商業航天系列3：衛星導航的下一個十年

核心觀點：

• 商業航天對高精度、高可靠性的導航需求，促使衛星導航技術不斷升級，推動導航技術向更高精度、智能化方向發展。
  
• 2024年中國衛星導航與位置服務產業總產值達5758億元，同比增長7.39%，核心產值與關聯產值雙輪驅動。北斗終端社會總保有量超20億臺/套，已服務140余個國家和地區，智能手機北斗支持率達98%，產業基礎扎實，國際化成效顯著。
  
• 北斗是全球四大導航系統之一，擁有短報文通信等獨有功能。遵循“三步走”戰略，2020年完成全球組網，2025年突破星間鏈路增強等核心技術，2035年將建成下一代系統，實現從“全球可用”向“全球好用”邁進。
  
• 上游GNSS芯片國產化率超50%，中游高精度接收機國產市占率超90%。高精度定位市場2015-2023年復合年增長率超20%，2023年銷售收入達214.5億元，2025年高精度終端銷量或達350萬臺/套，智能駕駛、低空經濟等新場景驅動需求。
  
• 北斗與5G、AI、云計算等深度融合，催生自動駕駛、低空經濟等新業態。高精度定位技術從RTK、PPP向PPP-RTK演進，實現全覆蓋、高精度、快收斂，千尋位置、六分科技等企業已推出商業化服務，支撐行業智能化升級。
  

商業航天活動（如火箭發射、衛星部署、在軌操作等）依賴衛星導航系統提供的高精度定位、導航和授時（PNT）服務，商業航天催生的新應用場景（如衛星互聯網、太空旅游、太空資源開發等）為衛星導航提供了更廣闊的應用空間，推動導航技術向更高精度、智能化方向發展。

（1）行業定義及發展歷程

1）定義及分類

衛星導航是指采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術，是現代信息科學領域的重要組成部分，具有高精度、全天候、全球覆蓋等顯著優勢。目前，全球衛星導航系統主要有中國的北斗衛星導航系統（BDS）、美國的全球定位系統（GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛星導航系統（GLONASS）和歐盟的伽利略衛星導航系統（GALILEO）。除了以上四個全球衛星導航系統外，還有一些區域衛星導航系統，如日本的準天頂衛星系統（QZSS）、印度的區域導航衛星系統（IRNSS）等，這些系統主要為特定區域提供導航定位服務。

圖表1 全球主要導航系統分類

信息來源：融中研究

2）發展歷程

隨著2020年6月北斗三號最后一顆全球組網衛星成功入軌，我國北斗衛星導航系統（BDS）正式完成全球組網，標志著北斗三代系統全面建成并進入穩定運行階段。當前，北斗已從“全球可用”邁向“全球好用”的高質量發展新階段，我國北斗三代體系的持續優化與下一代系統的布局同步推進。

衛星導航產業的發展，建立在空間基礎設施迭代升級與下游應用深度滲透的雙輪驅動之上。根據官方披露，北斗系統的建設歷程可分為“三步走”戰略與下一代升級階段：2000年年底，建成北斗一號系統，向中國提供服務，開創我國自主衛星導航先河；2012年年底，建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務，實現區域覆蓋能力突破；2020年，建成北斗三號全球系統，向全球提供高精度定位、導航、授時及短報文通信服務，成為全球四大衛星導航系統之一。在三代系統穩定運行的基礎上，我國已啟動下一代北斗系統（北斗四號）的技術攻關，2025年已完成星間鏈路增強、抗干擾通信、高精度智能定位等核心關鍵技術突破，計劃2027年發射3顆先導試驗衛星開展新技術驗證，2029年啟動組網衛星發射，2035年建成技術更先進、功能更強大、服務更優質的下一代全球衛星導航系統。

圖表2 北斗發展歷程

信息來源：融中研究

（2）政策梳理及發展方向

1）政策梳理

圖表3 近五年中國衛星導航相關政策梳理

信息來源：融中研究

2）技術方向

GNSS定位原理

GNSS是構建定位、導航、授時體系的基石。GNSS泛指全球衛星導航系統，包括全球系統、區域系統及增強系統，能夠同時提供位置、速度、時間信息，是當前定位、導航、授時（PNT）服務能力形成的基石，GNSS定位通過地面上的接收機接收GNSS衛星信號實現定位。GNSS用戶設備的基礎部件是GNSS接收機，用于接收GNSS衛星發射的無線電信號，獲取必要的導航定位信息和觀測信息，并經數據處理以完成各種導航、定位以及授時任務。只要擁有一臺能夠接收、跟蹤、變換和測量衛星發射的眾多信號的接收機，就可在任何時候用GPS、GLONASS、Galileo、BDS等多種信號進行導航定位測量。

圖表4 GNSS定位原理

信息來源：融中研究

北斗定位原理

北斗系統的基本定位原理是“三星定位”。導航衛星發射測距信號和含有衛星位置信息的導航電文，用戶接收機在某一時刻同時接收三顆以上衛星信號，測量出用戶接收機至三顆衛星的距離，通過星歷解算出衛星的空間坐標，再利用距離交會法解算出用戶接收機的位置。目前全球四大衛星導航系統的定位原理均采用這種原理實現。在無源定位場景下，由于用戶接收機與衛星的距離是通過接受信號和實際信號時間間隔與電磁波傳播速度相乘而計算出的，而接收器的時鐘和衛星時鐘存在時間誤差，因此需要“四星定位”。我國從北二起就已實現無源定位技術，可以做到每一次對用戶的定位都由至少四顆不共面的衛星測算而得。

圖表5 北斗衛星定位原理示意圖

信息來源：融中研究

圖表6 四星定位示意圖

信息來源：融中研究

北斗系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星等組成，地面段包括主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站，以及星間鏈路運行管理設施，用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的芯片、模塊、天線等基礎產品，以及終端產品、應用系統與應用服務等。

圖表7 北斗三號系統組成示意圖

信息來源：謝軍等《衛星導航系統發展現狀與未來趨勢》、融中研究

北斗系統技術功能對比

北斗系統建設具有中國特色，采取“三步走”穩健發展戰略。第一步：北斗一號系統實現了我國衛星導航從無到有零的突破，實現了雙向短報文通信的獨特功能，滿足了中國及周邊地區的初步需求。第二步：北斗二號系統實現無源定位突破，服務于亞太地區的導航通信需求。第三步：北斗三號系統實現全球組網，面向全球提供多樣化的服務。北斗三號繼承并發展了有源定位和無源定位技術，并通過創新的“星間鏈路”技術解決了全球布站的問題，使得中國北斗真正成為世界的北斗。該系統不僅增強了導航服務能力，還擴展了多項新功能，以滿足用戶的多樣化需求。

圖表8 北斗1、2、3號技術功能對比

信息來源：融中研究

衛星導航芯片技術分析

高精度衛星導航（GNSS）芯片、板卡/模塊具有較高的技術壁壘。高精度GNSS芯片關鍵技術包括射頻技術、基帶技術、低功耗技術、SoC集成技術、高精度定位算法、慣性導航技術、抗干擾技術及安全位置信息加密技術等。因此，高精度GNSS芯片研發需要大量的資金投入、專業人才及長期的技術積累。

圖表9 GNSS芯片關鍵技術

信息來源：融中咨詢

GNSS芯片國產替代

受益于自主建設的北斗衛星導航系統以及國產替代政策催化，2024年中國GNSS芯片企業在全球GNSS芯片及模組出貨量中的份額已經占比超過50%。而歐美代表性企業（u-blox、高通、博通、意法半導體等）占據市場份額約45.1%。國內GNSS芯片企業具有市場動態與客戶需求快速響應、產品高效迭代以及成本控制力卓越等優勢，我們認為，長期來看國內GNSS芯片企業所占市場份額將持續提升。

圖表10 2024年按GNSS芯片及模組出貨量計的全球前十GNSS空間定位服務商排名

信息來源：融中研究

（3）市場規模及競爭格局

1）行業市場規模

中國衛星導航與位置服務產業發展穩步提升，各行業數字化轉型和智能化升級不斷釋放對衛星導航設備及時空數據的需求，為北斗時空信息應用與服務市場的發展注入活力，產業整體經濟效益呈現穩步增長的趨勢。《2025-2030年中國衛星導航市場前景及投資機會研究報告》顯示，2023年我國衛星導航與位置服務產業總產值達到5362億元，同比增長7.09％，2025年中國衛星導航與位置服務產業總產值或達到6021億元。

圖表11 中國衛星導航與位置服務產業歷年總產值

信息來源：中國衛星導航定位協會，融中研究

從細分市場來看，中國衛星導航產業生態范圍進一步拓展，產業結構持續優化。其中，2024年產業核心產值（涵蓋與衛星導航技術研發和應用直接相關的芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備、基礎設施等）同比增長5.46%，達1699億元，占總體產值的29.51%。由衛星導航應用和服務所衍生帶動形成的關聯產值同比增長8.21%，達4059億元，占總體產值的70.49%。

圖表12 衛星導航與位置服務重點應用場景產值規模占比情況

信息來源：中國衛星導航定位協會，融中研究

2）競爭格局

全球衛星導航需求持續擴大，推動全球導航衛星數量保持增長趨勢。受益于衛星導航技術與5G、物聯網、車聯網等信息技術融合，全球對精確時空數據需求持續擴大，空間星座導航衛星累計發射數量呈快速上升趨勢。2019年起，各主要衛星導航系統累計發射的衛星已超過300顆，其中處于活躍狀態的衛星數量已達百余顆，這些系統在全球范圍內共存并相互競爭，通過創新設計的時間空間基準和信號結構，實現了不同系統的兼容互操作和融合處理，更好地服務于全球用戶。

圖表13 空間星座導航衛星累計發射數量

信息來源：融中研究

衛星導航與位置服務產業方面進一步加大力度，全面布局，鞏固了區域發展特色優勢，總體保持穩定增長。2024年，全國五大區域實現綜合產值約4347億元，在全國總體產值中占比高達75.49%。其中，珠三角地區綜合產值達到1213億元，京津冀地區綜合產值達到1184億元，長三角地區綜合產值達890億元，鄂豫湘地區綜合產值達到563億元，川渝陜地區綜合產值達到497億元。

圖表14 2024年中國衛星導航與位置服務行業區域產值情況

信息來源：融中研究

（4）產業鏈圖譜

衛星導航市場上游供應商主要提供高精度GNSS芯片、板卡/模塊以及研制核心算法、軟件等產品。主要廠商包括國內廠商司南導航、和芯星通、華測導航、華大北斗等，海外廠商天寶（Trimble）、諾瓦泰、u-blox、意法半導體等；

中游企業主要提供高精度GNSS接收機等數據采集設備產品以及各類高精度GNSS系統集成服務。近幾年，國內高精度GNSS接收機市場基本實現國產化替代，國產產品市占率達到90%以上。代表性廠商主要有南方測繪、司南導航、華測導航及中海達等。

下游運營服務商主要是通過建設地基增強系統提供衛星信號增強服務以及其他運營服務。下游運營服務代表性廠商主要有千尋位置、中國移動、六分科技、華測導航等。

圖表15 衛星導航產業鏈圖譜

信息來源：國防科工局

（1） 高精度定位

1）應用場景

GNSS蓬勃增長，高精度定位是應用中利潤最為豐厚的細分領域。高精度定位行業是指基于全球導航衛星系統（GNSS，含北斗、GPS、Galileo等）、慣性導航、視覺傳感、激光雷達等多技術融合，通過差分改正、動態解算等算法優化，為用戶提供厘米級至毫米級精準位置、導航和時間（PNT）服務的產業總稱，是普通衛星定位（米級精度）的技術升級與細分賽道，核心價值在于解決“精準空間感知”需求，為新興產業提供底層數據支撐。

圖表16 不同應用場景下的精度要求

信息來源：融中研究

2）技術發展現狀

PPK（載波相位事后差分定位）技術是一種基于基準站與流動站同步觀測的載波相位數據進行事后處理的動態相對定位技術。該技術通過構建虛擬觀測量實現厘米級相對定位，經坐標轉換獲得地方坐標系坐標，主要應用于無需實時獲取位置的測繪領域。其系統由基準站和流動站構成，觀測時無需實時數據傳輸鏈路，作業半徑可達300公里以上，避免了RTK技術受無線電信號干擾的局限性。

RTK（動態差分定位）技術是一種基于GNSS的高精度定位技術，通過基準站與流動站之間的載波相位差分觀測實現厘米級實時定位。該技術將基準站采集的衛星數據通過無線電臺實時傳輸至流動站，利用雙差模糊度解算、基線向量計算等方法消除電離層延遲、對流層誤差等公共誤差，最終輸出三維坐標。系統由衛星信號接收裝置、數據傳輸設備及軟件解算模塊組成，基準站通常配備雙頻接收機以保持采樣率一致。

NRTK（網絡動態差分定位）系統由基準站網、數據處理中心及通信線路組成。基準站采集GPS數據并傳輸至處理中心，后者通過誤差模型生成修正信息，利用廣域差分與多基準站技術消除電離層、對流層延遲等誤差，最終實現厘米級定位精度。相較于傳統RTK依賴單基準站且有效范圍僅15公里，NRTK通過虛擬基準站生成、線性組合與內插法，將覆蓋范圍擴展至50公里以上，解決大范圍高精度定位難題。傳統RTK技術因距離增加導致誤差顯著增大，NRTK通過基準站組網計算區域誤差參數，突破空間限制形成新型解決方案，標志著差分定位技術從單站模式向網絡協同模式的演變。

PPP（精密單點定位）技術是一種高精度的GNSS定位技術，它是一種廣域的部署方案，通過CPF解算衛星誤差并傳輸給接收機做校正，允許用戶實現毫米級的三維位置精度，而無需依賴差分基站。與RTK技術不同，PPP技術不需要在接收器和差分基站之間建立通信鏈接。用戶只需單獨的GNSS接收器和訪問PPP校正數據的互聯網連接，即可進行高精度定位。PPP技術適用于全球范圍，因為它不依賴于特定地理區域內的差分基站，只需有足夠的衛星可見性即可進行定位。但通常需要更長收斂時間的衛星信號觀測來實現高精度，因此對于需要長時間持續定位的應用更為適用。目前已在高精度測量、低軌衛星定軌、航空測量、地表形變監測等領域取得了廣泛的應用。

PPP-RTK通過狀態域建模，將基準站“觀測值誤差”分解為衛星軌道、衛星鐘差、衛星相位偏差、電離層延遲、對流程延遲等“狀態量誤差”，因此RTK和PPP/PPP-RTK也分別稱為“觀測值域差分”和“狀態域差分”。數學意義上可以認為衛星軌道、衛星鐘差、衛星相位偏差、電離層延遲、對流程延遲等狀態量誤差構成了GNSS觀測誤差空間的一組極大線性無關向量組，即構成了GNSS觀測誤差空間的一組基。該空間中任意向量，即觀測值誤差都可以認為是該組基向量的線性組合：基向量在對應衛星-接收機視線方向上的投影。

3） 企業展示

六分科技是一家致力于現實世界數字化、智能化的專業定位解決方案提供商。公司聚焦智能汽車及IoT移動終端的定位與數字化智能化需求,提供包括高精度定位服務、衛慣定位終端、通導一體終端、融合感知定位算法,及各類場景化解決方案。六分科技高精度定位核心技術涵蓋RTK、PPP-RTK及衛慣融合三大路線，其中車規級軟硬服一體定位終端已實現批量交付，L2.5及以上智能駕駛高精度定位服務進入多家車企前裝量產項目驗證。在智能駕駛與低空經濟領域，其車規級定位終端與PPP-RTK服務已實現規模化落地，2023年發布“星璨/Orion”PPP-RTK產品，實現厘米級精準定位，技術達到國內先進水平。六分科技主要客戶包括滴滴青桔、嬴徹科技、科比特航空等，在國內高精度定位服務市場與智能駕駛細分賽道位居行業前列。2025年，公司與瑞聲科技達成戰略合作，強化具身智能與車載定位場景布局。

千尋位置時空智能服務核心技術包括地基增強、星基增強及芯片自研三大路線，其中厘米級定位服務（FindCM）已實現大規模商用，如自研千尋星語BM3111芯片進入消費電子與車載終端。在北斗應用領域，其全球地基增強站網（5000+座）可支撐多行業厘米級定位需求，2024年推出無網區5秒精準定位方案，技術達到國際先進水平。千尋位置主要客戶包括小鵬汽車、大疆創新、各類測繪單位等，國內高精度定位服務市場份額位居行業首位。此外，公司依托阿里算力與兵器工業資源，持續強化“云芯一體”戰略布局。

星輿科技高精度定位技術聚焦VRS網絡RTK與低代碼SDK兩大核心方向，其中車規級定位方案已適配多家車企車型，低代碼定位SDK服務超2000家開發者。在消費電子與車載場景，其定位模組可支持多系統多頻點定位，核心產品已應用于OPPO、vivo等手機廠商的高精度定位功能，技術處于國內中上游水平。星輿科技主要客戶包括OPPO、vivo、區域測繪企業等，國內消費電子與車載高精度定位服務市場份額位居行業中上游。此外，公司以華南為基地持續拓展全國市場，側重“云-邊-端”協同定位架構落地。

華測導航高精度定位核心技術覆蓋RTK/PPK終端、CORS服務、智能駕駛定位算法及自研高精度定位芯片，其中高精度定位裝備已實現批量交付，智能駕駛定位方案已進入多家主流車企供應鏈，部分車型實現量產。在測繪與基建領域，其RTK終端可應用于各類工程測量場景，2024年實現營收32.51億元，其中高精度定位裝備收入13.34億元，同比增長15.02%，技術達到國內領先水平。華測導航主要客戶包括各地測繪院、建筑施工企業、農業機械廠商等。2024年已披露完整營收數據，國內高精度定位相關業務市場份額位居行業前列，全球份額處于快速增長階段。公司持續從測繪領域向智能駕駛、低空經濟等前沿領域延伸布局。

中海達高精度定位技術聚焦北斗裝備制造與行業解決方案，其中精準時空感知裝備已實現規模化銷售，智能駕駛與導航控制應用業務穩步增長。在傳統測繪領域，其RTK終端、三維激光掃描設備廣泛應用于地籍測繪、工程放樣等場景，2024年實現營業收入12.20億元，其中高精度定位裝備業務收入約10.52億元，同比增長12.15%，技術處于國內中上游水平。中海達主要客戶包括測繪單位、工程企業、國土規劃部門等。2024年高精度定位相關業務國內市場份額位居行業前列，全球份額處于拓展階段。公司2024年聚焦主業戰略見效，經營現金流大幅改善，持續收縮低毛利的解決方案業務。

（1）政策趨勢走向

國家高度重視北斗衛星導航系統的建設發展和規模化應用，報告期內，從國家到地方，出臺了眾多支持政策，國家相關部委在《關于中華人民共和國衛星導航條例（公開征求意見稿）》《關于開展工業和信息化領域北斗規模應用試點城市遴選的通知》《關于推動未來產業創新發展的實施意見》《數字中國建設整體布局規劃》《關于大眾消費領域北斗推廣應用的若干意見》等行業政策的基礎上，發布了多項規劃及意見，鼓勵推動北斗產業發展。

（2） 行業趨勢走向

當前，北斗衛星導航產業鏈已基本形成覆蓋衛星平臺和衛星載荷、北斗芯片、模塊板卡、終端集成等完整體系，基礎產品供應鏈穩定，芯片等基礎產品不斷迭代升級，實現億級量產規模，有力支撐了自主產業鏈和供應鏈的安全穩健發展。國產導航芯片制程也領先全球，抗干擾天線、高精度天線技術日趨成熟，配合星基增強與地基增強系統，現已可實現毫米級高精度定位，為眾多行業和大眾應用場景提供了技術支持。

（3）風險預判

衛星導航與高精度定位領域正迎來自動駕駛、精準農業、智慧城市等場景的規模化應用爆發期，但受部分因素制約，仍面臨一定風險與挑戰，直接影響產業向關鍵行業深度滲透的進程。

從技術可靠性來看，城市峽谷、室內、密林等復雜場景下，多徑效應與遮擋會使定位誤差擴至3-5米，工業密集區的電磁干擾更會讓信號信噪比下降15dB以上，即便依托多源融合（GNSS+IMU+視覺+5G）技術，其算法魯棒性、精度一致性與亞毫秒級實時性仍難滿足自動駕駛、工業自動化等場景的極致要求，星基/地基增強系統的覆蓋盲區與服務時延問題也制約了高精度定位的全域可用性。此外，核心芯片、高精度慣性傳感器、星基增強核心算法等關鍵環節的自主可控度不足，部分核心專利與技術仍依賴國外，存在“卡脖子”與供應鏈斷供的潛在風險。