北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析研究

錢文進，張 琳，彭 婧

（1.重慶市地理信息和遙感應用中心，重慶 401147；2.重慶工業(yè)職業(yè)技術學院，重慶 401120）

衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性先導性產(chǎn)業(yè)，是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。大力發(fā)展衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)，對促進我國產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，改善人民生活質(zhì)量，提升國家核心競爭力，保障國家安全防護具有重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。尤其是隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及移動5G 等新一代信息技術的快速發(fā)展，衛(wèi)星應用產(chǎn)品和服務已經(jīng)廣泛應用于社會經(jīng)濟各領域，成為支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

1.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設概況

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主創(chuàng)新研發(fā)的全球衛(wèi)星導航服務系統(tǒng)，是繼美國的GPS、俄羅斯的GLONASS 之后的又一套成熟且被世界認可的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2020 年7 月31 日上午，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設經(jīng)歷了三個階段。2000 年底，我國按照計劃先行建成北斗一號系統(tǒng)，先行向全國各行業(yè)提供服務；2012 年底，北斗二號系統(tǒng)建成并投入使用，可面向亞太地區(qū)提供導航定位服務；2020 年底，北斗三號系統(tǒng)全面建成，能實現(xiàn)全天候、全天時、高精度且向全球各國家提供授時、定位、導航等服務。北斗衛(wèi)星導航定位服務系統(tǒng)主要由空間端、地面端、用戶端三部分組成，采用3 種軌道衛(wèi)星星座混合組成，相較于其他國家的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，高軌道衛(wèi)星更多，抗遮擋能力更強，低緯度地區(qū)使用性能更加突出明顯，具備多頻點導航信號服務能力以及多頻信息組合使用能力，大大地提高定位服務精度，并且融合通信、導航服務能力，能夠?qū)崿F(xiàn)精確授時、實時導航、快速定位、位置報告以及短報文通信服務等功能。尤其近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算技術發(fā)展，北斗導航系統(tǒng)正在構建以時空信息為主的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。基于此，本文將對當前北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行梳理、分析及研究，綜合考慮并提出推進北斗技術創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些建議，為北斗衛(wèi)星新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一定的參考。

圖1 北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展階段示意圖

2.發(fā)展現(xiàn)狀及形勢

北斗導航產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)已在軍民兩大應用市場得到廣泛應用。從國家安全層面考慮，北斗定位系統(tǒng)已經(jīng)為國防、公共安全、能源、電力和金融等重要領域發(fā)揮著重要作用；就服務經(jīng)濟社會發(fā)展方面，在交通、海洋、水文、氣象、森林防火、通信、電力調(diào)度、防災減災等重要領域提供了相應的導航、定位、授時和短報文通信服務。從總體產(chǎn)值來看，按照國家衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關規(guī)劃以及當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況，據(jù)不完全統(tǒng)計，2020 年我國的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達到了近4000 億元，其中北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)規(guī)模已占到整個衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的60%。北斗未來市場發(fā)揮空間巨大，尤其隨著新一代信息技術特別是利用時空標志的信息技術不斷創(chuàng)新，大力發(fā)展北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)正在成為一項既利當前又利長遠的重要舉措。

2.1 產(chǎn)業(yè)結構

廣義的北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)涵蓋空間端、地面端、用戶端三個環(huán)節(jié)。狹義的北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)包括上、中、下游三個環(huán)節(jié)，即上游環(huán)節(jié)的基礎器件與基礎數(shù)據(jù)，中游環(huán)節(jié)的系統(tǒng)集成與終端產(chǎn)品，下游環(huán)節(jié)的市場應用方面。其中基礎器件與基礎數(shù)據(jù)方面，北斗芯片已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模化應用，高精度OEM 板和接收機天線已分別占國內(nèi)市場份額的30%和90%，并且北斗正在全國布局北斗數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)集成與終端產(chǎn)品方面，中國衛(wèi)星導航設備的市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢。市場應用方面，遵循先軍用、再行業(yè)、后民用的應用發(fā)展順序已得到充分應用。

圖2 北斗產(chǎn)業(yè)鏈示意圖

2.2 區(qū)域產(chǎn)業(yè)格局

國內(nèi)北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)域格局基本形成，主要形成京津冀、長三角、珠三角、華中地區(qū)、西部川陜渝地區(qū)等五大北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域，其產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值貢獻率達到全國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的80%左右。其中，京津冀逐步形成以引進設備、重大裝備制造為主的格局，珠三角發(fā)展形成以引進、組裝、制造衛(wèi)星導航終端產(chǎn)品為主的產(chǎn)業(yè)格局，長三角發(fā)展形成以芯片制造、天線制造為主的產(chǎn)業(yè)格局，華中地區(qū)發(fā)展形成以高精度定位服務和信息采集、處理、分析為主的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，西部川陜渝地區(qū)發(fā)展形成以衛(wèi)星零部件制造為主的產(chǎn)業(yè)格局。

2.3 政策支持

國務院、相關部委以及地方政府非常重視北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺了《關于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》《國家衛(wèi)星導航中長期發(fā)展規(guī)劃》《關于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)推廣應用的若干意見》《關于促進地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》《關于組織開展北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)重大應用示范發(fā)展專項的通知》等文件，政策給予產(chǎn)業(yè)大力的扶持及保障，多依托政府聯(lián)合高校或政府聯(lián)合企業(yè)，依托產(chǎn)業(yè)園當?shù)乇旧韽姶蟮幕A設施、人才、研發(fā)能力、相關產(chǎn)業(yè)基礎等方式大力發(fā)展。

3.發(fā)展存在的困難

從北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)資源整合角度來看，當前，我國北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展不管是產(chǎn)業(yè)規(guī)模、行業(yè)拓展、市場應用等方面都取得了長足進步與發(fā)展，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)鏈條尚未完全定型，規(guī)模以上企業(yè)發(fā)展有待進一步加強，企業(yè)間的資源整合力度還需要進一步提升，天線板卡、芯片終端以及應用服務等方面的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量不多、力量分散、規(guī)模偏小，行業(yè)發(fā)展資源整合利用度不夠高，市場深入應用有待進一步拓展和深入。加上國內(nèi)融資環(huán)境不容樂觀，產(chǎn)業(yè)資金短缺，影響企業(yè)的正常科研投入和發(fā)展。

從技術標準和核心技術突破角度來看，國內(nèi)北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)范和技術標準還不完善，企業(yè)各自為戰(zhàn)，缺乏合作與交流，重復研究現(xiàn)象嚴重。雖然我國在北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈所涉及的天線板卡、芯片模塊等核心的器部件方面技術上取得了相應的進度，但在基帶線處理算法、芯片整體功能設計、導航定位服務抗干擾能力及低功耗技術等方面還需要進一步地進行技術上的攻關、突破和創(chuàng)新，才能滿足現(xiàn)階段在新一代信息技術下北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和市場應用服務的需求。

從應用服務和商業(yè)模式角度來看，缺乏好的應用模式和商業(yè)模式，當前在物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)智能化技術的引領下，在新一代信息經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，基于北斗導航系統(tǒng)的位置服務市場應用明顯起色，但與之相適應的產(chǎn)業(yè)拉動明顯不足，沒有適合當期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式建立，如何構建一個與現(xiàn)有北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)的應用模式和商業(yè)模式，實現(xiàn)產(chǎn)品制造商、提供商和消費商三者之間的利益平衡，推動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)用戶規(guī)模的突破就顯得尤為關鍵，同時還需要從技術、人才、政策等多方面予以積累和支持，讓北斗應用逐步滲透到社會生活的方方面面，形成更大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，逐步建立完善的商業(yè)應用服務模式。

4.發(fā)展建議思考

4.1 聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心驅(qū)動力，技術創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)融合

進一步完善北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈，建設一批有特點、有特色、有行業(yè)號召力的北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地和示范基地，推進北斗天線板卡、芯片模塊、器件終端、系統(tǒng)應用等關鍵技術攻關突破，推進北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)關鍵核心技術成果轉(zhuǎn)化，完善與制定北斗相關國家和行業(yè)標準，加大北斗與位置服務、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能及5G 技術的創(chuàng)新融合應用，提升北斗技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)融合，加強“高精度+室內(nèi)外”“服務+數(shù)據(jù)”等北斗基礎設施和服務平臺建設，逐步構建天、空、地一體化的高精度、全覆蓋、智能互聯(lián)、安全可靠的北斗衛(wèi)星綜合導航定位授時服務體系，逐步建立健康、可持續(xù)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈條，以技術創(chuàng)新帶動整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

4.2 深化北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)應用帶動，全面服務經(jīng)濟社會發(fā)展

圍繞支撐政府決策、社會治理、公民生服務等方面進行深入產(chǎn)業(yè)集成和創(chuàng)新產(chǎn)品轉(zhuǎn)換和應用服務，在生態(tài)環(huán)境保護、自然資源監(jiān)測、水文監(jiān)測、氣象服務以及城市運營、城市精細化管理、公共城市安全應用、交通出行、社區(qū)服務等方面建立具有帶動效應的生活品質(zhì)提升示范工程，持續(xù)深入地應用到人們生產(chǎn)、生活、消費的各個方面，不斷優(yōu)化北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)上中下游的產(chǎn)業(yè)鏈條，不斷改善北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境氛圍，擴大產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模，實現(xiàn)新一代信息技術的融合發(fā)展和應用，全面提升北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益，全力為我國經(jīng)濟社會發(fā)展注入新的活力。

圖3 北斗衛(wèi)星應用示意圖

4.3 完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展保障措施，營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

建立常態(tài)化北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進機制，在政策扶持、規(guī)劃指引、環(huán)境打造等方面提供支撐；建立符合實際發(fā)展的北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，積極拓寬融資渠道，支持北斗新企業(yè)的培育、創(chuàng)新型企業(yè)的成長和典型應用解決方案企業(yè)；大力發(fā)展北斗創(chuàng)新人才，地方可與高校、研究機構、企業(yè)建立人才互培機制，逐步構建培養(yǎng)北斗領域高精尖科研產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才的產(chǎn)學研輸入、輸出機制，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支持；構建北斗位置信息安全保障體系，實現(xiàn)北斗系統(tǒng)終端應用、運行、運營、服務、應用以及數(shù)據(jù)存儲安全防護，保護國家重要信息資源安全；加強宣傳和交流，引導企業(yè)用足用好各項政策，提升北斗的知名度和品牌影響力。

5.結語

北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，經(jīng)歷了從無到有，從服務中國到服務亞太，再到全球組網(wǎng)的發(fā)展歷程，在政治、經(jīng)濟、軍事等方面具有重要的意義。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在北斗技術創(chuàng)新、北斗市場應用服務、北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面都取得了很大的發(fā)展，在國際舞臺上發(fā)揮的作用越來越明顯，也為國內(nèi)經(jīng)濟社會發(fā)展注入了一股新的力量。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，如何加快促進北斗產(chǎn)業(yè)快速、健康及融合發(fā)展，更需要從北斗衛(wèi)星資源整合、核心技術研發(fā)攻關、產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心驅(qū)動力、產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展模式以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展多方面進行突破、創(chuàng)新和發(fā)展，才能與現(xiàn)代信息技術充分融合，更好地發(fā)揮北斗產(chǎn)業(yè)促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型及高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐作用，共同推動全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展。