国防军工行业深度报告：北斗三号全面运营在即，开启全球服务新纪元.pdf

请务必阅读正文后的声明及说明 Table_MainInfo Table_Title 证券研究报告 / 行业深度 报告 北斗三号全面运营在即，开启全球服务新纪元报告摘要 ： Table_Summary 1、 北斗 三号天基设施建设 基本完成 北斗导航系统采取“三步走”发展战略，实现从“国内服务”到“亚太区域服务”再到“全球服务” ， 近期最后一颗北斗三号卫星将发射升空，天基 设施建设基本完成。 北斗三号 定位 精度 和 授时 精度 均提升 了 1 至 2 倍，在用户导航定位的服务精度、信号连续性、系统可靠 性等方面实现了大幅提升 ， 成为我国重要空 间基础设施，具有重大战略意义 。 2、 北斗 导航 产业已形成较为完整 的产业链闭环 北斗卫星导航系统主要分为空间段、地面段和用户段三个部分 。 其中，空间段建设主要包括卫星设计、制造和发射 ，基本完成 ；地面段建设包括主控站、注入站和监测站等地面基础网络建设，以及地基增强系统建设 ， 覆盖范围不断扩大，并向海外延伸 ；用户段主要包括卫星的运营服务 ， 在北斗导航产业中占据主导地位 。 目前，我国北斗导航产业已形成分工明确、层次清晰的产业链闭环， 关键元器件和系统配套均已实现自主可控， 在军用和商用奠定了坚实基础。 3、 国家和地方政策不断出台 ，推动北斗系统的应用推广 经过近 20 年发展，北斗卫星导航系统 性能可比肩 GPS，部分功能甚至优于 GPS， 全面运营 条件已经成熟。 为做大做强北斗卫星导航产业，国家和地方制定和发布了大量有关促进北斗系统应用和产业发展的政策 ，推动北斗系统的应用推广。 4、 北斗三号全球组网完成，开启北斗服务新纪元 2018 年我国卫星导航与位臵服务产业总体产值达到 3016 亿元人民币，较 2017 年增长 18.3%， 2020 年产值将超过 4000 亿元 。 北斗卫星导航系统作为我国重要的空间基础设施，同时服务于国防建设和民用市场、国内市场和国外市场， 也将成为一张闪亮的“国家名片”。随着北斗三号全面投入使用，下游应用需求有望被全面打开，“北斗+”和“ +北斗”是大势所趋，北斗产业将开启发展新纪元 。 5、投资建议 ：重点关注航天宏图、航天电子、中国卫星和海格通信（通信覆盖）。 6、风险提示 ：军品订单释放不及预期；民用市场拓展不及预期。 Table_CompanyFinance 重点公司主要财务数据 重点公司 现价 EPS PE 评级 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 航天宏图 59.32 0.50 0.99 1.46 119 60 41 买入 航天电子 6.53 0.17 0.19 0.23 38 34 28 买入 中国卫星 32.91 0.28 0.33 0.37 118 100 89 增持 海格通信 13.65 0.23 0.30 0.37 59 46 37 - Table_Invest 优于大势 上次评级： 优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 -4%1%6%11%16%21%2019/62019/72019/82019/92019/102019/112019/122020/12020/22020/32020/42020/5国防军工 沪深300Table_Trend 涨跌 幅（ %） 1M 3M 12M 绝对 收益 -3.49% -4.13% 7.30% 相对 收益 -4.57% -5.67% -0.91% Table_IndustryMarket 行业数据 成分股数量（只） 71 总市值（亿） 11107 流通市值（亿） 7845 市盈率（倍） 64.20 市净率（倍） 2.19 成分股总营收（亿） 3773 成分股总净利润（亿） 122 成分股资产负债率（ %） 49.35 Table_Report 相关报告 国防军 工 2020 年年度策略报告：关注优质军工资产证券化，挖掘军民两用技术投资价值 2019-11-22 东北军工专题报告：资产证券化仍是贯穿军工投资的重要主线 2019-06-27 2019 年军工中期策略报告：内部改革改善军工发展环境，外部承压坚定推行自主可控 2019-06-24 嫦娥四号发射成功，全年发射次数创新高 2018-12-09 Table_Author 证券分析师：陈鼎如 执业证书编号： S0550518080002 010-63210892 chendrnesc 研究助理：刘中玉 执业证书编号： S0550118120003 010-58034605 liuzynesc 国防军工 发布时间： 2020-06-16 请务必阅读正文 后的 声明及说明 2 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 目 录 1. 北斗三号天基设施建设基本完成 . 4 1.1. 北斗导航系统从“区域服务”迈向“全球服务” . 4 1.2. “北斗三号”性能大幅提升 . 7 1.3. 北斗卫星导航系统的功能和特点 . 9 2. 北斗导航产业已形成较为完整的产业链闭环 . 12 2.1. 空间段：天基系统建设基本完成 . 13 2.1.1. 卫星制造实现自主可控 . 13 2.1.2. 星基增强系统建设稳步推进 . 14 2.2. 地面段：地基增强系统覆盖范围不断扩大 . 16 2.3. 用户段：业已形成完整的北斗应用产业链，市场有待进一步拓展 . 18 2.3.1. 北斗基础类产品 . 19 2.3.1.1. 导航芯片：决定北斗导航产品的核心器件 . 19 2.3.1.2. 天线：国内厂商已具备较强市场竞争力 . 20 2.3.1.3. 板卡：国内厂商在高精度产品领域已具备竞争优势 . 20 2.3.1.4. 接收机： . 20 2.3.1.5. 终端产品 . 21 2.3.2. 运营服务 . 21 2.3.2.1. 行业市场：国家大力推动北斗系统深入各行业应用 . 22 2.3.2.2. 大众市场：市场生态尚处在“孕育期” . 22 2.3.2.3. 特殊市场：刚性需求明显，市场保持稳定增长 . 23 2.3.2.4. 新兴应用：智能网联汽车、民航和海洋观测应用前景广阔 . 23 3. 国家和地方政策不断出台，推动北斗系统的应用推广 . 24 3.1. 国家政策 . 24 3.2. 地方政策 . 27 4. 北斗三号全球组网完成，开启北斗服务新纪元 . 28 5. 重点上市公司梳理和投资建议 . 31 6. 风险 提示 . 31 图表目录 图 1：“三步走”发展战略示意图 . 4 图 2：北斗一号卫星导航定位原理示意图 . 6 图 3：北斗一号和二号覆盖范围 . 6 图 4：北斗二号和北斗三号系统定位原理 . 7 图 5：北斗卫星导航系统示意图 . 10 图 6：北斗导航卫星主要组成 . 14 请务必阅读正文 后的 声明及说明 3 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 图 7：北斗星基增强系统示意图 . 15 图 8：北斗地基增强系统组成 . 16 图 9：北斗地基增强系统分布 . 17 图 10：卫星导航应用产业链 . 18 图 11：北斗应用产业链主要上市公司 . 19 图 12：北斗卫星主要应用市场 . 22 图 13：北斗卫星导航系统在军事上的应用 . 23 图 14：北斗卫星导航系统三大新兴应用领域 . 24 图 15： 2018 年我国卫星导航与位臵服务产 业链产值比例 . 28 图 16： 2012 年 -2018 年产业链上游产值同比增长 . 29 图 17： 2012 年 -2018 年产业链上游产值 . 29 图 18： 2012 年 -2018 年产业链中游产值 . 30 图 19： 2012 年 -2018 年产业链下游产值及同比增长 . 31 表 1：北斗导航卫星发射列表 . 4 表 2：北斗一号、二号和三号系统性能对比 . 7 表 3：北斗三号特有的代表性新技术 . 9 表 4：北斗卫星系统主要功能 . 10 表 5：四大全球导航系统对比 . 12 表 6：北斗卫星导航系统产业链 . 13 表 7：星基增强系统建设目标和规划 . 15 表 8：网络设备主要参与单位基本情况 . 16 表 9：板卡分类和特点 . 20 表 10：接收器分类、用途和特点 . 21 表 11：关于北斗导航系统的国家政策和文件 . 25 表 12：地方主要代表性政策 . 27 表 13：北斗相关重点上市公司梳理 . 31 请务必阅读正文 后的 声明及说明 4 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 1. 北斗 三号 天基设施建设 基本完成 北斗卫星导航系统作为我国自主研发的卫星导航系统，开启全球服务在即。 北斗卫星导航系统（ BDS， BeiDou Navigation Satellite System） 是 我 国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统 和重要空间基础设施，旨在 为全球用户提供全天候、全天时 的高精度 定位、导航、授时和短报文通信服务 ， 与美国的 GPS、俄罗斯的 GLONASS、欧盟的 Galileo 构成全球四大卫星导航系统。 北斗卫星导航系统 发展 经历了北斗一号系统、北斗 二号系统 和 北斗三号系统三个阶段。目前，最早的北斗一号系统已经停止 使用 ； 北斗二号系统已向亚太区用户提供稳定服务 ，在轨运行情况良好； 2017 年至今，我国 开展 超高密度的北斗三号 组网卫星 发射任务， 近期将完成北斗三号全部组网卫星发射 ， 向全球用 户提 供基本导航、短报文通信、星基增强、国际搜救 和精密单点定位 等 服务。 1.1. 北斗导航系统从“区域服务”迈向“全球服务” 北斗导航系统采取“三步走”发展战略 ，实现从 “国内服务”到 “ 亚太 区域服务”再 到“全球服务” 。 我国自 20 世纪 80 年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，制定 了“三步走”发展战略 ： 1） 2000 年年底，建成北斗一号系统，为 国 内提供服务 ； 2） 2012 年年底，建成北斗二号系统，为 亚太地区提供服务； 3） 2020年前后，建成北斗三号 系统，为 全球提供服务 。在 2035 年前 ， 将以北斗系统为核心，建设完善更加泛在、更 加融合、更加智能的国家综合定位导航授时 (PNT)体系 。 图 1： “三步走”发展战略示意图 数据来源：东北证券 、中科院物理所 表 1：北斗导航卫星发射列表 1 2000 10 31 GEO 2 2000 12 21 GEO 3 2003 5 25 GEO 4 2007 2 3 GEO 1 2007 4 14 MEO 2 2009 4 15 GEO 请务必阅读正文 后的 声明及说明 5 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 3 2010 1 17 GEO 4 2010 6 2 GEO 5 2010 8 1 IGSO 6 2010 11 1 GEO 7 2010 12 18 IGSO 8 2011 4 10 IGSO 9 2011 7 27 IGSO 10 2011 12 2 IGSO 11 2012 2 25 GEO 12 13 2012 4 30 MEO 14 2012 9 19 MEO 15 2012 9 19 MEO 16 2012 10 25 GEO 17 2015 3 30 IGSO 18 19 2015 7 25 MEO 20 2015 9 30 IGSO 21 2016 2 1 MEO 22 2016 3 30 IGSO 23 2016 6 12 GEO 24 25 2017 11 5 MEO 26 27 2018 1 12 MEO 28 29 2018 2 11 MEO 30 31 2018 3 30 MEO 32 2018 7 10 IGSO 33 34 2018 7 29 MEO 35 36 2018 8 25 MEO 37 38 2018 9 19 MEO 39 40 2018 10 15 MEO 41 2018 11 01 GEO 42 43 2018 11 19 MEO 44 2019 4 20 IGSO 45 2019 5 17 GEO 46 2019 6 25 IGSO 47 48 2019 9 23 MEO 49 2019 11 5 IGSO 50 51 2019 11 23 MEO 52 53 2019 12 16 MEO 54 2020 3 9 GEO 55 2020 6 GEO 数据来源： 东北证券 ，公开资料整理 北斗一号系统建设（ 1994-2003） 采用有源定位体制， 实现功能性验证 和国内服务 。北斗一号 采用有源定位体制 ， 即用户进行导航定位时主动向卫星发送信号，地面中心控制系统解算，提供用户三维定位数据 。 1994 年， 国家 启动北斗一号系统工程建请务必阅读正文 后的 声明及说明 6 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 设 ； 2000 年，发射 2 颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用 ， 为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务 ； 2003 年，发射第三颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。 北斗一 号系统 基于“双星定位”基本原理， 采用有源定位 方式，在精准度、实时性等方面存在明显缺陷 。 以 两颗在轨卫星的已知坐标为圆心， 以 各自 测定的卫星至用户终端的距离为半径，形成 两 个球面，用户终端将位于这 两 个球面交线的圆弧上。地面中心站配有电子高程地图 ，提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面， 用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位臵。 图 2： 北斗一号卫星导航定位原理示意图 数据来源 ：东北证券 ， 中国知网 北斗二号系统建设（ 2004-2012） 采用无源和有缘结合定位体制， 实现亚太地区服务和系统性能提升 。 2004 年，启动北斗二号系统工程建设 ； 2012 年年底，完成 14 颗卫星发射组网。 北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上，增加无源定位体制，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。 北斗二号卫星定位精度 和授时精度 比北斗一号 均 提升 1 倍 。 图 3： 北斗一号和二号覆盖范围 数据来源：东北证券 ，互联网 请务必阅读正文 后的 声明及说明 7 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 北斗三号系统建设（ 2009-2020）建设实现全球服务 和系统综合性能提升 。 北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制，能够为全球用户提供基本导航 (定位、测速、授时 )、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。 2009 年，启动北斗全球系统建设 ； 2018 年 ，完成 19 颗卫星发射组网， 完成北斗三号卫星定位系统基本系统建设 ，面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务 ； 2019 年 ， 完成北斗三号全球系统核心星座部署 ； 2020 年 ，完成 30 颗卫星发射 组网， 全面建成北斗三号系统。 相比于北斗二号，北斗三号授时精度提高 1 倍，定位精度提高了 1 至 2 倍，水平定位精度达到 4 米 ，在用户导航定位的服务精度、信号连续性、系统可用性等方面也实现了大幅提升。 北斗二代和北斗三代工作原理与 GPS 类似 ，通过 4 颗卫星实现对 目标 的定位 。 以 4颗 卫星为球心，以 各自与目标的 距离为半径做球， 4 颗卫星的位臵 已知 ， 各自与目标的距离可以测得 ， 考虑到星载时钟和终端时钟之间存在有误差， 故在测量卫星与目标距离过程中会引入“时钟差”变量， 加上目标空间位臵坐标的三个变量，一共有 4 个变量 。 因此，通过 4 个球面方程方可求出目标的空间位臵坐标。 图 4： 北斗 二号和北斗三号系统 定位原理 数据来源 ：东北证券 ， 中国知网 1.2. “北斗三号”性能 大幅提升 北斗导航系统 从“北斗一号”到“北斗三号”， 先后完成试验系统、区域导航系统建设 和全球区域覆盖 ，系统的功能和性能持续升级。 北斗二号卫星定位精度 和授时精度 比北斗一号 均 提升 1 倍 ；相比于北斗二号，北斗三号 定位 精度提高 1 倍， 授时精度提高了 1 至 2 倍， 在用户导航定位的服务精度、信号连续性、系统可 靠 性等方面 实现了大幅提升。 表 2： 北斗一号、二号和 三号 系统性能 对比 1994 2004 2009 2000 (IOC) 2003 (FOC) 2010 (IOC) 2012 (FOC) 2018 (IOC) 2020 (FOC) + + 3GEO 5GEO+5IGSO+4MEO 5GEO+3IGSO+27MEO 请务必阅读正文 后的 声明及说明 8 / 33 Table_PageTop 行业深度报告 70140E 555N 55180E 55S55N 100 定位、授时、广域 差分和短报文通信服务 定位、测速、授时和短报文通信服务 全球用户提供基本导航 (定位、测速、授时 )、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务 20-100 10 10 10 10 10 4 6 100 50 20 120 / 120 / 1000 / 数据来源：东北证券 ，维基百科 “北斗三号”试验卫星研制具有众多技术创新 ，其 特有的代表性新技术有： 1） 新型 导航卫星专用平台 ：卫星采用新型的导航卫星专用平台，该平台采用桁架式主承力结构、单组元推进系统、综合电子体系和全调节供电系统，具有功率密度大、载荷承载比重高、设备产品布局灵活、功能拓展适应能力强等技术特点，适于采用运载火箭加上面级 “一箭多星 ”直接入轨的发射方式。 2） 新型导航信号体制 ：在北斗三号系统全球服务范围内，系统在继承和保留北斗二号卫星 B1I、 B3I 信号的基础上，新增了 B1C 公开信号，并对 B2 信号进行了升级，采用新设计的 B2a 信号替代原 B2I 信号，实现了信号性能的提升，同时充分考虑了与其他卫星导航系统的兼容与互操作。 3） 更高精度 和可靠度 的原子钟 ：北斗三号卫星上采用了我国自主研发的更高稳定度、更小漂移率的新型高精度铷原子钟和氢原子钟，实现了卫星时频基准性能指标的大幅提高。铷原子钟产品具有较高的技术成熟度，对卫星的功率、质量等资源占用较少，首批组网的 2 颗中圆地球轨道卫星均采用了铷原子钟产品。相对北斗二号采用的第一代国产铷原子钟，其产品体积、质量方面大幅降低，综合水平达到国际领先水平。北斗三号星载时频系统增加了卫星钟完好性监测与 卫星钟自主平稳切换等功能，多个原子钟保持同步，当主工作原子钟在轨出现故障后，卫星能够自主诊断并平稳切换，保证卫星时频信号的连续性，极大提高了导航信号与服务的可靠性和完好性。 4） 增配 星间链路 ：北斗三号配臵了 Ka 频段星间链路，采用相控阵天线等星间链路设备，实现星间双向精密测距和通信。通过星间链路相互测距和校时，实现多星测量，增加观测量，改善自主定轨的几何观测结构，利用星间测量信息自主