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北斗三号发星加速,产业应用全面展开

发布时间:2018-09-14 点击次数: 作者:admin

1、北斗全球覆盖加速推进,全球GNSS建设热度不减。
2017年底以来,北斗三号进入全球组网密集发射期,至2018年9月已通过“一箭双星”技术快速完成了13颗北斗三号卫星的发射。北斗作为国家重大空间信息基础设施获得“十三五”规划支持,国际上对GNSS建设投资力度不减,其中GPS- III系列卫星在全速生产中,将于年底发射第一颗星开启GPS的升级换代进程。我们认为,更高性能的GNSS系统在国防、物联网、智能驾驶等领域,因此GPS等技术也在加速升级和换代,北斗作为年轻的GNSS系统具备后发优势,有望加快对技术的追赶并带来产业的繁荣。
2、北斗产业伴随技术展开,千亿市场空间加速成长。
北斗产业及技术同步北斗三号的全球覆盖加速成熟,其中北斗产业从芯片、板卡到系统和运营的整体生态进一步成熟,作为产业核心北斗芯片开始进入28nm,在成本方面已经可逐步媲美GPS芯片,另外北斗三号芯片也已研制成功。随着北斗产业链的快速成熟,北斗定位技术也开始从国防走向行业应用和大众应用。2017年,北斗对包括与卫星导航技术直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据等在内的产业核心产值贡献率在700亿左右。我们认为,在近年来密集出台的北斗行业应用支持性政策的支持下,北斗将有望在政务、交通、工程基建等方面得到优先应用,从而打开更加广阔的市场空间。
3、军改落地带来国防采购复苏,万物互联推动北斗应用加速。

随着军改逐步完成,北斗军工订单如期加速恢复,相关企业例如海格通信、振芯科技、华力创通等业绩也逐步回复。另外,GNSS已经成为物联网、大数据、AR以及智慧城市等技术获取时间、空间信息有效的技术手段。具备高精度PNT服务能力的北斗系统成为构筑中国自主可控的时空信息的基石,同时5G以及智能驾驶等新兴应用的推进对PNT的精度要求将会进一步提高,北斗产业高精度应用的多样化发展以及产业链盈利能力的持续提升。
4、投资建议:随着北斗全球化进程稳步推进,北斗产业链在北斗一、二号培育下也在同步成熟。短期军改落地开启国防订单加速恢复,北斗三号有望带来国防装备升级,建议关注:海格通信、振芯科技、华力创通等具备全产业链北斗企业。另外,北斗作为高精度PNT技术将在万物互联、无人驾驶、5G等领域占据核心地位,推荐关注:中海达、华测导航、合众思壮等具备高精度研发制造技术的企业。
风险提示:军工订单改善不及预期;导航条例颁布时间不及预期;物联网发展不及预期;高精度应用竞争加剧等。

北斗三号布局加速兼容互操政策利好

全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。GPS作为GNSS鼻祖已经服务近40年,并从初的军用开始切入到全球的民用位置导航服务,开始成为现代信息技术不可或缺的高精度PNT信息来源。
随着国防应用已经自主可控应用需求的推动,包括俄罗斯、欧洲、中国在内的众多国家和地区开始建设自有的卫星导航系统,目前主流四大全球卫星导航系统,包括美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国BDS(北斗)以及欧盟GALILEO。

近年来,不仅中国等新兴国家在加大对自有GNSS系统的投资力度和加快建设进度,在高精度应用的推动下,美国也开始着手对其GPS系统的升级换代。其中,美国GPSⅢSV01、SV02准备于2018年内发射,SV03也将在明年年初准备就绪,届时其精度将提高三倍,抗干扰能力提高八倍。另外,俄罗斯一颗GLONASS-M型导航卫星于2017年9月22日在普列谢茨克发射成功,目前GLONASS系统在轨卫星25颗。欧洲“伽利略”系统2017年至今共发射12颗全运行能力卫星,在轨卫星数量达到26颗,完成在轨测试后将基本达到运行能力。
我国北斗全球系统组网建设自2017年11月25日发射北斗三号组网卫星起进入快车道,不到一年时间内通过“一箭双星”技术完成十三颗星的发射,目前北斗卫星导航系统卫星数量已达三十六颗。2018年还将发射5颗左右北斗三号MEO卫星,北斗三号卫星在性能和可靠性上都有很大提高,星间链路解决了境外监测卫星的难题,增加了性能更优的互操作信号B1C和B2A信号,在进一步提高基本导航服务能力的基础上,按照国际标准还可提供星基增强服务(SBAS)和搜索救援服务(SAR)。
另外,在2012年北斗二号开始向亚太地区提供服务之后,在北斗三号全球组网稳步推进的过程中,国际交流也日益频繁,北斗双边和多边合作成绩斐然。与美国GPS系统和俄罗斯GLONASS系统都已实现信号兼容使用,并与阿拉伯地区展开合作,今年将完成北斗服务于“一带一路”沿线国家。目前,北斗导航系统覆盖了50多个国家、30多亿人口,国产北斗产品输出80多个国家和地区。预计2020年北斗三号组网完成后可以实现全球覆盖。我们认为,在北斗全球覆盖之前与美国GPS、俄罗斯GLONASS系统的兼容合作将有望加速北斗全球产业链的成熟,为之后的北斗全球覆盖打下坚实基础。
其中,2017年11月,中美签署《北斗与GPS信号兼容与互操作联合声明》,这标志着北斗和GPS在卫星导航系统的设计、建设方面,可以实现信号兼容使用,进一步提升了导航定位精度,更好地服务全世界用户。北斗在民用领域采用1575.42MHz这一各大卫星定位系统普遍采用的相似频率,一方面可以实现硬件不大改前提下的跨系统互操作,另一方面有利于北斗这一全球定位系统的后发者的全球化推广。
国家相关政策也为产业发展提供了支持与保障,政府高度重视北斗系统发展,将北斗系统列为科技重大专项,支撑国家创新发展战略国家、各部委、各省市纷纷出台相关或专项政策规划,以国家力量助推北斗产业发展,使北斗系统得以更好地深入各行业应用。
另外,《中华人民共和国卫星导航条例》的研究工作也已取得积极进展,目前已完成草案初稿拟定,即将形成征求意见稿,该条例将从法制角度保障北斗系统的建设运行,促进北斗卫星导航产业的健康发展。目前,我国正在推进以北斗系统为核心的综合PNT定位授时体系建设,争取到2035年构建起空天地海无缝覆盖、高精度安全可靠、万物互联万物智能的国家综合定位导航授时体系。而PNT体系是物联网、大数据、AI及智慧城市的技术手段,在物联网发展中具有核心传感器地位。
我们认为,“十三五”时间段与北斗三号建设高度重合,随着北斗三号的持续建设和完善,以及立法条例的即将出台,在政策的支持上以及凭借“一带一路”的应用,同时从兼容主流导航系统切入全球产业链并进一步打开全球产业空间。
技术助推产业成熟铺垫千亿市场空间
北斗卫星导航产业链可分为五个关键环节:1、卫星制造;2、卫星发射;3、地面设备;4、卫星导航应用;5、下游市场。
卫星制造、卫星发射分别航天五院以及航天一院垄断;地面设备也是由国家投资部署,目前对外的北斗卫星产业链主要聚焦于导航应用终端以及系统集成和运营。
卫星导航产业链分为上游、中游、下游三个方面。1、上游包括基础数据、基础器件和基础软件,主要是天线、芯片、板卡、地图、软件等基础类产品,是卫星导航接收设备的核心部件;2、中游包括终端集成和系统集成两方面,包括手持终端、接收机、车载终端、船载终端等完整的卫星导航接收设备产品,及集成软硬件产品的业务应用软件;3、下游运营服务包括为用户提供入网注册、导航定位及基于位置的综合信息服务等。

产业链中游产值大,下游保持快速增长态势。据《2018卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2017年我国卫星导航与位置服务产业总产值达2550亿元,较2016年增长20.4%,其中北斗贡献了超过80%。各环节均有所提升但增速不同,中游和上游受到芯片、板卡、核心器件、终端设备价格下降的影响,产值增速较去年进一步放缓,在全产业链中占比仍然呈现下降趋势。
上游产值在总产值中占比为11.27%,其中基础器件、基础软件和基础数据等环节产值分别占比为4.17%、2%和5.1%;中游产值在总产值中占比为51.92%,其中终端集成环节占比为36.79%,系统集成环节占比为15.13%;下游运营服务产值在总产值中占比增长到36.81%,在产业链各环节中涨幅快。
目前我国卫星导航与位置服务产业链产值仍然主要集中在中游,但产值已经呈现出向下游转移的趋势,说明产业继续向平稳发展阶段过渡。
另外,我们看到国内卫星导航设备营销总规模相较于全球市场占比逐年提高已接近15%。当前我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数保持在1.4万家左右,从业人员超过50万,截至2018年1月,业内相关上市公司(含新三板)总数已达到58家。
芯片:巩固北斗核心基础,北斗三SoC芯片自主可控
卫星导航芯片是终端接收机的核心模块,其中射频部分对微弱的模拟信号进行接收、滤波、放大、变频及放大,其性能决定了后续信号处理的效果。基带部分则实现对码信号的解算,其中相关器模块实现对码信号的“读取”。

有机无芯”曾经一度是北斗的发展瓶颈,然而经过多年的努力深耕,目前国内自主芯片工艺由0.35微米提升到28纳米,总体性能达到甚至优于国际同类产品。 2017年9月,华大北斗发布全球支持北斗三号信号体制的多系统多频高精度SoC芯片,为国产导航芯片打入国际市场奠定坚实基础,同时也将有力的推动北斗导航系统应用走出国,更好地为一带一路沿线国家乃至全球客户服务。2018年9月,中海达发布其自主研发的北斗射频芯片“恒星一号”,在其在高精度芯片技术研发上取得的重大突破。截至2017年年底,国产“北斗”芯片累计销量突破5000万片,已经逐步形成产业的规模化。另外,在空间段北斗三号使用了中国自主研制的抗辐照四核片上系统芯片SoC2012,以及中国自主知识产权的计算器操作系统SpaceOS2,其性能是北斗一期使用的进口芯片的几十倍,与当前国际高水平相当,竞争优势明显。中国航天科技集团五院北斗三号副总设计师高益军表示,北斗三号控制系统国产化单机达100%,国产化元器件应用水平提高,使用比例提高。 业界认为,北斗三号控制系统在实现核心产品国产化的同时,牵引了国内相关技术水平的发展。