小型导航设备市场或将消亡，卫星导航与空间信息产业共生

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我国北斗产业的优势在哪里？全球卫星导航定位产业是如何发端的？我国的北斗产业又经历了怎样的发展？企业们该如何应对北斗产业泡沫？

上周五，泰伯网推送了一篇题为“深度|北斗产业的泡沫与出路”的文章，探讨了北斗产业当前面临的一些问题：北斗相关产业遍地开花，不少北斗产业园项目远未达到预期，最终沦为房地产项目。文章指出，北斗产业的泡沫已经初现。

今天的这篇文章将为您梳理北斗产业的发展史、未来的发展趋势以及行业内企业该如何应对当前局面。

一、GPS产业发展历史

就中国北斗系统产业的产生、发展现状与问题进行分析，预测分析北斗产业未来出路，并提出一些个人建议，以供研讨。

从产业发展上看，我国的卫星导航产业起步比较晚。而从世界范围来看，虽然卫星定位技术起源并不晚，但是其民用化和产业化却稍晚，且过程比较长。

1、人类对定位的渴求

人类80%以上的活动与空间位置相关。而导航，则是指导人类活动的依据，要导航，首先需要确定空间位置，即定位。历史以来，人类总想快速准确掌握人类活动的空间位置，以便进行决策，而在相当长的时间内，人类只能确定自己的相对空间位置，即相对于某个确定点的位置，这种确定空间位置方法，在小范围内尚可以使用，但是在较大的范围就无法有效确定空间位置，即绝对空间位置。

对于人类来说，绝对空间位置即是地表相对于地心的位置。在很早以前的托勒密时代，人类就掌握了利用太阳和星星为人类进行定位的方法，但是当时数学技术和测量设备落后，定位精度很差。随着大航海时代以及之后工业革命的到来，随着直角仪到四分仪到最后牛顿六分仪的发明，为人类定位和导航提供了极大改进，但是六分仪定位精度低、计算复杂以及受太阳限制等限制，且只能定位，不能直接导航，人类不得不寻求更加先进的定位方法，并努力推进技术从定位向导航的升级。

2、冷战催生了GPS与GLONASS, 产业现雏形

从上世纪50年代开始，由于苏联发射人造卫星，世界大国都开始研发卫星定位导航技术。

美国在卫星导航技术方面一直走在世界前列，早在上世纪60年代，美国便研制了第一代卫星导航系统——“子午仪卫星导航系统”，并于70年代建立GPS全球卫星定位系统，并实行“边实验、边组网、边使用”方法推进使用，1993年GPS组网正式完成。前苏联在上世纪70年代开始组建自己的全球定位系统，即GLONASS系统，但是一直到苏联解体时也没有完成全球服务的组网，之后俄罗斯仍然在继续发射卫星进行补网，且补网速度很慢。

无论是美国的GPS还是俄罗斯的GLONASS，可以说都是冷战的产物，其最初目的都是用于军事领域，其财政支出基本都是军费，基本没有任何经济收益，故需要强大的国力进行支持。从原理上说，全球卫星定位技术并不复杂，即无线电波测距和三点交汇定位技术，但是其中涉及到的无线电、电子信息、航天特别是卫星姿态和定轨技术则非常复杂，当时除了美苏两国，其他国家没有足够的国力进行组网，而苏联很长时间都没有实现GLONASS组网完成，一是其卫星质量不过关，主要是卫星寿命太短，二是国力日趋减弱，没有能力继续高速组网。

因此，在这一阶段，虽然有GPS系统且已经逐渐成熟，虽然其大多数应用仍然限于军用领域，但是实际上，GPS在设计之初是考虑部分民用的，即C/A码频段，因此，从上世纪80年代开始，逐渐出现一些GPS产业，这些企业基本上集中在美国，这也是全球GPS产业的开始。从上世纪90年代，美国由于拥有GPS独立控制管理权和技术源，大力发展GPS产业，特别是在核心设备和高端设备上占据了垄断设备，与此同时，日本和我国的台湾地区也生产部分民用的低端GPS设备特别是个人导航终端。

而且，当时美国政府对GPS设备出口中国仍然是设了重重限制，当时中国军方和很多国家一样，使用民用的GPS设备装备到武器上。而最有名的是当年武汉测绘科技大学(现武汉大学)进口几台当时最先进的GPS的大地测量型接收机—Trimble GPS4000事件，竟然要得到美国国务院的批准。

3、我国GPS产业的发展

在21世纪前，由于技术控制和我国基础等多方面的原因，我国的自主GPS产业几乎为零，但是有一些早期的地理信息或电子地图公司，开发了一些可以接GPS模块的电子地图，成为我国第一代导航系统，也算是我国GPS产业的起步。

2000年开始，由于SA政策取消以及我国用户需求不断扩大，我国GPS市场日趋繁荣，但是由于当时私家车保有量不高和GPS普及力度仍然不大等原因，GPS市场主要不是集中在普通民众市场，而是在专业市场，即用于测量和海洋导航，也是从这个时间开始，我国自主的GPS设备企业开始出现，但是都是一些专业GPS设备制造商，特别是生产GPS测量设备(RTK、手持GPS地理信息采集设备)，民用导航硬件设备则基本都是来自我国台湾地区。

二、我国北斗系统与产业发展史

1.我国北斗系统建设与GNSS产业发展

实际上，我国早在上世纪80年代就开始过全球卫星定位系统的研究，在1980年代，曾经使用过两颗通讯卫星进行过双星定位实验。而从1990年代开始，GPS技术逐渐应用于航海和军事领域，但是由于一件众所周知的事件，我国下决心发展不受限于人的全球卫星定位系统，当时采用“两步走”的方针，即自研和合作向结合，自研即是“北斗”卫星导航系统，从上世纪末开始进行采用双星定位方法的北斗定位系统，即“北斗一代”系统;合作，则是即考虑过参与欧洲伽利略计划，也考虑过参加俄罗斯GLONASS计划，但最终中国退出了伽利略计划和GLONASS计划，并下定决心要独立发展中国的全球卫星定位系统，即北斗系统。

因此，我国建设北斗系统，是国家安全的需要，同时，在北斗设计之初，就广泛考虑其直接和间接的经济效益，特别是间接的经济效益，以便实现北斗良好可持续的运行维护。

我国的北斗系统发展与GPS发展思路基本一致，即“试点——组网——区域服务——全球服务”的边应用边组网的方式，从2007年开始，北斗二代开始进行试点，至2016年6月，总共16颗在轨服务卫星。而比中国起步更早的伽利略卫星导航卫星系统(原计划2008年商业运行，实际已经远远落后)，早期起步行动非常慢，直到2013年才有4颗在轨卫星，曾经与中国发生过“频段之争”，在中国的激励下也奋起直追，尽量采用多星发射的方式，到2016年底，也有18颗在轨服务卫星。

2.从GPS产业转向GNSS产业

21世纪的前十年，可以说是我国自主GPS产业的起步阶段，在这个阶段，我国GPS产业的特点是技术含量低，以仿制日美台的产品为主，基本没有核心技术，特别是解码芯片和主板都是国外产品，但是，很多企业通过仿制以及组装等方式，使企业达到了一定个规模，也积累一定技术经验，为未来GPS产业转向GNSS产业奠定了基础。

从GPS产业转向GNSS产业的原因和动力是什么?可以说，我国的北斗系统在其中扮演了重要角色。

其实，本世纪最初十年，由于很多国外GPS设备企业都开发了兼容GLONASS系统的设备，但是GLONASS的健康星严重不足，发挥作用较小，特别是在南方地区，很难收到几颗星的型号，基本还是以GPS卫星进行定位，因此，GNSS这个定义一直比较难发展。

而北斗系统和伽利略系统的出现，则极大推动了GPS向GNSS的转变。

由于中国北斗、欧洲伽利略和俄罗斯GLONASS的同步服务，全球卫星导航系统在技术、商业服务和产业上，再也不是GPS一家独大，由于“全球卫星定位系统”被GPS(Global Positioning System，即全球定位系统)所占，所以将各种卫星导航定位方式的全球导航卫星系统称为GNSS(Global Navigation Satellite System，即全球导航卫星系统)，虽然这两个名称不同，但是其实内容完全一样，即卫星导航定位系统，而GNSS是所有卫星导航定位系统的统称。

因此，从2014年之后(也可以从2008年开始计算)，GPS产业逐渐转为GNSS产业。

三、我国GNSS企业对策

面对这种局面，北斗产业未来应该如何发展?我国政府应如何加以引导?企业又该如何应对北斗产业的机遇与挑战?

第一， 站在优势前缘，掌握核心科技。

北斗系统属于GNSS体系，我国未来发展卫星导航产业应是发展GNSS产业，而我国在其中如何发挥北斗系统的优势?

我国拥有的优势，即GNSS体系中我国北斗系统的位置，缘于北斗系统作为全球四大卫星导航系统之一，作为系统的研发和管理国家，在源技术上拥有其他国家都没有的优势，拥有这个优势，使我国企业在生产兼容北斗系统的GNSS设备时有更多的技术优势和信息优先权，特别是芯片、主板和集成软件等方面，而这种优势也可以推进我国企业和科研部门在GNSS体系中优势的形成。

掌握核心技术，则是掌握了发展的脉搏，也掌握了产业发展中的制高点。当年俄罗斯GLONASS系统接收终端有个非常奇特的现象，就是全球基本上所有的GLONASS用户服务终端都是由美国厂商生产，即俄罗斯的卫星导航系统，让美国人赚了钱，我们应从这段历史重吸取教训。

第二， 创新与发展。

从GPS发展的经验来看，其应用被不断挖掘和创新。也许，当时设计者也想不到，数十年后的今天，GPS被广泛应用于形变监测、气象预报等众多意想不到的领域。仅从卫星导航定位的功能上，其用途较为简单，即获悉空间位置。然而，一旦与空间信息结合，其应用就非常广泛了，且可挖掘的应用点和应用潜力是非常广阔的。

这就要求我国的科研人员和企业要发挥更大的想象力和想象空间，从用户提出需求的传统方式，转变为主动向用户提供未曾想到的便捷服务;在需求和应用创新基础上，研发各种软硬件设备，从而在全球的GNSS设备市场以及基于空间信息位置的信息服务市场站稳脚跟，从而在产业领域占据优势地位。

第三， 融合与共生。

诚然，卫星导航产业不是独立生存与发展，其出现到应用服务，都涉及到方方面面。二十一世纪，产业和技术越来呈现融合一体化和共生化的特点。

正如上一篇文章中提到的，具备高精度导航功能的个人智能终端取代个人专用导航设备，将是大势所趋小型个人专用导航设备市场逐渐减小甚至消亡，卫星导航产业最终将融合到空间信息产业，与空间信息产业共生共长。

因此，在卫星导航产业发展上，不能将眼光局限于卫星导航领域，而应该放眼全局，关注整个空间信息领域。在产业布局与发展设计上，卫星导航也应融于空间信息产业。

第四， 市场竞争与兼并重组。

在市场经济的今天，政府始终是市场的引导者而非控制者，也非市场竞争结果的控制者。政府引导也并非完全正确，而最终结果是由市场说话。

当前，我国大量兴建北斗产业园，而其市场竞争的初步结果已经呈现，不少产业基地肯定会出现发展停滞等问题，最终，该领域会呈现一个优胜劣汰、兼并重组的态势，在这种情况下，政府应该遵循市场原则，不再介入市场竞争，而是要尽快对产业园进行转型和重新规划。

从美国GPS产业发展的经验上看，美国并无GPS产业园，而美国的GPS产业仅有几家大型公司控制。未来，我国北斗以及整个GNSS产业，经过市场竞争和兼并重组，其结果或将是：形成几家大型企业，而这几家大型卫星导航产业企业通过掌握北斗系统技术优势，能够参与到GNSS产业的国际竞争中。

无疑，市场竞争是激烈的。我国北斗产业发展和竞争不仅仅限于国内，随着北斗的组网完成以及在全球的应用，国外GNSS设备也相继兼容北斗系统，未来也可能会涉及到芯片制造。同样，我国卫星导航产业包含了北斗系统，不止是是北斗系统的产业。只有一个完整的GNSS体系下的产业，我国卫星导航企业才能在激烈的全球GNSS产业中立于不败之地。

北斗系统是中国人的骄傲，事关国家安全，也是卫星导航产业发展的一个驱动力，乃至一次巨大的机遇。

因此，我国各级政府部门对北斗产业应该有更清醒和科学的认识，不应紧跟潮流，不顾实际情况地发展北斗产业。

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。发展北斗产业并最终构建我国强大的GNSS产业，需要脚踏实地、求真务实、开拓创新和遵循客观，把握技术和市场机遇，实现我国在GNSS产业的飞跃，力求与我国空间信息产业一起成为国民经济重要组成部分。

泰伯网特约撰稿人简介：廖永生，1979年生，毕业于武汉大学，高级工程师，曾获第十二届广西青年科技奖。从事专业工作以来发表在省级以上期刊和会议发表论文十一篇，并多次在《中国测绘报》和《中国测绘》上发表评论和文学作品。主要研究领域包括3S技术集成应用与大数据信息挖掘，曾经首次提出研发我国地理信息X光技术(GeoXary)。现就职于广西地理国情监测院和广西地球空间信息应用联合实验室。

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