有代表性的GPS公司，主推测量仪器的有天宝公司、徕卡公司、诺华达公司和佳瓦特公司等，主推导航设备和GPS OEM板的有高明公司、麦哲伦公司、摩托罗拉公司、洛克韦尔公司和瑟孚科技公司等。

　　(2)军事领域

　　在军事领域，GPS也已从当初的为军舰、飞机、战车、地面作战人员等提供全天候、连续实时、高精度的定位导航，扩展到成为目前精确制导武器复合制导的一种重要技术手段。其工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。区别于误差较大、精度较低的民用标准定位服务，军方使用的是精密定位服务。资料显示，未配置GPS制导系统之前，美军的“战斧”(BGM－109C)巡航导弹的圆概率误差约为9米，在其惯性＋地形匹配制导系统中加入GPS后，圆概率误差降至3米，制导精度大大提高。

　　2　全球GPS产业的结构与现状

　　GPS开始进入民用之后，使用者终端的GPS产品便成了当前GPS主要的市场内容。一般来说，GPS的使用者终端主要是指各种用途的GPS接收机，例如用于航空和航海的接收机、汽车导航设备、用于登山和休闲的手持式接收机等类型的终端产品，而一般手持式GPS产品的组成部分，就如同移动电话或个人数字助理(PDA)的结构一样，也包括了内部的天线、芯片组和电池等，以及外部的按键和LCD面板等相关零组件。目前全球GPS相关厂商的产品中又以GPS应用产品与内部的专用芯片组发展最受关注。

　　截至去年，全球约有十余家生产GPS专用芯片的制造商，除了少数几家是以GPS芯片为主要产品的制造商，如瑟孚科技公司，其它则多为以通信芯片为主的制造商，如飞利浦、摩托罗拉和科胜讯等。据估计，到2004年GPS芯片的全球市场值将达27亿美元。

　　从上世纪80年代初期第一个GPS商用产品出现至今，GPS产品重量从100磅(约为45千克)降为100克，而价格也从十几万美元降为现在的几百美元。目前全球GPS应用产品的制造商已超过30家以上，主要领导厂商有高明国际公司、麦哲伦公司和天宝导航有限公司等。

　　天宝公司以生产系统端的GPS产品为主，从军用空军流量控制系统到航空用雷达系统皆在其营运范围之内。近年来，该公司进一步结合了无线通信的定位技术，例如与英飞凌公司合作开发用于无线通信系统端的First GPS架构与M－loc模块，以期在无线定位设备市场中抢占先机。

　　3　全球GPS市场状况

　　随着应用范围的扩展，GPS产品也逐渐成为全球无线通信终端市场一项重要的产品，推动GPS产品市场高度成长的主要因素是汽车导航系统和结合无线通信的GPS产品的普及化。根据市场研究公司ABI的报告，2001年，这两类产品在GPS应用产品市场的比率合计约为38.7％，到了2005年则将成长至53.6％，其它产品，如航空、航海、测量和农业等合起来仅占46.4％。

　　不论是汽车导航系统或是GPS的通信应用产品，主要的区域市场都是在美、欧、日等三个地区。以汽车导航系统为例，由于电子地图与消费电子技术的高度发展，再加上智能型运输系统的成熟，使得日本成为目前全球汽车导航系统普及率与市场值最高的国家。2000年日本的汽车导航系统销售值约为670万美元，占全球市场的77.9％，而欧洲与北美分别仅占13.9％与6.9％。不过2004年后，随着汽车导航系统的日渐普及，欧洲与北美的市场将成长至710万美元与590万美元，各占市场比例的27％与22.5％，而日本市场则因为普及率高使成长率逐渐趋缓。

　　目前已经推出整合无线通信与GPS解决方案的厂商有快速跟踪公司(SnapTrack)、瑟孚科技、天宝公司等，其中，又以快速跟踪公司与瑟孚科技两家发展较为积极，且已有移动通信运营者或手机制造厂即将采用这两家公司的解决方案。

　　成立于1995年的快速跟踪公司是美国通信大厂高通公司的子公司，自成立以来即以GPS应用于无线通信的技术为发展重点，目前快速跟踪公司与高通公司合作采用结合手机端与系统端的混合式解决方案作为无线定位服务之用，在手机端部分，由内建于手机中的高通公司MSM3300芯片组将GPS专用的LNA、SAW、LC Filter以及GPS One处理器等组件整合在一起，让手机得以具备接收卫星定位信号之功能，另一方面，则在系统端加装快速跟踪公司的MMASIC芯片组接收GPS信号，再由系统端发射定位信号至手机端，以解决多路信号衰减的问题。目前与该公司有合作关系的公司包括摩托罗拉、日本NEC、日本电信电话移动通信网公司(NTT DoCoMo)和美国得州仪器公司等。

　　瑟孚科技公司无线定位技术的解决方案与快速跟踪公司相似，也就是将其SiRFLoc架构装设在无线网络系统端，让无线基地台可以接收与传送卫星定位资料，另一方面则是将其SiRFstar芯片组嵌入手机的基频上，或是采用IP整合的方式将GPS接收机与手机芯片组整合为一。目前瑟孚科技公司在无线通信领域主要的合作伙伴有日本电信电话移动通信网公司、爱立信、诺基亚和信号软件公司等。

　　虽然具有GPS定位功能的手机市场潜力颇为看好，就现阶段而言仍有几项障碍亟待克服：首先，不论手机采用的是内建GPS芯片或是用外接GPS模块作为解决方案，将无可避免地提高手机成本，也影响消费者购买的意愿；其次，GPS组件运作时将会大幅提高手机的耗电量；最后，目前具有提供整合GPS芯片与无线通信技术的公司仍屈指可数，且手机制造大厂是否愿意采用现有的解决方案，或是另外自行开发仍是未定之数。

　　通过近20年的发展，GPS产品已逐渐转变为消费电子产品，且所能应用的范围已扩展到日常生活中的通信、PDA、定位信息等。不过，以现阶段来看，由于GPS接收机的单芯片化技术、价格以及市场应用服务等仍未臻成熟，因此，在乐观地看待此市场发展时，诸如GPS IC设计的技术是否能达到手机或PDA所需的最小体积与耗电量、成本是否能降低以及内建GPS的新手机是否能引起消费者的青睐等问题，仍必须审慎地深入评估。

　　4　全球GPS市场预测

　　根据估计，目前世界上有超过100家的公司正在研制各种各样的GPS用户接收机。大批量的OEM板接收机的价格将从1995年标准定位服务接收机的每片150美元降低到2003年的50美元左右。随着接收机价格的下降，GPS市场将会像PC机市场那样呈指数增长的趋势。

　　目前，GPS市场呈现两种趋势：一是硬件价格以每年30％的速度持续下降；二是用户的各类应用软件不断增加。这也是为什么消费类GPS产品的价格下降得如此之快而功能众多的商用和专用GPS设备仍保持在相当高的水平上的原因。特别是在商用GPS市场中，各种各样的软件快速发展，数量不断增加，这些都是GPS产品产量激增的根本动力。在消费类GPS产品市场中，软件不是影响成本的主要原因，因而硬件价格不断下降，是零售GPS产品的价格不断降低的原因。2001年，美国国家公共管理研究院所进行的调查表明，全球每年的GPS市场已达到120亿美元。随着单元价格降至100美元以下，GPS将大量走向民用。

　　市场研究公司ABI最近的研究显示，2008年全球GPS市场总值将达220亿美元。ABI公司认为：GPS将在汽车中得到广泛应用，包括汽车使用情况跟踪和州际卡车公司自动缴费等。ABI的研究表明，到2003年底，汽车和物流将成为GPS市场收入的重要来源，占50％以上的份额，而且这种趋势到2008年还将加剧。进一步研究发现，人员定位和手机应用的增长比率最高，明显高过整体市场12％的增长率。另外，GPS市场增长也将带动相关芯片的发展，用于GPS的芯片将会在最近几年保持强劲增长，并且承受的价格压力将会比其他半导体产品更加温和。

二、我国卫星导航应用的市场现状与发展趋势

　　1　市场发展现状

　　GPS卫星导航定位技术于上世纪80年代末引入中国，目前主要在大地测量(测绘、勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。在全球GPS应用领域中，车辆应用所占的比重最大，目前约占总数的40％以上。1996～1997年间是GPS车辆跟踪系统市场的调整和充实时期。主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台(异频单工电台)通信系统和模拟集群系统，在全国三四十个城市建成了金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统。1998～2000年GPS车辆跟踪系统市场出现了快速增长的势头。随着我国GSM数字移动通信系统的快速发展与全国普及，作为系统瓶颈问题的通信网络通过采用GSM公众网的短信息服务找到了新的出路，这对GPS车辆跟踪系统的发展起着极大的促进作用。

　　我国现在拥有世界上最大潜力的卫星导航应用市场。经过十多年的发展，我国的卫星导航用户设备市场化的条件日趋成熟，批量化用户群体正在逐步形成，已进入应用行业高速发展的时期。美国联邦通信委员会规定，到2005年美国95％的用户手机必须配有定位能力，2003年底前，95％的新手机有定位能力。而移动电话与GPS结合是最好的解决办法。目前，国际上一些主流手机制造商如诺基亚、爱立信和三星等已开始使用集成的GPS芯片，而日本的日本电信电话移动通信网公司、KDDI和美国的Sprint、Verizon、网信公司等电信运营商也已开始或计划提供基于GPS手机的位置服务。

　　随着我国经济的不断发展，特别是在加入WTO之后，完全可以相信，具有定位功能的GPS移动电话在中国将会有巨大的市场发展潜力，几年之后将超越车辆应用，成为GPS应用最大的领域。“联通无限”其中有一个功能是“定位之星”，它基于GPS One，可提供目前移动通信领域精度最高、最直观的位置服务，取代短信获取位置信息的方式，用户通过手机或网上地图可实现精确到5米的定位。有了这个功能，从交警维持交通安全、公安破案、物流的传输到出租司机及时地掌握交通情况，甚至孩子迷失或家人晚归，都可以利用GPS One提供的正确位置信息，获得其所在位置，极大地提高工作效率，为生活带来便捷。

　　“定位之星”通过卫星传输信息，并经过中国联通GPS One服务器，发送到用户手机上。一旦将GPS与无线通信和互联网结合起来，消费市场更将蓬勃发展。特别是便宜实用、能进入家庭以及与个人关系密切的商品在中国将会有市场，并大有可为。这方面的典型应用不少，如PDA、个人定位产品(如寻人器、引路仪、急救报警等)以及贵重物品追踪器和气象探空仪等。

　　2　GPS在中国的发展趋势

　　国内GPS市场呈现出两个重点发展趋势。

　　(1)以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。

　　在GPS应用领域，车辆应用所占的比例较大。最初GPS车辆应用一般分为车辆跟踪和车辆导航两大系统。但当摩托罗拉公司推出集车辆导航与跟踪于一体的车辆信息系统后，它就成了发展的方向。

　　GPS车辆定位监控系统主要有自导航应用和中心监控两种方式。车辆监控系统是集GPS技术、无线通信技术和地理信息系统技术于一体的综合车辆管理系统。一般行业用户的车船队监控都采用中心监控方式，系统由监控中心、位于监控中心的主站和安装在移动车辆上的子站等3部分构成。系统的工作原理是：安装在车辆上的GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间信息，结合车辆身份等信息形成数据包，然后通过无线信道发往控制中心。控制中心的主站接收子站发送的数据，并从中提取出定位信息，根据各车辆的车号和组号等，在监控中心的电子地图上显示出来。同时，控制中心的系统管理员可以查询各车辆的运行状况，根据车流量合理调度车辆。

　　以车辆防盗为例，一般分为静态车辆防盗与动态车辆追踪两种。前者是指车主离开汽车，停泊的车辆遭遇偷盗、毁坏和移动时，车辆通过自身的监控系统向GPS监控中心发出警报，并自动与车主手机联系、电话报警等。后者则可对行驶中的被盗车辆进行定位跟踪、车况监听、车迹记录，甚至控制车辆断电和断油等。

　　(2)面向个人消费者的GPS终端产品。

　　芯片的小型化技术、生产成本的降低、体积与耗电量的减小等有利因素，使GPS产品走下神坛、深入到人们的日常生活中。目前面向个人消费者的产品主要有车载自主导航系统、移动监控终端以及消费类电子产品。

　　移动监控终端是移动目标监控系统的关键部分。有用于集装箱等货物、车辆的跟踪等领域的隐蔽式安装产品，也有多功能的综合车载平台。但随着产品成本的降低与体积的微型化，市场上已出现供儿童、老人、病人甚至宠物等特殊群体使用的手表类、寻人仪和儿童玩具型GPS产品。它们可佩带在身上，嵌入老人的拐棍中，甚至植入体内。

　　与上述产品相比，各种个人消费类GPS电子产品则更加接近人们的生活。有集成了GPS芯片和地理信息系统数字地图的移动通信手机、GPS手持机、GPS手表，甚至GPS相机等，也有基于掌上电脑和笔记本电脑等移动设备的插卡(CF卡式GPS接收机)式、外接(GPS接收机)式等集成产品。目前国内市场上多见的是高明公司、麦哲伦公司、Navman等外国公司品牌的GPS手持机和汽车导航仪等。

　　3　中国的GPS市场预测

　　在我国，GPS已经成为地基无线电跟踪与测量系统的一种补充手段，但它在导航和航天测控领域的应用潜力却令人瞩目。例如，我国的导弹和航天测控系统用户可根据所需测量精度、目标大小及动态特性的要求，选择导弹/航天器，装载GPS转发机或GPS接收及测量系统，以完成各类导弹、卫星、飞机和炮弹，以及低空长弧段飞行目标等各种飞行体，甚至多个目标的精确跟踪和定位。GPS亦可为一切航天器(卫星、飞船等)精确定轨、定姿，定轨精度可达厘米级；也可为载人航天器实时入轨和返回提供判断信息；还可为航天器的交会对接，提供高精度的相对位置、速度和姿态信息。此外，GPS可为一切用户提供高精度的时间与频率基准。十多年来，GPS在中国的应用发展势头迅猛，已从少数科研单位和军事部门迅速扩展到各个民用领域。伴随着GPS技术应用日趋广泛，国内GPS用户正越来越多。随着我国GPS市场的逐渐开发，市场容量会越来越大。GPS作为一种发展起来的高新产业，必将充满着无限的商机。

　　值得指出的是，2002年2月，国家计委发出了关于组织实施《卫星导航应用产业化专项的公告》，其目标在于“十五”末期，形成一个市场规模超过百亿元的新产业，实现我国从卫星导航应用大国向应用强国的根本性转变，初步达到卫星导航应用产业化。要在生产制造卫星导航应用基础产品的规模和数量上进入世界前列，接收机主板总产量超过100万套，行业总产值超过100亿元(约占世界市场份额的4％)，其中导航运营服务产值超过20亿元。在基础产品上，芯片组与主机板等，从全部进口转变为自主产品达到60％以上，产品出口占国产总量的10％，具有自主知识产权的芯片组、嵌入式软件及专用数据产品的信息服务产品将批量投放市场。通过卫星导航应用示范工程和基础设施的建设，推动卫星导航应用设备及其扩展系统在国民经济诸多部门和人民大众日常生活中的广泛应用，以期产生明显的经济和社会效益。

　　以GPS导航和地图数据匹配技术为基础的汽车电子导航产品开始进入市场，成为GPS最大的消费市场，从一个侧面也带动了导航电子地图数据生产和经销行业的发展。

　　据业内专家预测，GPS车辆自主导航系统的市场需求，根据我国未来五年轿车产量估算，从2001年至2006年的起步阶段，出厂原装的市场销量累计将有可能达到37万套。售后选配的市场销量累计将有可能达到12万套。他们还认为：近几年，日、欧、美均采取了谨慎而积极的进军态势，抽出相当的精力和物力，争先恐后地插足我国的市场，对我国汽车市场以及相关联的“GPS车辆自主导航”市场巨大拓展空间抱有期望。这种国内外同行的竞争，无疑来自于方方面面对中国市场需求所作的种种分析。

　　目前在我国开展导航设备制造和运营的公司虽然数量很多，但普遍规模较小，还没有出现具有垄断地位的公司。这也就意味着各家公司都存在着较大的发展和竞争空间。未来我国卫星导航产业发展的趋势是：在导航产品方面，将由过去单一的导航定位功能设备向能够提供其他功能(授时、信息)或融合进其他设备(个人电子产品)的方向发展；在运营服务方面，将由单一的导航定位服务向联合不同的内容提供商(如数字地理信息提供商等)共同开展综合服务的方向发展。

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