杨元喜：我国卫星导航产业链的发展思考——需求与现状

杨元喜，中国科学院院士，大地测量学家，相关观测抗差估计系列理论体系和自适应抗差导航定位理论体系的原创者。西安测绘研究所研究员，长安大学双聘院士。现任中国卫星导航应用管理中心研究员。

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施，我国高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。在信息化建设、经济发展和位置服务等“三方需求”的牵引与推动下，我国的北斗卫星导航系统的产业链正在形成，市场逐渐细化，已经与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲的GALILEO卫星导航系统构成了“四分天下”的局面。

三方需求，推动发展

过去人们一提到信息化首先想到的就是通信。然而，杨元喜院士认为，在所谓的信息化时代，80%以上的信息直接或间接的与时间与空间有关。如何解决这两大问题，才是信息化建设所面临的真正挑战。卫星导航能够提供高精度的位置、速度和时间等基础信息。因此，杨元喜指出，卫星导航是国家信息建设的基础设施，是国家安全、现代国防和综合国力的重要组成部分。我国北斗卫星导航系统建设的首要出发点和落脚点，就是要满足信息化建设对时间和空间信息的实际需求。

其次，就国家经济发展的需求而言。我国经济正在进入高速发展时期，卫星导航应用具有高科技、高投入、高附加值、高成长性等特点。作为高技术产业，其联动效应极强，与通信、互联网等产业相互融合，能够生成大量新技术、新系统、新产品和新服务。因此，北斗卫星导航系统的建设将有助于我国实现多种产业向服务型结构转型，推动产业结构升级，改造一系列系列传统产业，加快经济发展方式的转变。杨元喜认为，卫星导航产业是我国国家战略型新兴产业，是新的经济增长点，是国民经济未来发展的支柱型产业之一。

最后也是最重要的一点，杨元喜认为，卫星导航系统是满足各种载体和应用对位置服务需求的唯一手段。首先，我们日常生活的各种载体离不开导航。行人借助地图指路，从极其不规则的地形到规则的地图，其中最核心的一步就是定位。汽车通过各种卫星导航系统和地理信息系统引导，飞机和舰船利用无线电、航标、天文仪器等进行导航。而其他载体如导弹、坦克、火车、空中运载武器、舰船等等，也都需要导航。其次，气象应用、地质勘探、道路交通管理、铁路智能交通、测绘、渔业、电信、水利、森林防火、减灾救灾、国家安全以等诸多领域都需要卫星导航系统提供位置服务。在北斗卫星导航系统的论证阶段，国家地震局地震研究所的一位研究员在论证报告中就指出，北斗系统将成为我国震后抢险救灾的生命线。大地震后，所有的有线系统都可能失去功能，而北斗系统作为一个卫星监视系统既可以及时报告位置信息，又可以提供稳定通信。更重要的是，一个国家必须有自己独立的坐标系统，要确定这个坐标系统，卫星导航是最重要的手段之一。此外，基于卫星的交通服务系统是多部门管理决策的核心手段和主要依据。 因此，在以上“三方需求”的牵引与推动下，我国北斗卫星导航系统经过20几年的发展建设，已经具备向我国大部分地区提供初始服务的条件。

四分天下，力求突围

目前全世界有四套卫星导航系统：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO以及我国的北斗系统（Compass）。杨元喜认为，我国北斗卫星导航系统应该在国家政策、专项应用和专项资金的扶持下，充分利用自身优势，明确建设重点，瞄准大众化应用，抓住时机，突破垄断，抢占市场，在应用产品和服务产品两大领域，形成经济和社会效益。

杨元喜指出，以上几个国家的政府对卫星导航系统的建设都极为重视。其中，美国防部规定，自2000年9月30日以后，任何飞机、舰船、装甲车辆等都必须配备GPS接收机。2000年5月1日，美国总统下令取消选择可用性（SA）政策，推动GPS民事规模化应用。此外，美国“E911”行政命令还要求2007年前手机必须具备定位功能。俄罗斯在2005年发布的《2006~2015年航天发展规划》中规定，航天、军事和政府部门必须使用GPS/GLONASS设备，并逐步向以GLONASS为主过渡，积极谋其使GLONASS成为定位导航授时（PTN）全球基础设施。2007年，俄罗斯政府取消了GLONASS的民用精度限制，促进了该系统的商业使用。2009年，俄罗斯又以法律形式规定：武器装备、军用设备、运输设备（船只、飞机、危化品汽车）必须使用GLONASS。2010年，俄总统要求2012年年底前俄罗斯境内的所有急救站都必须配备GLONASS设备。

我国早在20世纪80年代到90年代，就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施北斗卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为北斗卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的北斗卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统）；第三步是到2020年，建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

杨元喜指出，与其他三大系统相比，我国北斗系统的特点是，具有位置报告功能，局域增强功能和双向时间传递功能。其中，位置报告功能有利于实现对危险品运输、无人机等方面的管控，分级服务，生命救援，减灾防灾应用，以及与其他信息系统的融合集成（如渔业、运输、交通、航空、通信等）。局域增强功能对亚太地区用户的多模多频导航定位具有重要的支撑作用。双向时间传递则能够大幅度提高授时精度。

在卫星导航系统的整个产业链中，杨元喜认为，我国国家建设的重点应该是运营服务的核心基础设施。虽然我国在北斗导航芯片、地图、天线等核心部件已经取得突破，具备了基本生产能力，然而，在整个产业链中，基础产品的价值很小，仅占1%，而系统集成和运营服务则分别占58%和41%。因此，我国卫星导航产业链的发展重点绝不是成立各类协会和组织，而是基础实施、基础数据以及服务平台的建设与整合。以连续运行参考站为例，总所周知，连续运行参考站能够提供精密数据，大幅提升系统性能。美国拥有约1450个GPS连续运行参考站（CORS），日本约有1200个，德国约200个，英国约140个，加拿大约48个，澳大利亚约8个。我国各省市、行业GPS连续运行参考站约为2000多个，但多为行业部门独立建设，资源难以共享，整体效益低，而且北斗系统的连续运行参考站几乎仍未空白。

就目前的市场规模而言，市场基本上被GPS垄断，北斗应用规模尚小，但国内市场潜力巨大，处于高速发展期。在军用领域，美军配备GPS设备超过200万台，而我军配备北斗、GPS或GLONASS的总数不足10万台。在民用领域，2009年全球卫星导航市场规模约为660亿美元，而我国国内只有500亿人民币。2010年，北斗系统应用市场的规模仅为20亿，注册用户只有10万，其中农业部就有3万艘渔船安装了北斗终端设备。对比我国现有8000万的汽车保有量、2.77亿的手机用户以及4.2亿的互联网网民而言，我国卫星导航的大众化市场仍存在巨大的发展空间。因此，杨元喜认为，今后3年～5年是大众化应用产业发展的最佳时机，北斗系统应该瞄准市场方向，迅速完成打从面向行业用户向服务大众用户的历史性转型。

需求牵引为我国北斗卫星导航系统发展提供了巨大动力，而系统自身优势与国内大众化市场的规模，也为北斗系统产业链的发展提供了千载难逢的机遇，伴随卫星导航应用在我国的快速发展，导航产业链上企业也将迎来发展的黄金时期。