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商业航天应用概述：我们的未来是宇宙星辰
传统的航天应用以卫星为主，包括通信、导航、遥感、科研四大方向。随着商业航天的兴起，产生了新的方向，在卫星通信领域出现了卫星互联网，以及太空旅行、太空采矿、深空探测等。更长期的如建设太空基地、移民火星等，也是人类航天技术未来可能的发展方向。更长远的看，我们认为，航天技术可能是改变人类在宇宙中命运的关键力量。
本篇报告中，我们对商业航天的应用前景进行了分析讨论，包括卫星导航、遥感、通信，以及太空旅行、太空采矿、深空探测等。
卫星导航：北斗三代性能接近GPS，生态链培养有待提高
全球四大卫星定位系统：GPS，北斗，Galileo，GLONASS
全球卫星导航系统（GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem）能在地球表面或近地空间的任何地点为适当装备的用户提供24h、三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电定位系统，包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。目前，全球范围内，能实现全球覆盖的GNSS主要包括美国的GPS，中国的北斗，欧盟的Galilio和俄罗斯的GLONASS。
GPS：GPS是美国国防部发射并管理的全球卫星定位系统。目前，GPS是全球使用最广泛的卫星导航系统，可为地球表面绝大部分地区（98%）提供较为准确的定位、测速和高精度的标准时间。GPS系统由新旧卫星共同组成，新一代卫星GPSIII是对旧GPS卫星的替换和升级，信号可靠性、准确性均有所提升，且不具备选择可用性（SA）功能（在全球范围内有意降低民用GPS精度）。目前，GPSIII已成功发射SV01和SV02两颗卫星，剩余8颗卫星计划于年前发射完成。
Galileo:Galileo（伽利略）是由欧盟通过欧洲空间局和欧洲导航卫星系统管理局建造，目标是在水平和垂直方向提供精度1米以内的定位服务，并在高纬度提供比其他系统更好的定位服务。Galileo计划发射30颗卫星，目前已发射28颗（包括2颗测试卫星、2颗退役、2颗无法使用）。Galileo曾多次发生过短期服务中断。
GLONASS：是由苏联（现由俄罗斯）研制建设的卫星导航系统，可为提供全天候、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。GLONASS于年年底实现全球覆盖，目前有24颗卫星正常工作。
北斗：经历三代26年建设，年开始向全球提供服务
北斗卫星导航系统按照“先有源、后无源”、“先区域、后全球”的发展思路，在“三步走”的总体规划下分步实施。北斗三号组网结构由3颗静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜轨道卫星（IGSO）、24颗中轨道卫星（MEO）组成，此外还包括5颗试验卫星；MEO卫星均匀分布在3个轨道面。
根据《北斗技术与产业发展白皮书（）》，北斗三号计划于年向全球用户提供定位导航授时、短报文通信、国际搜救三种服务，向中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务5。
北斗三号已全面突破核心关键技术，完成地面验证，并在保留北斗二号短报文功能的前提下，全面提升相关性能。
精准农业与高精度测绘是高精度领域的两个重要应用场景。年，我国高精度卫星导航产值66.1亿元，YoY+5.0%，~年CAGR25.1%。其中高精度GNSS接收机年市场规模为18.9亿元，按照国产高精度GNSS接收机销量约占50%的比重测算，我国高精度北斗接收机规模达到9.45亿元。NDPConsulting根据~年北美市场数据测算，在农业领域全面应用GPS可以增加10%的产量、降低15%的成本投入，在测绘领域全面应用GPS可降低59.8%的人力成本、降低30%的资本投入、降低32.4%的能源成本。
精准农业：应用前景广阔，年市场规模可达亿元
我国北斗自动驾驶系统农机渗透率低于1%，远远落后于美国40%的渗透水平。精准农业是指应用不同的技术和解决方案来管理农业生产的多变性，以提高作物产量和减少环境影响，帮助农民提高效率。截止年底，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、个县市、多个农场推广应用，累计装机量超过台，覆盖万亩耕地。其中，新疆已经推广安装了北斗自动驾驶终端超过台，精准农业作业面积超过万亩。
我国年精准农业市场规模可达亿元。根据国家统计局，我国年大中型农业拖拉机数量为万台；根据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，我国年农机数量为3万台，计算渗透率为0.71%。我们预计年我国北斗导航渗透率将分别上升至4.84%（假设每年增加0.59%）；预计未来农机数量按照3.83%（~）的增长率增长，年我国农机数量将达到万台；按照单台农机导航设备价格4.25万元（年价格为5.5万元，假设每年降低0.25万元）测算，年精准农业市场规模达亿元（仅考虑北斗农机导航设备）。
高精度测绘：预计年GNSS测绘仪器市场规模26.90亿元
测绘仪器是在工程规划设计、施工及经营管理等领域应用广泛，可以实现各种定向、测距、测角、测高、测图等功能。卫星导航测绘仪器从技术、精度、数字化、功能应用、数据处理等方面全面超越常规测绘仪器。
据统计，年GNSS测绘仪器市场规模15.02亿元、YoY+6%。我们判断，随着国家基础设施建设、国家地理国情监测、城镇化战略的不断推进，卫星导航测绘仪器市场将保持稳定增长，年市场预计可达26.90亿元。
智慧城市：北斗高精度定位赋能智慧城市发展
北斗导航系统有望在智慧城市建设中获得广泛应用。截至目前，我国智慧城市试点名单近个，随着物联网、云计算等技术的发展，智慧城市作为新型信息化的城市形态，未来发展前景广阔。北斗卫星导航系统是智慧城市的重要基础设施之一，在城市燃气、城镇供热、电力电网、供水排水、智慧交通、智慧养老等多种行业提供了北斗高精度服务。
千寻位置有望加速北斗在IoT领域的应用。年8月，阿里巴巴与中国兵器工业共同出资设立千寻位置。千寻位置基于北斗卫星系统（兼容GPS、GLONASS、Galileo）基础定位数据，利用遍及全国的北斗地基增强站及自主研发的定位算法，通过互联网技术进行大数据运算，为遍布全国的用户提供精准定位及延展服务7。千寻位置自成立以来，与多方合作，重点布局无人驾驶、无人机、电子地图、共享单车等领域，助力北斗系统应用推广。
北斗系统在5G基站授时领域有广阔应用前景
目前4G网络时间同步需求为±1.5μs，而未来5G网络时间同步的需求为±ns，网络PRTC设备的时间同步要求为±30ns，这些为5G通信系统的正常运行和增值服务带来挑战。依托国家标准时间，应用北斗卫星，可使全网任意节点间的时间同步精度优于30ns。
目前，基于北斗的4G通信基站时间同步设备，已成功应用于中国移动通信集团新疆有限公司、河南省电信公司的现网中；基于北斗的5G通信基站时间同步设备，已在中国移动通信集团上海有限公司的现网中通过了入网测试，为其应用到5G同步网中拿到了入网通行证，我们认为，将伴随着5G的正式商用而进行规模化的部署。
预计年我国卫星导航产值达亿元，北斗导航产值达亿元
产业产值：《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》的数据统计显示，年中国卫星导航与位置服务产业产值达3,亿元、YoY+18%，-年CAGR达24%，其中北斗对产业的核心贡献率达80%。根据前瞻研究院预测，-年，中国北斗卫星导航产值增长率将保持在15%左右，预计到年我国北斗产业产值或将达亿元。
分产业链环节来看：年终端集成和运营服务占比分别为35%和42%。随着产业链成熟，各环节竞争加速，特别是终端集成环节，年同比减少2ppt。多年的市场积累使终端需求逐渐稳定，终端价格稳中趋降，终端设备附加值较低且其市场竞争压力明显，而下游的运维服务则具有较强的灵活性，推动下游运维服务环节快速增长，在产业链中涨幅最快。
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