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■编辑的话：卫星导航被列入新兴产业“十二五”规划，将迎来重大历史机遇。一旦相关技术成熟应用，我国卫星导航产业将进入井喷期，年增长将远远高于目前50%，2020年我国导航市场产值将远远超过4000亿。为鼓励我国卫星导航产业的发展，将一方面引导和支持符合条件的企业在境内外上市，科技部、财政部将会提供重大专项资金、支持资金支持相关企业。
国外研究表明，驾驶员使用导航后，汽车燃油效率提高12%，油耗从8.3升/100公里降低到7.3升/100公里；可减少行驶2500公里/年，汽油花费减少416欧元/年；每年的二氧化碳排放量减少0.91吨/辆。30%的车辆使用动态交通信息，可使行驶时间缩短18%、CO2排放量减少20%，同时绕开拥堵路段提高平均车速，有效地促进节能减排。北京机动车尾气已对空气中气态污染物的贡献率占到50%，所以，导航产业的发展不仅能够带动市场经济效益，对环境的提升作用也日益凸显。
卫星导航产业
卫星导航产业四大细分市场，一是高端制造业，包括导航芯片和模块、通信芯片和模块、接收机组件、显示器件与整机集成等；二是软件业，包括系统类软件、导航定位授时软件、地图引擎与各种嵌入式应用软件等；三是与导航相关的现代服务业；四是综合数据业。
在导航产业，从导航电子地图到应用软件、导航模块再到下游终端设备，电子地图是整个产业链的基础，而这个基础曾经是制约整个产业发展的瓶颈。主要是导航电子地图信息量大、定位精度高，涉及国家安全。
导航市场最大的特点是导航功能逐步升级。车载多媒体信息系统已从DVD加导航功能升级到集娱乐、导航、安全为一体的智能电子系统。GPS已不单是导航的工具，MP3、MP4播放、电子图书、实时交通信息及移动电视功能都成了附加功能。但动态交通信息目前接收时存在延迟现象；移动电视广播节目源太少，信号不是很稳定；地图数据存在资源浪费现象，因为大多数人的活动范围只限一个城市。如能够把地图数据按区域划分，消费者可以选择区域购买，可以避免不必要的资源浪费。
我国汽车市场
《中国汽车工业产销快讯》统计2008年我国汽车保有量4975万辆，2009年6300万辆。2009年国产汽车产量和销量分别为1379万辆和1364万辆。到2010年底、最晚2011年我国汽车保有量就能达7500万辆，超过日本，仅次美国，成为全球第二。2009年底美国有2.46亿辆，汽车保有量820辆/千人，汽车普及率82%。日本汽车保有量7500万辆，汽车普及率54%（汽车保有量指在一个地区登记的车辆数量）。
我国汽车保有量达到4.9亿辆时，需求才会趋于稳定。届时汽车普及率将达300辆/千人。而目前我国汽车普及率仅50辆/千人。汽车保有量全世界平均保有量120辆/千人。按13亿人口平均，我国的汽车保有量46辆/千人，汽车普及率不到5%。
截至2009年底，北京汽车保有量为401.9万辆，汽车保有量为228辆/千人，其中私人汽车为300.3万辆。私车分为家用轿车和经营性车辆两类，其中，私人小轿车218.1万辆。2009年北京常住人口1755万人，家庭户数在600万户左右，照此计算，北京每百户家庭拥有36辆小轿车。
如果我国汽车拥有量继续以1000万辆/年的速度递增，不到2020年，我国汽车保有量将超过1.5亿辆。我国国内石油资源相对短缺，目前是仅次于美国和日本的世界第三大石油进口国，对外依存度较高。如任其发展，我国原油进口量将超过日本，逼近美国，这是国际石油市场所无法承受的。我国的土地上最多可承载1.5亿辆汽车。如届时还是13亿人口，汽车保有量为115.3辆/千人，接近现在的全球平均水平。
GPS市场规模
卫星导航既是朝阳产业，未来生命周期至少有50年；又具有高成长高效益特点，是小投入、大产出的典型。目前导航产业尚处起步阶段，行业无序竞争、山寨横行、盗版猖獗、产品质量良莠不齐，也正是产生品牌的时候。
1、车载导航市场前景广阔
未来汽车前装市场需求仍将维持较快增速，主要基于：
①目前我国拥有车载导航设备的车辆不足70万辆，相对于3000万辆汽车总数，普及率2.3%。而日本车载导航安装率高达60%，欧美25%。可见我国GPS导航仪市场潜力极其巨大。到2020年我国卫星导航市场产值将超过4000亿元。随着专业领域和消费领域的发展，按年复合增长率20%预测，我国卫星导航产业预计2015年增长至2500亿，2020年增长至4000亿。
新车购买者增加以及汽车制造商竞争加剧引致的新车装配率提高，从需求和供给两个方面促进了车载导航产品市场的启动，车载导航产品开始进入大众市场，对车载导航电子地图的需求大幅上升。预计到2013年，我国车载导航系统销售量将达132万台，较2009年增长近2倍，年均复合增长率将达30.15%。2009年汽车GPS导航系统终端市场的销售额突破100亿元。全球汽车领域权威调研机构Frost&Sullivan的数据显示，2009年我国车载导航地图市场共计销售50.03万张。
②国内的车载导航仪渗透率仍然很低，2009年国内新增车辆渗透率为4.8%，2010年上半年提升至6.3%，而对比日本和欧美市场车载导航仪渗透率分别为85%和25%，提升市场空间仍然很大；
③按照汽车销量增速20%，渗透率一年提高1.5个百分点，则未来3年车载导航市场规模增速将达到50%。
2、低价导航产品将打开小排量汽车的市场空间
目前前装导航仪市场主要集中在2.0以上排量的乘用车，由于前装导航仪售价约为2万元，2.0排量以下的乘用车难以承受如此高的成本。但2.0排量以下的乘用车导航需求同样存在，由于成本问题，目前主要为后装导航产品和PND，以山寨产品为主，问题较多。在国内乘用车销售结构中，2.0排量以下的乘用车2009年销量为906万辆，占比在90%左右，且比例逐渐提高。目前部分导航设备生产企业已经在逐步地推进低价导航产品，预计售价在3000元左右，则销量巨大的小排量汽车前装市场空间将逐步打开。按照产品售价500元、20%的渗透率来计算，新增市场空间也将达到9亿元。
3、手机导航市场高速增长
2010年上半年消费电子导航产品占比约30%，其中80%来自手机导航产品。诺基亚出于竞争的考虑推出OVI地图全部免费的营销策略，近两年其导航手机销量增速较快。易观国际预计2010年国内导航手机将达到2120万部，增速达到186%，至2013年将达到1.2亿部，4年复合增速将达到100%，诺基亚在国内GPS手机市场占有率约近30%。
LBS市场
移动位置服务（LBS--Location Based Service）在我国已经开展了四年多，但始终处于市场导入期，而且现有位置服务大都提供模糊定位，业务内容简单，用户对产品认知度低，也致使用户的潜在需求并没有释放出来。
个人用户期望得到的移动定位服务分布集中主要有三个层次。第一层次是提供位置信息、救援和监护服务，期望比例在50%，主要关注的是安全方面的定位需求。第二层次是提供消费信息和朋友位置服务，期望比例43%~44%。第三层次是其他服务类型，期望比例随着服务类型的不同有较大差异。
LBS服务虽在消费市场没有得到承认，但在一些专业领域逐渐得到了认可。2004年开始，交通安全管理与应急联动领域逐渐引入了GPS与移动通信结合的LBS服务，各地方在公共运营车辆，包括警用位置服务、运输车辆管理、人身安全和紧急救助、机动车反劫防盗、人员和租赁设备的调度管理、物流管理、广告、旅游服务、公交、出租、货运、长途客运、危险品运输、内陆航运等交通运输工具开发相关的运输监控管理系统，其中用到的基础技术就是LBS。到2007年底，已经有十几个省市实现了对出租车、长途客运汽车、危险品运输车辆的全程跟踪管理，包括车辆位置跟踪、车速管理、车辆调度等等，甚至还在车辆内部安装摄像头，实现对车辆的全程视频跟踪。随着民用市场的私家车GPS市场爆发性增长，在LBS基础上提供车辆监控服务的厂商也不断涌现，如龙运通、赛格这样较大的LBS服务提供商，但大多数提供LBS服务的企业还都是小作坊式生产，多的能管理几千辆车，少的只有几百辆。而提供类似服务的企业有几千家。
我国有52%用户对定位业务感兴趣，其中用定位业务查询个人或他人位置、查询周边设施的占46%，对老人、儿童等进行位置追踪的占30%，用户愿意为定位业务付费。
卫星导航定位系统
现有卫星导航定位系统有美国全球卫星定位系统(GPS)、俄罗斯GLONASS，以及我国北斗星、欧洲伽利略。
1、美国GPS是目前世界上应用最广泛的导航定位系统，系统从提出到组建完毕历时20年，耗资200亿美元。由24 颗工作卫星构成，距地表20200km上空，分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗)，轨道倾角55°。有4 颗有源备份卫星在轨运行。GPS 卫星产生两组电码，一组C/A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ，一组P 码(Procise Code 10123MHz)。P码频率高，不易受干扰，定位精度达10米，受美国军方管制，设有密码。C/A码刻意降低精度，开放给民间使用，定位精度25米，测速精度0.1米／秒，授时精度200纳秒。
为满足到2030年的军民用要求，美国着手开发GPSⅢ和相关的地面控制网。GPSⅢ将选择全新的优化设计方案，采用33颗高轨道加静止轨道卫星，在轨运行将在2015~2020年实现。GPSⅢ的信号发射功率将提高100倍，信号抗干扰能力提高1000倍以上，授时精度将达1纳秒，定位精度0.2~0.5米，可使GPS制导弹药的精度达1米内。
2、俄罗斯GLONASS星座由24颗工作星和3颗备份星组成。24颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上，三个轨道平面两两相隔120度，每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度， 轨道高度1.91万公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8度。GLONASS系统绝对定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。
3、建设中的我国北斗导航系统(COMPASS)空间段计划由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。距离地面36000km，分别位于东经80和140的赤道上空，定位精度为10米。另外还有一颗备份卫星定位于东经115.5的迟到上空。卫星重980kg，寿命不少于8年。
北斗系统始建于2000年。2007年4月，发射第1颗北斗二号导航卫星。2010年6月2日发射第4颗，2010年8月1日发射第5颗，2010年11月1日发射第6颗。预计2012年10颗卫星、实现无源覆盖亚太，2020年30颗卫星、实现无源覆盖全球。
4、欧洲伽利略共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。
GPS系统架构
在客户端的GPS装置是一台单向GPS信号接收机，接收来自导航卫星的定位信号，20多颗卫星可传送L1及L2两种信号，使用频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz，一般民用GPS接收机接收L1。
GPS定位系统利用卫星基本三角定位原理，由GPS接收装置先找到3颗以上空中卫星的所在位置，再计算每颗卫星与接收器之间的距离，即可得出接收器在三维空间中的坐标值。
GPS卫星信号先由GPS天线来接收，再经由RF射频前端将高频信号转为中、低频数字信号，再传送到GPS基频组件，此组件的核心技术在于相关器的设计，也就是透过相关器来比对找出正确的卫星编号，进而对照取得多颗卫星的万年历和广播星历等资料。通道的相关器越多意味着找到卫星位置的速度越快，目前一般的GPS接收器至少提供12个通道的相关器，更高阶的接收器则具有16个，甚至32个通道的相关器。
GPS接收器的控制功能由微处理器或微控制器来实现，此处理核心可以来自外部，也可嵌入在GPS基频组件当中。较初阶GPS接收器常用ARM7作为核心，高阶的机种则会升级到ARM9核心。这类组件也具备微处理器支持功能，例如UART和实时时钟（RTC）。
星历数据会以NMEA0183或RTCM等格式输出到主处理器，进一步与GIS地图引擎整合以显示所在街道位置，或透过无线通信接口传出位置信息，让远程服务器能够提供进一步的相关位置服务。NMEA0183是GPS惯用的一种标准通信协议，它采用简化ASCII的序列通信协议来定义数据传送的格式。
当GPS采用差分定位（DGPS）的辅助定位模式，如美国的WAAS或欧洲的EGNOS系统时，则需输出RTCM或NTRIP1.0的协议格式。由于不同的接收器所提供的原始数据格式通常会不同，当有需要针对不同型号接收器收集的数据进行统一处理时，就必须建立GPS通用数据交换格式。目前业界普遍采用的格式为RINEX。
GPS接收器架构
车载GPS主要单元包括天线、RF前端、基频/相关器、处理器核心、内存、总线接口。这些单元可以采用离散式的方法来提高设计上的弹性，也可采用整合式的策略，将多个单元整合为一颗系统单芯片（SoC）、单封装（SiP）或模块，以降低设计的难度及成本。系统工程师必须在效能、成本与弹性三大评量要件中进行选择。效能指标有准确性、灵敏度、第一次定位时间、通道数量。当这4项效能指标都要求达到最高时，就必须强调接收器的处理器效能、相关器通道数量、内存容量及高速的对外连接接口。产品的成本会大幅提升，大众市场未必能够接受，往往需要做必要的调整。
目前的技术能将GPS接收器架构中的射频及基频整合在一起。以ST的STA2056为例，它将基频与射频功能整合于小型的QFN-68封装之中。在基频部分采用ARM7TDMI作为核心，频率可高达66MHz；在射频部分为主动天线系统，含有易与被动天线连接的接口；内建ROM及SRAM内存。由于只需要用到少数的外部组件，降低总体物料成本；产品更为轻薄短小，具有低功耗的优势，可加速产品上市。
如果强调设计上的弹性，通常会选择射频与基频分离的方案，在基频组件方面还会嵌入Flash的内存，并支持较丰富的总线接口。以ST的STA2058为例（见图3），它整合了32位微处理器ARM7TDMI和一个嵌入式闪存，并广泛支持CAN、SPI、UART、I2C、USB等接口，以及RTCA-SC159／WAAS／EGNOS等GPS系统。此外，STA2058EX还具有外接内存接口，可以用作远程信息处理服务平台，允许免黏接逻辑与外部装置（如：GSM/GPRS模块、芯片卡、音频功能DSP）相连，非常适合于车辆应用。
从高频转低频的过程，是噪声产生的主要环节，必须妥善抑制噪声的产生，如将SAMPCLK信号谐波降到最小，以免混杂在中频（IF）链路当中，这可透过在射频前端与相关器之间配置适当的电阻器来达到抑制的目标。各单元在电路上的布局和布线也会影响干扰的状况，需进行妥善规划。
GPS天线
GPS天线是决定GPS效能表现的关键。GPS卫星信号的背景噪讯为-136dBW，为避免干扰，国际电信法规规定卫星传送信号噪讯不得大于-154dBW。GPS信号相当弱，因此接收天线的灵敏度必须非常高。这和天线的大小及形状密切相关。GPS天线种类包括片状天线、螺旋式天线和平面倒F型天线（PIFA）等，其中以片状天线和螺旋式天线使用最多。由于GPS的信号属于圆极化波，所以GPS接收天线也必须采用圆极化的工作方式。
平板天线的好处是其耐用性及相对容易制作，成本也较低，不过具有明显的方向性，平板要面向天空才能得到较好的接收效果。这种方向性给使用上带来极大的限制；它虽然能接收到正上方的卫星信号，但若没有获取到低角度的卫星信息，误差会相对较高。
较先进的做法是采用四臂螺旋天线，它拥有全面向360°的接收能力，使天线在任何方向都有3dB的增益。这让GPS接收器能以各种角度摆放，能接收到低角度的卫星信号。也可导入Balun电路设计，可以有效隔离天线周围的噪讯，容纳各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰，很适合手持设备的天线设计，不过此类天线的成本偏高。
方位推估技术
在车载的导航使用中，常因在高楼林立的巷道中，收信状况往往极差，当行进隧道中时，更是完全没有信号可用，这时可透过方位推估（DeadReckoning，DR）技术作为暂时的导航工具。
DR的技术原理是透过能感测或测量距离及方向改变的装置，估算出汽车移动位置的改变。正向的行进距离通常采用量程计或加速度计来进行量测；转动角度则使用磁罗盘、陀螺仪或差分里程计来量测；高度上的变化则需使用气压计。
里程计是每台汽车中必备的装置，GPS接收器可透过CANBus来连接里程计以进行测量，但里程计的缺点是会因使用时间过长导致准确性降低。较先进的做法是采用MEMS技术的加速度计和陀螺仪，它们体积小，容易进行系统整合，但精确度高的MEMS组件成本较高。要提升DR系统的精确性，还要时常进行在线传感器的校准，就需要GPS的定位信号来修正DR传感器的参数项目。
在短时间内，DR的正确性相当高，甚至可以高于GPS，但随使用时间的增加，DR的误差累积效应会越来越大，精确度就会大幅下降，这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置，才能再次使用DR。DR和GPS是相辅相成的车载导航系统，但目前商品化的产品仍然不多，主要的瓶颈在于DR传感器的准确度和成本，以及与导航系统整合的算法开发方面。
上市公司受益
在北斗产业成长初期，上游产业链中的芯片和终端设备提供商将拥有行业话语权，国腾电子、北斗星通、合众思壮等主营芯片及导航终端的企业有望受益最大。随着下游应用推广，用户数大幅增长和规模效应加强，行业话语权将逐渐转移到下游服务提供商。
我国目前地理信息技术应用和地理信息服务已经渗透到各行各业以及人们的日常生活中，形成了极大的市场需求。城市基础功能和公共空间公平合理分享与空间信息密不可分，发展地理信息产业不仅是企业战略，更是国家战略。随着国家对地理信息产业的支持力度和监督、监管制度更加明确，对处在该产业中的相关上市公司来应该属利好。受益的上市公司如超图软件（300036）、四维图新（002405）、数字政通（300075）、华力创通（300045）合众思壮（002383）等，都保持着高动态市盈率。
1、超图软件（300036）
主营业务为地理信息系统（GIS）基础平台软件以及应用平台软件的研发、销售以及基于GIS 基础平台软件之上的各类应用软件的定制开发服务。收入包括GIS 软件销售收入和GIS 软件配套用品销售收入。
2010年上半年实现营业收入5,634.45 万元，同比增长27.97%；实现净利润557.67 万元，同比增长293.60%。其中GIS软件收入5401.27万元，营业成本927.87万元，毛利率82.82%；GIS软件配套产品收入233.17万元，营业成本194.59万元，毛利率16.55%。
2009年度实现营业收入15,275.27万元，同比增长19.74%；利润总额3,437.50万元，同比增长54.62%，净利润3,153.73万元 ，同比增长56.04%。
2、四维图新（002405）
主营业务从事导航电子地图的研发、生产、销售和服务。导航电子地图产品主要有按终端数量销售导航电子地图使用许可、按服务收取导航电子地图使用费及按服务与运营商进行收入分成三种销售方式。按终端数量销售导航电子地图使用许可主要面向汽车生产商、车载导航系统提供商以及消费类电子设备厂商；按服务收取导航电子地图使用费以及按服务与运营商进行收入分成，主要是在电子地图服务领域，面向LBS、互联网及动态信息服务运营商。目前主要采用面对大客户一对一的销售模式（B2B）。
2010年1-6月实现营业收入31,120.97万元，营业利润12,230.12万元、归属于母公司所有者的净利润9,941.48万元，分别比去年同期增长 69.35%、112.95%和74.27%，主要是由于公司导航电子地图产品销售继续保持较快增长。
2009年营业收入42750.25万元，营业利润39064.26万元，毛利率91.38%。
2008年营业收入32505.55万元，营业利润30142.51万元，毛利率 92.73%。
3、数字政通（300075）
2010年4 月27 日在创业板的成功上市，主营业务集中在数字化城市管理领域以及规划和国土资源管理领域，为客户提供数字化城市管理信息系统以及规划和国土资源管理系统，并为已建成的数字化城市管理信息系统以及规划和国土资源管理系统提供升级和维护服务。为数字化城市管理领域的客户提供了其他服务还有信息采集服务（收取年费）和数据普查服务。
2010年上半年营业收入18,967,218.19元，同比增长36.81%。营业利润4,241,940.10元，同比增长52.84%；净利润7,456,288.03元人民币，同比增长30.51%。
4、华力创通（300045）
2010年1月份成功在创业板上市，在射频仿真测试的产品大类主要包括：一是雷达通信相关产品，另一个系列是卫星导航相关产品。雷达通信及其仿真测试产品的收入平稳发展的状态。卫星导航及其仿真测试产品的收入较上年同期有大幅度增长，是由于北斗二代卫星导航的应用市场正在启动，需求渐趋旺盛。
2010年上半年主营业务收入8,839.22万元，同比增长29.74%，营业利润1899.37万元，同比增长20.20%，净利润1852.46万元，同比增长23.83%。
2009年主营业务收入 16,279.13 万元，同比增长41.14%，营业利润4,018.81 万元，同比增长43.60%，净利润3,699.24 万元，同比增长 36.55%。
5、合众思壮（002383）
主营业务为车载导航产品、GIS数采集产品和高精度测量产品及系统产品（高端板卡产品）。
2010年上半年实现营业收入18,962.97万元，较上年同期下降3.5%；营业利润3,054.04万元，较上年同期下降7.93%。毛利率41.20%。
2009年实现营业收入41414.34万元，营业利率16344.91万元，毛利率39.47%。
2008年实现营业收入44399.24万元，营业利率19103.20万元，毛利率43.03%。
我国车载导航产品质量认证细则
卫星导航产品认证中心于2010年8月10日在www.54cn.gov.cn/html/falv.asp公布车载导航仪包括导航手机产品质量认证实施细则，并接受申请机构的认证申请。
中关村各种导航终端设备
国家对卫星导航产品实施认证制度，一是替消费者把关。二是产品认证有利于提高市场主体的守法意识，建立公平竞争的市场秩序。三是产品认证及认证结果互认，已成为国际贸易中消除非关税壁垒的一种手段。同时也可起到保障国家地理信息安全的作用。
国家授权电子科技集团公司五十四研究所来承担这项工作，主要基于五十四研究所在卫星导航方面有200多人的专业队伍、40多名检验试验人员，有价值7000多万元的检验试验设备和测试环境，能够完成车载、机载、船载导航型接收机、授时型接收机、大地测量型接收机等各类卫星导航产品的检验试验工作，拥有国家级通信导航设备质检中心、国防重点实验室以及河北省卫星导航工程技术研究中心。
导航产品认证费用是50万元，由两大部分组成。一部分是申请费、企业现场检查费以及产品检验试验费，约25万元；另一部分是标志使用费，每个企业每年25万元。
小地图大市场
导航电子地图是GPS的灵魂。与其他电子地图不同，开发者必须通过实地行走采集和确认地图所需的所有信息，数据采集、地图编制和数据更新的工作量巨大，投入非常高。导航地图企业属于资金密集型、劳动密集型、技术密集型。每天要派出200辆测量车及500名测绘人员在全国各地跑数据，才得以让地图数据保持新鲜，一年用于数据更新和维护的费用就高达1亿—2亿元。我国导航电子地图已覆盖31个省级行政区划单位、333个地级行政区划单位、2861个县级行政区划单位，覆盖公路里程总量达220万公里，占全国公路里程95%。
2009年，我国导航电子地图的年销售额达8亿元，到2015年将达到15亿元。随着定位技术的发展，集群网在全国普及，导航地图市场化，导航终端产品日趋成熟，车辆监控、防盗系统，调度系统正在飞快发展。产业化的发展必然要走向专业化，只有专业化才会有品牌产品。经过国家重点扶持和企业多年奋斗，目前已出现了专业化生产企业，如专门生产卫星导航天线、生产车载终端、生产导航仪硬件的厂家，专门生产电子地图和专做系统集成与信息服务的企业。专业化将会使产品越做越精，形成市场效应，促使我国的移动导航定位产业更快更好的发展！■
国外研究表明，驾驶员使用导航后，汽车燃油效率提高12%，油耗从8.3升/100公里降低到7.3升/100公里；可减少行驶2500公里/年，汽油花费减少416欧元/年；每年的二氧化碳排放量减少0.91吨/辆。30%的车辆使用动态交通信息，可使行驶时间缩短18%、CO2排放量减少20%，同时绕开拥堵路段提高平均车速，有效地促进节能减排。北京机动车尾气已对空气中气态污染物的贡献率占到50%，所以，导航产业的发展不仅能够带动市场经济效益，对环境的提升作用也日益凸显。
卫星导航产业
卫星导航产业四大细分市场，一是高端制造业，包括导航芯片和模块、通信芯片和模块、接收机组件、显示器件与整机集成等；二是软件业，包括系统类软件、导航定位授时软件、地图引擎与各种嵌入式应用软件等；三是与导航相关的现代服务业；四是综合数据业。
在导航产业，从导航电子地图到应用软件、导航模块再到下游终端设备，电子地图是整个产业链的基础，而这个基础曾经是制约整个产业发展的瓶颈。主要是导航电子地图信息量大、定位精度高，涉及国家安全。
导航市场最大的特点是导航功能逐步升级。车载多媒体信息系统已从DVD加导航功能升级到集娱乐、导航、安全为一体的智能电子系统。GPS已不单是导航的工具，MP3、MP4播放、电子图书、实时交通信息及移动电视功能都成了附加功能。但动态交通信息目前接收时存在延迟现象；移动电视广播节目源太少，信号不是很稳定；地图数据存在资源浪费现象，因为大多数人的活动范围只限一个城市。如能够把地图数据按区域划分，消费者可以选择区域购买，可以避免不必要的资源浪费。
我国汽车市场
《中国汽车工业产销快讯》统计2008年我国汽车保有量4975万辆，2009年6300万辆。2009年国产汽车产量和销量分别为1379万辆和1364万辆。到2010年底、最晚2011年我国汽车保有量就能达7500万辆，超过日本，仅次美国，成为全球第二。2009年底美国有2.46亿辆，汽车保有量820辆/千人，汽车普及率82%。日本汽车保有量7500万辆，汽车普及率54%（汽车保有量指在一个地区登记的车辆数量）。
我国汽车保有量达到4.9亿辆时，需求才会趋于稳定。届时汽车普及率将达300辆/千人。而目前我国汽车普及率仅50辆/千人。汽车保有量全世界平均保有量120辆/千人。按13亿人口平均，我国的汽车保有量46辆/千人，汽车普及率不到5%。
截至2009年底，北京汽车保有量为401.9万辆，汽车保有量为228辆/千人，其中私人汽车为300.3万辆。私车分为家用轿车和经营性车辆两类，其中，私人小轿车218.1万辆。2009年北京常住人口1755万人，家庭户数在600万户左右，照此计算，北京每百户家庭拥有36辆小轿车。
如果我国汽车拥有量继续以1000万辆/年的速度递增，不到2020年，我国汽车保有量将超过1.5亿辆。我国国内石油资源相对短缺，目前是仅次于美国和日本的世界第三大石油进口国，对外依存度较高。如任其发展，我国原油进口量将超过日本，逼近美国，这是国际石油市场所无法承受的。我国的土地上最多可承载1.5亿辆汽车。如届时还是13亿人口，汽车保有量为115.3辆/千人，接近现在的全球平均水平。
GPS市场规模
卫星导航既是朝阳产业，未来生命周期至少有50年；又具有高成长高效益特点，是小投入、大产出的典型。目前导航产业尚处起步阶段，行业无序竞争、山寨横行、盗版猖獗、产品质量良莠不齐，也正是产生品牌的时候。
1、车载导航市场前景广阔
未来汽车前装市场需求仍将维持较快增速，主要基于：
①目前我国拥有车载导航设备的车辆不足70万辆，相对于3000万辆汽车总数，普及率2.3%。而日本车载导航安装率高达60%，欧美25%。可见我国GPS导航仪市场潜力极其巨大。到2020年我国卫星导航市场产值将超过4000亿元。随着专业领域和消费领域的发展，按年复合增长率20%预测，我国卫星导航产业预计2015年增长至2500亿，2020年增长至4000亿。
新车购买者增加以及汽车制造商竞争加剧引致的新车装配率提高，从需求和供给两个方面促进了车载导航产品市场的启动，车载导航产品开始进入大众市场，对车载导航电子地图的需求大幅上升。预计到2013年，我国车载导航系统销售量将达132万台，较2009年增长近2倍，年均复合增长率将达30.15%。2009年汽车GPS导航系统终端市场的销售额突破100亿元。全球汽车领域权威调研机构Frost&Sullivan的数据显示，2009年我国车载导航地图市场共计销售50.03万张。
②国内的车载导航仪渗透率仍然很低，2009年国内新增车辆渗透率为4.8%，2010年上半年提升至6.3%，而对比日本和欧美市场车载导航仪渗透率分别为85%和25%，提升市场空间仍然很大；
③按照汽车销量增速20%，渗透率一年提高1.5个百分点，则未来3年车载导航市场规模增速将达到50%。
2、低价导航产品将打开小排量汽车的市场空间
目前前装导航仪市场主要集中在2.0以上排量的乘用车，由于前装导航仪售价约为2万元，2.0排量以下的乘用车难以承受如此高的成本。但2.0排量以下的乘用车导航需求同样存在，由于成本问题，目前主要为后装导航产品和PND，以山寨产品为主，问题较多。在国内乘用车销售结构中，2.0排量以下的乘用车2009年销量为906万辆，占比在90%左右，且比例逐渐提高。目前部分导航设备生产企业已经在逐步地推进低价导航产品，预计售价在3000元左右，则销量巨大的小排量汽车前装市场空间将逐步打开。按照产品售价500元、20%的渗透率来计算，新增市场空间也将达到9亿元。
3、手机导航市场高速增长
2010年上半年消费电子导航产品占比约30%，其中80%来自手机导航产品。诺基亚出于竞争的考虑推出OVI地图全部免费的营销策略，近两年其导航手机销量增速较快。易观国际预计2010年国内导航手机将达到2120万部，增速达到186%，至2013年将达到1.2亿部，4年复合增速将达到100%，诺基亚在国内GPS手机市场占有率约近30%。
LBS市场
移动位置服务（LBS--Location Based Service）在我国已经开展了四年多，但始终处于市场导入期，而且现有位置服务大都提供模糊定位，业务内容简单，用户对产品认知度低，也致使用户的潜在需求并没有释放出来。
个人用户期望得到的移动定位服务分布集中主要有三个层次。第一层次是提供位置信息、救援和监护服务，期望比例在50%，主要关注的是安全方面的定位需求。第二层次是提供消费信息和朋友位置服务，期望比例43%~44%。第三层次是其他服务类型，期望比例随着服务类型的不同有较大差异。
LBS服务虽在消费市场没有得到承认，但在一些专业领域逐渐得到了认可。2004年开始，交通安全管理与应急联动领域逐渐引入了GPS与移动通信结合的LBS服务，各地方在公共运营车辆，包括警用位置服务、运输车辆管理、人身安全和紧急救助、机动车反劫防盗、人员和租赁设备的调度管理、物流管理、广告、旅游服务、公交、出租、货运、长途客运、危险品运输、内陆航运等交通运输工具开发相关的运输监控管理系统，其中用到的基础技术就是LBS。到2007年底，已经有十几个省市实现了对出租车、长途客运汽车、危险品运输车辆的全程跟踪管理，包括车辆位置跟踪、车速管理、车辆调度等等，甚至还在车辆内部安装摄像头，实现对车辆的全程视频跟踪。随着民用市场的私家车GPS市场爆发性增长，在LBS基础上提供车辆监控服务的厂商也不断涌现，如龙运通、赛格这样较大的LBS服务提供商，但大多数提供LBS服务的企业还都是小作坊式生产，多的能管理几千辆车，少的只有几百辆。而提供类似服务的企业有几千家。
我国有52%用户对定位业务感兴趣，其中用定位业务查询个人或他人位置、查询周边设施的占46%，对老人、儿童等进行位置追踪的占30%，用户愿意为定位业务付费。
卫星导航定位系统
现有卫星导航定位系统有美国全球卫星定位系统(GPS)、俄罗斯GLONASS，以及我国北斗星、欧洲伽利略。
1、美国GPS是目前世界上应用最广泛的导航定位系统，系统从提出到组建完毕历时20年，耗资200亿美元。由24 颗工作卫星构成，距地表20200km上空，分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗)，轨道倾角55°。有4 颗有源备份卫星在轨运行。GPS 卫星产生两组电码，一组C/A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ，一组P 码(Procise Code 10123MHz)。P码频率高，不易受干扰，定位精度达10米，受美国军方管制，设有密码。C/A码刻意降低精度，开放给民间使用，定位精度25米，测速精度0.1米／秒，授时精度200纳秒。
为满足到2030年的军民用要求，美国着手开发GPSⅢ和相关的地面控制网。GPSⅢ将选择全新的优化设计方案，采用33颗高轨道加静止轨道卫星，在轨运行将在2015~2020年实现。GPSⅢ的信号发射功率将提高100倍，信号抗干扰能力提高1000倍以上，授时精度将达1纳秒，定位精度0.2~0.5米，可使GPS制导弹药的精度达1米内。
2、俄罗斯GLONASS星座由24颗工作星和3颗备份星组成。24颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上，三个轨道平面两两相隔120度，每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度， 轨道高度1.91万公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8度。GLONASS系统绝对定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。
3、建设中的我国北斗导航系统(COMPASS)空间段计划由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。距离地面36000km，分别位于东经80和140的赤道上空，定位精度为10米。另外还有一颗备份卫星定位于东经115.5的迟到上空。卫星重980kg，寿命不少于8年。
北斗系统始建于2000年。2007年4月，发射第1颗北斗二号导航卫星。2010年6月2日发射第4颗，2010年8月1日发射第5颗，2010年11月1日发射第6颗。预计2012年10颗卫星、实现无源覆盖亚太，2020年30颗卫星、实现无源覆盖全球。
4、欧洲伽利略共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。
GPS系统架构
在客户端的GPS装置是一台单向GPS信号接收机，接收来自导航卫星的定位信号，20多颗卫星可传送L1及L2两种信号，使用频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz，一般民用GPS接收机接收L1。
GPS定位系统利用卫星基本三角定位原理，由GPS接收装置先找到3颗以上空中卫星的所在位置，再计算每颗卫星与接收器之间的距离，即可得出接收器在三维空间中的坐标值。
GPS卫星信号先由GPS天线来接收，再经由RF射频前端将高频信号转为中、低频数字信号，再传送到GPS基频组件，此组件的核心技术在于相关器的设计，也就是透过相关器来比对找出正确的卫星编号，进而对照取得多颗卫星的万年历和广播星历等资料。通道的相关器越多意味着找到卫星位置的速度越快，目前一般的GPS接收器至少提供12个通道的相关器，更高阶的接收器则具有16个，甚至32个通道的相关器。
GPS接收器的控制功能由微处理器或微控制器来实现，此处理核心可以来自外部，也可嵌入在GPS基频组件当中。较初阶GPS接收器常用ARM7作为核心，高阶的机种则会升级到ARM9核心。这类组件也具备微处理器支持功能，例如UART和实时时钟（RTC）。
星历数据会以NMEA0183或RTCM等格式输出到主处理器，进一步与GIS地图引擎整合以显示所在街道位置，或透过无线通信接口传出位置信息，让远程服务器能够提供进一步的相关位置服务。NMEA0183是GPS惯用的一种标准通信协议，它采用简化ASCII的序列通信协议来定义数据传送的格式。
当GPS采用差分定位（DGPS）的辅助定位模式，如美国的WAAS或欧洲的EGNOS系统时，则需输出RTCM或NTRIP1.0的协议格式。由于不同的接收器所提供的原始数据格式通常会不同，当有需要针对不同型号接收器收集的数据进行统一处理时，就必须建立GPS通用数据交换格式。目前业界普遍采用的格式为RINEX。
GPS接收器架构
车载GPS主要单元包括天线、RF前端、基频/相关器、处理器核心、内存、总线接口。这些单元可以采用离散式的方法来提高设计上的弹性，也可采用整合式的策略，将多个单元整合为一颗系统单芯片（SoC）、单封装（SiP）或模块，以降低设计的难度及成本。系统工程师必须在效能、成本与弹性三大评量要件中进行选择。效能指标有准确性、灵敏度、第一次定位时间、通道数量。当这4项效能指标都要求达到最高时，就必须强调接收器的处理器效能、相关器通道数量、内存容量及高速的对外连接接口。产品的成本会大幅提升，大众市场未必能够接受，往往需要做必要的调整。
目前的技术能将GPS接收器架构中的射频及基频整合在一起。以ST的STA2056为例，它将基频与射频功能整合于小型的QFN-68封装之中。在基频部分采用ARM7TDMI作为核心，频率可高达66MHz；在射频部分为主动天线系统，含有易与被动天线连接的接口；内建ROM及SRAM内存。由于只需要用到少数的外部组件，降低总体物料成本；产品更为轻薄短小，具有低功耗的优势，可加速产品上市。
如果强调设计上的弹性，通常会选择射频与基频分离的方案，在基频组件方面还会嵌入Flash的内存，并支持较丰富的总线接口。以ST的STA2058为例（见图3），它整合了32位微处理器ARM7TDMI和一个嵌入式闪存，并广泛支持CAN、SPI、UART、I2C、USB等接口，以及RTCA-SC159／WAAS／EGNOS等GPS系统。此外，STA2058EX还具有外接内存接口，可以用作远程信息处理服务平台，允许免黏接逻辑与外部装置（如：GSM/GPRS模块、芯片卡、音频功能DSP）相连，非常适合于车辆应用。
从高频转低频的过程，是噪声产生的主要环节，必须妥善抑制噪声的产生，如将SAMPCLK信号谐波降到最小，以免混杂在中频（IF）链路当中，这可透过在射频前端与相关器之间配置适当的电阻器来达到抑制的目标。各单元在电路上的布局和布线也会影响干扰的状况，需进行妥善规划。
GPS天线
GPS天线是决定GPS效能表现的关键。GPS卫星信号的背景噪讯为-136dBW，为避免干扰，国际电信法规规定卫星传送信号噪讯不得大于-154dBW。GPS信号相当弱，因此接收天线的灵敏度必须非常高。这和天线的大小及形状密切相关。GPS天线种类包括片状天线、螺旋式天线和平面倒F型天线（PIFA）等，其中以片状天线和螺旋式天线使用最多。由于GPS的信号属于圆极化波，所以GPS接收天线也必须采用圆极化的工作方式。
平板天线的好处是其耐用性及相对容易制作，成本也较低，不过具有明显的方向性，平板要面向天空才能得到较好的接收效果。这种方向性给使用上带来极大的限制；它虽然能接收到正上方的卫星信号，但若没有获取到低角度的卫星信息，误差会相对较高。
较先进的做法是采用四臂螺旋天线，它拥有全面向360°的接收能力，使天线在任何方向都有3dB的增益。这让GPS接收器能以各种角度摆放，能接收到低角度的卫星信号。也可导入Balun电路设计，可以有效隔离天线周围的噪讯，容纳各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰，很适合手持设备的天线设计，不过此类天线的成本偏高。
方位推估技术
在车载的导航使用中，常因在高楼林立的巷道中，收信状况往往极差，当行进隧道中时，更是完全没有信号可用，这时可透过方位推估（DeadReckoning，DR）技术作为暂时的导航工具。
DR的技术原理是透过能感测或测量距离及方向改变的装置，估算出汽车移动位置的改变。正向的行进距离通常采用量程计或加速度计来进行量测；转动角度则使用磁罗盘、陀螺仪或差分里程计来量测；高度上的变化则需使用气压计。
里程计是每台汽车中必备的装置，GPS接收器可透过CANBus来连接里程计以进行测量，但里程计的缺点是会因使用时间过长导致准确性降低。较先进的做法是采用MEMS技术的加速度计和陀螺仪，它们体积小，容易进行系统整合，但精确度高的MEMS组件成本较高。要提升DR系统的精确性，还要时常进行在线传感器的校准，就需要GPS的定位信号来修正DR传感器的参数项目。
在短时间内，DR的正确性相当高，甚至可以高于GPS，但随使用时间的增加，DR的误差累积效应会越来越大，精确度就会大幅下降，这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置，才能再次使用DR。DR和GPS是相辅相成的车载导航系统，但目前商品化的产品仍然不多，主要的瓶颈在于DR传感器的准确度和成本，以及与导航系统整合的算法开发方面。
上市公司受益
在北斗产业成长初期，上游产业链中的芯片和终端设备提供商将拥有行业话语权，国腾电子、北斗星通、合众思壮等主营芯片及导航终端的企业有望受益最大。随着下游应用推广，用户数大幅增长和规模效应加强，行业话语权将逐渐转移到下游服务提供商。
我国目前地理信息技术应用和地理信息服务已经渗透到各行各业以及人们的日常生活中，形成了极大的市场需求。城市基础功能和公共空间公平合理分享与空间信息密不可分，发展地理信息产业不仅是企业战略，更是国家战略。随着国家对地理信息产业的支持力度和监督、监管制度更加明确，对处在该产业中的相关上市公司来应该属利好。受益的上市公司如超图软件（300036）、四维图新（002405）、数字政通（300075）、华力创通（300045）合众思壮（002383）等，都保持着高动态市盈率。
1、超图软件（300036）
主营业务为地理信息系统（GIS）基础平台软件以及应用平台软件的研发、销售以及基于GIS 基础平台软件之上的各类应用软件的定制开发服务。收入包括GIS 软件销售收入和GIS 软件配套用品销售收入。
2010年上半年实现营业收入5,634.45 万元，同比增长27.97%；实现净利润557.67 万元，同比增长293.60%。其中GIS软件收入5401.27万元，营业成本927.87万元，毛利率82.82%；GIS软件配套产品收入233.17万元，营业成本194.59万元，毛利率16.55%。
2009年度实现营业收入15,275.27万元，同比增长19.74%；利润总额3,437.50万元，同比增长54.62%，净利润3,153.73万元 ，同比增长56.04%。
2、四维图新（002405）
主营业务从事导航电子地图的研发、生产、销售和服务。导航电子地图产品主要有按终端数量销售导航电子地图使用许可、按服务收取导航电子地图使用费及按服务与运营商进行收入分成三种销售方式。按终端数量销售导航电子地图使用许可主要面向汽车生产商、车载导航系统提供商以及消费类电子设备厂商；按服务收取导航电子地图使用费以及按服务与运营商进行收入分成，主要是在电子地图服务领域，面向LBS、互联网及动态信息服务运营商。目前主要采用面对大客户一对一的销售模式（B2B）。
2010年1-6月实现营业收入31,120.97万元，营业利润12,230.12万元、归属于母公司所有者的净利润9,941.48万元，分别比去年同期增长 69.35%、112.95%和74.27%，主要是由于公司导航电子地图产品销售继续保持较快增长。
2009年营业收入42750.25万元，营业利润39064.26万元，毛利率91.38%。
2008年营业收入32505.55万元，营业利润30142.51万元，毛利率 92.73%。
3、数字政通（300075）
2010年4 月27 日在创业板的成功上市，主营业务集中在数字化城市管理领域以及规划和国土资源管理领域，为客户提供数字化城市管理信息系统以及规划和国土资源管理系统，并为已建成的数字化城市管理信息系统以及规划和国土资源管理系统提供升级和维护服务。为数字化城市管理领域的客户提供了其他服务还有信息采集服务（收取年费）和数据普查服务。
2010年上半年营业收入18,967,218.19元，同比增长36.81%。营业利润4,241,940.10元，同比增长52.84%；净利润7,456,288.03元人民币，同比增长30.51%。
4、华力创通（300045）
2010年1月份成功在创业板上市，在射频仿真测试的产品大类主要包括：一是雷达通信相关产品，另一个系列是卫星导航相关产品。雷达通信及其仿真测试产品的收入平稳发展的状态。卫星导航及其仿真测试产品的收入较上年同期有大幅度增长，是由于北斗二代卫星导航的应用市场正在启动，需求渐趋旺盛。
2010年上半年主营业务收入8,839.22万元，同比增长29.74%，营业利润1899.37万元，同比增长20.20%，净利润1852.46万元，同比增长23.83%。
2009年主营业务收入 16,279.13 万元，同比增长41.14%，营业利润4,018.81 万元，同比增长43.60%，净利润3,699.24 万元，同比增长 36.55%。
5、合众思壮（002383）
主营业务为车载导航产品、GIS数采集产品和高精度测量产品及系统产品（高端板卡产品）。
2010年上半年实现营业收入18,962.97万元，较上年同期下降3.5%；营业利润3,054.04万元，较上年同期下降7.93%。毛利率41.20%。
2009年实现营业收入41414.34万元，营业利率16344.91万元，毛利率39.47%。
2008年实现营业收入44399.24万元，营业利率19103.20万元，毛利率43.03%。
我国车载导航产品质量认证细则
卫星导航产品认证中心于2010年8月10日在www.54cn.gov.cn/html/falv.asp公布车载导航仪包括导航手机产品质量认证实施细则，并接受申请机构的认证申请。
中关村各种导航终端设备
国家对卫星导航产品实施认证制度，一是替消费者把关。二是产品认证有利于提高市场主体的守法意识，建立公平竞争的市场秩序。三是产品认证及认证结果互认，已成为国际贸易中消除非关税壁垒的一种手段。同时也可起到保障国家地理信息安全的作用。
国家授权电子科技集团公司五十四研究所来承担这项工作，主要基于五十四研究所在卫星导航方面有200多人的专业队伍、40多名检验试验人员，有价值7000多万元的检验试验设备和测试环境，能够完成车载、机载、船载导航型接收机、授时型接收机、大地测量型接收机等各类卫星导航产品的检验试验工作，拥有国家级通信导航设备质检中心、国防重点实验室以及河北省卫星导航工程技术研究中心。
导航产品认证费用是50万元，由两大部分组成。一部分是申请费、企业现场检查费以及产品检验试验费，约25万元；另一部分是标志使用费，每个企业每年25万元。
小地图大市场
导航电子地图是GPS的灵魂。与其他电子地图不同，开发者必须通过实地行走采集和确认地图所需的所有信息，数据采集、地图编制和数据更新的工作量巨大，投入非常高。导航地图企业属于资金密集型、劳动密集型、技术密集型。每天要派出200辆测量车及500名测绘人员在全国各地跑数据，才得以让地图数据保持新鲜，一年用于数据更新和维护的费用就高达1亿—2亿元。我国导航电子地图已覆盖31个省级行政区划单位、333个地级行政区划单位、2861个县级行政区划单位，覆盖公路里程总量达220万公里，占全国公路里程95%。
2009年，我国导航电子地图的年销售额达8亿元，到2015年将达到15亿元。随着定位技术的发展，集群网在全国普及，导航地图市场化，导航终端产品日趋成熟，车辆监控、防盗系统，调度系统正在飞快发展。产业化的发展必然要走向专业化，只有专业化才会有品牌产品。经过国家重点扶持和企业多年奋斗，目前已出现了专业化生产企业，如专门生产卫星导航天线、生产车载终端、生产导航仪硬件的厂家，专门生产电子地图和专做系统集成与信息服务的企业。专业化将会使产品越做越精，形成市场效应，促使我国的移动导航定位产业更快更好的发展！■