中国北斗卫星导航产业的现状与发展

中国卫星产业的现状与发展中国卫星产业的现状与发展供需矛盾推动全球重新进入密集发射期2制造和发射相对停滞，卫星应用蓬勃发展1北斗受益产业链：制造、发射、设备和运营4国家安全、国计民生共促中国北斗产业化运营3中国卫星产业的现状与发展制造和发射相对停滞，卫星应用蓬勃发展11.制造和发射相对停滞，卫星应用蓬勃发展卫星产业链包括卫星制造、卫星发射、卫星运营和地面设备制造卫星制造包括卫星总成和分系统制造；卫星发射包括发射服务、发射器总成和分系统制造；卫星运营包括移动和固定数据、声音传输和广播电视等地面设备制造包括地面控制站、移动终端、VSATs、GPS设备等。2008年全球卫星产业收入达1444亿美金，同比增长17.4％，维持了2002－2007年以来的高速增长势头。卫星运营、地面设备、卫星制造和发射服务收入分别为840亿、460亿、105亿和39亿美金，同比增长13.67％、34.11％、-9.48％和21.88％。以导航和授时功能为代表的地面设备和以卫星电视为代表的运营收入占比逐年提升，08年已占到卫星产业收入的90%左右。1.制造和发射相对停滞，卫星应用蓬勃发展1.1制造和发射市场的相对停滞卫星制造和发射收入相对停滞经历上世纪八、九十年代卫星的集中发射之后，卫星制造和发射市场在新世纪的前八年里面增长缓慢，而且年度之间的波动性增强。卫星制造和发射收入占卫星产业的比重也从2001年的20％下降到2008年的10％。1.1制造和发射市场的相对停滞卫星制造和发射收入相对停滞经历上世纪八、九十年代卫星的集中发射之后，卫星制造和发射市场在新世纪的前八年里面增长缓慢，而且年度之间的波动性增强。卫星制造和发射收入占卫星产业的比重也从2001年的20％下降到2008年的10％。1.2持续高增长的卫星应用行业卫星应用收入增速快于其他与卫星制造和发射市场的停滞发展不同，卫星运营和地面设备制造行业发展迅速。两者占卫星产业的比重从2001年的50.2％和30.4％上升至2008年的58.2％和31.9％。2002－2008年，卫星运营和地面设备制造收入复合增长率为15.4%和13.9%，远快于卫星制造和发射市场收入增幅。1.2持续高增长的卫星应用行业全球卫星运营收入的主要来源是卫星电视卫星电视收入贡献了卫星运营75％以上的收入，2002－2008年以年均17％的收入增速递增。其他如卫星移动通信业务、卫星固定通信业务2002－2008年复合增长率为8.4％。1.2持续高增长的卫星应用行业以GPS用户终端为代表的大众消费终端强劲需求拉动地面设备收入高速增长，2010年国内卫星导航设备及服务市场容量超过500亿元大众消终端用户设备是驱动地面设备制造业销售收入增长的重要动力。其中GPS用户设备销售额约占地面设备总收入的50%。据中国全球定位系统技术应用协会统计，卫星导航设备及服务（不含手机终端）2010年形成500亿的市场规模，03-10年复合增速43.5%，其中车载导航和监控占据了50%左右份额中国卫星产业的现状与发展供需矛盾推动全球重新进入密集发射期22．供需矛盾推动全球重新进入密集发射期供求失衡，未来十年全球卫星制造和发射市场大幅增长根据SIA的预测，到2015年亚洲将超过欧洲成为全球第二大的卫星导航需求区域，而且美国在现有存量需求之上依然呈现增长态势，仅仅依赖现有以GPS为主的卫星导航系统预计将在2015年达到使用极限，因此全球迫切需求新的卫星导航容量的扩张。根据欧洲咨询公司发布的《2018年全球卫星市场制造与发射调查》，2009-2018年全球将制造并发射1185颗卫星，较上个十年增长50％。源于卫星制造和发射的市场收入也同比增长50％，达到1780亿美元。2.1美国：GPS系统升级GPS是全球应用最广的卫星导航系统截止目前，美国GPS系统星座在轨卫星32颗（2A卫星12颗、2R卫星12颗、2RM卫星8颗），构成了完整的服务体系。GPS系统不仅给军方提供了强大支持，而且主导了全球民用卫星导航市场（我国99％的卫星导航都基于GPS系统）。GPS-3系统全面启动2008年5月美国空军授予洛马公司研制、生产2颗GPS-3A卫星，以及10颗卫星选择权，标志着GPS-3计划正式进入工程实施阶段。首颗GPS-3A卫星将于2013－2014年发射，最终形成GPS-3A卫星8颗、GPS-3B卫星8颗、GPS-3C卫星16颗的全新体系。GPS-3全面提升系统性能下行导航信号功率增强数十倍星座具备星间通信与命令控制链路，使整个星座能够被单一的地面站上行注入覆盖性和抗干扰性提升与“伽利略”系统公共服务信号兼容大幅提高导航服务的精度、可用性、数据完好性2.2俄罗斯：GLONASS系统追加投资26亿美元经费不足导致GLONASS系统落后俄罗斯的全球定位系统GLONASS和GPS都是开始建设于上世纪七十年代，可覆盖俄罗斯全境。目前在轨19颗星，但由于经费不足最少时只有6颗在运行。目前18颗运行，1颗维修。南奥赛第冲突加速GLONASS现代化南奥赛第冲突俄罗斯损失4架作战飞机，这凸显了俄罗斯在侦察与情报获取及缺乏远程精确打击武器的弊端。而这也正是由于GLONASS系统不能提供足够的导航覆盖和精度不够。2008年9月12日，俄罗斯总理普京批准为GLONASS系统追加26亿美金投资，以加快系统的恢复与现代化进程。立法保障GLONASS系统发展，新增资金加快现代化建设2009年1月30日，GLONASS系统覆盖俄罗斯全境，俄罗斯杜马通过一项关于卫星导航的法律。该法律规定俄罗斯的武器装备、军用设备、运输设备应装备俄罗斯自己的卫星导航装置，以提升国家安全水平。政府将监督GLONASS系统的使用，并将组建GLONASS运行机构。国家杜马追加的26亿美金主要用于K卫星的改进与生产、未来型号KM的研制、地面段的现代化改造、用户设备特别是军用设备的研制和生产。2.3欧洲：GALILEO系统建设提速GALILEO系统发展滞后为减少对美国GPS系统的依赖，欧盟于2002年决定启动“伽利略”导航卫星计划。计划原定于2006年正式部署，2008年系统完工。但后来由于中欧合作、费用分摊等问题上的分歧，该计划发展缓慢。建设开始全面提速2008年欧盟决定全部用公共资金支持伽利略系统的发展，并于2008年3月24日通过了欧洲议会的法律审批。同时按照伽利略计划的实际情况，伽利略计划在轨验证时间调整为2010年，系统具有全面运行能力、提供全面服务的时间调整为2013年。GALILEO二代开始论证GALILEO一代包括空间段、地面控制段和用户段组成，其中空间段由27颗工作星和3颗备用星组成。为保证技术领先性，目前欧空局已经开始第二代GALILEO系统的研制和论证工作。2.4四大全球导航卫星系统比较中国卫星产业的现状与发展国家安全、国计民生共促中国北斗产业化运营33．国家安全、国计民生共促中国北斗产业化运营发展北斗是保障国家安全和国计民生的战略国策美国GPS系统虽然成熟且提供免费服务，但是并不保证在“非常时期”提供服务，中国国防需要北斗系统来提升精确打击、战略协同和综合保障能力以通信和电力为代表的国家命脉行业需要自主的北斗系统来提供通信、授时服务，以保证全网同步稳定运营由于GPS顶层算法不公开，中国卫星设备和服务商无法占据产业价值链的有利位置，出于扶持国内卫星产业发展的考虑，也需要加快发展北斗卫星系统北斗卫星系统平台的三步走规划第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为北斗卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备第二步是到2012年，发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的北斗卫星导航系统第三步是到2020年，建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网成的全球卫星导航系统北斗升级带动卫星制造、发射、设备和运营产业发展作为一项大的系统工程，北斗卫星导航系统的建设和应用必将带来我国航天产业的快速发展，拉动卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营等一系列产业的发展，并有望成为推动我国信息产业发展的制高点和新的增长点之一3.1北斗一代：完成实验性平台的搭建实验性卫星，成功运行并达到设计目标从2000年10月到2007年2月，已先后有４颗同型号卫星成功发射至东经58度至140度的地球同步轨道上。北斗一代系统可靠性达99.98%，成功应用于水电水利、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘等各个领域。特别是汶川地震中，北斗一代导航卫星全力保障救灾部队行动北斗一代为下一代卫星系统奠定了坚实的发展基础北斗一代由于无法在高速移动的平台上使用，所以其军事用途非常有限，无法为我军信息化建设提供有利保障。同时由于北斗一代是区域性的，只能覆盖中国和周边一些国家和地区，所以无法和美国及俄罗斯的导航卫星相抗衡。虽然北斗一代功能无法与GPS相抗衡，但通过北斗一代的研制和应用，我国积累了大量的高技术人才和实战经验，为新一代导航系统的发展奠定了基础3.2北斗二代：产业化运营的真正开始北斗二代实现技术提升在归纳积累北斗一代的基础上，我国2007年4月开始发射第二代北斗导航系统。二代不仅完全兼容了一代的功能，而且在用户容量、定位精度、服务区域、动态性能和抗干扰能力等方面都有了较大提高2012年，三步走规划第二步顺利完成，建成覆盖亚太区域的卫星导航系统2012年12月27日起，北斗系统在继续保留北斗卫星导航试验系统有源定位、双向授时和短报文通信服务基础上，向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。民用服务与GPS一样免费。到2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。中国北斗系统性能或将超越美国现有GPSII系统定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，授权提供更好的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息根据第三方技术测试，北斗系统性能指标要优于美国现有GPSII系统北斗升级带动相关产业发展北斗卫星导航系统的建设和应用必将带来我国航天产业的快速发展，拉动卫星制造、卫星发射、卫星应用、卫星运营等一系列产业的发展，并有望成为推动我国信息产业发展的制高点和新的增长点之一3.2北斗二代：产业化运营的真正开始3.2北斗二代：产业化运营的真正开始中国卫星产业的现状与发展北斗受益产业链：制造、发射、设备和运营44.1卫星研制：航天五院垄断卫星研制中国空间技术研究院（五院）是卫星制造的绝对龙头中国空间技术研究院（五院）隶属于中国航天科技集团公司，是中国最具实力的空间技术及其产品的研制基地和中国空间事业发展的骨干力量。目前五院已经形成返回式遥感卫星、东方红通信广播卫星、风云气象卫星、实践科学探测与技术试验卫星、地球资源卫星和北斗导航定位卫星等6个卫星系列，海洋卫星系列也即将形成，取得了70余颗卫星升空、6艘“神舟”飞船飞天、“嫦娥”成功绕月的辉煌成就。卫星研制占我国卫星研制总量的95％。五院下辖机构形成完整的卫星制造产业链中国空间技术研究院下设10个研究所、一个工厂，建立了空间技术研制试验中心，形成了空间飞行器总体设计、分系统研制生产、总装测试、环境试验、服务保障系统等配套完整的研制生产体系。4.1卫星研制：航天五院垄断卫星研制4.1卫星研制：航天五院垄断卫星研制4.2卫星发射：航天一院垄断火箭总装航天一院垄断火箭总装中国运载火箭技术研究院是我国最大的导弹武器和运载火箭研究、设计、试制、试验和生产基地。下属10个事业单位、3个企业单位、3个全资公司、2个院本级实体单位和3个控股公司。主营业务包括航天型号工程、航天技术应用产业等领域，覆盖系统总体、空间飞行、结构与强度、自动控制、地面发控、伺服机电、计量测试、强度与环境、新材料、特种制造、总装总测、新能源、煤化工等多方面专业技术，具有先进雄厚的生产制造能力。4.2卫星发射：航天一院垄断火箭总装4.3地面设备：民营资本开发卫星应用在北斗卫星加速发射