北斗导航系统发展对卫星互联网发展的启示

我国卫星互联网建设兼具必要性和紧迫性，本文参考中国北斗卫星导航系统的发展历程及产值构成，进一步讨论我国卫星互联网发展趋势，探寻行业机会。

01
中国北斗卫星建设情况
中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自主研发的全球卫星导航系统，经过多年的发展，已成为全球四大卫星导航系统之一。北斗系统的建设分为三个阶段：北斗一号系统（试验系统）、北斗二号系统（区域系统）和北斗三号系统（全球系统）。
北斗系统的建设历程
01
北斗一号系统
1994年开始研发，2000年12月发射了第一颗北斗导航试验卫星，2003年完成北斗一号系统，主要服务于中国及周边地区。
02
北斗二号系统
2004年启动，2012年完成，覆盖亚太地区，实现区域服务。
03
北斗三号系统
2015年开始全面建设，2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗系统成为全球覆盖的导航系统。

图1：三代北斗系统指标对比
来自：北斗卫星导航系统网站
截至2024年，北斗系统已部署了30余颗卫星，提供定位、导航、授时和短报文通信等多种服务，覆盖全球，定位精度达到2.5-5米，授时精度优于20纳秒。
02
国卫星导航与位置服务产业发展现状
根据2024年5月19日中国卫星导航定位协会发布的《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5362亿元人民币，自2006年以来呈现快速增长趋势。

图2：2006年-2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值
来自：中国卫星导航定位协会《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》
其中，核心产值（与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等）达1611亿元人民币，占总体产值30.04%。关联产值（由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的产值）3751亿元人民币，占总体产值69.96%。
随着“北斗+”和“+北斗”的不断发展，卫星导航与位置服务产业生态圈不断扩大。截至2023年底，我国卫星导航与位置服务领域相关的企事业单位总数量已接近2万家，从业人员总数近百万；在境内上市的业内相关企业（含新三板）总数为90家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总体产值的8.93%左右，北斗产业培育了北斗星通、海格通信等一众优质企业。
截至2023年底，中国卫星导航专利申请累计总量（包括发明专利和实用新型专利）已突破11.9万件，继续保持全球领先。
国内北斗应用市场正不断扩大，“北斗+”和“+北斗”在各领域的应用进一步深化，应用场景进一步细分，应用规模及质量进一步提升。
北斗系统已服务全球200多个国家和地区用户，具有北斗功能的移动终端在全球移动终端的覆盖率已超过50%。北斗已进入民航、海事、移动通信、测量测绘、航空航天、全球搜救等领域十余个国际组织相关标准，北斗产品、技术和服务得到了更多国际用户的认可，在全球市场中的应用模式更加丰富，应用领域得到不断拓展。
同时，北斗国际影响力的持续提高也将带动北斗海外应用发展，国内北斗产业链企业大力拓展海外市场，相关营收增长显著，同比增速达到15%。预期今后几年，我国卫星导航与位置服务产业将重新步入发展快车道。

图3：2023年卫星导航与位置服务重点应用场景产值规模占比
来自：中国卫星导航定位协会《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》
北斗产业持续推进技术创新工作，北斗相关芯片、模块、天线等系列基础产品不断迭代升级，性价比持续提升，实现亿级量产规模。
国家积极推进研发北斗导航与低轨卫星、惯性导航、移动通信、视觉导航等多种技术手段融合的基础产品，增强应用弹性，提升应用体验。
03
展望中国卫星互联网发展
中国的卫星互联网建设是“新基建”战略的重要组成部分，旨在弥补地面网络覆盖的不足，尤其是在边远和农村地区。
我国已规划多个卫星互联网星座计划，其中计划规模较大的是星网GW星座（星网集团，12992颗）和G60千帆星座（上海垣信，一期规划1296颗，远期规划12000颗）。
借鉴北斗系统的多年发展经验，中国在全球卫星导航领域的地位不断提升，北斗系统成为全球卫星导航系统四大供应商（BDS、GPS、GLONASS、GALILEO）之一。未来，中国卫星互联网建设预计将呈现以下几个趋势：
1. 全球覆盖：北斗系统分为三步走计划逐步完成了被动卫星部署，完成了从无到有、从覆盖中国地区到全球覆盖的建设工作。截至2024年5月，Starlink在轨卫星6505颗，提供的卫星互联网通信已经可以覆盖全球超过75%地区，我国远期计划超过4万颗卫星势必是瞄准全球互联网通信市场。
2. 技术创新：北斗系统从部分核心组件依赖进口到100%国产化，实现了各项核心技术的突破。卫星互联网的发展离不开全体航天人技术突破的努力：一方面，随着技术进步，卫星通信的带宽和速度将大幅提升，星间通信、卫星与地面网络的融合将更加紧密，形成天地一体化的信息网络；另一方面，卫星互联网产业上下游技术将进一步释放到民用市场级应用中，带动通信、导航、军用等其他产业协同发展。
3. 上下游产业链：卫星互联网组网的卫星数量超出北斗卫星好几个量级，除关注卫星互联网的卫星核心零部件和应用端等上下游产业链机会以外，还重点关注商业航天火箭的行业发展机会。
4. 商业应用：卫星互联网将广泛应用于物联网、智能交通、应急救援、海洋和航空等领域，推动数字经济的发展，特别是在偏远和农村地区，将有效弥合数字鸿沟。
5. 应用场景扩展：随着技术的不断进步，卫星互联网将与北斗、5G、物联网、大数据等新兴技术深度融合，应用场景将不断扩展。例如，在智慧城市建设中，卫星互联网可以提供稳定的网络连接，北斗系统则可以提供精准的位置信息，助力交通管理、环境监测等领域的发展。
6. 国际合作与竞争：在国际层面，中国的卫星互联网和北斗系统均面临来自其他国家和地区的竞争与合作。卫星互联网层面，美国的Starlink、欧盟的Galileo等系统都是强有力的竞争者。然而，通过国际合作与标准互认，中国的卫星互联网也有望在国际市场中占据一席之地，为全球用户提供多元化的选择。
04
结 语
中国北斗卫星导航系统和卫星互联网建设的成功，标志着中国在空间技术和信息化领域取得了重大突破。未来，中国将继续推进卫星导航和通信技术的创新发展，增强全球竞争力，为全球用户提供更加优质的服务。这不仅有助于提升中国的国际地位，也将推动全球信息化进程的加速发展。
参考材料
中国卫星导航定位协会《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》
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