北斗导航位置服务及趋势.docx

北斗导航产业发展现状及趋势卫星导航系统是一个国家重要的空间信息基础设施，是国家综合国力、核心竞争力与科技创新能力的重要标志和集中体现。当前，我国对卫星导航产业的发展高度重视，国家发改委牵头联合多部门共同起草了北斗产业中长期规划，并将北斗导航系统列入国家中长期科学和技术发展规划纲要16项重大科技专项之一。一、北斗导航产业发展现状（一）军事领域大展雄风中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，具备全球导航的能力。从军事用途来看，北斗体系主要有四大功能，导航、定位、授时、通讯功能。这四大功能将会在军事武器，包括体系的运作过程中发挥很大的作用；是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。（二）民用领域遍地开花2016年3月25日，习近平总书记主持召开中共中央政治局会议，审议通过关于经济建设和国防建设融合发展的意见。会议明确：军民融合上升为国家战略。北斗导航系统在优先军用的同时，已广泛的应用在交通、电信、电力、国土资源、测绘地理信息、气象预报、海洋渔业、公共安全、抢险救灾和位置服务等领域，市场规模巨大。根据中国卫星导航定位协会分析，2015年中国卫星导航与位置服务产业的产值已超过2250亿元；到2020年，中国将建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网而成，服务全球的北斗卫星导航定位系统，届时中国卫星导航与位置产业的用户规模将成为世界第一，产业的年产值将超过4000亿元。顶层军民融合上升为国家战略后，不论是政策支持还是实质推进。中国已经进入“北斗+”发展时代，通过北斗地基一张网的整合与建设，构建位置服务云平台，以满足国家、行业、大众市场对精准位置服务的需求，催生新的经济形态，构建新的产业链并为大众创业、万众创新提供环境。北斗导航产业作为通信、电子与交通等产业的连接点，将通过产业联动方式连接各环节配套企业，推动产业快速健康发展。1.北斗导航位置服务位置信息服务是由导航或者移动通信网络基础设施提供的一种增值服务，通过一组定位技术获得位置信息（如经纬度坐标数据），提供给组织、个人或者通信系统，实现各种与位置相关的业务服务。图1 北斗导航位置服务数据中心（山西）分中心而且随着国内传感器产品的成熟、成本下降使其能够在智能终端上大规模、高密度地使用和连接，以北斗为基础的位置服务与云计算、物联网、互联网、卫星互联网和大数据等领域的跨界融合和集成应用已成为必然趋势，北斗系统支撑的位置服务收集每个人、每个行业、每个组织自身携带的大量数据，通过数据集聚、融合形成大数据产业，打破了传统思维方式中的空间和时间观念，过去遥不可及的事情，现在一键搞定。数据就是资源，数据就是金钱。思想无限，应用无限！ 2.政府应用基于北斗的环境监测：系统采用北斗卫星导航系统实现卫星定位与无线通讯功能。监测设备自动采集各监测点的重金属超标（微量元素含量）、空气质量污染指数超标等数据，按照设定的时间间隔通过北斗卫星通信或无线通讯链路自动传输到监控中心，监控中心实时接收北斗RDSS传输的监测数据，并存储管理，监控中心触摸大屏上实时接入接收的环境监测数据，并在三维地理环境显示相应的位置、污染指数情况等信息，监控中心综合分析回传的数据，对超标情况及历史数据等情况进行综合分析，为决策分析提供辅助支持，并发布。 基于北斗气象领域应用项目：北斗导航系统在气象领域已广泛应用。气象观测台站将气象观测传感器与北斗终端集成，利用北斗的短报文通信方式，将采集的气象信息自动回传到数据处理中心，生成时间、空间基准一致的动态气象信息，可以为大范围的数字气象产品生成提供时空基准。基于北斗的气象预警信息系统正在各地气象部门投入建设，该系统利用北斗卫星导航系统特有的短报文通信功能，以解决常规通信手段发布的气象预警信息难以覆盖偏远地区的问题，增强偏远地区公众防灾减灾能力。基于北斗减灾防灾应用项目： 基于北斗警务终端应用项目：公安综合指挥调度系统包括北斗导航终端和位置云架构的指挥调度后台系统两大部分，并可以同时承载3G通讯网络和北斗卫星网络，利用终端上的单兵作战软件和公安内网的地图及情报系统来实现指挥调度功能。 北斗地理空间信息系统项目：作为国家日益重视的测绘行业，其技术方法和技术手段也在逐渐的更新换代，基于高精度CORS系统下的北斗测量技术因其准确度高、工作效率高、成本低等特点，越来越受到测绘工作者的重视，在测绘工作中应用越来越广泛，在很大程度上提高了测绘工作的质量和效率。高精度地理空间信息系统主要由北斗连续运行（CORS）基准站系统（CORS）基准站、基础地理信息数据库、地理信息公共平台和典型示范应用四部分组成。 基于北斗森林防火应用项目： 基于北斗煤矿安全生产检测项目：3、北斗城市应用 2016年3月30日，第22颗北斗卫星发射成功，中国北斗导航系统已全面进入稳定运行状态。北斗卫星导航网、地基增强网、室内定位网、互联网、移动通信网等已经基本建设完备。从未来发展趋势看，在智慧城市建设的过程中，位置信息服务的智能化和网络化是智慧城市建设的关键基石之一。通过智慧城市中位置信息服务应用建设，政府可实现资源调度管理、移动现场指挥、重大事件快速响应决策、城市公共智慧服务；企业可以实现对车辆、流动人员、货物等资产与移动资产的智慧管理、指挥和调度；公众可以在出行、交友、购物、餐饮、家人关爱、财产和人身安全等多方面获益。未来位置信息服务产业将有望在以服务为导向的智慧城市建设中绽放光茫。 基于RFID的公交精细化营运管理系统：主要针对城市公共交通运营车辆的运行轨迹、行驶状况、车辆情况等信息，通过在公交车辆上安装基于北斗识别的RFID芯片，在公交站点、停车场、交通信号杆柱等设施上安装RFID识别设备，采集公交车辆运行数据，形成运营情况的动态数据库，同时结合车辆信息静态数据库、GIS信息库、北斗系统等其他信息系统，从而形成对公交车辆运营情况的实时、精确掌握。 系统通过与公交车载智能终端的整合，实现了采集公交车辆营运业绩指标数据和司乘人员信息，公交行业可以对车辆营运数据进行精确统计，从而实现车辆监控、能耗监控、科学调度、合理排班、班次线路稽查、规范行驶等功能。而系统的信息既可以与城市综合交通管理平台对接，为交通管理提供数据支持，也可以提供给行业主管部门，为公交行业的管理、监督以及给予公交企业财政补贴等工作提供完善的数据支持。 北斗在出租车行业应用项目：终端接收北斗/GPS卫星定位信号后自动解析出该终端的经纬度、速度、方向时间等数据，再经无线通信网络将此数据转发到监控调度中心服务器进行处理，如果是在无线信号无法覆盖的区域内，车载终端通过北斗短报文通信将车辆的关键信息传回监控调度中心，客户端电脑连接到中心服务器获得定位等相关数据，并在电子地图上把该车辆的当前位置、移动方向、报警状态等信息显示出来。通过以上过程完成监控调度中心对车辆的监控调度。 基于北斗地下空间网格化管理系统：该项目主要为政府地下空间管理部门（主要是民防部门）提供一个整合现有区域地下工程信息资源，以城市地理信息为基础，运用网格化管理思想对地下空间工程信息进行管理的综合管理系统。 地下工程的管理人员在巡查过程中，依靠地下空间专业GIS平台，借助北斗卫星定位、RFID等定位技术，在对地下空间的巡查、维护、管理过程中，通过专用手持式移动终端提供的位置信息服务，可以根据北斗卫星定位和RFID定位确认巡查路线和具体位置，也可以根据系统数据库及时、精确的获取地下空间、地下工程的信息，并将发现的问题及时上报、处置，改善地下工程管理中的协调联动不佳的现状，增强地下工程对各种突发事件的应急能力。 基于北斗城市综合管理平台：城市综合管理平台是整合政府各部门力量，共同参与城市管理的应用平台，主要用于对城管重大疑难问题、重大突发事件、工商、食品药品监督、文化执法等需要全区多部门协调联动的案事件的接报和管理，并统一调度指挥。其核心应用点有：（1）卫星定位服务：卫星定位服务作为基础的服务进行提供，即：由平台本身提供对外发布的卫星定位服务后台管理服务接口，有需要的子系统可以进行调用，应用卫星定位服务的后台管理。（2）无线巡防：无线巡防提供巡防人员的定期巡防，采用了卫星定位技术来对巡防人员进行定位和实时监控，确保巡防的规范性和准确性。（3）应急指挥调度：在应急管理功能中，为应急调度的对象提供基于终端或者基于移动APP应用的位置信息服务，提供调度过程中的导航、地图定位和地物查询等功能。 基于北斗静态交通管理：静态交通管理系统的建设在区域政府层面搭建了统一的静态交通管理平台，整合利用停车资源、提高停车系统的利用效率，现道路停车的停车、收费、支付、管理、服务和信息共享的一体化、数字化、可视化和智能化，减少驾驶员停车逡巡以及由此带来的无效交通量、能源浪费、环境污染，减少交通事故、提高交通安全，创新城市道路停车管理的新模式，为解决“停车难”问题提供保障。其主要应用点有：停车场室内导航和车位信息展示等。在提供位置信息服务的同时，还应结合GIS系统，将空间地理数据、业务属性数据和位置信息数据项结合，进而实现停车资源管理、信息发布等应用。 综上所述，导航与位置服务具有广泛的产业关联性，对带动现代农业、现代服务业、交通运输业、电子制造业、移动通信业等多个产业升级改造具有重要的促进作用，市场潜力巨大。随着基础设施的完善和技术的进步，“位置”作为新一代信息技术的重要元素将无所不在。4. 民用运力国防动员管理系统国防动员管理体系是战时、和平时特殊情况下实施战略、战役投送的基础力量。系统通过对包括重型车辆、大型船舶等分散的民用运力资源进行双向定位、实时可视跟踪、动态掌控等链式管理，有效提高对民用运力资源的实时掌控能力，进而全面提高国防交通应战、应急、服务综合效能。 基于北斗导航定位系统和通信系统的国防动员管理体系，安全可靠、保密性高，是加强国防建设的重要内容，也是提高应战应急综合保障能力、提升战争威慑力的重要手段。5. 智慧民生 基于北斗民生居家养老应用：针对民政部门构建居家养老服务系统、充分利用北斗卫星导航系统带来的位置信息服务的技术优势，构架中国特色养老服务模式的需求，“以社区为依托，老龄人群为服务对象，企事业服务机构为网点，社区义工为补充，结合北斗定位系统提供的位置信息服务，并以服务网络中心为支撑，建立全方位的信息化的居家养老服务体系”。其核心应用点有：（1）老人定位：主要用于外出老人迷失方向、突发疾病无法找到老人的位置时，通过位置信息服务可以快速的锁定老人所在位置，方便子女或护理者主动查询老人的当前位置信息；设置紧急位置报送按钮，将老人报警的位置信息及时的发送到相关人员或机构。（2）信息推送：根据老人的活动范围，定位老人的位置，将位置范围内的生活信息（超市促销、文娱信息、社区活动信息）推送给老人。（3）安防报警：适用于家中或小区中的各种事故报警，包括煤气泄露、盗窃、火灾等，出现意外时，服务中心能第一时间得到报警，并将事故点的位置信息通过位置信息服务共享给需要的第三方系统进行应急处置。二、产业发展面临的机遇与挑战（一）发展机遇在军民融合和大数据等相关政策刺激下，北斗导航产业将迎来一个快速的市场发展机遇；随着大数据、云计算、物联网、车联网、船联网和低碳经济等新技术和新经济模式的出现，导航位置产业化应用将迎来一次跨越式的发展机遇。根据预测，到2020年北斗导航产业的市场规模将达到4000亿元，年均增长率将为20%。但与西方国家相比，北斗导航应用市场尚属潜力市场，目前国内车载导航安装率尚不足4%，相比日本的59%，欧美的25%有较大差距，因此北斗导航产业拥有广阔的市场前景。（二）产业发展环境1.国际产业发展环境 近年来，北斗导航位置信息服务基础设施建设方面已取得初步成果，国际卫星导航芯片巨头（U-blox、Novatel、SRC(SIRF)）纷纷表示将支持北斗导航发展，积极参与北斗导航系统的测试。以这些国际巨头在技术、工艺以及经验和市场等方面的优势，几个月后它们的相关产品将全面推向市场。国内企业需要通过各种途径实现突破和赶超，从而在与国际巨头的竞争中取得优势，让北斗系统拥有“中国芯”。此外，在高精度导航产品和产业服务领域，与国际技术水平相比，国内尚有差距。为了能够在国际巨头全面推向中国市场时，国内企业拥有与之公平竞争的实力，仍需要在产品技术、功能及性能等方面加强努力。2.国内产业发展环境（1）国内从事北斗相关产业的企业有1000余家，但企业规模普遍偏小，呈小、散、乱的分布形态，导致产业整体竞争力较低，且不利于资源的合理配置。如何通过资源重组，进行北斗产业结构合理优化，构建产业联盟提升产业的整体竞争力，是一个需要政府积极引导的重要课题。（2）目前国内产业规范和技术标准还不完善，参与核心技术攻关的企业有十几家，且各自为战，缺乏合作与交流，重复研究现象严重。过多企业盲目投资进行关键技术研究，不仅加剧了资金短缺，而且浪费了宝贵的科研人力资源、设备资源，更延缓了技术攻关速度。（3）国内融资环境不容乐观，目前上市北斗企业的资产总额仅为数百亿元，各种途径的融资总额仅为100亿元左右。由于产业目前处于发展初期，企业经营状况整体不佳，对私人资金、投行资金及风投资金缺乏吸引力，加上公开上市难度大，造成产业资金短缺，影响企业的正常科研投入和发展。（4）由于缺乏好的应用模式和商业模式，北斗导航系统的应用主要分布在交通、气象、水利、防灾减灾等领域，且大多数是国家支持的，目前还没有开始自发的行业采购。能否找到一个好的应用模式和商业模式，使提供商和消费者的利益达到平衡，是北斗用户规模突破的关键。三、产业发展趋势和希望作为国家战略新兴产业，北斗产业链从元器件供应商、产品制造商到集成商运营商，产业链上游的技术将随着市场规模的扩大逐步向深层次发展，并由此分化出更