2019-2020车联网及高精定位发展研究报告.pptx

,2019-2020车联网及高精定位发展研究报告,2019年11月6日,核心观点,事件：10月23日，中国移动启动2019年HAP（高精度卫星定位基准站）设备集采，采购产品为高精度卫星定位基准站，采购规模为基准站设备4400套，项目总预算3.4亿元（不含税）。核心观点高精定位及高精地图的应用是自动驾驶L3及以上级别实现的技术基础。以GNSS为基础引入RTK技术和惯性导航技术，其次随着地基增强和星基增强系统的不断升级，定位的精度将从米级提升到分米级甚至厘米级，能更好的适应沙漠、城市、地下、极端天气等复杂环境，我们认为这些技术的完善与结合是自动驾驶L3及以上级别实现的基础。车联网相关政策持续出台，2020年我国将迎来车联网和智能网联车行业的重要节点，推动车联网未来发展。2020年 后，技术创新、标准体系、基础设施、应用服务和安全保障体系将全面建成，高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和 5G-V2X逐步实现规模化商业应用，“人车路-云”实现高度协同。根据HIS Markit的预测，到2030年，全球L4/L5 渗透率达到15%，L1-L5自动驾驶总渗透率达到65%-70%。高精度定位行业格局较为稳定，市场集中度较高，主要四家企业以北斗卫星定位能力为基，高精度定位领域多产业布 局。主要的四家企业为：中海达、南方测绘、华测导航和合众思壮，按GNSS接收机营收来看，2017年市场规模占比分别为30%/30%/19%和17%。中海达主营“北斗+精准定位”在国内市场份额超过30%，RTK产品出货量达5万台， 持续领跑于同行业可比公司，与合众思壮并列市场第一梯队，其次为华测导航出货量为3.1万台。投资建议这是中国移动第一次采购高精度卫星定位基准站，实属行业标志性事件。随着5G技术的即将商用，未来运营商将开始 积极部署物联网领域，物联网市场空间将逐步打开。我们认为，2019-2022年是高精度市场扩张提速的关键时间窗口，需求端将拉动产业规模迸发，高精度卫星定位有望充分受益。根据各大车企发布的ADAS项目规划，2020年至2021年或将成为自动驾驶车辆的量产元年，伴之而来的 是对于上游刚需设备需求端的拉动，新订单的持续释放将推动高精度市场进一步扩张。我们预测到2025年高精度定 位产品（主要为GNSS+惯性导航产品）的市场规模为120-150亿元左右。建议关注：中海达、华测导航和合众思壮。风险提示：5G建设不及预期，车联网进程不及预期，竞争加剧风险。,目录,一、车联网：智能网联车行业将迎来加速发展拐点，政策持续推进，技术日臻成熟车联网发展驱动力：智能网联化大势所趋车联网相关政策持续落地，政策利好不断车联网核心技术发展：通信技术日臻成熟，中国主导LTE-V2X车联网渗透率持续提升，为5G发展比较明确的方向和领域二、自动驾驶：感知层技术快速发展，高精度定位行业价值凸显自动驾驶核心：机器主导，L3是自动驾驶技术的分水岭自动驾驶市场逐渐走向成熟，主要车企将在2020年逐步推出中高级自动驾驶车辆自动驾驶产业链：高精定位是L3及以上自动驾驶技术的基础自动驾驶中传感器技术的应用：决策与控制的技术基础三、高精度定位：行业景气度向上，龙头企业具备先发优势何为高精度定位？感知层和决策层的重要模块高精度地图+高精度定位技术解决了感知和应用层面的两大难题实现高精度定位的技术倚靠：RTK技术+惯性导航；地基增强+星基增强高精度定位市场竞争格局：四强格局较稳固，龙头有望充分受益高精度定位相关标的,1 . 1,汽车智能网联化大势所趋,1885年，卡尔奔驰发明了世界上第一辆汽车，为世界装上了轮子，在此后的150年，汽车的广泛应用极大的提高了人们的生活质量。随着信息通信技术、人工智能等新技术的蓬勃发展，和其带来的新一次工业革命，给汽车的智能 化、网联化带来了强大推力，车联网、自动驾驶技术应运而生。智能网联汽车：搭载先进的车载传感器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现V2X智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适节能、高效行驶，并最终实现无人驾驶的新一代汽车。,卡尔奔驰发明世界 上第一辆汽车,福特公司搭建起第 一条汽车生产线,第一个装空调的 汽车诞生,本田推出第一 个汽车导航仪,特斯拉开启电动 汽车狂潮,ADAS、智能驾驶智能网联车车联网,图：汽车进化史,车联网发展奠定智能网联车未来,什么是车联网？以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，实现车与人、车 与车、车与路、车与服务平台等的全方位网络连接（ V2X ），提升汽车智能化水平和自动驾驶能力，从而提高交通效率。5G将是车联网发展的重要抓手。车联网技术的发展和通信技术 的演进息息相关。5G网络的高可靠、高带宽、低延时等特性， 将补齐车联网、自动驾驶在通信网络层的技术缺口，提升了车 辆对环境的感知、决策、执行能力，给车联网、自动驾驶应用， 尤其是涉及车辆安全控制类的应用奠定了技术基础。,1996-2015车载信息服务 时代,紧急救援/导航/ 车载娱乐,2G/3G/4G GSRC,2015-2025智能网联车时代,部分自动驾驶功能、安全类业务、高 宽带需求业务,C-V2X/5g/智能汽车电子应用,2025-自动驾驶时代,完全自动驾驶，车 联网业务以汽车信 息服务为主,5G/5G-V2X/高精 定位/惯性导航,演进阶段,典型业务,核心技术,Vehicle,Human,Road,Internet,1 . 1,车联网应用场景：新应用、新需求-全新出行体验,车联网技术不断发展，人、车、路、云平台之间的全方位连接和信息交互催生了大量新的产品应用。包括车内 网、车际网和车云网应用，按需求不同，车联网应用可以分为自动驾驶、安全出行、效率出行、交通管理、商 业营运、涉车服务等应用。车联网技术应用都基本涉及到以用户体验为核心的信息服务类应用、以车辆驾驶为核心的汽车智能化类应用和 以协同为核心的智慧交通类这三大应用。,面向交通的安全效应类自动驾驶为基础的协同服务类,安全类应用效率类应用,多车调度、智慧交通应用场景由限定区向 公共交通体系拓展,车载信息服务类高驾乘体验、欢乐出行的车载信息路上驾驶、出行前、后的涉车服务后市场服务、车家服务,车辆具备基本联网通信、 感知能力,高智能化和网联化，全覆 盖的5G-V2X网联技术以 及高效云平台,车辆行驶过程中智能化与 感知能力较高,1 . 1,车联网相关规范持续落地，政策利好不断,车联网相关政策持续出台，推动车联网未来发展。根据工信部所做的车联网中长期规划，2020年我国将迎来车联网和智能网联车行业的重要节点：（1）车联网用 户渗透率30%以上；（2）新车驾驶辅助系统（L2）搭载率达到30%以上；（3）联网车载信息服务终端的新车装 配率达到60%以上。2020年后，技术创新、标准体系、基础设施、应用服务和安全保障体系将全面建成，高级别 自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用，“人车路-云”实现高度协同。,表：我国车联网/智能网联车发展政策梳理,1 . 2,车联网无线通信技术是实现车联网的关键，其中V2X技术是通向无人驾驶之路的核心技术。目前国际上主流的车联网无线通信技术有DSRC/IEEE802.11p和C-V2X两条技术路线。 DSRC/IEEE802.11p由于技术成熟 相对较早，美国、日本等发达国家均倾向部署；产业方面近几年美国、欧洲等汽车企业逐步联合电信业共同推动C-V2X的技 术成熟和产业化。C-V2X是3GPP主导，我国在C-V2X标准制定、产品研发等取得了积极进展，我国企业掌握核心技术。华为、大唐 在R14/R15 LTE-V2X具备较大话语权，在应用示范方面，无锡建成世界首个车联网城市级开放道路示范样板。,车联网通信技术日臻成熟，中国主导LTE-V2X,蜂窝技术C-V2X(Cellular- V2X),DSRC IEEE802.11p,非蜂窝技术,LTE-V2X (4G),5G-V2X (5G),中国主导，LTE-V2X是针对 辅助驾驶类应用场景设计的 LTE演进技术基于4G/5G等蜂窝 网通信技术演进形成 的车用无线通信技术,5G-V2X针对更低时延和更可靠 性的自动驾驶类应用场景设计的 LTE-V2X演进和5GNR技术,美国主导，以IEEE802.11p为通讯协议,政府,企业,美国：政府倾向于部署IEEE802.11p技术，交通 部在密歇根对802.11p技术进行了大规模测试日本：在7.55.5-764.5MHz专用频段开展基于802.11p的技术性能评估大众、雷诺和博世支持802.11p技术奥迪、宝马、标志雪铁龙等国际主流汽车厂商出 于自动驾驶技术演进的考虑，支持C-V2X技术,美国：2017年10月福特、诺基亚、AT&T和高通 开展首个C-V2X试验，2018年6月福特、松下、 高通等宣布商用C-V2X技术。欧盟：组织开展基于开展基于ETSI ITS-G5的 Plugtest技术试验，欧洲5GAA欧盟联合汽车业和 电信业共同推动V-V2X的技术成熟和产业化。,华为：可对外提供商用Balong765芯片组大唐：可对外提供DMD31商用模组,企业,政府,1 . 3,车联网通信技术-DSRC：验证示范同步推进，已为 产业化奠定基础,什么是DSRC？DSRC是连结车辆与车辆(V2V)、车辆与路侧装置间的RF通用射频通讯技术，在车用环境中提供公共安 全和中短距离通讯服务。DSRC是基于IEEE 802.11p 和 IEEE802.11a 协议组成的无线通信技术。DSRC工作在5 GHZ频段，最大支持300米范围内的V2V通信，时延低于50ms，在10 MHz系统工作带 宽下，数据传输率可达327 Mbits，且实现的复杂度较低。C-V2X的成熟度不如DSRC技术，但是在抗干扰性、可管理性、时延和容量方面均优于DSRC技术。,表：DSRC与其他无线通信技术比较具有技术优势图：DSRC与其他无线通信技术特点比较,1 . 3,车联网通信技术-C-V2X：长距离+大范围通信,什么是C-V2X?C-V2X（Cellular-V2X）是由3GPP主导推动的基于4G/5G蜂窝网通信技术演进形成的V2X技术，可实现长 距离和更大范围的通信。C-V2X包含R14 LTE-V2X，R15 LTE-V2X和支持5G的NR-V2X。C-V2X典型场景及应用：信息服务；交通安全；交通效率、车速引导；自动驾驶、车辆协作。,车-车通信（V2V),车-路边设施通 信（V2I),车-人通信（V2P),车-云网络通信（V2N),人车,路,云平台,通信场景交通要素,图：C-V2X概念图,1 . 3,车联网C-V2X应用示范：我国初步构建了“5+2” 车联网示范区格局,-,C-V2X应用示范：我国初步构建了“5+2”车联网示范区格局为尽快推动C-V2X产业商用，工业和信息化部与上海、江苏北京-保定、重庆、浙江、吉林、湖北 等地方政府签署了多个合作协议框架。,V2X网联通讯能力，引入并部署设备,支持多种静态与动态典型交通场景,已部署多种C-V2X业务,拥有V2X测试能力，可提供测试服 务,图：我国V2X应用规划,1.4,车联网应用场景：国家智能网联汽车（上海）试点示范区,C-V2X应用示范：国家智能网联汽车（上海）试点示范区已规划并建设LTE-V基站13座，1套C-V2X Server数据中心平台，改造12个信号控制系统；全面支撑17类V2X场景应用；计划到2019年，打造安享镇典型城市综合示范区，覆盖面积约100平方公里，信号交叉口194个；,1 . 4,图：国家智能网联汽车上海试点示范区示意图,C-V2X应用示范：无锡示范区由公安部交通管理科学研究所、中国移动、华为、无锡交警支队牵头建设，打造首个LTE-V2开放 道路示范样板。无锡车联网城市级示范应用重大项目将打造全球首个城市级车路协同商用平台。,软硬件配置,覆盖3.7/km开放道路19个无线网络基站5套信号机20套视频流测器8套云台摄像机2个TUE、9+车,V2X应用场景,V2I灯色信息视频点播交通管制信息交通提示信息道路施工信息道路施工绕行交通事故交通事件,V2V牵扯碰撞预警 紧急制动预警 十字路口碰撞预 警,覆盖范围达211个路口目标万级-十万级用户量（前、后 装）2018年9月在物博会期间对外公开 展示,1 . 4,车联网应用场景：无锡示范区,车联网渗透率持续提升，是5G发展比较明确的 方向和领域,得益于政策和大行业的发展，车联网行业快速渗透，行业规模不断扩大。根据Gartner统计数 据，预计2020年全球物联网连接数量将达70亿，高速领域占据物联网连接总数的10%，而车 联网是目前高速场景中具有明确发展方向和市场的领域，将在高速领域发展初期占据大部分 份额。根据华为预测，车联网是物联网高速领域内行业成熟度最高并且连接数量最多的领域，预计2020年，中国车联网连接数量将达到6000万规模。根据中国联通数据显示，预计2020年，全球V2X市场将突破6500亿元，中国V2X用户将超 过6000万，渗透率超过20%，市场规模超过2000亿；预计到2020年车联网渗透率为24%左 右，则2020年我国车联网数量将达到6960万辆。,400,2010,9550,2550,6630,16920,7%,24%,77%65%,90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%,0,2000,4000,6000,8000,10000,12000,14000,16000,18000,2015,2020,2025,中国车联网规模,全球车联网规模,中国渗透率,全球规模,1232,1746,5016,6960,7%,9%,260412%,360015%,19%,24%,0%,5%,10%,15%,20%,25%,30%,0,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,2015,2019E,2020E,201620172018E我国车联网用户数：万辆,渗透率,图：中国及全球车联网规模及渗透率,图：中国车联网用户数及渗透率预测,1 . 4,目录,一、车联网：智能网联车行业将迎来加速发展拐点，政策持续推进，技术日臻成熟车联网发展驱动力：智能网联化大势所趋车联网相关政策持续落地，政策利好不断车联网核心技术发展：通信技术日臻成熟，中国主导LTE-V2X车联网渗透率持续提升，为5G发展比较明确的方向和领域二、自动驾驶：感知层技术快速发展，高精度定位行业价值凸显自动驾驶核心：机器主导，L3是自动驾驶技术的分水岭自动驾驶市场逐渐走向成熟，主要车企将在2020年逐步推出中高级自动驾驶车辆自动驾驶产业链：高精定位是L3及以上自动驾驶技术的基础自动驾驶中传感器技术的应用：决策与控制的技术基础三、高精度定位：行业景气度向上，龙头企业具备先发优势何为高精度定位？感知层和决策层的重要模块高精度地图+高精度定位技术解决了感知和应用层面的两大难题实现高精度定位的技术倚靠：RTK技术+惯性导航；地基增强+星基增强高精度定位市场竞争格局：四强格局较稳固，龙头有望充分受益高精度定位相关标的,智能驾驶和无人驾驶将是智能网联汽车的高级阶段，也代表着未来汽车产业的发展方向。自动驾驶技术实现人类驾驶向车辆自主操控的转变，根据SAE2014年制定的自动驾驶标准，自动驾驶可分为 L0-L5共六级，L3是自动驾驶技术的分水岭，L3之前的自动驾驶仍以辅助为主，L3之后则更多地参与到驾驶 的决策和车辆控制，目前的研发主要集中在L2-L4阶段。,SAE等级名称概念界定,驾驶员执行部 分或全部动态 驾驶任务,Level 0,由人类驾驶员全程操控汽车，完全人类驾驶 但可以得到主动安全系统的辅助信息。,功能区域驾控主体 感知接管 监控干预 实现功能道路环境监测人人人/全部全部,Level 1,利用环境感知信息对转向或纵机器辅助驾驶 向加减速进行闭环控制，其余工作由人类驾驶员完成,人/机器人,人,部分,部分,部分,Level 2,利用环境感知信息同时对转向部分自动驾驶 和纵向加减速进行闭环控制，机器其余工作由人类驾驶员完成。,人,人,部分,部分,部分,自动驾驶系统 执行全部动态 驾驶任务,Level 3,驶,有条件自动驾 由自动驾驶系统完成全部驾驶,操作，人类驾驶员根据系统请机器求进行干预。,机器,人,部分,部分,部分,Level 4,在限定道路和功能条件下，由,高度自动驾驶 自动驾驶系统完成全部驾驶操,机器,机器,机器,部分,部分,部分,Level 5,作，无需人类驾驶员进行任何干预。由自动驾驶系统完成全部的驾,完全自动驾驶 驶操作，人类驾驶员能够应付,的全部道路环境，系统都能自 动完成。,机器,机器,机器,全部,全部,全部,2 . 1自动驾驶核心概念介绍：L3是分水岭,2019-2021年是高精度市场扩张提速的关键时间窗口，需求端将拉动产业规模迸发。根据各大车企发布的ADAS 项目规划，2020年至2021年或将成为自动驾驶车辆的量产元年，伴之而来的是对于上游刚需设备需求端的拉动， 新订单的持续释放将推动高精度市场进一步扩张。,主要车企在2020年左右推出中高级自动驾驶车辆,表：各大车企ADAS计划L3落地时间为20192021年,2 . 2,L4自动驾驶当前主要的应用场景还是在封闭园区或点到点固定线路的物流运输作 业上，而随着技术及配套政策的进一步成熟，预计自动驾驶于2023-2024年将 进入乘用车平台，乘用车应用场景是2C市场，行业增长空间将逐步打开。根据HIS Markit的预测，到2030年，全球L4/L5渗透率达到15%，L3达到20- 30%，L1-L5自动驾驶总渗透率达到65%-70%。,80%70%60%50%40%30%20%10%0%,0,20000,40000,60000,80000,100000,120000,全球轻型车产量（千辆）L1/L2渗透率% L4/L5渗透率%,L1-L5总车辆数（千辆）L3渗透率%L1-L5总渗透率%,图：2016-2030全球汽车市场自动驾驶渗透率预测,图：L4级自动驾驶商业化应用落地时间表,2 . 2自动驾驶市场逐渐走向成熟，行业空间逐步打开,操作系统,感知和定位,决策,控制,雷达/听觉/视觉传感器：汽 车感知系统，通过传感器使 用，感知探测汽车周围的车、人、交通状况，多传感器 融合，扩充感知范围从而进 行更好的定位和决策。主要技术：视觉识别、毫米波雷达、激 光雷达、超声波雷达,定位：高精度地图和高精定 位是L3及以上的自动驾驶技 术的决策基础，处理更多信 息，可以有效应对车辆面临 的各种极端场景。主要技术：GPS、GNSS，北 斗，高精度地图，高精定位,计算平台,外部环境和场景,集成控制系统,感知定位通信,任务决策,轨迹规划,异常处理,转向控制,驱动控制,制动控制,安全控制,高精定位,毫米波雷达,激光雷达,高精地图,线控技术,芯片,算法,2 . 2自动驾驶产业链,车联网传感器技术：传感器是汽车感知周边环 境的硬件基础,为什么车联网的发展需要传感器传感器是汽车感知周边环境的硬件基础。车联网和自动驾驶都离不开感知层、控制层、执行层的 相互配合。而传感器正是起到信息的搜集者的作用，是车辆分析处理和传递信息的基础。,表：不同车载传感器作用,2 . 3,目录,一、车联网：智能网联车行业将迎来加速发展拐点，政策持续推进，技术日臻成熟车联网发展驱动力：智能网联化大势所趋车联网相关政策持续落地，政策利好不断车联网核心技术发展：通信技术日臻成熟，中国主导LTE-V2X车联网渗透率持续提升，为5G发展比较明确的方向和领域二、自动驾驶：感知层技术快速发展，高精度定位行业价值凸显自动驾驶核心：机器主导，L3是自动驾驶技术的分水岭自动驾驶市场逐渐走向成熟，主要车企将在2020年逐步推出中高级自动驾驶车辆自动驾驶产业链：高精定位是L3及以上自动驾驶技术的基础自动驾驶中传感器技术的应用：决策与控制的技术基础三、高精度定位：行业景气度向上，龙头企业具备先发优势何为高精度定位？感知层和决策层的重要模块高精度地图+高精度定位技术解决了感知和应用层面的两大难题实现高精度定位的技术倚靠：RTK技术+惯性导航；地基增强+星基增强高精度定位市场竞争格局：四强格局较稳固，龙头有望充分受益高精度定位相关标的,高精度定位+高精度地图系统是和公路等一样实现车联网落地必不可少的基础设施，既是感知层 中的一部分，又是决策层中重要的模块，服务于控制层。高精度地图提供格式化存储交通场景中的各种交通要素，包括传统地图的道路网数据、车道网络 数据、车道线以和交通标志等数据。高精度地图+高精度定位的技术组合能够提供表征路面特征的精准信息和定位，结合传感器识别的道路上的其它车辆以及行人信息，共同做出驾驶决策。,何为高精度定位？既是感知层中的一部分，又是决策层中重要的模块，服务于控制层,由于存在定位误差，地图上车辆与周围环境的位置常有错位。利 用高精地图匹配可将车辆位置精准的定位在车道上，从而提高车 辆定位的精度。,对传感器无法探测的部分进行补充，进行实时状况的监测及外部 信息的反馈：传感器作为无人驾驶的眼睛，易受极端场景的影响， 此时可以使用高精地图来获取当前位置精准的交通状况,对于提前规划好的最优路径，由于实时更新的交通信息，最优路 径可能也在随时发生变化，此时高精地图在云计算的辅助下，能 有效地为无人车提供最新的路况，帮助无人车重新制定最优路径。,地图匹配,辅助环境感知,路径规划,图：高精度地图+高精度定位系统作用,3 . 1,高精度地图+高精度定位技术解决了感知和应用层面的两大难题难题一：自动驾驶的感知层多受传感器感知，当自动驾驶达到L3及以上，对精度和稳定性的要求越来越高，此外在极端场景例如恶劣天气，激光雷达和视觉传感器的识别感知作用会受到影响；难题二：高精地图定位系统弥补了传统GPS定位的不稳定性。绝对定位会受GPS信号的影响，比如很长 的隧道或山区，在沙漠或无车道线的地带，由于缺乏相对物的参照，视觉和雷达传感器无法做出精确的 相对定位。相比之下高精地图和高精定位能够在极端场景保持稳定的车辆感知和定位。,为何需要高精度地图与高精度定位？,图：高精度地图作用展示,图：高精度地图是自动驾驶的决策基础,3 . 2,高精度定位的实现主要包括终端层、网络层、平台层和应用层。终端层：实现多源数据融合（卫星、传感器及蜂窝网数据）算法，保障不同应用场景、不同业务的定位需求；平台层：提供一体化车辆定位平台功能，如差分解算能力、地图数据路、高清动态地图、定位引擎，实现定位能力开发；网络层：包括5G基站、RTK基站和路测段元（RSU），为定位终端实现数据可靠传输；应用层：基于高精度定位系统能够为应用层提供车道级导航、线路规划、自动驾驶等应用。,车联网高精度定位系统结构,图：车联网高精定位系统网络架构图,3 . 3,高精度定位的实现引入RTK技术传统的GNSS系统单点定位其原理是通过接收器与至少4颗卫星通讯来确定该 接收器的位置，用来确定维度、经度、高度及时间四个变量，由于存在大气 离层的干扰，定位精度仅为米级（10m），无法满足自动驾驶所需要的精度。为纠正误差，引入RTK（载波相位差分技术）技术。在RTK作业模式下，基 准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给GNSS接收机。接收 机不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系 统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。,高精度定位的实现-引入RTK技术,图：传统的GNSS系统定位,图：RTK高精度定位原理,图：自动驾驶RTK使用总体技术方案,3 . 3,为了应对不同场景，将高精度GNSS引入移动通信网络控制面，不仅支持单播改正数的播放还支持广播的方式。运营商定位服务器可以从参考站获得观测值，该参考站可以为第三方参考站，即基于蜂窝网络中基站进行改造升级的参考站。在一个小区内，基站的位置可以看作用户的概略位置，定位服务器通过部署方式或者基站上报方式获得基站的位置信息。定位服务器，基于获得基站的位置信息以及参考站的测量值，进行建模并生成改正数，根据应用场景的不同以单播或广播的 形式发送给终端。终端获取改正数后进行定位解算。,图：基于移动通信网络的高精度GNSS定位原理图,3 . 3,高精度定位的实现-引入RTK技术基于移动通信网络的高精度GNSS定位原理,高精度定位的实现地基增强+星基增强地基增强：为提高精度，人们通过在地面建立固定的参考站（CORS站）来获取卫星定位测量时的误差。 进而将卫星定位坐标与自身精确坐标对比后的差分修正数结果，发送给接收机，即可计算出更为精确的 位置，定位精度最高可达2厘米。但是地基增强的覆盖范围有限，在通信信号难以覆盖的高空、海上、沙 漠和山区，则形成大范围的定位盲区。2018年，河南、广西、山东、陕西等地陆续完成了共计数百座省内北斗兼容 CORS 站网的升级与新 建工作并成功试运行，向省内及其周边地区播发北斗高精度信号，面向国土管理、城建规划、环境 保护、地震监测、精细农业、智慧城市等提供支持。星基增强：包含了GNSS系统的五个增强系统，由地面参考基站、主控站、上行注入站和地球同步卫星共 同组成。星基增强系统把从参考站获取的差分修正数结果上传至卫星，再通过卫星向全球播发。,图：地基增强与星基增强对比图：地基增强的卫星导航系统定位结构图,3 . 3高精度定位的实现-地基增强+星基增强,高精度定位的实现依赖惯性导航系统对环境感应的补充惯性导航系统（INS，以下简称惯导）是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。 其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测 量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐 标系中的速度、偏航角和位置等信息。,高精度定位的实现-依赖惯性导航系统对环境 感应的补充,图：惯性导航系统工作原理,3 . 3,汽车行业车路协同（V2X）高精度定位解决方案（厘米级高精度定位+精准授时，提供统一的时空体系）360感知：提供全天候V2X通信范围内精准定位，不 受视线遮挡、恶劣气候等因素干扰，精准盲区预警；高准确预测：为车辆提供可靠的精准位置，在紧急制 动预警、前向碰撞预警等安全功能中减少误报漏报；高频动态更新：提供10Hz及以上频率的位置、速度、航向角信息，应对快速变化的交通场景；车路时间同步：为V2X及物联网终端提供统一的时间 体系，保障数据互联互通，提升边缘计算单元（MEC） 使用数据的有效率，从而实现复杂协同功能。,千寻位置：高精度定位解决方案（网络RTK高 精定位）千寻位置为测量工程客户提供稳定、一致的厘米 级高精度定位应用解决方案。在服务范围内，客 户无需再自建基站，千寻厘米级高精度定位服务 可随时接入国内外测量RTK终端设备，且服务流 程在线化，大幅提升测量作业工作效率和质量。,图：千寻位置高精度定位解决方案,图：汽车行业车路协同（V2X）高精度定位解决方案,3 . 4千寻位置：高精度定位解决方案,高精度市场持续加速，北斗应用打开产业上升空间。2018年高精度市场持续发展，国内专业高精度接收机终端出货 量在16万台（套）左右，国产高精度接收机销量约占50；高精度天线出货量30万只，其中国内生产的天线超过23万只；高精度相关产品销售收入从2010年的11 亿元人民币增长到2018年的近66亿元人民币，复合增长率达25.2。在市场发展方面，2018 年国内卫星导航与位置服务市场需求总量基本保持稳定。国内卫星导航定位终端产品总销 量突破 5.3 亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到 3.9 亿台。汽车导航后装市场终端销量达到400 万台，汽车导航前装市场终端销量达到 450 万台，各类监控终端销量在 500 万台左右，专业高精度接收机终端销量突破 16 万台（套）。,图：国内北斗导航高精度相关产品市场规模（接收机、天线等）,36.4%,53.3%,30.4%,16.7%,45.7%,17.6%,5.0%,4.8%,0.0%,10.0%,20.0%,30.0%,40.0%,50.0%,60.0%,0,10,20,30,40,50,60,70,2010年,2011年,2012年,2013年,2016年,2017年,2018年,2014年产值（亿元）,2015年yoy%,3 . 5北斗导航高精度市场规模,根据中汽协的数据，2018年中国汽车销量为2809万辆，同比下降2.7%。截止2019年8月，中国汽 车销量为1610万辆，同比下降11.0%。我们假设：2019-2021年中国汽车销量增速分别为-5%/3%/5%，2022-2025年汽车销量增速均为5%；2019-2025年高精度定位产品的渗透率从0.1%提升至45%；产品单价从7000元下降至800元；我们预测到2025年高精度定位产品（主要为GNSS+惯性导航产品）的市场规模为126亿元左右，2020-2025预计五年复合增速达70%。,图：国内高精度市场规模预测,3 . 5国内高精度定位市场规模测算（车联网领域）,农业市场方面，精准农业主要通过给农机装配农机自动导航系统，保证农机按预定路线精确作业自动耕作。北斗系 统在深松整地作业监测、自动导航驾驶作业、远程监控和作业调度安排，无人机植保等方面的应用获得进一步拓展。截至2018 年底，由我国自主研发的北斗智能化农机监控终端设备在 21 个省市区、378 个县市、1200 多个农场推广应用，累计装机量超过 30000 台，覆盖 6000 多万亩耕地。目前我国自动驾驶系统在农机上渗透率低于 1%，远远落后于美国 40% 的渗透水平，具备较大的增量空间。北斗农业市场有望在北斗前装、存量农机北斗化、智能 化远程监控平台和农机共享等方面出现显著的增长点。随着国内以合众思壮、中海达、华测导航等为代表的高精度定位企业产品的成熟化和自主化发展，未来国内企业企 业在精准农业市场将占据更多的市场份额。,图：国内自动农机市场规模及增长情况,3 . 5北斗导航高精度市场规模（农业领域）,7.12,10.28,14.84,20.25,29.12,50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%,0,5,25201510,30,35,2016,2019E,2020E,20172018E自动农机市场规模：亿元,yoy,高精度定位格局较为稳定，市场集中度较高，主要 的四家企业为：中海达、南方测绘、华测导航和合 众思壮，按GNSS接收机营收来看，2017年市场规 模占比分别为30%/30%/19%和17%。中海达主营“北斗+精准定位”在国内市场份额超 过30%，RTK产品出货量达5万台，持续领跑于同 行业可比公司，与合众思壮并列市场第一梯队，其 次为华测导航出货量为3.1万台。,高精定位市场竞争格局较为稳定，集中度高,39%,34%,33%,32%,45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%,0,1,2,3,4,5,6,2016年,2015年南方测绘,2017年中海达,2018年华测导航,合众思壮,司南导航,中海达市占率,图：RTK市场出货量及中海达占比（万台；%）图：高精定位行业可比公司营收规模（亿元）,8.36,9.24,4.36,6.74,3.6,4.98 5.27,7.38,3.17,109876543210,2017年,2018年,2019年H1,中海达：北斗+精准定位装备,华测导航：数据采集设备,合众思壮：北斗高精度业务,30%,30%,19%,17%,4%,中海达南方测绘,华测导航,合众思壮其他,图：GNSS接收机市场份（2017年）,3 . 6,中海达：北斗+精准定位龙头。广州中海达卫星导航技术股份有限公司是一家专业从事高精度卫星导航定位系统 软硬件产品的研发、生产、销售。公司主要产品有高精度测量型GNSS产品系列、超声波数字化测深仪系列、GIS 数据采集系统、海洋工程应用集成系统和地质灾害监测系统等。公司至今已具备卫星导航接收机（RTK）、高精度导航芯片、高精度惯导、测量型组合天线、海洋声呐、无人机、 无人船、激光雷达、UWB超宽带、地基/星基增强系统等多领域产品的自主知识产权，在业届构筑了较高的“技 术护城河”，公司拥有海内外知识产权200项，其中专利79项。,中海达：北斗卫星导航定位行业龙头,图：北斗导航高精度市场规模,3 . 6,公司持续深耕北斗卫星导航及地理信息产业，在自动驾驶方向重点布局 高精度地图测绘和量产车用惯性导航。公司将先后受益于国土测绘需求 爆发、自动驾驶全面普及浪潮等产业链新需求。2019H1精准定位装备业 务受市场经济环境影响同比下降8.82%至4.36亿元。目前，公司主营“北斗+精准定位”在国内市场份额超过30%，RTK产品 出货量持续领跑于同行业可比公司，与合众思壮并列市场第一梯队。,48766,59338,57467,70006,83617,92400,43600,-15.0%,-10.0%,-5.0%,0.0%,5.0%,10.0%,15.0%,20.0%,25.0%,700006000050000400003000020000100000,1000009000080000,2013年,2014年,2015年,2016年,2017年,2018年,2019年H1,北斗+精准定位装备（万元）,yoy%,图：北斗+精准定位装备营收及增速（亿元；%）,3 . 6,