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2016-05-02 21:55:00 环天世纪HTGNSS 阅读
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从海湾战争到第三个IT新增长点

  

  要是在1994年以前,说起卫星导航定位,中国大多数老百姓会觉得很神秘,因为当时GPS应用还主要集中于军方及测绘相关领域。1994年GPS在海湾战争发挥中重要作用后,其中隐藏的巨大商机与诱人前景被民间发现,吸引大批公司纷纷涌入这一市场。GPS逐渐走向民用市场,特别是卫星导航系统在众多民用领域表现出的巨大优势与适应性,甚至超出了人们的最初想象,大量技术人员纷纷研究这一课题,而通信技术与计算机技术又对卫星导航技术应用推波助澜。

  现在以GPS为核心的卫星导航定位技术应用在中国已经有15年左右的发展历程,正向更高层次、更广阔领域发展。

  在中国卫星导航定位技术的应用,始于美国的GPS卫星系统。但中国同欧洲一样在努力营建自己的卫星导航系统,2000年中国已成功发射北斗/BeiDou一号双星系统,成为世界上除美国,俄国以外第三个拥有卫星导航系统的国家,而欧洲也正在实施Galileo计划。目前在中国,绝大多数应用仍然以美国的GPS为核心,应用相关市场至少95%以上建立在GPS卫星系统之上,由北斗/BeiDou一号双星系统建立的时间太短,这种情况在短期内不会改变。

  目前,中国卫星导航技术应用领域十分广阔,传统测量应用及军工相关应用的比例在逐年下降,应用已渗透到许多崭新的行业。通信行业用GPS做时间同步测控;电力、有线电视、城市地下管道采用GPS布设线路;交通、运输部门用GPS等相关集成技术营建ITS系统和监控系统;公安、银行、医疗、消防等用GPS营建紧急救援或报警系统;汽车、船舶用GPS导航;GIS数据提供商用GPS采集地理信息相关数据,并提供位置信息相关服务(LBS);广播电视行业用GPS与罗盘制造卫星电视定向接收天线;电子商务领域,GPS甚至应用于CRM客户管理和物流配送体系中;而电脑制造商、通讯设备商正在推动通讯、电脑、GPS一体化的各类移动信息终端应用。现实的应用已经使卫星导航技术从专业化领域走向了大众化应用的广阔前景,这也使得卫星导航技术逐渐成为通信、互联网之后的第三个IT新增长点。
 
  逐渐成型的卫星导航产业价值链
 

  中国卫星导航产品与服务一直呈现强劲增长的势头。据有关部门统计,GPS接收机相关产品的拥有量8万台左右,航海型约有5万台左右,应用数量最多;车载型以每年200%的速度递增,发展最快;手持型各类个人消费终端产品形态极为丰富,最具诱惑力。

  现在中国市场中从事卫星导航定位产品与服务的公司约500家左右,市场容量在1998年之前每年约30%的速度递增,1998年之后每年以50%左右的速度递增,2000年市场总量约有10亿人民币,2001年预计15亿左右,到2003年市场总量将达到32亿左右。其中,在今年的市场中,至少有50%左右的市场份额不是传统的卫星导航定位产品,而是软件、系统集成等增值服务。

  中国卫星导航领域在产品与技术服务的发展方向上,已逐渐细分,初步出现市场定位上的差异:GIS数据供应商和地图供应商提供位置相关数据和数字地图服务;服务运营商以各种应用服务系统为基础提供基于位置的相关信息综合服务;产品供应商和服务系统集成商提供产品、技术和系统集成服务。作为一个新兴产业,其层次分明的价值链分化与完善,标志着这个极具生命力的产业正走向成熟。   卫星导航定位技术的应用深入,与逐年来通信技术和计算机技术的速猛发展息息相关,通信网络的完善,移动通信技术如3G、蓝牙、WLAN等的发展,Internet的普及,嵌入式移动芯片、嵌入式操作系统及移动数据库技术发展等等,都为卫星导航定位技术的应用奠定了基础。

  从导航卫星系统看,GPS、CLONASS、北斗导航试验卫星CNSS 、GALILEO等多元化定位资源环境,打破了独家垄断,促使资源更加开放,政策环境更加宽松,进一步推动导航技术的应用。充分利用各种卫星系统、各种通信网络和Internet网络所提供的丰富资源,把各种资源进行恰当的整合;消化和吸收多元化跨专业技术,把各种技术无缝集成服务于用户,这将是卫星导航技术更加深入应用的关键。
 
  三大瓶颈问题
 

  目前我国卫星定位产业的发展有三大瓶颈问题

  1. 电子地图成为制约卫星导航应用 发展的瓶颈。我国目前还没有颁布统一的地理信息标准,导航产品生产厂商大多使用自己开发生产的电子地图。这些电子地图一般相互不兼容;由于保密、主权、产权等方面的原因,利用电子信息制作电子地图,要受到诸多限制,地理信息系统(GIS)的制作成本高,且时间周期较长,难以适应城市建设发展较快的客观情况,造成地理信息难以适时颁布,这已成为卫星导航技术在各领域推广应用中进一步发展的瓶颈。

  2. 资源率有限,利用极不合理。移动载体动态管理系统需要占用无线电频率资源,由于没有统一规划,每建立一个系统,就要占用一些频率资源,而在地区和行业重复建设,频率资源不能共享,造成无线电频率资源的浪费。更严重的是由于频率使用的不合理,有些卫星导航定位系统对民航通信和其他通信系统的正常通讯造成严重干扰,给国家财产和人民的生命安全构成巨大威胁。
 
  两个重点方向
 
  在众多的应用中,其中应用发展潜力最大的有两个方向:一是以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务市场,二是以个性化移动信息终端为核心的移动导航产品市场。

  在中国,卫星导航定位应用于移动目标监控与管理始于90年代中期。目前,移动目标监控系统发展迅速,规模不断扩大。据不完全统计,近年来我国各地建设的移动目标跟踪系统达到数百个,入网车辆达到5~6万辆,还包括一定数量的船舶监控系统。

  从行业上划分,广泛应用于公共安全、医疗急救、消防救灾、公路管理、交通运输、财产防盗以及其他相关部门。由于集成了实时定位能力,有效地提高了上述部门的效率、避免了大量错误决策带来的损失、带来了可观的经济及社会效益。

  经过多年的培育与探索,移动目标监控管理系统的批量需求市场已显现,开始进入快速发展的指数增长期。一旦这个巨大的市场启动,预计将是每年数十亿记的市场规模。

  中国移动目标监控管理系统的建设具有鲜明的中国特色。例如,在关键的数据通信技术方面,中国的发展融合了欧美各国发展的特点。中国具有世界上最大的移动通信市场,移动通信技术的研究与开发极大地促进了依托于移动通信网络的监控系统的发展。根据系统规模不同,中国建设了依托常规电台(VHF/UHF)、集群通信系统、蜂窝系统(GSM、CDPD)以及卫星系统等各具特色的监控系统。未来的GPRS、3G的应用预计也将很快提上议事日程。

  此外,本地化的GIS技术的发展也是中国移动目标监控管理系统的一个亮点。适应大规模、广大地域移动目标监控的需要,中国的地理信息系统技术研究从传统GIS向多维GIS、Web GIS、嵌入式GIS等方向发展。

  现在移动目标监控管理系统已经开始进入在中国发展迅速的物流领域。由于政府、企业的信息化管理水平不断提高,以及个性化信息服务需求的增长,一些先进企业已经从单一功能的移动目标监控、报警管理转向功能更加丰富、面向市场更加广阔的基于位置的管理与服务技术研究及系统开发建设,无疑这顺应了国际上先进的技术潮流。以2000年以来中国发展最快的物流领域为例,许多为大型物流企业服务的移动目标监控系统已经与企业内部其他管理数据库(如仓储、货源)结合,形成统一的基于位置的职能管理平台。在中国,已有一些以地理信息系统及数据库业务为主的公司进行了大量的工作,并出现了一些示范系统。基于位置的智能管理(Location Based Intelligence)扩大了卫星导航定位技术的应用领域。
 
  中国卫星导航定位产业市场规模发展趋势在中国,移动目标监控管理系统更广阔的市场在于面向公众的服务领域。基于位置的信息服务(Location Based Service)无疑将是未来卫星导航定位技术最广阔、最具潜力和最引人注目的发展方向之一。这方面的系统在中国也已开始酝酿,并出现了一些类似Telematics概念的系统雏形,为汽车拥有者提供财产监控、导航服务、报警寻车等服务,并考虑了娱乐、交通信息提供、信息定制、移动办公等应用框架。

  首先,基于GSM网络的Telematics综合信息服务系统正在国内各地兴起,这些类似于欧洲体制的系统已不同于以往面向单一应用群体的小规模系统,而是整合各种信息资源,可以大规模地为不同用户提供个性化的信息服务。例如新近建立的招商迪辰系统,以Web GIS应用为基础,整合了物流管理的各方面相关资源,向企业物流、第三方物流以及城市配送企业提供可定制的个性化整体解决方案及信息服务。随着城市应用需求的增加,此类系统预计数年内用户将达到数百万的规模,并且可能随着技术的进步,转向依靠更加先进的GPRS、CDMA乃至3G网络。

  另一方面,中国的北斗系统运营部门也在建立自己的“集团用户网络信息服务系统”的公用卫星导航定位信息服务平台,主要面向北斗导航定位卫星覆盖范围内的长途运输车辆、船舶等,提供导航、通信服务,同时也可作为公用服务平台,面向社会其他领域提供个性化的系统服务。该系统的建立与投入运营,将大大推动中国自主导航定位产业化的发展。该系统预计未来5年内用户也将达到几十万的规模。

  上述第一种系统是基于中国移动通信网络的大规模布设,以及移动通信系统服务能力的不断完善,其应用主要集中在城市及其周边、发达地区等,以城市内部、小范围服务区域为主要特色,提供大信息量的密集服务。第二种系统主要基于中国北斗导航试验卫星的成功发射,服务主要面向城间及海上大范围应用。相信在可以预见的将来,基于移动通信网以及卫星通信网络的两类系统互相补充,甚至互相合作,联合运营,将成为中国移动目标监控管理与信息服务系统的发展特色与主要模式。

  中国的深圳、上海和重庆等地作为试点城市已部分建成和正在建设这样的城市综合GPS网,北京等其他城市也已开始进行方案的论证,相信随着GPS相关技术的发展和数字化城市试点的成功,未来的GPS综合局域网的建设将在中国的城市建设中发挥越来越重要的作用。

  目前,在中国一批有远见、有实力的公司已经充分认识到这一远大前景。以信息服务产业为牵动,引发了对卫星导航定位技术应用的全新思考,提出推动丰富的信息增值服务、建立国家级信息服务平台体系的宏大构想。这种大规模信息服务系统的总体框架围绕着公用移动通信网络和卫星通信两个方向均已有了长足进展。   另外,面向个人消费者的移动信息终端产品的流行是将来必然的发展趋势,出于社会安全考虑,美国政府规定到2010年每一台个人手机,都必须有卫星移动定位功能。

  同时社会及技术的进步,信息的加速流动,极大地提高了人们的活动范围,也刺激了对位置相关信息的需求,嵌入定位功能的移动信息终端产品逐渐走入人们的视线。

  随着卫星导航定位设备的小型化甚至芯片化,各种嵌入式电子产品种类极大丰富,并与人们的生活越来越紧密地结合在一起。其中代表性的产品有以下三种形态:
 
  1. 车载自主导航系统是卫星导航定位产品最大的应用领域。美国、欧洲和日本的车载导航仪产品已经日益走向成熟,形成了规模化的市场需求。相比之下,中国的车载自主导航产品市场刚刚启动,许多产品尚处于实验室研发阶段。但是中国地域辽阔、人口众多,又具有巨大的潜在汽车消费市场,因此随着未来经济的发展,中国的车载自主导航产品具有广阔的市场空间。

  2. 集成了卫星定位设备与移动通信组件的移动监控终端产品是一类特殊的应用产品,是移动目标监控系统的关键部分。根据应用场合的不同,也具有不同的设计形式。既有用于集装箱等货物跟踪的隐蔽式安装产品,也有集成了语音通信、数据报告、报警、遥控等功能的综合车载平台。随着产品成本的不断降低,未来甚至可能很快出现供儿童、老人等特殊人群使用的可佩带监控终端产品。

  3. 如果说车载导航仪与移动监控终端还属于应用方向比较单一的产品,那么各种生活消费类电子产品却可以用“百花齐放”来形容。国际上先进的产品在中国都已出现和应用,加深了中国大众对于卫星导航定位产品的市场认识。

  在未来定位功能大有嵌入各种人们日常用品的趋势。传统的手持GPS接收机功能与种类不断丰富,例如Garmin公司去年推出的Garmin eMap,开始集成了数字地图。新的形态也不断出现,有集成了GPS和数字地图的手机产品,有随身携带的GPS手表,以及更多的基于Pocket-PC、PDA的集成产品。由于受到芯片技术、集成技术水平的限制,目前国内在信息终端产品方面的工作主要集中以软件开发为主,集中在车载自主导航以及基于Pocket-PC的移动信息终端方面,并通过积极的国际合作,引进、消化和吸收国际先进技术,取得了一批先进的技术成果,为此类产品进一步的自主设计开发打下了坚实的基础。
 
  信息终端不仅仅是个性化应用的独立设备,也是未来随身信息服务系统的基础与载体。可以预期,在中国市场上移动信息终端设备的发展方向也会紧随国际发展的大趋势,向着卫星定位、Pocket-PC、嵌入式导航系统等综合集成的方向发展。同时,适应车辆导航、货物跟踪、个性化信息服务、安全产品等不同领域的需求,将出现各种不同组合、不同形态的产品系列,以满足市场需求。相信随着大框架的移动信息服务系统的建立,移动信息终端产品将更加丰富、更加普及。显然,设备的小型化、易用性、低成本是嵌入式卫星定位设备在移动信息终端中成功发展与应用的必备条件。
 
  小结
 

  综上所述,卫星导航定位应用市场在中国有着巨大的发展潜力,已逐步走向专业分工、产业价值链分化、服务内容不断丰富的大产业之路。随着中国北斗一号试验卫星成功发射和正在着力研究开发的第二代中国导航卫星系统(CNSS),中国将成为世界导航强国,卫星导航市场的发展前景将更为广阔。
 
  卫星定位系统应用案例
 

  海南省以渔业为核心的海洋产业在经过几十年的发展后进入了“瓶颈”期,原来经过长年的捕捞,近海的海洋鱼类资源已经有一点枯竭的趋势。从可持续发展的角度来说,应该离开被捕捞多年的近海,到深海去进行渔业捕捞,可是大多数渔民都并不响应政府“到深海去捕捞”的号召,原因并不复杂,深海离陆地太远,水深浪急,当遇上风浪,即使用无线通信和陆地取得联系,要进行搜救也很困难。因为在茫茫深海里搜救船根本无法在短时间内找到遇难船只。况且,脆弱的无线电通讯系统往往在暴风雨中最先陷入“瘫痪”。连安全都无法百分百保障,渔民们不肯前往深海捕鱼自然可以理解。其实进入深海捕鱼作业还有很多隐患问题,比如没有定位监控的渔船有可能在不知情的情况下进入禁渔区,甚至可能不知不觉越过了国界,这是极其危险的。还有一个问题,渔船在深海捕鱼作业,如果相关部门不根据海洋鱼类资源分布流动情况对渔船进行管理调度和指导,让渔民在茫茫大海里随便乱转,将造成效率的低下和渔业生产资源的极大浪费。

  现在,这一切问题都要得到解决,2002年11月我国首个为渔业生产专门建设的渔船卫星定位导航监控网络开工,这一套系统将以北斗一号卫星导航系统作为渔船、服务船和海上搜救船定位和监控调度的支持平台。卫星定位导航系统建好后监控中心能随时获知渔船方位,当收到遇险报告时就可以根据卫星定位进行组织搜救,大大提高遇险渔民的获救率;当渔船越界或进入禁渔区时,监控中心会立刻对渔船发出警告;这还大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理,实现看得见的管理调度,从长远来说,还可以加强渔业生产和物流等各方面的信息联系与沟通,促进全省海洋产业结构优化与升级。当然,这只是卫星定位导航技术使用中很小的一部分。
 

编辑:周儒欣、张达、王宇飞  来源:北斗星通
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