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【智库报告】精准位置服务应用发展现状及市场趋势研究报告(节选二)

上海北斗导航创新研究院2019-06-17 06:21:59


一、国内精准位置服务的基础设施建设情况

我国北斗地基增强系统已完成项目一期建设,包括150个框架网基准站和1269个区域加密网基准站的全部研制建设任务,“全国一张网”“全国一个平台”正式上线运行,具备在全国主要经济区域提供实时动态厘米级、事后处理毫米级和快速辅助定位能力。

无论GPS还是北斗导航,卫星定位受大气、空间等因素影响,定位易出现误差,在地面建立卫星连续参考跟踪站,可修正卫星定位误差,这就是地基增强系统的“功劳”。

据了解,由北斗地基增强系统提供服务的高精度位置云服务平台“千寻云踪”的用户量已突破1000万、日调用服务次数超过3亿次,获得4项北斗国家标准和7项北斗专项标准的主办权。与俄方签署《中俄卫星导航芯片联合设计中心谅解备忘录》,标志着北斗全球发展战略取得了实质性进展。

到2017年底,高精度位置服务平台将达到千万用户量级和日调用服务十亿次以上。面向大众应用市场,进一步完善高精度位置服务和快速定位系列产品,推进其在手机、汽车、无人机、可穿戴设备等终端产品上的应用,加快开发和提供O2O寻址、自动驾驶、车道级导航、物流监控、形变监测、农林耕作等应用服务方案。

在国家测绘地理信息局的领导下,国家北斗精准服务网为契合需求的应用提供北斗精准位置服务。国家北斗精准服务网由中国卫星导航定位协会在国家测绘地理信息局完成立项工作,由北京讯腾智慧科技股份有限公司承担建设整合和运营备案工作,按照统一的标准执行入网检测和运维管理。旨在通过国家北斗精准服务网统筹整合区域和行业位置网,推进室内外导航定位技术和产品应用,扩展国家北斗精准服务网的覆盖范围和提高综合服务能力,促进北斗精准位置服务的广泛应用,满足经济社会发展对北斗精准位置服务日益增长的需求,推动卫星导航与位置服务产业跨越发展。

国家北斗精准服务网注重精准位置与业务过程有机结合,优先满足用户现实需求,逐步完成覆盖全国城市范围的“国家北斗精准服务网”,是推广北斗应用的重要举措。“国家北斗精准服务网”能够为各行各业提供不同级别的北斗精准位置服务,每座国家北斗精准服务站都在国家测绘地理信息局和国家发改委备案,实时向国家基础地理信息中心传输数据,形成国家级的精准位置服务体系。目前,国家北斗精准服务网己经为超过300个城市提供北斗精准位置服务。 


二、国内精准位置服务应用情况

2014年,为促进北斗在民用领域的全面应用,国家测绘地理信息局提出北斗“百城百联百用”行动计划,由中国卫星导航定位协会负责推进,中国位置网服务联盟承担项目的实施,国家北斗精准服务网是这一行动计划的核心组成部分。

目前,“北斗百城百联百用”行动已在全国建成了2200多个卫星导航定位基准网站点,并在此基础上完成1000多个站点的北斗系统改造,可为用户提供全国范围米级、分米级以及区域范围厘米级实时导航定位服务。建设完成的国家北斗基准服务网已为全国317个城市的燃气、供水排水、电力电网管理、供热、养老关爱等民生领域提供了精准的位置服务,促进了相关行业的信息化建设,取得了很好的经济和社会效益,并从地理信息角度推动了智慧城市建设。 

            

图34国家北斗精准服务网

1.城市管网

城市管线是城市基础建设的一个重要部分,被称为城市的生命线,国家发改委在2014到2016北斗卫星导航产业重大应用示范发展专项中,首次把城市地下管网安全列入重点支持领域,从政府到企业都非常重视管网的安全和管理。

精准管理是城市管网安全运营的必要基础,北斗系统就是城市管网的重要的支撑和保障。把北斗运营系统和燃气生产管理相融合,以门站、跳崖站箱、阀门、管段等管网对象为核心,用设备设施唯一编码为纽带,就可以实现城市管网的精准管理,保障城市管线的安全。

2.电网电力

2016年9月28日,国网信息通信产业集团有限公司与中国卫星导航定位协会签署战略合作协议,共同推动国家北斗精准服务网在电力行业的深化应用。利用北斗精准定位、授时、短报文等精准服务促进智能用电普及,通过将北斗精准服务与电力行业实际相结合,为电力行业提供涵盖营配贯通、营销采集、应急指挥、勘察设计、整网授时等领域的各项北斗精准服务,提升电力行业运营管理效率,提高电力授时的科学化和智能化程度,推进智能电网建设再上新台阶。

3.智慧交通

2016年9月28日,安徽江淮汽车股份有限公司与中国卫星导航定位协会签署战略合作协议,通过北斗精准服务与智慧交通、车联网领域相结合,实现车道级导航、城市优先通行、无人驾驶、特种车辆精准监控、智能电动车等智慧交通应用。北斗精准服务将逐步成为智慧交通、无人驾驶时代不可或缺的基础性服务之一。

4.智慧养老

2016年9月28日,四川长虹佳华信息产品有限责任公司与中国卫星导航定位协会签署战略合作协议,通过北斗精准服务精准定位老人儿童位置、构建安全保护圈,携手社区医疗、远程监控老人健康状况,结合公共服务、助力政府实现老人儿童智慧关爱。


三、国内精准位置服务企业情况

1.上游基础构件

高精度卫星导航定位终端厂商的上游供应商主要有主板生产商、核心软件厂商、天线及结构件等零配件厂商。板卡生产是技术含量十分高的环节,需要长时间的积累与巨大的资金投入,随着国内企业在技术上的突破与在资本市场上的成功运作,板卡市场主要由国外巨头把控的局面已经有所改观,国内外板卡生产商主要包括天宝、诺瓦泰、合众思壮、上海司南、和芯星通和华测导航等。

2.中游产品及解决方案

高精度卫星导航应用通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案加以实现。终端产品主要有GNSS测绘仪器及GIS数据采集器等。系统解决方案包括位移监测系统、机械控制系统及驾考、驾培系统等。

3.下游运营服务

长期以来,卫星导航应用系统都是由客户进行运营。随着专业分工的深入,用户开始出现将系统运营服务外包,自身专注于核心业务的需求与趋势。例如,位移监测系统用户将日常的运营监控交由第三方来实现,出现特殊情况时,由第三方提供相应的行动方案以供用户参照执行。随着市场的发展,运营服务商将在产业链中独立并逐渐成熟,成为产业链中的重要环节。

卫星导航高精度应用下游用户不尽相同,测绘产品用户主要为从事测绘工作的测绘院、规划院、建筑单位等,GIS应用用户广泛,如政府、电网企业等,且随着GIS产品与工业平板电脑的融合,其用户群体还在快速扩张。位移监测系统的下游用户包括分管地质灾害防治工作的国土、民政等政府部门与发电站、电网公司、矿产开采企业等等。农机控制产品用户主要为兵团、农垦等农业集团、农机合作社及农户。


四、国内精准位置服务市场发展情况

1.形变监测应用市场

位移监测是指监测物体在各种影响因素的作用下,其位置在时空域中的变化。自然界存在各种形式的位移变化,如地壳形变、滑坡、采矿塌陷、高层建筑的摆动以及大坝变形位移等。由于许多灾害的发生与位移变形有着极为密切的联系。因而,位移变形监测研究在国内外受到了广泛的重视。

国外从20世纪80年代开始用卫星导航进行变形监测,发展到今天已经相当的成熟。20世纪80年代末以来,世界上许多国家纷纷布设地壳运动卫星导航监测网,为地球动力学研究和地震与火山喷发预报服务。随着RTK技术的出现和采样频率的提高,人们注意到卫星导航系统在动态变形监测方面有着无可比拟的优势,并逐步开始利用卫星导航技术来进行建筑物健康监测,工程结构物的健康诊断和设计检验提供必要的位移信息。国际上将卫星导航技术用于大型工程结构物动态变形监测出现在20世纪90年代中期,随后国内外一些学者对此已进行了一系列的试验性研究工作,并取得了很多成功案例。目前,卫星导航位移监测主要应用在地质灾害、尾矿、交通、水利、水电、高层建筑等方面的监测。

2.农业机械应用市场

自20世纪90年代以来,随着全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、变量处理设备(VRT)和决策支持系统(DSS)等技术的发展,基于信息高科技的集约化应用的精细农业问世,并成为农业可持续发展的热门领域。精细农业是利用遥感技术进行宏观控制和测量,利用地理信息技术采集、存储、分析和输出地面或地块所需的要素资料,以全球定位系统将地面精确测量和定位,再与地面的信息转换和定时控制系统相配合,产生决策,按区内要素的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、灌溉、用药等多种农事操作,实现在减少投入的情况下增加(或维持)产量、降低成本、减少环境污染、节约资源、保护生态环境,实现农业的可持续发展。

中国在精细农业领域应用尚处在起步阶段,主要用于农业机械的自动驾驶。农机自动驾驶系统主要包括卫星定位模块、ECU、机械控制模块,是基于卫星导航定位系统提供的精确位置信息,利用机械控制模块对农业机械进行精确控制,以保证农机按预定路线精确作业,能够有效地提供劳动生产率、降低劳动强度、延长作业时间、提高土地产出,特别适用于大面积地块的规模化作业及60匹马力以上的大中型拖拉机上。

3.测绘市场

测绘仪器是指在工程规划设计、施工及经营管理等阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图等方面的仪器。常规测绘仪器主要是反射棱镜、水准仪、电子经纬仪、全站仪等光电测绘仪器,卫星导航测绘仪器的出现是测绘产品的一大突破,并从技术、产品精度、数字化、功能应用以及数据处理等各个方面全面超越了常规测绘仪器。随着技术的不断升级及成本进一步降低,卫星导航测绘产品在测绘领域的应用日趋广泛。从产品上看,卫星导航测绘仪器主要是指利用实时动态差分技术的RTK终端,定位精度可达毫米级。

中国卫星导航测绘仪器市场起步于2005年,主要应用于大地测量、工程测量、地籍测绘等领域。过去几年,中国整体经济持续快速发展,国家基础设施投资也在不断增长,带动了中国卫星导航测绘仪器市场的快速发展。据统计,2014年中国卫星导航测绘仪器市场销量达5.22万台,同比增长18.10%,市场规模达14.15亿元,同比增长7.04%。

4.城市管网市场

近年来,国家不断将城市基础设施建设的焦点转移到地下。地下管网交互系统作为城市的“神经”和“命脉”,在方便了人们生活的同时,也带来了巨大的经济效益,给产业链上工程设计、基建、管线生产等行业拓开了巨大的市场空间。随着我国城市化进程的加速,城市地下管线建设发展也非常迅猛,在城市运行中的地位和作用日益凸显。无可置疑,地下管网交互系统已经成为实现城市经济、社会健康协调、可持续发展和完成“稳增长、促改革、惠民生”目标的新着力点。


据统计, 随着我国城市化进程的深入,单位人口密度的提升,国家对城市市政基础设施的重视程度也越来越高。但对于我国这样基础设施底子比较薄弱的发展中国家来说,长期以来的市政公用设施建设投资一直偏低,虽然 2014 年达到了2.55%,但与世界银行建议的发展中国家城市基础设施投资占GDP 的 3-5%的数据相比仍显不够。相比之下,我国在城市地下管网建设的投资上就更是少之又少,除了2009年、2010年比重稍高,其余年份基本都是占 GDP 总额的 0.45%左右,城市管网建设投资力度亟需加大。

5.交通市场

在北斗卫星导航系统的行业应用方面,国家政策成为市场的主要推动力。在一些关乎国计民生的重点行业,国家层面也在布局由北斗逐步取代GPS而成为行业内主流导航、定位工具。

自20世纪90年代GPS进入我国开始,国内的卫星导航技术迅速发展,其中交通是应用最为典型、规模最大的领域,其市场比例占卫星导航应用市场的80%以上。而交通作为卫星导航技术应用最广泛的行业,必然是北斗产业化的重要突破口。

北斗导航在交通运输领域十分重要的应用体现在物流监控和“两客一危”等车辆的管理上。交通运输部要求在2013年3月底前,江苏、安徽等9个省市80%以上的大客车、旅游包车和危险品运输车辆,都要安装北斗卫星导航系统车载终端。

6.无人机市场


无人机的历史已经接近一个世纪,伴随着无人机飞行器技术的快速发展和逐渐成熟,也出现了一些亟待解决的技术问题,例如无人机在山区飞行或执行远程海岛巡视任务时,如何保证测控链路不中断;在执行测绘、管道或电力线路巡检任务时,如何保证飞机的导航精度等。卫星导航系统的出现,使得无人机导航定位设备的定位精度、成本、体积、功耗大幅度降低,从而使得无人机系统的成本不断下降,性能不断提高,大大促进了其在军事和民用领域的应用。


*上海北斗导航创新研究院版权所有;

*获取原文请联系:wei.liu@bdi.org.cn



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