從專利視角縱觀北斗發展

● 文| 北京空間科技信息研究所 薛培元

從專利視角縱觀北斗發展

● 文| 北京空間科技信息研究所 薛培元

一、引言

伴隨著北斗衛星導航系統的建設，產生了大量直接或間接與衛星導航相關的專利。從事北斗導航系統各類型業務的廠商和其他機構通過專利申請和不斷拓展專利布局，提升自身參與市場競爭的能力。從專利角度對我國北斗衛星導航系統的發展狀況進行分析梳理，可以摸清北斗衛星導航相關技術發展的具體動向、了解擁有重要專利技術的主要權利人，了解國內不同地區和企業技術研發的重點，結合我國北斗衛星導航系統發展規劃，對相關領域專利技術布局策略提出相關建議。

二、研究方法

1.檢索數據庫選擇

本文采用的數據庫包括：國家知識產權局專利檢索數據庫（www.sipo.gov.cn）、知識產權出版社專利檢索數據庫（www.cnipr.com）、專利數據搜索引擎（SooPat）。

2.檢索到的樣本量

以知識產權出版社專利檢索數據庫為主，結合使用國家知識產權局數據庫和SooPat進行數據檢索。鑒于我國開始啟動北斗衛星導航系統的建設時間為1994年，報告的檢索時間范圍為申請日在1994～2013年之間，檢索時間為2014年9月10日。通過閱讀與北斗衛星導航相關的專利與非專利文獻，確定檢索所需的關鍵詞，進而根據所屬分類號進行檢索，經過去噪，選取與北斗衛星導航相關的專利數據1304篇作為課題分析的基礎數據。考慮到專利的申請與公開之間存在延遲，實際的相關專利數量還要更大。此外，需要作出說明的是，因為針對北斗系統開展的技術信息檢索范圍極廣，在關鍵詞和IPC分類號的選擇上很難避免遺漏，檢索結果與實際情況可能有出入。

三、專利技術分析

1．專利申請總體狀況

隨著我國鼓勵發展北斗導航產業相關政策的相繼出臺，特別是2012年發布的《導航與位置服務科技發展“十二五”專項規劃》和2013年發布的《國家衛星導航產業中長期規劃》的發布，我國北斗衛星導航系統建設工作得到迅猛發展，涌現出了大批在業界知名的導航企業。廣東、北京等經濟較發達地區的衛星導航產業發展呈現出明顯的集中度。伴隨著產業的不斷發展，各企業在專利申請保護上也呈現出顯著特點，下面將從不同角度進行分析。

2. 時間申請趨勢

圖1是北斗衛星導航相關專利隨時間的變化情況。從圖中可以看出，相關專利的申請基本是從2005年開始的，之前也有零星的專利申請。結合非專利文獻分析，可以得知我國從20世紀80年代初開始積極探索適合國情的衛星導航系統，并于1994年啟動北斗衛星導航試驗系統建設，到2000年初步建成“北斗一號”衛星導航試驗系統。北斗一號采用的是有源定位機制，終端價格較高，系統實時性不高，定位精度與GPS相比處于劣勢，從事相關技術與產品開發的企業相對較少。這一階段的北斗建設更多的是空間段的部署，而衛星的研制與部署上由軍方統一管理，保密性強，即使有專利申請也是以國防專利為主。

圖1 北斗衛星導航專利歷年申請分布示意

具有區域導航能力的北斗衛星導航系統工程建設從2004年才正式啟動，與空間段部署同步開展的工作就是應用段即用戶終端設備制造及行業應用的迅猛發展，隨之出現了多家以北斗導航為主營業務的新企業，以及原有開展GPS業務的企業開始增加北斗業務。

隨著北斗衛星導航系統工程建設的順利開展，相關的專利申請也呈現出如圖1所示的增長特點，可以看出增長曲線越來越陡峭，到2013年達到頂點，顯示出這一階段各相關專利申請的踴躍程度。這一階段專利申請的特點與我國北斗系統工程建設的特點恰好吻合。2012年具備區域導航功能的北斗系統初步建成，并于2013年通過各種渠道大規模地推廣應用。2014年數據在圖1中之所以呈現下降，主要還是與專利申請延遲公開和數據庫錄入的滯后性有關。

3.申請人排名

在我國專利法中，因為堅持單位利益優先的原則，在職務發明的權利歸屬上主要以單位為專利權人，只有極個別情況除外。因此本報告中提到的申請人與專利授權后的專利權人相同，也就是說在統計數據中的申請人也就是專利授權后的專利權人。

圖2為北斗導航專利申請人前10位排名。從圖中可以看出，廣東東莞泰斗微電子科技有限公司（泰斗微電子）占據所統計數據的第一名，其專利申請數量顯著高于其他申請人。

圖2 北斗導航專利申請人前10位排名示意

泰斗微電子是北斗產業領域的領軍企業，公司建立了以專利體系為基礎的自主創新和知識產權體系策略。基于自主創新的自主知識產權體系、基于價值傳遞的高性價比產品及服務、基于理念認同的產業伙伴協調發展是公司建設產業生態體系的三大支柱。通過研發具有自主知識產權及高性價比的先進方案，推動了北斗系統的大規模應用和產業的蓬勃發展[2]。

泰斗微電子始終把自主創新的自主知識產權體系建設作為公司的核心戰略。2010年，公司確定了“學習創新、著眼未來”的知識產權戰略，短短兩年公司申請了超過70項專利，其中發明專利超過90%，與北斗系統相關專利占60%以上，部分與北斗系統標準密切相關。另外，公司還有PCT（專利合作條約）和相關專利申請若干件。在專利數量增長的同時，泰斗微電子也非常重視專利質量，公司的專利申請主要集中在北斗衛星導航系統核心算法、衛星導航創新應用、芯片通用算法及內部電路設計等。

4. 申請人技術構成

技術構成可以反映出申請人技術發展重點。圖3是上述前10名專利申請人的技術構成情況。

從整體來看，申請人在北斗導航領域的專利申請主要集中在G部（物理）和H部（電學）的6個小類10個分組。以泰斗微電子的專利申請為例，小類為G01S（無線電定向；無線電導航）占據了公司申請專利技術領域的主體，目前該公司在雙模多模衛星導航的選擇切換、北斗衛星導航系統的捕獲跟蹤、選星策略、浮點協處理器等核心領域擁有較多關鍵專利。圍繞與導航定位有關的各類技術采取了強有力的專利保護，一定程度上反映出該公司的技術發展重點。

圖3 專利申請前10名申請人的技術構成示意

注：

G01S19/42（確定位置）;

G01S19/33（不同系統中的多模式操作， 例如GPS/ GLONASS ）；

G01S19/13（接收機）；

G01S5/02（利用無線電波通過確定兩個或更多個方向或位置線的配合來定位）；

H04L29/08（傳輸控制規程，例如數據鏈級控制規程）；H04W4/02（利用用戶或終端位置的業務）；

H04W4/02（利用用戶或終端位置提供無線通信網絡的業務）;

G05B19/418（全面工廠控制，即集中控制許多機器）；

G08C17/02（用無線電線路測量、控制信號的傳輸系統）；

G01S1/02（利用無線電波進行定向、導航、測距或測速等）；

H04B7/185（利用空間站或機載站進行傳輸的有源中繼系統）。

5. 技術申請趨勢

技術申請趨勢反映的是產業中相關技術的發展狀況。圖4是上述10名專利權人在專利申請上的技術趨勢。

圖4 專利申請前10名申請人的技術申請趨勢示意

從圖4中可以看出，北斗導航專利較早提出申請的專利是G01S5/02、G01S1/02和G08C17/02三類。從2009年開始，G01S19/42和G01S19/33兩個領域的專利申請開始出現，到2013年得到迅猛發展，成為各類專利申請中數量增加最快的兩個領域。

6. 專利類別

專利類別及其各自所占比重在一定程度上反映的是某一技術領域的專利質量。一般來說，發明專利的價值要高于同一技術的實用新型和外觀設計專利。圖5是北斗衛星導航技術專利申請在專利類別上的分布情況。

圖5 北斗衛星導航技術專利申請在專利類別上的分布

從圖5可以看出，在以專利申請量前10名申請人為代表的北斗衛星導航相關專利申請中，發明專利（包括申請和授權）占據了專利申請的主體。在對一個公司專利價值評估時，發明專利在其專利總量中的比例是反映其專利質量的重要指標。一般來說，發明專利比例越高，該公司專利整體質量也越好。上面的數據在一定程度上反映出目前國內有關北斗衛星導航的專利申請質量較好。

7. 區域分布情況

我國北斗衛星導航系統建設呈現出明顯的區域分布特點，在以下幾個方面有所反映。

（1） 各省市專利申請趨勢

從圖6中可以看出，北斗衛星導航產業發展呈現遍地開花的局面。目前我國衛星導航與位置服務產業重點集中在珠三角地區、環渤海地區、長三角地區、華中鄂豫湘地區和西部川陜渝地區五大重點區域，并形成各自特點和產業優勢。圖6中僅列出了專利申請數量前10位的省市。實際上，根據《中國衛星導航與位置服務產業年鑒2013》的統計，全國有23個省市都有從事北斗衛星導航的企事業單位。

圖6 各省市專利申請趨勢示意

從專利申請數量來看，江蘇、廣東和北京三省市名列前茅，勢頭發展迅猛。從圖6中可以看出，2012至2013年是各地北斗專利申請的高峰年，與我國北斗區域導航系統建成并正式對亞太地區提供服務的發展階段相吻合。在政策層面，2013年9月，國務院發布《國家衛星導航產業中長期發展規劃》，提出要在國民經濟和社會發展的重點行業和領域大力推廣北斗衛星導航系統的應用，為北斗導航企業的發展提供了難得的機遇，各地紛紛出臺相關支持政策發展北斗產業。以江蘇省為例，2010年江蘇在南京高新區設立北斗產業基地，重點打造衛星應用產業園（“一園”）和北斗產業研發中心（“一中心”），北斗產業發展環境較好。另外，江蘇省的北斗產業發展也得到了國家相關部門的大力支持。2011年，工業與信息化部、中國衛星工程系統管理辦公室北斗辦、總參測繪局等有關部門明確提出與江蘇省、南京市共同推動北斗產業基地和北斗示范應用工程建設，為江蘇省的北斗產業發展提供了強大的支持。

在各地區北斗產業紅火發展的同時，市場競爭也日趨激烈。各企業為了保護自己的技術，爭奪市場，在專利申請上做了大量工作，專利數量和質量都有所提升。

（2）基于IPC分類的區域技術分布

專利申請在不同地區的差別，在一定程度上反映了各省市北斗導航企業的發展側重點。圖7給出的是不同省市在專利申請類別上的不同，其中氣泡的大小代表各類型專利申請的數量。

圖7 基于專利IPC分類的區域技術分布

從圖7中可以看出，不同地區在專利申請類別上存在差別。以北京和廣東兩個北斗導航專利數量大省為例，北京在G01S19/42和G01S19/13兩個專利領域申請量較大，而廣東申請專利數量最多的類別是G01S19/33，其次是G01S19/42，再次是G01S19/13，反映出兩地技術發展的側重點有所不同。

8．北斗導航國際專利的申請情況

隨著北斗衛星導航系統的建成并開始提供區域服務，以及到2020年建成全球衛星導航系統，作為技術保護重要手段的國際專利申請是必須要考慮的事情。表1是目前北斗導航專利在國內外的申請情況。

表1 北斗導航專利在國內外的申請情況

從表1中可以看出，目前北斗導航專利申請基本都是在國內進行的，這一點與規劃中的區域以至全球衛星導航不相匹配，與GPS等國外衛星導航系統有很大區別。有資料顯示，美國自1996年即開始在中國進行衛星導航領域的專利布局，且申請量增長迅速，顯示出美國在衛星導航領域的傳統優勢。日本從2001年開始加強在中國的衛星導航領域的專利布局，并于2004年在國外申請人中躍居第一，此后與美國交替占據申請量的首位[3]，這一點值得引起注意。

四、相關建議

本文從以上數個維度，對我國北斗衛星導航產業的發展做了一個大致的分析梳理，可以基本看出我國北斗衛星導航產業的若干特點。結合相關內容分析，提出如下建議：

1）要更加重視產業發展規劃。在看到北斗產業蓬勃發展的同時，也應當看到，就北斗產業目前發展來看，產業發展缺乏整體規劃，整體優勢難以發揮。為此，應加強北斗導航產業發展的頂層規劃及相關配套政策、法規和標準，提高產業集中度，不斷培育龍頭企業，優化產業發展環境。

2）做好國際專利申請布局。北斗衛星全球導航系統將于2020年建成。伴隨這一重大目標的實現，北斗全球應用及相關系統建設也應提上日程。通過考察國外衛星導航企業可以知道，在進入目標市場前，先期開展專利布局和專利申請，為進入和爭取目標市場可以發揮重要的保駕護航作用。我國北斗衛星導航系統目前進行的國際專利申請數量很少，可以考慮在綜合分析目標市場基礎上，逐步開展國際專利申請研究和實務工作。

3）進一步做好應用市場的分析研究。“投資在天，受益在地”。北斗衛星導航系統的價值，更多的是通過向各類應用領域的滲透來實現。除了在交通運輸、海洋漁業、氣象預報、大地測量等傳統領域的廣泛應用，還可以在精細農業、駕考、室內導航定位、特殊人群關愛等新興市場大有作為。

參考文獻

[1]王偉.衛星導航定位與北斗系統應用[M].北京：測繪出版社，2014.

[2]文竹.泰斗微電子建設北斗生態體系 促進北斗產業化[J].數字通信世界，2012（12）.

[3]楊鐵軍.產業專利分析報告——衛星導航終端[M].北京：知識產權出版社，2014.