衛星導航專利分析報告之四*──衛星導航混合定位技術（上）

石 蕊，劉清泉，丁文佳

（1.國家知識產權局專利局審查協作河南中心，鄭州 450000；2.國家知識產權局專利局審查業務管理部，北京 100088）

衛星導航專利分析報告之四*──衛星導航混合定位技術（上）

石 蕊1，劉清泉1，丁文佳2

（1.國家知識產權局專利局審查協作河南中心，鄭州 450000；
2.國家知識產權局專利局審查業務管理部，北京 100088）

集成全球導航衛星系統（GNSS）和地面網絡的衛星導航混合定位技術是定位技術發展的重要分支。本文以大量精確的數據統計為基礎，全面呈現了全球及國內衛星導航混合定位專利申請的態勢、申請人特點及技術分支分布，并以專利信息為切入點，對其產業現狀和技術發展路線進行梳理。

混合定位；衛星導航；專利信息

1 引言

從20世紀90年代末至今，衛星導航相關專利申請數量迅速增加。我國的衛星導航產業在近5年間才開始進行專利布局，而國外衛星導航技術起步較早，在專利申請量以及核心技術和應用領域的布局上具有較大優勢，這無疑會對我國衛星導航產業的發展構成威脅。

面對國內外各大導航廠商不斷拓展的專利布局現狀，只有全面的、準確的摸清國內外專利技術發展的具體方向，深入了解擁有重要專利技術的主要國家和企業，洞悉不同地區和企業技術研發的重點，才可能做到及時把握技術發展動向，知己知彼，在新的產業競爭道路上探索出一條符合國情的發展之路。

針對上述需求，筆者所在研究團隊以專利信息為切入點：檢索各重點分支技術；解析主要國外申請人專利布局；篩選國外主要競爭對手的重要專利；提出相關領域專利技術布局策略。由此形成了包含接收機天線、射頻前端處理模塊、重點企業專利布局、導航領域專利訴訟、混合室內外定位技術、導航電子地圖以及信號格式等子專題在內的衛星導航領域專利分析報告。本文作為衛星導航專利分析報告之四，主要聚焦衛星導航混合定位領域，通過專利信息的統計分析，對其產業現狀和技術發展路線進行梳理。

2 衛星導航混合定位技術簡介

全球衛星導航系統在車載導航等民用方面的應用已日益廣泛。但是，衛星信號會受到建筑物、樹木、墻和地形的遮擋，從而在大城市的樓群間、室內、隧道或者較深的礦區等地區，衛星信號較為微弱，這在很大程度上影響了民用導航的準確度。

為進行高精度的定位，將衛星導航技術與其他的定位技術（如室內定位技術、地面網絡技術等）相結合成為大勢所趨，具有全球導航衛星系統（GNSS）和地面網絡集成的混合定位系統正在演進為技術發展的重要策略，并且正在成為國家實力的重要代表。

綜上所述，有必要對混合定位技術進行研究和專利分析，從中尋找研究熱點和發展趨勢。

目前的混合定位技術主要有高通的GPSOne技術，以及GPS+Wi-Fi、GPS+短距離無線通信、GPS+GPSOne、蜂窩網絡+短距離無線通信等多種組合的混合定位技術等。

3 衛星導航混合定位技術專利申請態勢分析

3.1 技術發展歷程

縱觀混合定位技術的專利申請，自1990年開始出現相關專利申請，到2013年9月31日為止，全球專利申請為2,541項，其中中國專利申請為971項。

全球衛星導航混合定位技術發展歷程大致經歷以下三個階段：

（1）技術萌芽期（1990～2000年）

隨著20世紀80年代GPS定位技術的發展，僅利用單獨的GPS系統執行定位，會導致定位精度不足和應用范圍過小。各大公司在1990至2000年間開始組合多種定位技術進行定位。由于處于研發起步階段，因此申請量較少。美國聯邦通信委員會（FCC）1996年10月頒布的E911法令，要求所有的蜂窩無線通信網運營商在手機用戶發出緊急呼叫時，向公共安全應答點提供該手機的號碼和位置。這項法令的頒布大大促進了無線通信定位技術發展，該技術下的專利申請量開始增長。

（2）技術發展期（2001～2005年）

在該時期，許多公司在E911法令實施前搶灘圈地。不僅許多小公司紛紛提交專利，在2001年，高通公司所提交的GPS和移動網絡混合定位技術專利申請也高達16項，充分說明了E911法令對于推定定位技術發展的巨大作用。在此期間涉及的定位技術，不僅有GPS與移動網絡混合定位技術，還有各種室內定位技術。

（3）技術成熟期（2006至今）

自2006年起，由于前期中國聯通、中國移動紛紛開始提供手機LBS業務，中國的定位技術申請量自2006年起有了較大增長，全球申請量也有了較大回升，從此申請量連年快速增長，但申請人的數量增速相對較緩，顯示出了室內外定位技術已經進入相對成熟期。

3.2 專利布局

3.2.1 全球專利布局分析

涉及混合定位技術的專利申請在全球的專利布局情況，如圖1所示。美國的專利申請量達到869項，居衛星導航混合定位技術全球申請量之首，占全球總量的34%，顯示出美國是該領域的最大專利布局地區；排名第二位的是中國，專利申請量達到591項（另有實用新型380項），占全球總量的23%；排名第三、四位的是韓國和日本，專利申請量分別為196 和183項，各占全球總量的8%和7%；歐盟的專利申請量為59項，約占全球總量的3%?？梢钥闯觯谛l星導航混合定位技術方面，歐美在該領域具有傳統的技術優勢。日韓由于定位技術的應用起步較早，發展成熟，申請量也不容小覷，我國在該領域也具有一定的專利布局。

圖1 全球專利申請布局圖

3.2.2 中國專利布局分析

在中國申請的國外申請人的主要來源國是美國、日本、韓國、芬蘭和瑞典。如表1所示，美國、日本、芬蘭和瑞典在中國申請的授權率和有效率在40%以上，而日本的授權率則高達50%左右?？梢娺@些國家一是對中國市場比較重視；二是技術確有先進之處、撰寫質量高；三是專利策略清晰，授權范圍穩定，并注重專利池的布置和專利的保有。

表1 在中國申請的主要來源國發明專利申請狀態

表2 在中國申請的國內主要省市發明專利申請狀態

在中國申請的國內主要省市的發明專利申請量、授權量和有效量的對比情況。如表2所示，北京、上海、江蘇和廣東的授權率在22%左右，深圳的授權率相對較高在33%。有效率方面，廣東最高，為73%，

其次是深圳，為67%，其他三個省市有效量在47%左右。這顯示出在集中了大批科研院校和生產企業的上述五個省市，專利申請的質量比之國外公司仍有提升的空間，但授權專利的保有方面與國外公司相差不大，顯示出了這些省市對已授權專利的重視。

3.3 主要技術構成

表3 衛星導航混合定位技術劃分及其涵義說明

3.3.1 技術分支的劃分及其涵義

按照主要室內外定位技術，將衛星導航混合定位劃分為10個技術分支，各技術分支的劃分及其涵義。如表3 所示。

3.3.2 各技術分支全球申請年代分布

圖2是上述各技術分支的全球申請量年度分布情況?？梢钥闯觯骷夹g分支處于不同的發展階段。如技術分支“GPS+蜂窩網絡+其他”的申請量最多，其從1996年開始申請量就開始明顯增長，在2008～2010年度達到最大值，2011年申請量趨于穩定，顯示這項技術處于成熟期。而“短距無線通信”技術分支從2002年起申請量有了快速增長，顯示該技術自此時起進入了研發高峰，顯示該項技術處于快速發展期。再看“電視定位”技術分支，其申請高峰出現在1999～2004年，自此之后申請量迅速減少，顯示該項技術處于停滯期。

此外，從各項技術的申請絕對數量來看，“短距無線通信”和“GPS+蜂窩網絡+其他”、“無線傳感器”是近期研究的技術熱點，尤其是“短距無線通信”技術，申請增量率超過“GPS+蜂窩網絡+其他”，居于首位，表明業界各家公司在此技術上申請和布局最多。

3.3.3 各技術分支中國申請年代分布

圖3是各技術分支申請量中國年代分布圖，可以看出，與全球不同，中國自1996年才開始有涉及衛星導航混合定位的專利申請，其余分布規律與全球申請量分布大體相同。除了“短距無線通信”、“無線傳感器”是近期研究的技術熱點外，“偽衛星”技術和“蜂窩網絡+其他”的專利申請也持續增加且數量，顯示出我國研發機構對這兩項技術仍保有研發熱情。

圖3 各技術分支中國申請年代圖

（未完待續）

Fourth of The Reports for Satellite Navigation Patent Analysis --Satellite navigation hybrid location technology(Ⅰ)

Shi Rui1, Liu Qingquan1, Ding Wenjia2
(1.Patent Examination Cooperation Center of Patent Office, State Intellectual Property Office of The P.R.C, Henan, Zhengzhou, 450000; 2.Examination service management Department, Patent Office, State Intellectual Property Office of The P.R.C, 100088)

Satellite navigation hybrid location technology which integrating Global Navigation Satellite System (GNSS) and ground network is a important branch of location technology. Based on masses of precise data statistics, this paper comprehensively presents patent application situation for Satellite navigation hybrid location technology, applicant characteristics, as well as technical branch distribution in China and all over the world. Furthermore, it reviews its current status in industry and technical development route with patent information as an entry point.

hybrid location; satellite navigation; patent information

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2015.08.013

TN96文獻標示碼：B

1672-7274（2015）08-0046-04

*石蕊與劉清泉為等同第一作者。