2022年导航行业产业应用分析 积极拓展车载高精定位

根据欧洲全球导航卫星系统局的预测，来自设备和服务的全球 GNSS 下游市场收入 将从 2019 年的 1500 亿欧元，增长至 2029 年的 3250 亿欧元，复合年增长率为 8%。

公路与消费领域将是 GNSS 未来核心收入来源，预计公路和消费占 2019-2029 年GNSS 累计总产值的 93.3%。其中，公路领域包括自动驾驶，车队管理、ADAS、车载终 端；消费领域包括基于位置服务的智能手机、平板电脑等数据收入。其他领域中，预计地 理测绘和农业占据 50%以上收入。

华测导航重点布局的四大应用领域，包括建筑与基建、地理空间信息、资源与公共事 业、机器人与无人驾驶，这四大领域又可具体落到五大应用场景，分别为测量测绘、位移 监测、精准农业、无人机/船、自动驾驶。其中，测量测绘和位移监测是公司传统主业，公 司技术领先、份额持续提升，海外有望持续带来全新增量市场。精准农业、无人机/船是公 司重点发展的战略业务，是将高精度导航定位技术与不同行业的深度融合，长期增长可期。 自动驾驶场景是公司的全新业务布局。未来，公司将积极布局车规级 GNSS SOC 芯片、 高精度车规级 IMU 芯片、全球 SWAS 广域增强系统及持续投入优化核心算法，为客户提 供更有竞争力的产品与解决方案：

1. 场景一：测量测绘

测量测绘与空间地理信息产业，是现代测绘技术、信息技术、计算机技术、通讯技术 和网络技术相结合而发展起来的综合性产业，包括传统测量测绘产业、GIS（地理信息系 统）产业、卫星定位与导航产业、航空航天遥感产业的专业应用，还包括 LBS（基于位置 服务）、地理信息服务和各类相关技术及其应用。

RTK 是测量测绘应用的关键技术。RTK（Real Time Kinematic）实时动态测量技术， 是基于载波相位观测值为基础的实时动态定位技术，由基准站接收机、数据链、流动站接 收机三部分组成。流动站通过接收卫星信号及基础站所传输数据，利用相对定位原理在系 统内组成差分观测值，能够实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米 级精度。RTK 技术产出实时定位精度，大大提高作业效率，可用于大地测量、工程测量等 各种控制测量以及地形测图等。

华测导航测绘与地理信息业务主要由 RTK 测量测绘设备与位移监测解决方案组成。 其中 RTK 测量测绘是华测重要业务支点，占公司业务总营收约 40%，主要覆盖自然资源、 交通、电力、应急等行业，为提供客户位置信息数据采集设备和系统解决方案。

公司测量测绘产品多样，核心竞争力突出。华测核心产品高精度 GNSS 接收机，兼容 四大全球性系统卫星信号，采用差分定位技术，提供亚米级至毫米级的定位服务，搭配以 RTK 系列软件与 GNSS 云服务等系统为核心的软硬件综合生产平台，可广泛应用于工程 施工、精密测绘中，目前已成功应用于我国三江源大型科考、南极科考、珠峰高程测量。 公司 RTK 产品多样，推陈出新，“惯导口袋 RTK”，设计精巧便携，集成惯导模块，实现 免对中测量，大幅提升作业效率；新一代 5 星 16 频 RTK 产品，首创“轨道双交修正技术”， 卫导+惯导双重检核修正，突破复杂场景信号问题，增强抗磁场影响能力，能够修复飞点 精度至 5cm。此外，作为公司工业级北斗终端产品，GIS 数据采集器支持单点定位和差分 定位，精度高、续航长，实现实时定位、人员监管、数据采集和回传等功能，可在自然资 源、电力等多个行业应用中提供完善的解决方案。（报告来源：未来智库）

国内卫星导航测量测绘行业历经“进口、国产替代、产品出口”的发展历程，目前国 内厂商主要为华测导航、南方测绘、中海达、合众思壮等，而海外厂商则以天宝为主。

华测导航近年不断加强 RTK 业务产品渠道开拓，市占率实现突破，截至 2021 年 6 月末，公司传统测绘终端设备营收占据国内行业首位。全球范围来看，据欧洲全球导航卫 星系统局（GSA）2019 年发布报告，GNSS 作为全球少数逆势上涨产业之一，未来仍将 保持稳定增长。

高精度 GNSS 接收机海外空间广阔。据 GSA 预测，2029 年 GNSS 全球接收机出货 量将达 28 亿台，较 2019 年增加近 10 亿台，全球 GNSS 设备总装机量将达 100 亿部。 其中，GNSS 单机价值在 5-150 欧元范围内的交通运输市场将成为主要增长点，预计保持 6%的年增长率，市场增量可期；手机和可穿戴设备市场由于全球智能手机使用寿命增加、 替换周期变长，增速趋缓；价格在 150 欧元以上的高精度 GNSS 接收设备占全球出货量 约 3%左右，预计全球市场空间由当前约 540 亿美元增加至 2029 年 840 亿美元。

2. 场景二：位移监测

灾害位移监测通过对地质灾害高风险或频发区域进行监测预警，能够将地灾防治从 “事后处理”有效转变为“事前预警”。能够极大减少生命与财产损失。近年来，伴随极 端天气频发，我国泥石流滑坡等地灾损失严重。据自然资源部地质勘查管理司披露，2020 年全国发生 7840 起地质灾害，直接经济损失 50.2 亿元，同比增长 26.8%，2021 年全国 共发生地质灾害 4772 起，伴随地灾位移监测逐步推广，共成功预报地质灾害 905 起，避 免直接经济损失 13.5 亿元。据智研咨询，位移监测系统（主要应用于安全监控和健康监测） 市场随着国家在地质灾害监测领域及尾矿库安全的高度重视保持超过 20%的年均增长。

公司位移监测解决方案成熟、经验丰富。公司基于物联网+北斗高精度定位核心技术， 已开发出针对不同行业应用的系统解决方案，可全天候、全天时获取被监测对象的三维形 变、裂缝、降雨量等感知数据，广泛应用于地质灾害、矿山安全、交通高边坡监测、水利 水电监测等。公司位移监测经验丰富，参与制定自然资源部地质灾害防治三年行动方案全 国标准技术指南，通过多渠道合作，不断推广普适地灾监测方案，在四川、重庆、贵州、 云南、陕西、广东等多个省份应用，成功预警四川茂县渭门镇滑坡、腾冲市黄瓜菁滑坡监 测等灾害。近年来，公司陆续中标多个地灾检测项目，市占率保持领先。

位移监测市场前景广阔。据自然资源部数据，截至 2020 年底，全国已发现地质灾害 隐患点达到 33 万多处，如按照单个监测点项目 15 万元左右测算，则预计地质灾害监测市 场空间约 500 亿元。此外，监测范围或将进一步拓宽，涵盖高速公路的边坡监测、大型桥 梁的监测、水泥大坝、危楼监测等形变监测，据上海产业技术研究院估计，2020 年国内 形变监测市场规模达到 42 亿元，同比+23.5%。未来，形变监测有望为监测市场带来新增 量。

3. 场景三：精准农业

农机自动导航有利于提升标准化作业，增强土地利用率、农机作业效率以及降低劳动 强度。现阶段我国农机自动驾驶渗透率极低，根据国家统计局数据，2019 年全国大中型 拖拉机保有量 443.87 万台，北斗农机自动驾驶渗透率不到 1%，相较美国 40%、欧洲 8% 的渗透率，有较大提升空间。

政策补贴推动智能农机产品普及，农机自动驾驶渗透率有望提升。近年，国家陆续引 发相关通知，大力支持自动导航、推动农机智能化普及：明确指出推广使用智能终端和 应用智能作业模式，深化北斗系统在农业生产中的推广应用，并将部分重点补贴测算比例 从 30%提高至 35%；2025 年 推广应用加装北斗终端的农业机械不少于 50 万台。根据农业农村部数据，2020 年农机自 动驾驶系统销售 1.7 万套，同比增长超过两倍，受益于国家农机补贴政策、北斗系统不断 升级以及土地流转面积增加，未来我国农机自动驾驶系统或将维持高增长，预计 2025 年 农机自动驾驶销量达 11.5 万套。

华测导航于 2013 年开始布局农机自动导航，在精准农业领域积累深厚，已牵头或参 与起草农机导航国家标准 2 项，其“领航员 NX100”产品荣获第十七届中国国际工业博览 会首届空间信息产业暨北斗导航技术应用展产品金奖。公司基于北斗/GNSS/INS 组合导航 定位技术，开发出北斗农机自动导航控制系统、卫星平地系统、农机生产信息化管理平台、 土地整平解决方案、智能喷雾控制解决方案等，可实现智能作业机械集成和多机作业远程 交互与共享，大幅提升农业作业效率。2021 年，公司新品“领航员 NX510 北斗农机自动 驾驶系统”推出，在此前基础上简化安装，提升性能，作业精度达 2.5 厘米。伴随市场渗 透率上升，农机领域有望助力公司营收增长。

4. 场景四：无人机/船

无人船助力水文勘探与数据采集。公司无人船以高精度组合导航、自动控制技术为核 心，结合通信、雷达避障、视觉测距等技术，以无人船为载体，可同时搭载声纳、多波束、 激光扫描仪等传感器设备进行水下、水上测绘，成为水文测验、洪水应急监测的市场首选， 广泛应用于全国各大水文站的流量监测、水上水下地形测绘等项目。2021 年，公司无人船在河南省 特大暴雨灾害中，帮助进行河底高密度点云采集，为救援队伍提供必要数据支持。

此外，公司基于 GNSS+INS 的高精度组合导航技术和无人机研发技术，开发出的航 测无人机产品和包括纯电动垂直起降固定翼无人机和多旋翼无人机等，可同时搭载倾斜相 机、激光雷达、三维激光扫描仪等装备，应用于建筑规划、勘察测绘、交通、电力、林业、 水利等行业。华测导航无人测绘方面优势显著，三维激光雷达系统可在无人机、无人船、 无人车上灵活应用，打通了整个立体三维扫描测绘的工具链。据弗若斯沙利文预测（转引 自 CSDN），2024 年中国测绘与地理信息工业无人机市场规模可达 449 亿元，呈持续增长 态势。

5. 场景五：自动驾驶

公司提供高精度组合导航方案

在自动驾驶场景，公司主要提供高精度组合导航模组（卫星导航+惯性导航）。目前， 公司已经掌握了高精度定位算法、紧耦合算法、SWAS 广域增强系统、惯导标定等行业领 先的核心技术，可为乘用车自动驾驶提供完整的高精度定位解决方案。

目前，公司乘用车应用获车规标准认证，成为哪吒指定合作伙伴。目前，公司已经通 过 IATF16949 车规标准认证，可为车企、自动驾驶方案商提供端到端的满足 ASIL-B 要 求的车规级高精度定位解决方案，并与哪吒汽车和浙江省某车企达成合作，成为其自动驾 驶位置单元业务定点供应商，项目周期为2021年至2026年，目前处于量产前的开发阶段。

GNSS 和 IMU 是组合导航的核心

GNSS+RTK 提供厘米级定位。卫星导航（Global Navigation Satellite System，简称 GNSS）其通过 4 颗卫星解决可接收机与卫星原子钟间所存在的同步误差，同时解出经纬 度、高程与时间，能在地球表面或近地空间的任何地点，为用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息。然而由于卫星工作易受到多种因素干扰，比如卫星信号穿过电离层、 对流层时会发生折射，极小的时间偏差都会导致定位出现很大的误差，仅依靠卫星定位无 法满足精度要求，有时会出现高达几十米的误差。RTK 差分技术通过地面基准站网提供差 分修正信号，在地基增强站几十公里内，对流层、电离层对卫星定位误差的影响相似，因 此范围内终端通过接受基准网站差分信号便可消除偏差、提高卫星导航精度，优化后定位 精度可以从毫米级至亚米级不等。

惯性导航系统可实现自主导航定位，不依赖外界信号。惯性导航（Inertial Navigation System，简称 INS）是利用惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，简称 IMU）测量 载体的比力及角速度信息，结合给定的初始运动条件，与全球导航卫星系统（GNSS）等 系统进行信息融合，从而实时推算速度、位置、姿态等参数的导航设备，可以输出完备六 自由度数据。基于该技术的惯性导航系统可装备于运载体（如飞机、船舶、汽车、无人机 等）并用于实现导航定位，该方法不向外部辐射能量、不依赖于外界信号，因而具备强自 主性。

IMU 的核心零部件为加速度计和陀螺仪。从组成上来看，IMU 通常由惯性传感器加速 度计、陀螺仪以及其他部件（磁力计、压力传感器等）组成。通常情况下，每套 IMU 装置 包含 3 组陀螺仪和加速度计，分别测量三个自由度的角加速度和线加速度。陀螺仪用以获 取运动体的角速度并测量其角度变化，加速度计用以获取运动体的线性加速度并测量其速 度变化，惯性导航解算软件通过积分运算、姿态矩阵计算等方法计算出地理坐标系下运载 体的速度、位置和姿态。

GNSS+IMU(卫惯组合)构建高精定位方案，高冗余度保障自动驾驶安全。GNSS+RTK 在卫星信号良好时可提供厘米级定位，但当车辆在受建筑物、高架、隧道遮挡等卫星信号 弱场景下，定位精度大幅下降。IMU 即使在复杂工作环境中或极限运动状态下也可准确定 位，但其存在误差累计问题。此外，GNSS 更新频率低（仅 10Hz，延迟达 100ms），不足 以支撑实时位置更新，IMU 的更新频率＞100Hz（其延时＜10ms），可弥补 GNSS 的实时 性缺陷。因此，GNSS+IMU 成为目前常见的组合导航方案，两者互补，满足定位精度和 稳定性，搭配车身传感装置与高精地图形成高冗余精准定位，极大保障自动驾驶安全性。

产业链方面：卫星导航及惯性导航上游主要为各类元器件，卫星导航主要为芯片、天 线、板卡等核心器件，而惯性导航为陀螺仪、加速度计等传感器；中游主要为 GNSS、INS 模块生产企业及组合导航系统集成商；下游主要为军工领域（航天、导弹）和民用领域（自 动驾驶、无人机）。

车载高精定位市场有望快速增长

自动驾驶汽车维持高增长，L2 发展迅猛，L3 及以上渗透率有望快速提升。2020 年 2 月，发改委、工信部等 11 个部门联合印发《智能汽车创新发展战略》，指出智能汽车已成 为全球汽车产业发展的战略方向，到 2025 年，我国标准智能汽车的技术创新、产业生态、 基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系将基本形成，实现高度自动驾驶的智能汽 车在特定环境下市场化应用。车用无线通信网络（LTE-V2X 等）实现区域覆盖，新一代 车用无线通信网络（5G-V2X）在部分城市、高速公路逐步开展应用，高精度时空基准服 务网络实现全覆盖。IDC 预计，2021 年拥有自动驾驶（辅助）功能的汽车数量共 3605 万 辆，其中：

L1（部分驾驶辅助）：L1 级自动驾驶以基础的驾驶辅助功能为主（如定速巡航）， 目前在全球范围内已得到一定普及。IDC 数据显示，2021 年实现 L1 级别辅助驾 驶功能的汽车达到 2392 辆，渗透率已达 27.8%。

L2（组合驾驶辅助）：L2 级别自动驾驶包含 ACC 自适应巡航、LKAS 车道保持 辅助、AEB 自动刹车辅助、全自动泊车等一系列高级驾驶辅助功能。目前 L2 级 别自动驾驶发展迅猛，IDC数据显示，2021年出货量已达 1204万辆，同比+34%， 渗透率 14%，预计 2024 年出货量将达到 1843 万辆，2020-2024 年 CAGR 近 20%，发展迅猛。

L3 及以上（高阶自动驾驶）：达到 L3 级别后，自动驾驶系统将负责主要的动态 驾驶任务，驾驶员只需要在系统发出接管请求时进行接管。L4 级别可在有限制条 件下执行全部动态驾驶任务；L5 级别则客替代驾驶员自动执行全部动态驾驶任务。 根据 IDC 数据，2021 年 L3 及以上自动驾驶出货量 8.4 套辆，预计 2024 年出货 量将达到 86 万辆，2021-2024 年 CAGR127.9%，2024 年渗透率提升至 1%，预 计 2025 年开始渗透率将快速提升。

卫惯组合系统优势互补，有望成为 L3 级别以上自动驾驶主流定位方案。在 L3 级别的 自动驾驶中，系统将负责主要的动态驾驶任务，驾驶员只需要在系统发出接管请求时进行 接管，属于高级别自动驾驶范畴，需要充分发挥高精度定位技术进行辅助。而目前自动驾 驶获得定位的技术有三种：GNSS-RTK 定位、环境特征匹配、惯性定位。三种定位各有优 劣势：（1）卫星定位可实现全球、全天候、全天时定位，绝对位置准确；（2）环境特征匹 配定位可获得周围环境的 3D 信息，但传感器会受到天气、环境、光线等的影响；（3）惯 性导航具有较强的自主性，不依赖于外部信息，也不受外界电磁干扰的影响，数据更新频 率高，且是所有定位技术中最容易实现与其他传感器提供的定位信息进行融合的主体。惯 性导航作为定位信息融合的中心，将视觉传感器、雷达、激光雷达、车身系统信息进行更 深层次的融合。

卫星定位与惯性导航组合起来，优势互补，能够实现准确又实时的位置更新，为决策 层提供精确可靠的连续的车辆位置、姿态信息，有望成为 L3 以上的自动驾驶主流定位方 案，多家智能汽车主机厂及自动驾驶科技公司均已采用。伴随未来 L3 级别自动驾驶渗透 率的不断提高，卫惯组合系统互补优势将得到重视。乘用车方面，目前已有小鹏、埃安等 多车型在其量产车型上搭载配置惯性导航的高精度定位单元；商用车方面，滴滴、京东、 美团等已在无人设备场景中开始应用，Waymo、Apollo、小马智行等专注于 L3-L4 的自动 驾驶科技企业亦在其高级别自动驾驶方案中采用惯性导航作为自动驾驶标配硬件。

车载惯性导航打开民用领域需求，中国车载惯导市场远期空间超 500 亿。当前，惯导 技术主要应用于军工领域。据智研咨询测算，2019 年中国惯性导航市场规模约 174 亿元， 其中军用惯导占比约 82%，但随成本下降及自动驾驶普及，惯导有望拓宽民用领域需求。 目前惯性导航单车价值量在 1000-2000 元左右（根据其不同精度），L3 及以上自动驾驶渗 透率仍较低。我们预测到 2025 年中国 L3 及以上自动驾驶渗透率可达 26%，若假设其单 车价值量为 1500 元/个，L2 及以下车辆不使用，L3 及以上车辆配置 1 个，则 2025 年中 国惯性导航市场规模可达 134 亿元。若假设 L3 及以上自动驾驶渗透率达到 100%，则中 国惯性导航的远期市场空间有望达到 570 亿元。作为自动驾驶的标配产品，车载卫惯导航 系统市场空间有望快速扩大。（报告来源：未来智库）

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）