卫星导航系统及产业现状和发展前景研究及应用

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1、卫星导航系统及产业现状和发展前景研究曹冲*曹冲，中国电波传播研究所研究员，《全球定位系统》编委会主任委员，中国全球定位系统技术应用协会咨询中心主任，近十多年来主要从事卫星导航应用技术及其产业化研究。摘要：本文主要研究卫星导航系统和产业发展的现状与前景，从卫星导航的重要性论述到产业市场的规模预测，进行了全面研究分析。卫星导航三大转折趋势代表了系统和产业的发展总方向。文章揭示了产业的四大特点，和所面临的具有挑战性的四大现实，以及创新思维；同时系统地阐述了卫星导航市场及其关联产业，并进行了前景预测和应对策略的分析研究，还提出了结论建议。关键词：全球导航卫星

2、系统（GNSS），产业化，大众市场，专业市场，产业链一、概述GNSS(全球导航卫星系统)，又称天基定位、导航、授时（PNT）系统，其关键作用是提供时间/空间基准和所有与位置相关的实时动态信息，业已成为国家重大的空间和信息化基础设施，也成为体现现代化大国地位和国家综合国力的重要标志。它是经济安全、国防安全、国土安全和公共安全的重大技术支撑系统和战略威慑基础资源，也是建设和谐社会、服务人民大众、提升生活质量的重要工具。由于其广泛的产业关联度和与通信产业的融合度，能有效地渗透到国民经济诸多领域和人们的日常生活中，成为高技术产业高成长的助推器，成为继移动通信

3、和互联网之后的全球第三个发展得最快的电子信息产业的经济新增长点。由于其应用与服务的大众化、全球化特质，以及和通信与网络产业良好的互补性、融合性优势，因而具备成长为巨无霸产业的所有有利条件，值得指出的是，目前我国正处在其产业爆发性增长的孕育期。据国外专业咨询公司预测，2008年全球具备卫星导航功能的GSM/WCDMA移动电话年销量达到7800万台左右，至2014年则可能达到7.7亿台，占当年全球手机总销量的55%。如果包括基于其它空中协议（如CDMA和iDEN）的GPS手机在内，届时达到9.6亿台，占当年手机销量的60%。届时大约有三分之一的销售量在中

4、国。对于卫星导航产业而言，中国的最大优势是有庞大的内需市场，中国移动通信市场规模现已名列全球第一(2008年用户总数超过6.412亿户)，汽车销售市场也已跻身世界第二，2008年我国汽车产销双双超过930万辆，分别达到932.36万辆和936.33万辆。而移动通信和汽车产业两大市场恰恰是卫星导航的主流应用市场，预计3年左右时间内我国将形成年产值超过1000亿元的卫星导航应用与服务产业整体规模。由于GNSS系统在国家安全和经济与社会发展中有着不可或缺的重要作用，所以世界各主要大国都竞相发展独立自主的卫星导航系统。预计在2020年前，全世界将有四大全球导

5、航卫星系统(GNSS)，它们是：现有的美国GPS和俄罗斯GLONASS，欧盟计划在2013年建成的“GALILEO（伽利略）”系统，以及我国正在建设的第二代卫星导航系统(Compass计划分为两步走，先建区域系统，后建全球系统)。GNSS实际上泛指卫星导航系统，包括全球星座、区域星座，及相关的星基增强系统。除了上述的四个全球系统及其增强系统(美国的WAAS、欧洲的EGNOS和俄国的SDCM)外，日本和印度等国也在建设其自己的区域系统和增强系统，即日本的QZSS(准天顶卫星系统)和MSAS(多功能卫星增强系统)，印度的IRNSS(印度无线电导航卫星系统

6、)和GAGAN(GPS与GEO静地增强导航)，以及尼日利亚运用通信卫星搭载所实现的NicomSat-1星基增强。二、全球导航卫星系统与产业进入重大转折阶段1．全球导航卫星系统发展简史全球导航卫星系统起源要追溯到1957年前苏联发射第一个人造地球卫星，由它发现了多普勒定位原理，推动产生了美国的海军导航卫星系统--子午仪(Transit)，进而出现了美国的GPS和苏联的GLONASS。1973年GPS被批准立项，1978年发第一颗卫星，至今已过30年。从1995年GPS宣布投入完全工作阶段起，也已经有20多年，目前和今后3-5年内它仍将是全球唯一的全功能

7、稳定运营的卫星导航系统。由于卫星导航系统具有广泛的应用范围，能深入到国民经济许许多多领域，能进入人民生活的方方面面，能产生巨大的经济和社会效益。而这一切应归功于GPS的产生和应用，GPS是技术的成功范例，从军民两用的视点来看，它对军事和民用世界的影响，远远超出20世纪70年代当时系统设计者的构想。作为军事系统，GPS在海湾战争、阿富汗战争科索沃战争和伊拉克战争中经受了一系列实战考验，无可争辩地证明了其“军力倍增器”的强大作用。作为民用系统，它远远出乎系统开发者的意料之外，在商业市场和大众消费领域，显示出极其强劲的高速发展势头，应用面之广大，服务层之深

8、入，反响之强烈，前景之良好，均让人叹为观止。这堪称是美国军方继互联网之后，对民用世界的第二个最重要的贡献。1