“北斗”產業化與新興智能信息產業研究

曹沖 李冬航 陳勖（中國全球定位系統技術應用協會）

□□“北斗”衛星導航系統（以下簡稱“北斗”）產業化已成為業界專家們普遍關注的熱點話題，“北斗”產業化對轉變經濟增長方式、實現產業轉型等有著十分重要的影響，其與新一代信息技術和智能信息產業存在密切關聯。

1 概述

“北斗”的建設和營運，已經逐步成為我國衛星導航產業發展的核心推動力，這種推動作用正在逐步增強和壯大，從量變到質變，從而推動產業的爆發性增長。“北斗”在技術上實現了兩大創新：其一是把導航與通信緊密地結合起來，這種融合可能成為將來新一代衛星導航系統的發展方向；其二是混合星座的構成，將全球服務和區域增強服務組合在一起，將一般服務和重點保障服務能力有機地組合在一起，將原來分別建設的全球系統和區域增強系統統一地加以考慮，可以充分保障系統的合理性、整體性及靈活性。

“北斗”產業發展面臨的主要挑戰和考驗是與其他全球衛星導航系統（GNSS）的融合。同時，這也是一個重大的機遇：如果融合得好，則“如虎添翼”，使我國能在較短時間內，插上騰飛的翅膀，翱翔在產業發展的廣闊天地之間。GNSS的關鍵作用是提供時間和空間基準及所有與位置相關的實時動態信息，它業已成為國家重大的空間和信息化基礎設施，也是體現現代化大國地位和國家綜合國力的重要標志。GNSS是經濟安全、國防安全、國土安全和公共安全的重大技術支撐系統和戰略威懾基礎資源，也是建設和諧社會、服務人民大眾、提高生產效率、提升生活質量的重要工具，還是當前國家實施轉變經濟增長方式和結構轉型的重要發展方向。由于其廣泛的產業關聯度和與通信產業的融合度，能有效地滲透到國民經濟諸多領域和人們的日常生活中，成為高技術產業高成長的助推器，成為繼移動通信和互聯網之后全球第3個發展得最快的電子信息產業新的經濟增長點。

由于衛星導航產業具有應用與服務的大眾化、全球化特質，以及和通信與網絡產業良好的互補性、融合性優勢，因而具備成長為巨大產業的所有有利條件，且目前我國正處在其產業爆發性增長的孕育期，預示著該產業具有快速做大做強的難得機會。在當前我國大力推進新一代信息技術和戰略性新興產業的大好形勢下，衛星導航系統可以充分利用實現國家經濟結構轉型和經濟發展方式轉變的重大機遇，實現高速度、跨越式、可持續發展，在新興的智能信息產業群體內“獨領風騷”，帶動產業共同進步、集群發展和整體升級。

2 衛星導航系統現狀

“北斗”非地球靜止軌道衛星在軌飛行示意圖（神舟傳媒/制）

美國“全球定位系統”（GPS）在1994年正式投入運行后，于1996年便開始其現代化計劃。2000年5月1日，美國政府取消民用信號精度的可用性選擇（SA）限制，這標志著現代化計劃進入實施階段。近年來，GPS衛星又增加了新的信號，強化功能性指標，預計在2016年具有L2C信號的導航衛星將達到24顆，在2020年具有L5信號的導航衛星將達到24顆，并進入完全工作狀態。目前，已經啟動新一代的GPS－3項目，并計劃在2014－2026年間完成星座部署，衛星數量為24顆，民用信號數量達到創紀錄的4個（L1C/A，L2C，L5，L1C），屆時GPS有可能仍然是世界最先進的衛星導航系統。

俄羅斯“全球導航衛星系統”（GLONASS）在2011年達到額定24顆星的工作狀況，具備全球衛星導航服務能力。同時，其也在開展現代化計劃，2011年發射了采用碼分多址（CDMA）編碼的第1顆GLONASS－K衛星，并實現與GPS和歐洲“伽利略”（Galileo）在L1頻點上CDMA信號調制的兼容與互操作。GLONASS信號現代化計劃預計在2017年完成，屆時星座衛星數量將達到30顆。

歐洲Galileo系統處于衛星部署階段，2011年已發射了2顆在軌驗證衛星，2012年還將發射2顆在軌驗證衛星。按照目前的計劃，該系統將在2018年之后建成。

我國的“北斗”衛星導航區域系統由12顆衛星（另外還有2顆備份衛星）組成，將在2012年建成。2020年將建成由30顆衛星組成的全球衛星導航系統，并且期望與GPS及Galileo實現L1和L5頻率上的信號兼容與互操作。

衛星導航所提供的時空信息，是信息世界中占有率最高、最為活躍的信息內容，是新一代信息技術和智能信息產業的核心要素和共用基礎，必須納入我國的戰略性新興產業的整體策劃。

吊裝“北斗”衛星

3 中國衛星導航產業發展現狀和“十二五”期間的重大目標

我國衛星導航正進入產業化高速發展的根本轉折時期。國家發展和改革委員會（以下簡稱發改委）的“衛星導航應用產業化”專項和國防科工局“‘北斗’民用市場開發與產業化”專項的實施，科技部的中歐Galileo合作計劃和863“對地觀測和衛星導航”主題的啟動并實施，以及總裝備部、發改委等多部門聯手開展的我國“北斗”衛星導航系統重大項目，成為我國衛星導航產業發展的一個個重要里程碑。更可喜的是，2004年以來的幾年間，我國衛星導航應用與服務產業正在發生悄然變化，一批堅持日久的老牌公司從規模、業績、效益和能力上，均具有扎實的基礎和一定的核心競爭力，已經成長為名副其實的行業骨干企業，有一批企業已上市，也有一批新秀以獨特的優勢和產品迅速發展壯大起來。

衛星導航產業發展的突出之處有四點：一是汽車導航儀后裝市場異軍突起；二是個人導航設備市場后來居上；三是監控與信息服務市場穩步前進；四是2010年導航定位手機脫穎而出，成為產業獨領風騷的產品，占有我國導航終端市場的大半壁江山。近年來，衛星導航產業發展的進程成績斐然，2006年突破了三大門檻：產業總產值超百億元；用戶終端年產銷量超百萬臺；個人導航終端數量超過車載導航終端數量。2007年我國市場上個人導航設備激揚上市，風靡全國，2008－2009年定位手機規模市場破殼而出，行業進入了高速發展的成長期，從而使2010年成為人們望眼欲穿的智能導航手機年。

我國衛星導航產業的主要優勢是有強大無比的應用和服務市場，特別是大眾化市場，主要依托兩大產業：一是汽車制造業，車輛導航應用及其服務；二是移動通信和網絡產業，手機導航定位及相關服務。汽車業的高速發展，使我國已經成為全球汽車生產和消費的數一數二的大國。我國的移動通信市場經久不衰，多年來一直是世界第一的大市場。預計在未來的5年內，衛星導航基本上可以逐步成為汽車和移動手機的標準配置，由此可見，有望每年至少有上千萬臺汽車和成億部移動電話有導航功能的迫切需求。在用戶數量猛增的情況下，衛星導航行業的總產值自然會穩定增長，估計到2015年將會超過2250億元，與2005年相比將增加25倍以上。同期衛星導航終端銷售量，從2005年的275萬臺將可能增加到2015年的1.58億臺，即增長近58倍，屆時我國導航終端的社會持有量會接近或者超過4億臺。

2008－2015年我國衛星導航產業總產值

2003－2015年我國衛星導航終端銷量

衛星導航產業及其產業鏈的四大支柱是高端制造業、現代服務業、先進軟件業和綜合數據業。換句話說，是依托硬件、軟件、數據（地圖與內容）和多種多樣的有無線網絡資源，與其密切相關的產業有現代服務產業、電子信息產業、汽車制造業、移動通信業、互聯網絡業、基于位置服務業、消費電子業、交通運輸業……。實際上，相關行業不勝枚舉。

“十二五”期間，我國衛星導航產業發展重大目標是：通過國家政策和資金的扶持與引導，以及廣大企業與社會力量的共同努力，以期在不太長的時間內，創建好我國衛星導航應用產業的技術支撐、條件保障和產業推進這三大體系，開拓好大眾化、專業類和安全性這三大市場，營造好包括研究開發、生產制造、系統集成和應用服務這四大主要環節構成的完整產業發展價值鏈，實現成為用戶數量居全球第一的衛星導航大國的愿望，同時要在技術水平、產品與服務質量水準上和核心競爭力上，形成國內外兩個巨大導航市場，實現成為衛星導航強國的理想。其具體標志是：至2015年年產值超過2250億元，占全球產值總額的10%左右（2010年僅占3%），終端銷售量超過1.58億臺，占全球總銷量的12%左右（2010年僅為5%），衛星導航和監控功能將逐步成為移動通信終端和汽車電子信息系統的標準配置，其后與衛星導航相關的服務業，尤其是基于位置服務的產業會急劇增長。至2020年，以“北斗”為核心主體的中國衛星導航產業會逐步實現從戰略性新興產業向戰略性支柱產業轉變，年產值超過4000億元，所推動形成的以新時空服務體系為龍頭的新興智能信息產業將達到或者超過2萬億元大關的規模。

4 未來重要任務和重點應用服務領域

“十二五”期間，我國衛星導航產業的重要任務是解決產業發展存在的系統性、體制性、全局性、基礎性的問題，解決好產業共用的基礎設施、共享平臺和通用解決方案，尤其是室內外無縫導航的整體解決方案，以及國家科技研發項目和成果與企業和市場需求的對接問題。

在國家統一規劃部署指導下，通過舉國動員體制和效益與效能最大化策略，調動一切可以調動的積極因素，抓住關鍵，突出重點，集中力量辦大事辦實事辦好事，推進戰略性新興產業和軍民統籌的國家重大戰略，實現成為世界領先的導航大國和強國的國家目標。國家應具體做好以下幾件事：

· 一網掛帥 即我國位置網總體架構和核心平臺建設；

· 兩大突破 即室內定位技術和室內外定位融合技術；

· 三個方向 即車聯網信息服務，移動位置服務，高精度專業應用服務；

· 四種示范 即三區域一行業（環渤海、長三角、珠三角和交通行業）；

我國“十二五”期間衛星導航產業發展規劃

· 五類基礎設施 即以連續運營參考站網系統為基礎的多模增強系統，信號異常和干擾檢測、定位、報告和消除網絡安全系統，專用導航定位與數據通信配套網絡設施，云計算網絡中心與組網，研發仿真試驗驗證演示一體化網絡化國家科技基礎平臺。

在實施“十二五”規劃的過程中，一定要堅持國家統一規劃和協調管理，在政府政策和資金的扶持引導下，以市場為導向、企業為主體、金融為紐帶、效益為目標，實現“用、產、學、研、管”相結合的產業化發展之路，大力推進產業的創新、人才、標準、惠民四大基本戰略，增強綜合基礎能力和市場核心競爭力，向導航強國目標邁進。

5 我國衛星導航產業中長期發展綱要和前景

目前，衛星導航產業對于全世界來說還是個規模不大的新興產業，其生命期至少能夠達到50年。尤其是我國在建的“北斗”系統到2020年才能建成為GNSS，所以必須要有長期發展規劃。應該指出，衛星導航有兩個“出乎人們意料”的特點：一是衛星導航應用之廣大之深遠，是當時發明和設計衛星導航系統的人士始料未及的；二是隨著衛星導航應用的日益廣泛，人們發現其脆弱性非常明顯，在許多惡劣的物理、日地、電磁環境條件下，衛星導航設備無法正常工作。

因此，衛星導航應用領域有兩項任務需要認真面對，一是必須采取明確的立法和政策手段，維護和確保電磁頻譜與信號的良好工作環境；二是必須強化其他替代與輔助手段的建設和部署，確保泛在的定位、導航和授時服務得以實現。

我國衛星導航產業中長期發展規劃綱要的主要思路是：

（1）以“北斗”為核心推動力，推進中國GNSS產業整體發展

當前，GNSS正處在大變化、大調整、大改組時期，為“北斗”建設和發展提供了前所未有的發展機遇，我們的首要目標是充分利用“北斗”的后發優勢，和我國國內市場的巨大潛在優勢，因勢利導地將“北斗”產業與其他GNSS（尤其是GPS）應用產業實現全時空的無縫對接和多系統融合，走市場競爭阻力最小之路，推動衛星導航產業的整體發展，保證產業快速上臺階、上水平、上規模。

（2）以衛星導航應用產業鏈為主線，構建并完善產業體系

“衛星導航應用只是受到人們想象力的限制”。從長遠來看，它必將成為一個巨大的產業。該產業由系統與信號、研發與制造、集成與工程、應用與服務構成產業鏈四大環節，并深入到高端制造業、先進軟件業、現代服務業和綜合數據業，從而能夠逐步構建和完善由產業推進、技術支撐和條件保障為主要組成部分的產業發展體系，營造國家的基礎設施、共享的科技創新平臺和軟科學平臺，以及解決方案。

（3）以衛星導航產業體系為基礎，構建新時空服務體系

產業發展規劃應該具有戰略性、前瞻性和指導性，為5～10年發展確立目標，為10～20年發展奠定基礎。為了確保在任何時間和任何地方實現并完成時空信息服務，除了衛星導航以外，必須全面采納和融合能夠提供時空信息的所有物理手段和方法與系統，構建確保的時空服務系統和天基地基組合、室內室外融合、導航通信整合的一體化新時空服務體系。這是國際時空基礎信息產業發展的大背景、大趨勢、大行動，是趕超國際先進水平的大舉措。

（4）以新時空服務體系為主體，打造新一代信息技術及智能信息產業基礎

科技是第一生產力，是加快轉變經濟發展方式和結構轉型的根本出路所在。當前，衛星導航是最具影響力的戰略性高新科技，利用數十顆衛星就能全天候地實現全球性時空服務，并且廣泛深入地應用到國民經濟和人民大眾生活的各個領域，以它為基石的新時空技術必將成為新一代信息技術和智能信息產業的核心推動力，成為聯系當前的物聯網、傳感網、超算網概念的關鍵、共性和主體技術與時空基礎信息源。

未來，以GNSS為基礎主體的新時空服務體系具有四大特點：一是多層次增強，在GNSS之外，有區域系統和局域系統對其進行增強；二是多系統兼容，通過GNSS兼容與互操作的合作，實現L1和L5上的民用信號的互用共享；三是多模化應用，除了導航外，還用于定位、授時、測向，充分發揮其功能與能力；四是多手段集成，除了衛星導航及其增強和協助外，還利用非衛星導航手段，如蜂窩移動通信（UMTS）網絡、無線局域（WiFi）網絡、因特網、微電子機械系統（MEMS）和其他慣性導航、偽衛星、無線電信標等。采取如此眾多的對策措施，旨在通過新時空服務體系，真正做到任何時候、任何地方、全時段、全空間的無縫服務，實現時空服務產業的全球化、泛在化、規模化、規范化和大眾化與可持續發展。

6 結語

我國必須抓住“北斗”建設及GNSS演變的重要契機，大力和全面推進衛星導航的技術國際化、產品國產化、應用大眾化、服務產業化和市場全球化進程，具體來說包括3個方面：①充分利用當前產業發展的國內外大環境，同步推進技術國際化和產品國產化；②應用大眾化和服務產業化的目標是將產業做大做強，從國家發展目標出發，政府與企業要共同營造好一系列基礎設施、共享平臺和全方位解決方案；③市場全球化是我國實現從導航大國向強國轉變的重要途徑與標志。從而謀求我國衛星導航產業的快速、持續和跨越式發展。■