2019年全球卫星导航竞争现状与发展趋势 北斗系统有望取代GPS市场【组图】

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20 李明俊 • 2019-11-09 10:00:38  来源:前瞻产业研究院 E4434G0

导航卫星系统GNSS:4全球系统+2区域系统

全球卫星导航系统,(the Global Navigation Satellite System,简称GNSS),也称为全球导航卫星系统,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

目前,全球主要有6大卫星导航系统,包括四个全球性卫星导航系统:中国的北斗卫星导航系统(BDS)、欧盟的伽利略(Galileo)、美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS);以及两个区域性卫星导航系统:日本的准天顶卫星系统(QZSS)、印度区域导航卫星系统(IRNSS)。

根据美国忧思科学家联盟(union of concerned scientists)最新更新的“在轨卫星统计数据库”显示,截至2019年3月31日,全球在轨导航卫星数量为139颗,其中中国(40颗)、美国(32颗)、俄罗斯(28颗)、欧盟(26颗)、印度(9颗)、日本(4颗)。

图表1:全球卫星导航系统简介(截至2019年3月31日)

导航卫星进入密集发射期,北斗导航组网基本完成

2018年,全球导航卫星运载火箭发射次数为15次,其中中国发射10次;2018年全球共有26颗导航卫星被送入太空,而2017年成功发射的导航卫星数量仅有7颗,这主要得益于中国北斗卫星的密集发射。

2018年,美国成功发射首颗全球定位系统-3(GPS-3)卫星;欧洲成功发射“伽利略- 全运行能力”(Galileo-FOC)导航卫星4颗;俄罗斯成功发射全球导航卫星系统-M(GLONASS-M)卫星2颗;印度发射“印度区域导航卫星系统”(IRNSS)卫星1颗;中国发射北斗导航卫星18颗。

根据计划,2019年中国将发射6-8颗导航卫星,2020年将发射2-4颗导航卫星,届时北斗全球系统建设将全面完成。

图表2:2018年全球导航卫星发射情况(单位:颗)

北斗系统开始提供全球服务,有望取代GPS市场

根据国际太空杂志数据,截至2018年底,全球在轨并提供导航服务的卫星共有77颗,其中美国GPS系统31颗,俄罗斯GLONASS系统24颗,欧洲Galileo系统18颗,日本“准天顶卫星系统”(QZSS)4颗(主要提供GPS增强服务)。

2018年12月27日,中国卫星导航系统管理办公室宣布北斗三号基本系统已经建设完成,并开始提供全球服务,标志着全球卫星导航服务市场四强局面形成。

目前,四大全球导航卫星系统均已投入运行,其中,GPS、GLONASS为全面运行状态,北斗为全球基本系统服务状态,Galileo为初始运行状态。

图表3:2018年全球在轨并提供导航服务卫星分布情况(单位:颗)

GNSS信息安全引起重视

导航信息的安全问题提出的时间较晚,2012年加拿大的导航团队发表了针对GPS系统的欺骗式干扰和反欺骗干扰的成果。2013年美国提出了七项欺骗信号的仿真成果,详细描述了把假冒的安装器进行跟踪、篡改并且转发,最终导致设备接收虚假的信号过程。

随着互联网交通运输的快速发展,人们对全球卫星导航系统(GNSS)潜在威胁的担忧也日渐突出。

2019年7月, Regulus Cyber的安全研究人员展示了如何欺骗来自GNSS的信号并有效破坏Tesla Model 3的自动导航系统。通过篡改自动驾驶系统的导航功能,研究人员可以屏蔽掉车道变更、激活转向信号和改变方向的确认需求。攻击会导致车辆突然减速或加速、快速变道、驾驶不稳定以及在错误的位置离开高速公路等情况发生。

人们对GNSS的依赖性正在不断增长,不仅仅在互联网汽车领域,物流运输、商业航空、海事等部门也越来越依赖GNSS。GNSS信号欺骗、干扰,射频干扰和黑客入侵是交通运输行业将要面临的重要问题。

图表4:卫星导航面对的安全威胁

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国卫星导航与位置服务产业市场前瞻与应用前景预测分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

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