慣性儀器儀表行業發展現狀及趨勢分析

■文/冀林 李曠振

慣性儀器儀儀表產業是具有綜合性、交叉性的高科技先進制造產業，主要應用于敏感運動體在慣性空間的角運動、線運動，進而獲取運動體的姿態、位置和速度等信息，在航空、航天、航海以及石油、煤炭、汽車制造、機電工業、電子技術、控制科學和信息科技等領域都有著廣泛的應用。

慣性儀器儀表主要包括最基礎的加速度計、陀螺儀以及由加速度計和陀螺儀構成的慣性測量組合和由該組合及解算單元等構成的慣性導航系統。慣性儀器儀表的類型很多，如加速度計主要有石英撓性加速度計、液浮擺式加速度計、微機電加速度計、振弦式加速度計、振梁式加速度計等類型，陀螺儀主要有液浮式、動力調諧式、壓電式、微機電式、光纖式、激光式等類型。依據所使用的加速度計和陀螺儀類型.

構成了不同類型的慣性測量組合和慣性導航系統。慣性儀器儀表技術已成為衡量一個國家科學技術水平和國防實力的重要標志之一。

一、行業發展情況

由于汽車行業、消費電子、石油勘探等領域需求量快速發展，拉動了慣性儀器儀表產業需求的迅猛增長。近年來，隨著現代戰爭中武器系統向精確打擊方向發展，作為慣性制導系統中重要部件的慣性器件在制導武器系統中的應用前景非常廣闊。

1.產品的發展特點

小型化技術

慣性儀器儀表的特殊用途要求其能夠裝入普通的身管發射炮彈中，特別是在武器系統狹小的空間內部.需要安裝大量的儀器設備.因此慣性儀器儀表必須具備小型化的要求。

高性能技術

為適應武器系統精確打擊的需要，慣性儀器儀表應能滿足在高動態狀態下完成彈（載）體的姿態檢測與解箅；要求其能適應各種環境條件，性能不受使用環境的影響，并實現數字化輸出，自身完成全部功能解算。

組合化技術

通過將多種測量枝術以信息融合的方式組合到一起，形成組合慣性儀器儀表，可充分發揮不同測量技術的優勢.從而實現慣性器件的組合化，有效解決單一測量方法的不足。

抗干擾技術

抗干擾技術已成為世界各國慣性儀器儀表制造商關注的焦點。電磁兼容、屏蔽技術、濾波器件在其設計中的大量使用有效地解決了武器系統中的信號干擾，特別是抗電磁干擾。

為此，世界各國重點加強對加速度計和陀螺儀的研發，以滿足市場需要。在高端加速度計方面以石英撓性加速度計為主.硅微機電加速度計將占領中低精度應用領域。高精度機械陀螺議的大部分應用領域被激光陀螺儀和光纖陀螺儀所取代，石英/硅微機電陀螺儀將占領中低精度應用領域。國外加速度計和陀螺儀領域一直被美、法、俄等國家的廠商所占據，Honeywell，AD、Endevco、Wilcoxon Research、雷音等公司在加速度計生產領域具有不可動搖的地位。

2.我國的發展基本情況

高端慣性儀器儀表屬于禁止出口的產品。國內慣性儀器儀表制造企業的技術水平參差不齊.大部分制造企業技術落后.手工組裝仍占相當大的比重，技術開發能力不足，在一些重要的領域，國內水平相比于國際先進水平存在較大的差距，主要體現在：技術積累的差距

具有國際先進水平的慣性儀器儀表企業大多具有較長的研發歷史，經過長期的技術積累形成了技術優勢。而我國慣性儀器儀表的主要研發力量集中于少數專業化軍工企業和科研院所，大多數廠商研發歷史短、規模小，技術積累與國際先進水平存在差距。

基礎材料的差距

高端慣性儀器儀表的研發需要精密模具和高性能的基礎原材料。目前.我國的精密五金、塑膠、線材正在逐漸縮小與國際水平的差距，但精密模具水平以及高性能敏感材料等還有較大差距，制約著我國慣性儀器儀表技術水平的提高。研發投入不足

我國慣性儀器儀表的研制生產企業普遍立足于為本行業服務，缺乏系統性、可持續性的研發思路.主要依賴國家投入，自身無法保證對技術研發的大規模投入。

20世紀50～80年代，我國的慣性儀器儀表生產企業主要由航天、航空、電子等所屬的國有企業組成。產品主要應用在航空航天、艦船、車輛的導航系統上。20世紀90年代后，隨著電子工業的發展，慣性儀器儀表的應用逐步擴大，開始應用到汽車工業、石油鉆井上。進入21世紀.慣性儀器儀表逐步進入消費電子領域，出現外商獨資企業在中國內地建立生產基地，國內對慣性儀器儀表的需求也正逐步擴大。

尤其是近年來，隨著汽車工業、消費電子、航空航天、軍事裝備領域的高速發展，我國的慣性儀器儀表市場出現了同步增長，成為全球發展最快的市場之一。而一些中高端制造企業經過多年追趕，在研發和制造水平上與國際先進水平差距逐漸縮小，部分技術甚至已領先世界水平。

北京星箭長空測控技術股份有限公司以高端加速度計、陀螺儀和慣性測量組合產品的研發與制造為主營業務.其開發的055型加速度計融小型化、高性能和抗干擾技術為一體，綜合技術指標達到國際先進水平，相關技術于2008年獲國家技術發明二等獎，進入了國家火炬計劃項目。

二、市場需求及其競爭環境分析

加速度計是一個市場潛力不斷擴大的競爭性行業，在石油鉆井、地質勘查、鉆井測斜等領域也有一定的市場，生產廠商主要分布在北京、河北、廣西、重慶、西安、江蘇等地區。

近年來，隨著我國經濟的快速發展，對慣性儀器儀表的需求持續增加，主要集中在汽車、消費電子、航空航天、軍事、石油鉆井、地質勘查、鉆井測斜等領域。

1.行業內部競爭分析

我國慣性儀器儀表行業已充分進入市場化競爭階段，各企業面向市場自主經營，但其市場中高低端產品的發展不均衡。高端產品主要應用于航天、航空、航海、兵器等技術領域，生產具有品種多、批量大的特點，其生產企業不過一兩家，產品的毛利率普遍偏高。而中低端產品毛利率低，新產品的開發相對滯后。近年來，出現了引進國外低端產品制造技術的企業，其產品主要應用于汽車、消費電子，產品價值相對較低，與國外大型企業競爭十分激烈。

2.行業發展的有利因素

目前，對于行業發展的有利因素有如下幾個方面。

一是國家產業政策支持。信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，以信息化帶動機械化，實現跨越式發展已成為我國的基本策略。未來五年正是我國電子技術和產品更新換代的關鍵時期，國家產業政策的支持將提高我國的信息化裝備和系統集成能力。

二是需求大幅增長，市場前景廣闊。在未來的五年里，國內慣性儀器儀表的市場前景看好，主要是由于下游應用產業規模的不斷擴大，引導需求快速增長。

三是技術水平日益提高。下游產業產品的不斷提升對慣性儀器儀表行業提出了新的需求，一些高端產品的生產廠商通過加大技術投入，引進先進的生產設備，不斷提高產品的技術性能，開發新型產品來滿足市場需求。由此技術領先的廠商可獲得較多的利潤，保證對研發和設備的持續投入，保持優勢地位。同時，技術含量的提升也提高了行業的進入門檻，避免了行業內的惡性競爭，保證行業的健康發展。

四是國內產業集中速度加快。鑒于產品質量意識的提高，慣性儀器儀表產品的應用單位在對價格重視的同時，對產品質量體系建設提出新的要求，對生產企業的研發實力、交貨期限、質量保障能力都提出了更高的要求，需要規模相當的企業為其提供配套服務。因此，小型生產企業的生存空間越來越小，優勢企業的規模日益壯大，國內慣性儀器儀表產業的集中度越來越高。