2017 年风云诡谲！
依旧沿袭着前一年无数科技词汇的持续火热，人工智能各处着花、自动驾驶加速推进、AR/VR 出息未卜、金融科技率先落地……不管是对科技巨头还是初创新秀来讲，每条赛道都拥挤且波折，光明的前景的背面一定是创业难以承受之重。
相反地，在一些不易进入到创业者和投资人视野中的科技工程领域，费时费力的根本举动步伐已经悄然完备，依托底层技能搭建面向广大消费者做事的条件业已成熟，一座座尚未被完备探索的财富金矿正在悄悄等待着冒险家的光顾，而毫无疑问，卫星导航市场便是这样的代表，其运用的红利期已经来临。
近日，根据北斗卫星导航系统官方，北斗芯片销量目前已累计打破5000万片。除此之外，国产北斗芯片的制造工艺不仅得到大幅提升，在价格上，国产北斗芯片的单片价格最低仅6元，其性价比上风已经显现出来。
谈起卫星导航系统，大众首先想到的就会是 GPS（Global Positioning System，环球定位系统），乃至会误把 GPS 同 GNSS（GlobalNavigation Satellite System，环球导航卫星系统）稠浊。不过，在当今比较完全的四大环球导航卫星系统中，美国的 GPS 的确算得上是发展的最早、最成熟、市占率最高的。
但我们回顾我国系统开通已经五年的“北斗”，就会创造，在较短的韶光之内，北斗系统已经完成了对亚太地区的覆盖，并逐步向环球范围内的导航运用拓展，以目前正在运行的北斗二号民用旗子暗记为例，其在亚太区已经达到了定位优于 10 米，测速优于 0.2 米/秒，授时优于 50 纳秒的精度。除此以外，更是创始稠浊星座设计，而前不久开通的北斗——GPS 之间的兼容互操作也对北斗系统导航效率的提升大有裨益。
更为关键的是，五年来，环绕着“北斗”所形成的卫星导航家当也在呈几何倍数增长。目前，海内从业企业超过 1 万 4 千家，从业职员超过 45 万。海内卫星导航家昔时产值年均增长率超过 15%，2016 年打破 2118 亿元，北斗贡献率超过 70%，估量 2017 年超过 2500 亿元，北斗贡献率可达 80%，至 2020 年更是将超过 4000 亿元。一个以卫星导航为核心的新兴家当正加速发展。
硬件突围、多模加持，终端导航芯片破解性价比困局
在日常生活中，我们或多或少都会有过手拿导航却迷路的尴尬经历，归根结底还是由于手机导航还不足准确，常日情形下，卫星数量不敷会是严重制约导航精度的主要成分，而不同卫星系统间的兼容互操作会是办理这一问题的有效办法，例如在今年 11 月 29 日中美双方签署《北斗与 GPS 旗子暗记兼容与互操作联合声明》，就实现了北斗和 GPS 两大系统民用旗子暗记互操作。这不是北斗第一次“兼容”，2015 年，中国就和俄罗斯签署了北斗和格洛纳斯之间的兼容互操作协议。
根据卫星导航系统的事情事理，吸收终端需同时连接至少 4 颗导航卫星才能实现定位。如仅利用单一导航系统，可能在某一区域上空卫星数量有限，冗余不敷，一旦吸收机与某颗卫星断开联系，就会影响定位做事的持续性。业内人士表示，“北斗与 GPS 实现互操作，一台吸收性能同时吸收两个别系的卫星旗子暗记，涌现与卫星断开联系而导致导航非常的可能性将会降落。”
当然，除了在卫星方面，移动真个导航芯片性能提升也是提高导航精度的另一方面。几个月前，在波特兰举行的 ION GNSS +会议上，Broadcom（博通）宣告它正在对一款面向大众市场的名为 BCM47755 的新型芯片进行采样测试，该芯片可以利用 GPS 旗子暗记为下一代智好手机供应 30 厘米的精确度，远超现在的 5 米精确度，同时，通过更节能的 28 纳米芯片制造工艺、新的无线电架构、设计省电的双核传感器集线器等方法，其功耗只有当今芯片的一半。
详细来讲，Broadcom 的吸收机首先用 L1 旗子暗记锁定卫星，然后用 L5 精确打算出位置。在双频率卫星的共同助力之下，其成功将导航的精度从米级升至亚米级。虽然目前市场上也有利用 L5 的前辈系统，但这些系统常日用于工业目的，如油气勘探。Broadcom 的 BCM47755 是第一个利用 L1 和 L5 的大众市场芯片。
但仅仅有性能上的全面提高还远远不足，单片的本钱也严重制约动手机等终端厂商的采购意愿，毕竟民用的导航精度并没有军用的哀求之高，以是在平衡导航效果和本钱之后，大多数厂商常日采取的导航芯片依旧是米级乃至十米级，而这也就部分阐明了为什么我们的手机导航会涌现定位不准的情形。
不过，随着规模化的运用和芯片制造工艺的提升，终端导航芯片的本钱已涌现大幅的低落。以北斗为例，中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统发言人冉承其表示，我国国产北斗芯片的工艺在由 0.35 微米提升到 28 纳米之后，最低单片价格仅 6 元公民币，这一价格已经靠近乃至与 GPS 芯片持平。这意味着，北斗终端将借此得以大范围遍及，到目前为止，仅北京地区就有 33500 辆出租车、21000 辆公交车安装北斗终端。
而对付大众来说，日常生活中打仗最多的还是要属智好手机。尤其是在成本相差不大的条件下，手机厂商还是更方向于选择支持多套卫星导航系统的多模芯片，以是，性价比的大幅提升就对手机导航芯片市场的爆发至关主要了。
自动驾驶、无人机……卫星导航的身影无处不在
现在，手机定外卖、打车已经成为了都邑人的生活日常，但在这些便捷做事的背后，统统都隐蔽着导航的技能支持。而在另一个当下最为火热的自动驾驶领域，卫星导航系统也扮演着不可替代的角色。
图丨越精准的感知方案其价格也越贵
随着自动驾驶技能的不断推进，虽然越来越多的诸如激光雷达的新传感器的引入使得自动驾驶汽车的环境感知能力不断提升，但较为廉价的根本导航尤其是高精度导航对付完备自动驾驶来说依然有着无可替代的浸染。
以海内有名的舆图做事供应商高德舆图为例，他们在今年 8 月 17 日就与差分定位技能公司千寻位置达成了计策互助，目的便是打造高精度的舆图定位做事。个中，阿里巴巴集团旗下的高德舆图是为数不多的几家拥有国家测绘局付与的甲级导航电子舆图制作资质的企业。千寻位置则是中国兵器工业集团公司和阿里巴巴集团共同出资设立的公司，其技能就直接来自北斗导航系统，凭借着自主研发的算法和全国 1450 个地基增强站，其目前的高精度定位做事 FindCM 已可达到动态厘米级定位水平。毫无疑问，这对付高德舆图定位能力的提升十分有益。
两家企业表示，将共同研发一款可供 Tier 1 厂商及整车企业采取的综合办理方案，不仅能帮助无人驾驶汽车实时实现自身精准定位，还能及时准确理解周围环境信息。这种高精度舆图 + 高精度定位的技能组合对付填补激光雷达等相对定位技能不敷、减少行业本钱、推动自动驾驶技能早日市场化极为有利。
从目前国际市场上车载卫星导航设备的出货量来看，从 2008 年的 1200 万台猛增至 2016 年的 3300 万台，仍在道路导航运用中霸占主导地位。尤其是在当前激光雷达价格仍旧居高不下的情形下，高精度定位仍旧是颇具竞争力的环境感知办理方案之一。同时，伴随着定位与感知的界线愈加模糊，两者之间的数据领悟已成趋势，在自动驾驶技能的成熟过程中，卫星导航仍至关主要。
而在同样值得关注的无人机领域，卫星导航的浸染更是不可忽略。以海内现在需求日盛的植保无人机行业来讲，千寻位置与业内的两个巨子——极飞科技和大疆创新都达成了高精度导航定位技能方面的互助。
相较于昂贵的激光雷达，已经是大规模运用的无人机在市场上要考虑产品性价比、消费者与客户预算等等问题。以是，至目前为止，卫星导航及其增强技能仍旧是十分有效的定位手段。
以大疆在 12 月 20 日发布的 MG-1P 系列植保无人机为例，其采取了大疆 D-RTK（载波相位差分技能）高精度导航定位技能，定位精度达厘米级，而该做事正是源自千寻位置的 FindCM。
图丨 RTK 同样属于对卫星导航的增强
只假如在千寻做事覆盖范围内，用户只需通过连接移动通信网络即可得到由千寻北斗地基增强站发出的高精度地理位置信息，实现精准的定位与喷洒，而不再须要架设和标定基站，也省去了自建基站的本钱。有了 D-RTK 的支持后，无论是小面积的南方农田还是北方大田都将适用大疆植保无人机。
当然，这仅仅是在卫星真个一些考试测验的可能，对付卫星导航这个完全的家当链来讲，更具有代价的板块还当属终端以及基于终端所开拓的一系列第三方做事，在依托国家建造的卫星导航系统的根本上，这些门槛低、市场大的业务也将非常适宜民营企业的布局。
“国有星座+民营做事”模式将大有可为
在大众看来，以卫星发射为代表的航天工程绝对属于“国家队”履行确当局行为，而事实也的确如此。根据理解，北斗系统的单颗卫星造价超过 10 亿元公民币，全体星座估量将会有 35 颗在轨卫星运行，而且随着卫星的寿命到期和未知故障等成分，未来还将会不断有新的卫星被发射升空以替代老旧卫星。
但以上还仅仅是北斗系统的空间段部分，再加上主控站、韶光同步/注入站和监测站等多少地面站部分，全体工程的投资毫无疑问会在百亿以上，这样的巨额投资对付普通民营企业来讲无疑是一个天文数字，也恰是以，打造卫星导航系统这样的根本举动步伐就自然而然地成为了国家的“垄断工程”。
实在，随着近两年商业航天的发展，发射以“立方星”为代表的眇小卫星逐渐成为商业航天创业公司的市场切入点，自然他们也有考虑到要进军导航卫星的市场。不过，就目前的情形来看，民营企业进入该领域仍旧面临着诸多技能难题：
首先，目前商业卫星公司所能够发射的卫星都属于眇小卫星，它们大多运行在间隔地表几百公里的近地轨道，但反不雅观北斗导航卫星，大部分运行在距地 2000～20000km 的中地球轨道（Medium Earth Orbit，MEO）和距地 35786km 的地球静止轨道（The Geostationary Orbit，GEO），更远的间隔也就意味着卫星所携带设备和组件的性能要足够的精良，例如第 20 颗北斗卫星所携带的氢原子钟的精度就被严格限定在 100 万年偏差 1 秒之内，显然眇小卫星难以达到哀求；
其次，由于卫星运行轨道、卫星时钟存在偏差，大气对流层、电离层对旗子暗记的影响，使得卫星导航系统的精度会存在偏差。为提高定位精度，各国普遍采取差分定位技能（如 DGPS、DGNSS），建立地面基准站（差分台）进行卫星不雅观测，利用已知的基准站精确坐标，与不雅观测值进行比较，从而得出一改动数，并对外发布。吸收机收到该改动数后，与自身的不雅观测值进行比较，消客岁夜部分偏差，得到一个比较准确的位置。这也就意味着在地面部分，企业如果想要供应更广泛、高精度的定位做事，那么铺设大量的地面基站便是避免不了的了。但自建基站又一定会面临着前期投入过高、掩护本钱高昂及硬件升级迭代等一系列门槛问题。也恰是以，海内也只有类似千寻位置这样实力较强的等少数企业故意愿履行，大部分的做事企业越来越方向于选择公有化基站定位系统。
图丨 GPS 差分定位技能
除此以外，在成本的敦促和哀求下，商业航天公司也难逃商业的一样平常规律，短期之内的经济回报和盈利模式绝对是一种硬性哀求，显然卫星导航系统这样的长周期、慢回报的项目会使投资人望而生畏……
不过，这也并不虞味着民营企业就完备没有办法进入到这一急剧增长的市场之中，他们可以通过发射数量浩瀚的近地轨道卫星来增强北斗系统的效能，进而匆匆进北斗卫星旗子暗记的可用性和导航的准确度及可靠度。在这方面，日本的“准天顶”卫星系统（QZSS）可以说是一个可以效仿的代表。
准天顶卫星除了利用上述的差分定位等技能来提高定位的精准度之外，其在提高定位精度上还有自己的独到之处。根据理解，准天顶卫星发送的 GPS 可用性增强讯号和当代化的 GPS 讯号兼容，因此确保了两系统的互通性。而且准天顶卫星能经由 L1-SAIF 及 LEX 次米级效能增强讯号，供应测距校正资料。因此相较于独立的 GPS，“GPS+QZSS”的组成可供应更好的定位效能。其余，通过故障监测和系统康健资料的通报，提高了可靠度，QZSS 还供应利用者其它赞助资料，改进 GPS 旗子暗记获取。
在 DT 君看来，在自动驾驶和无人机等新运用的开拓，社会运转对付卫星导航系统这个”隐形冠军”的依赖已经越来越强，同时，类似于导航芯片等导航系统家当链上的各个节点也都将迎来新一轮的爆发增长期。这对付希望进入该领域掘金的民营企业来讲无疑是一个绝佳的韶光点。
