导航卫星

摘要：我国在2019年、2020年分别发射了10颗、2颗导航卫星，2020年6月随着第55颗北斗导航卫星发射升空，北斗三号卫星导航系统星座部署正式完成，此后2021-2022年期间中国导航卫星发射量为零。2023年，我国成功发射3颗北斗导航卫星，2023年5月，第56颗北斗导航卫星成功发射。该卫星属于地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。此次发射也是北斗三号工程高密度组网之后，时隔3年的首发任务。随后于12月，我国成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星，该组卫星属中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星。

一、定义及分类

导航卫星是为地面、海洋、空中和空间用户提供导航定位服务的人造地球卫星。导航卫星上装有专用的无线电导航设备，发送精密的无线电导航信号以及卫星轨道参数，供用户实现位置和速度的确定。按照运行轨道，导航卫星可分为地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。

导航卫星是卫星导航系统的空间部分。现今全球有四大核心卫星导航系统，分别是美国的GPS系统、欧洲的GALILEO（伽利略）系统、俄罗斯的GLONASS（格洛纳斯）系统以及中国的北斗（COMPASS）导航系统。美国的GPS系统、俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统均采用了单一中圆地球轨道卫星星座，我国北斗系统由GEO卫星、IGSO卫星、MEO卫星3种轨道卫星组成，其中MEO卫星是北斗全球组网的主力。

二、行业政策

1、国家层面相关政策

导航卫星作为卫星导航系统重要组成部分，受到各个国家支持与关注。北斗系统作为我国自主研发的卫星导航系统，不仅在国内得到了广泛的应用，也在国际舞台上发挥着重要的作用。近年来，我国政府发布了大量的政策法规推动北斗系统应用与发展，一方面，鼓励企业加强技术研发，加快突破产品核心技术与产品，提升北斗系统的服务能力；另一方面，支持北斗系统在交通、港口、航行等领域规模化应用，扩大北斗应用规模，提高应用普及率。未来在政策支持下，北斗系统将进入规模化应用、产业化发展的快车道。

2、地区层面相关政策

各地政府也高度重视卫星导航产业发展，相继发布利好政策，推动北斗导航产业规模不断壮大。2023年7月，四川省经济和信息化厅等五部门发布的《关于推动卫星网络产业发展的实施意见》提出，在卫星导航领域，不断完善北斗星基、地基、类卫星增强系统。随后于9月，重庆市经济和信息化委员会、重庆市发展和改革委员会发布了《重庆市加快推进北斗产业高质量发展行动计划（2023—2025年）》，提出要做大做优北斗硬件。鼓励企业开展北斗芯片、模块、板卡、天线等关键核心产品研发和生产，着力加强卫星导航与5G/6G、惯性导航、视觉导航等多技术融合产品研发。

三、行业壁垒

1、技术壁垒

导航卫星行业技术壁垒高，研发建设周期长。导航卫星研制涉及电子、机械、材料和航天等多个工业领域的尖端科技，技术门槛较高。目前世界上有且仅有中国、美国、俄罗斯、欧洲、日本和印度六个国家或地区正在建设或已经建设完成了具有实用性的卫星导航定位系统，日本的准天顶卫星系统（QZSS）和印度的区域导航卫星系统（NAVIC）仅具备区域导航服务能力，大部分国家尚不具备构建卫星导航系统的能力。

2、人才壁垒

导航卫星行业属于战略性新兴产业和高技术产业，具有人才、技术密集的特点。产业的发展很大程度上取决于人才队伍建设水平，尤其是高层次人才。行业发展需要大批高水平的行业应用人才、技术开发人才以及管理人才，人才成为重要的行业进入壁垒。

3、资金壁垒

完善的卫星导航系统是一个国家综合实力的展示，卫星导航系统的研发是一个长期、复杂且耗资巨大的工程。除对国家的科技水平要求高外，还要求国家具备雄厚的资本实力。从项目启动到全球组网完成，国家需投入大量的资金用于基础设施建设、技术研发等。资金压力不仅来自于研发阶段的投入，也来自于系统运行后的维护和升级。

四、发展历程

我国卫星导航系统建设起步较晚，从20世纪80年代提出设想，到1994年北斗一号建设正式启动，经过30多年的实践探索，经历北斗系统建设“三步走”的发展历程。第一步为建设北斗一号系统，又叫北斗卫星导航试验系统，实现卫星导航从无到有。北斗一号系统的建成，迈出了探索性的第一步，初步满足了中国及周边区域的定位、导航、授时需求。第二步为建设北斗二号系统，从有源定位到无源定位，不仅服务中国地区，还可为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。第三步为建设北斗三号系统，实现全球组网。

五、产业链

1、行业产业链分析

导航卫星由载荷系统、姿轨控系统、天线系统、电源系统等系统组成，技术壁垒十分高。导航卫星与地面段、用户段共同组成卫星导航系统，广泛应用于交通运输、港口、航海、农业等诸多领域，已成为我国现代化建设重要组成部分。中国导航卫星行业产业链如下图所示：

导航卫星行业产业链

载荷系统

姿轨控系统

电源系统

天线系统

上游

中国航天科技集团有限公司

中国航天科工集团有限公司

中国科学院

中游

交通运输

港口

航海

农业

下游

2、行业领先企业分析

（1）中国东方红卫星股份有限公司

中国东方红卫星股份有限公司是中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院控股的上市公司，主要从事小卫星、微小卫星研制业务和卫星应用业务。公司成功开发了覆盖1kg至1000kg完整序列的小卫星/微小卫星公用平台型谱，产品涉及光学遥感、电磁与微波遥感、通信、科学与技术试验等领域，具备复杂星座系统设计、全链路仿真、自主任务规划、星上智能处理、AIT一体化管控、组批生产等核心技术能力，可为航天器提供星上导航接收机、空间太阳电池片、星上电子通信设备等产品。2023年上半年中国卫星宇航制造及卫星应用收入为23.8亿元，业务毛利率为15.3%。

（2）北京北斗星通导航技术股份有限公司

北斗星通主营业务包括芯片与数据服务、卫星导航、陶瓷元器件、汽车电子业务四个板块。北斗卫星导航产业是公司的业务支点，产品包括导航定位及通信天线、北斗应用终端、北斗指挥设备、北斗应用系统、天通卫星通信终端及微波组件/部件/单机等。同时，北斗星通开拓了我国首个北斗民用规模化应用——北斗在海洋渔业领域的应用。2023年上半年北斗星通导航产品实现营收2.76亿元，同比下滑9.60%，业务毛利率为35.08%。

六、行业现状

我国在2019年、2020年分别发射了10颗、2颗导航卫星，2020年6月随着第55颗北斗导航卫星发射升空，北斗三号卫星导航系统星座部署正式完成，此后2021-2022年期间中国导航卫星发射量为零。2023年，我国成功发射3颗北斗导航卫星，2023年5月，第56颗北斗导航卫星成功发射。该卫星属于地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。此次发射也是北斗三号工程高密度组网之后，时隔3年的首发任务。随后于12月，我国成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星，该组卫星属中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星。

七、发展因素

1、有利因素

（1）国家产业政策大力支持

随着北斗三号全面投入运行，我国建成了覆盖全球的卫星导航系统，北斗工程掀开了从建设到应用的新篇章。北斗产业作为国家战略产业，国家及地方相继出台了一系列支持政策。随着国家“新基建”发展战略的实施，进一步刺激和拉动了各行业对北斗卫星导航技术应用的需求和投入，卫星导航与位置服务产业将与其他新基建相配套，共同推动产业高质量发展。

（2）北斗卫星导航系统应用广泛

目前，北斗卫星导航系统已全面服务国防军工、交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业，融入电力、金融、通信等基础设施，广泛进入大众消费、共享经济和民生领域，深刻改变着人们的生产生活方式，产生显著的经济和社会效益。近年来国内卫星导航与位置服务市场需求继续保持稳定增长态势，包括新基建、交通、能源、水利等在内的现代基础设施体系建设对北斗应用的需求持续释放，北斗在智能交通、智慧能源、智慧农业及水利、智能制造等领域的应用所形成的数字化场景，正在不断形成新的细分市场，进一步提升了我国卫星导航与位置服务的总体市场规模。

（3）我国航天技术迅速发展

近年来，我国航天产业在国家主导和支持下取得了辉煌成就，我国已经全面建成航天大国，进入世界航天强国行列，开启了全面建设航天强国新征程。以央企为主的“国家队”是我国航天产业发展的中坚力量，2018年以来，我国航天活动无论是发射次数还是航天器研制发射数量和质量均保持在世界前列，实现了快速增长。同时，在随着卫星导航需求不断扩大，我国卫星导航系统产业链不断完善，加速实现核心零部件技术突破。

2、不利因素

（1）行业创新型技术人才缺乏

人才是卫星产业发展的基础，卫星制造与应用行业属于知识与技术密集型行业，对既有较强专业技术能力又具有丰富实践经验的创新型人才有着较大需求。目前我国北斗有关专业学科建设滞后，产业链各环节企业普遍面临着专业技术人才短缺问题，高端领军型专业人才尤为短缺。

（2）行业发展面临较大的数据安全风险

目前，卫星导航行业国产替代趋势明显，在工业、车载、部分消费级领域都正在实现大规模的国产替代。而在高端领域，如智能手机、自动驾驶、手表手环等应用，由于产品本身的功耗、灵敏度等性能不足或设计中没有满足消费级或车规级功能安全等要求，国产产品尚未整体迈入高端领域的门槛，需要国内公司在研发中有更大的投入，尽快突破门槛性要求，进入更多高端市场。

（3）卫星导航系统具有先天的脆弱性和局限性

卫星导航系统具有先天的脆弱性和局限性。首先，导航卫星发送的导航信号要穿过大气层、电离层才能到达位于地面、空中的用户接收设备，卫星导航服务必然受到大气层、电离层变化的影响；其次，导航信号还可能因为建筑物、山体等遮蔽物造成反射，因此地面接收设备接收到信号常常是经反射的信号，而不是卫星直接播发的信号。

八、竞争格局

由于涉及国家核心技术、国防安全等因素，我国北斗卫星导航系统的卫星与运载火箭，分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制生产。地面段的主要功能为追踪及控制北斗导航卫星，其中包括主控站、注入站、监测站以及地基增强系统建设等基础设施；在地面段，由中国兵器工业集团和阿里巴巴集团共同打造的千寻位置网络有限公司负责国家北斗地基增强系统“全国一张网”的建设和运营，由中国电信、腾讯等公司合作建立六分科技和中国移动也已经加入布局，提供高精度时空服务。用户段是导航定位服务的最终落脚点，也是企业角逐的重点市场，已形成上中下游的完整的内循环产业链，上游涉及芯片、天线、板卡等，中游为终端设备，可广泛用于农业、交通等领域。

九、发展趋势

1、导航卫星性能持续提升

未来，我国为保持北斗卫星导航系统的性能优势，将不断加强研发投入，提升导航卫星各方面性能，如2023年12月发射的第57颗、58颗北斗导航卫星，与前期MEO组网卫星相比，在全球短报文通信容量、星载原子钟技术、有效载荷智能化等方面，功能性能进一步升级，入网工作后将进一步提升北斗系统可靠性和服务性能，对支撑系统稳定运行和规模化应用具有重要意义，为下一代北斗卫星的设计奠定基础。

2、卫星导航系统应用场景更加多元化

国家“十四五”规划明确提出了大力推动北斗规模化应用，促进北斗产业高质量发展的要求。在大众应用市场方面，2023年北斗系统进一步融入百姓的日常生活，让大众更加“有感”，形成了更多应用场景，有力拓展了北斗大众市场的应用规模。随着北斗应用的泛在化、嵌入化、隐形化、标配化和业务化发展，未来更多的市场需求将从对定位导航授时技术及综合位置服务的需要，逐渐转变为对时空信息采集与服务的需要，这会使北斗应用规模不断壮大，应用场景和模式变得更加多元化，市场也将被重新定义，形成以时空信息获取、处理和服务为主的新经济形态。