北斗/GNSS高精度板卡行业的发展与挑战

　　司南导航www.sinognss.com：我国北斗卫星导航系统历经20余载的沉淀和积累，在全球GNSS竞争格局中成为新起之秀。从1995年我国第一套国产测量型GPS诞生到2008年中国高精度卫星导航终端爆发增长，再到2012年中国北斗卫星导航系统的亚太区域组网成功，促使国内卫星导航厂家竞相推出北斗高精度GNSS产品。北斗/GNSS高精度板卡已历经了从进口主导转变为国产替代，逐渐主导国内市场，积极参与国际竞争的历史改变。

　　一、北斗/GNSS高精度板卡的行业现状

　　由于GPS卫星定位导航起步早、发展比较成熟，几乎控制了卫星导航定位的核心技术，特别在高精度GNSS等专业领域占有绝对优势。而高精度GNSS 板卡是卫星导航定位产业链中的核心部件，集成了产业链中各种中间产品及技术，在产业链中处于非常重要的地位。为突破高精度核心板卡技术，不使GNSS核心产品技术受控于人，我国一大批企业未雨绸缪，苦心进军北斗/GNSS高精度板卡的研发制造，朝着“提高我国导航企业高精度GNSS自主研发水平，实现多系统高精度接收终端设备完全国产化，促进我国北斗产业蓬勃发展”的远大目标而努力。

　　司南导航多年来始终专注于高精度GNSS板卡的研发与核心技术突破，在行业领军人物王永泉博士率领下，2012年初公司成功推出可面向市场的三星八频、一机多天线等系列板卡(图1为司南导航K系列北斗/GNSS高精度板卡)，可用性和效率等主要性能指标均已达到国际水平。在不到一年的时间里司南导航从国外高精度企业手中夺回超过20%的国内市场份额，成为国外一线GNSS厂商的强劲对手，致使原先价格高昂的进口高精度GNSS产品价格大幅下滑。

　　图1 司南导航K系列北斗/GNSS高精度板卡

　　二、北斗高精度板卡行业的竞争方向

　　北斗为战略安全市场和行业市场提供精准化定位服务，是实现“从北斗应用转变为应用北斗”的重点。司南导航是国内第一个实现北斗高精度板卡商业化应用的民营企业，不仅在在北斗高精度GNSS技术及产品上取得了重大突破，而且完成了北斗卫星导航定位与众多领域的完美结合应用。未来，北斗高精度板卡企业的市场拓展方向主要涵盖以下领域：

　　1、智能交通

　　北斗高精度定位定向在智能驾考中的应用再次展现了非传统领域应用模式创新带来的规模应用推广机遇与价值。全国现有机动车约1.4亿，预计未来每年新增约1600万辆，2020年我国汽车保有量将突破2亿辆;全国现有30万辆驾考/培车辆需进行智能化监控，未来全国每年新增驾驶员约2000万人，高精度卫星导航在该领域应用的规模将持续增长。

　　此外，高精度卫星导航在“两客一危”、“特殊车辆”等高精度智能化监控，及对有轨列车、高铁、动车、港口码头、海事船舶、机场调度监控等应用也将迎来新一轮的发展热潮(图2为司南导航在智能驾考领域的合作案例)。

　　图2 司南导航智能驾考典型应用案例

　　2、测绘与地理信息

　　测绘产业正经历着向测绘地理信息产业转型的过程，经历着从专业到大众的演进，用户对定位精度的需求越来越高将成为未来重要发展方向。司南导航基于北斗特有的卫星设计对中国区域进行局部卫星信号增强的优点，紧跟多系统联合定位的时代趋势，研制出多款高精度北斗/GNSS多模多频板卡，为测绘地理信息产业带来革命性的变化(图3为司南导航为东盟建设首座北斗连续运行参考站)。

　　司南导航北斗/GNSS高精度多模多频板卡拥有显而易见的优势，极大提高了城区、山区等高遮挡地区的定位精度和可靠性，因此广受常规RTK产品、高精度手持RTK、亚米级GIS手持机用户的欢迎，目前在电力、通讯、城建、交通、能源、环保、航天航空、农林、教育、卫生、国防、国土、矿山测量、石油物探等领域广泛使用。

　　图3 司南导航助力东盟首座北斗连续运行参考站建设

　　3、安全工程

　　目前高精度卫星导航主要应用于对尾矿库、水电边坡、桥梁、露天边坡等工程的变形监测，通过自动化手段，提高作业效率，确保工程安全，规避项目风险。

　　司南导航在大型桥梁、山体滑坡、大坝、尾矿库、公路边坡、大型建筑物、石油平台、采空区沉降以及路基沉降等北斗/GNSS自动化形变监测方面有着深厚经验积累，为广大用户提供可靠稳定的北斗/GNSS多模多频板卡等核心部件、GNSS核心解算系统软件以及完整的、全方位、高精度多领域的系统集成行业应用解决方案(如图4所示)。

　　图4 中国第二、世界第三大水电站——-溪洛渡水电站，大范围规模化应用司南导航北斗+GPS双星系统进行库区滑坡安全监测

　　4、精准农业

　　精准农业作为传统GNSS应用技术得到快速发展，基于GNSS的附加值也很高。但由于国产农机发展落后，进口农机设备自带GPS解决方案已经在国内具有一定份额。

　　目前，北斗已经在技术上具备进入精准农业的条件，急需开展北斗在精准农业中通用解决方案研究，实现农机自动驾驶、自动导航、变量控制、产量监控、土壤采样、农机监控、地形测量等功能，为农机高精度应用服务提供终端与技术支撑，借助农业部目前正在推行的补贴政策，加快北斗在精准农业领域中的推广应用。图5是司南导航基于北斗导航的自动驾驶与精密播种作业的现场演示。

　　图5 司南导航基于北斗导航的自动驾驶与精密播种作业现场演示

　　5、机械控制

　　建筑行业是当前我国发展迅速、经济效益突出的重要行业之一，但也是安全事故高发行业之一。随着国内重要城市低价攀升，对高大建筑物的需求明显增加，国内承担大型水利水电工程的单位已经提出对利用卫星导航技术解决建筑行业精准机控的迫切需求。目前，该市场保守估计在10万量级，相关经济效益非常可观，对于提升建筑行业作业效率，开展质量监督，大型构件的安全预警，降低安全生产事故发生率等诸多方面具有社会效益和积极效益。

　　随着科技的发展，GNSS在工程施工及工程机械等方面的应用也越来越广泛。特别是在挖掘机、推土机、平地机、摊铺机、铣刨机和打桩机等工程机械上，通过卫星定位实现的3D控制技术，对传统的施工方法产生了巨大影响。随着中国北斗卫星导航技术的发展，采用北斗进行高精度定位成为可能，北斗的应用增加系统的可靠性和安全性。司南导航提供具有高精度定位定向功能的北斗/GNSS高精度板卡/接收机以及相关解决方案，大量提高了施工现场的工作效率及安全性。

　　6、高精度授时

　　我国3G移动通信网络(TD-SCDMA和CDMA2000)需要大约30万套GNSS授时设备，每年新增需求为6-10万套不等。2013-2015年中移动建4G LTE基站60万个以上(为时分复用系统，对时间精度要求高)，每年新增需求为20万套不等。电力方面，按照国家电网“十二五规划”，国家电网将每年新建1000余座智能变电站，五年共新增变电站6100座，高精度授时应用前景广阔。

　　7、其他

　　此外，北斗/GNSS高精度板卡还将会在国防、救灾搜救、个人防护、科学考察、气象探测、航空研究等方面得到越来越多的应用，未来也将成为高精度GNSS板卡企业重要的竞争市场。

　　三、北斗/GNSS高精度板卡行业面临的挑战

　　北斗/GNSS高精度板卡的发展应用态势如火如荼，与此同时，也面临着前所有未的多种挑战。在技术方面，现有高精度卫星导航技术竞争日益激烈，还有待实现更高一级的技术突破，伴随网络服务、微电子与通信等多行业应用技术的发展，高精度卫星导航厂商所面对的技术要求日新月异;在市场方面，当前国内北斗高精度板卡厂商与全球市场上久经考验的国外一线GNSS板卡厂商相比，在产品创新、渠道影响力还稍有差距;在高精度导航应用方面，高精度导航将迈入与专业导航进行大融合的时代，卫星导航的高精度定义将更加的宽泛。

　　总而言之，如何实现从“北斗应用”到“应用北斗”的华丽转身，这是国内北斗/GNSS高精度板卡厂商应该进一步探讨的问题。

　　司南北斗卫星导航系统：http://www.sinognss.com/

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