3月9日19時55分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射北斗系統第54顆導航衛星。5月份，將按計劃發射最後一顆地球靜止軌道衛星。屆時，北斗三號全球星座部署將全面完成。

1、北斗二十年，從跟跑到領跑

全球衛星導航系統(GNSS)允許用戶利用兼容接收設備，通過處理衛星信號信息來確定自己的位置、速度和時間，是個多系統、多層面、多模式的複雜組合系統，主要提供定位、導航和授時功能。

GNSS是國家安全和經濟社會發展的重要信息基礎設施，也是衡量一個國家綜合科技實力的重要標誌，只有少數發達國家掌握這門尖端科技。

全球GNSS主要有四個玩家：美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo和中國的北斗衛星導航系統。

我國自20世紀後期開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路，逐步形成了“三步走”發展戰略：

1）試驗系統階段：2000年發射2顆地球靜止軌道衛星並投入運營，建成北斗一號系統，向中國提供服務；

2）區域系統建設階段：2012年北斗二號衛星發射數量達14個，建成覆蓋亞太地區的北斗區域系統；

3）北斗三號全球組網：到2020年將完成35顆北斗三號衛星的組網，向全球提供相關服務。

截至2019年底，北斗三號系統已成功發射28顆全球組網衛星（2017年2顆、2018年17顆、2019年9顆），24顆中圓地球軌道衛星（MEO衛星）組成的核心星座部署完成，為進一步提升系統服務性能和用戶體驗，實現全球組網奠定堅實基礎。

目前，系統運行平穩，經全球範圍測試評估，在全球區域定位精度優於10米，亞太區域定位精度優於5米，滿足指標要求。

北斗衛星導航系統的建設帶動了我國北斗導航產業的發展，根據《2019中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》，2018年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達3016億元，較2017年增長18.3%，其中與衛星導航技術研發和應用直接相關的，包括芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備、基礎設施等在內的產業核心產值達1069億元，佔總產值的35.44%，北斗對產業的核心產值貢獻率達80%，由衛星導航衍生帶動形成的關聯產值達1947億元。

我國在北斗導航系統研究中偏重於衛星的研製和發射，佔北鬥研究總經費的90%，只有不到10%用於導航芯片的開發研究，我國絕大部分導航終端只得採用美國GPS芯片，國外芯片廠商佔據著主要市場份額，芯片技術的缺失嚴重製約了北斗的產業化進程。隨著國產化替代和自主可控的推進，我國加大北斗芯片研發投入，北斗導航系統裝上了中國“芯”。

2、中國“芯”，國產化程度日益提高

北斗產業鏈主要包括上游的基礎元器件，中游的終端集成和系統集成以及下游的運營服務等。

基礎器件主要包括芯片、天線、板卡等，是整個產業發展的基礎，也是產業自主可控最關鍵的部分；終端設備承載衛星導航定位功能，與用戶體驗相關，是產業發展水平的重要體現；運營服務是未來時空服務發展的根本依託，是產業實現可持續發展的最重要手段。

2018年我國衛星導航與位置服務產業上游產值在總產值中佔比為10.9%；中游產值在總產值中的佔比為47.5%；下游產值佔比為41.6%。上中下游呈現1:5:4的產業鏈產值分佈結構。

作為衛星導航定位產品的核心元器件、產業鏈的源頭和產業發展的動力，導航芯片在導航產業中扮演著重要的角色。芯片的優劣很大程度上決定了導航產品的性能差異，直接關係到產品的技術指標和未來發展走向。

此外，芯片製造工藝（也稱為“製程”）優良與否，決定了芯片體積和功耗的大小。芯片體積越小，意味著集成電路越精細，功耗也越低，同時其製造難度與成本也越高。

衛星導航芯片通常指可以接收由全球導航衛星發射的信號，從而完成定位導航功能的芯片組，包含射頻芯片、基帶芯片以及微處理器。

射頻芯片：通過固定頻率（即頻點）接收或發射信號，目前有單頻點、雙頻點、多頻點以及多系統多頻點等多種類型，是芯片中成本最大的部分。

基帶芯片：導航接收機的核心器件，用來合成即將發射的基帶信號，或對接收到的基帶信號進行解碼。基帶算法是影響定位精度的核心因素之一，其功能和性能通常決定了整機的性能指標，其主要功能是完成對指定衛星信號的捕獲、跟蹤、數據解調，並給出衛星信號的偽距、載波相位等測量信息。

無線射頻接收機系統一般由三部分組成，分別為射頻前端（RF front-end）、基帶處理（baseband）以及用戶接口。射頻前端負責接收和處理信道中的模擬信號，基帶處理部分負責根據調製方式對信號進行解調，用戶接口完成各種各樣的應用。射頻前端部分對於整個射頻接收機來說至關重要。主要工作將天線收到的信號進行放大，並進行下變頻整形，經由模數轉換電路處理後送出。

信號送入基帶芯片前需要射頻芯片進行信號處理。射頻芯片負責將衛星接收機接收到的北斗衛星射頻信號經過前置低噪放大器和下變頻器後得到模擬中頻，經過A/D轉換得到數字化的中頻信號送入北斗基帶數據處理芯片。

芯片相關算法的專利大多被博通等大企業收購，從事衛星導航芯片的企業（包括國內北斗芯片廠家）很難繞過這一專利壁壘。從第一顆試驗衛星起8年間我國北斗接收機芯片都為美國企業提供。

隨著衛星導航產業的快速發展，具有導航芯片技術團隊回國成立技術公司，極大地促進了國產GNSS芯片的發展，如東方聯星研發出了國內第一款北斗多模導航芯片OTrack-32及消費類導航芯片ProGee；西安華迅微電子公司成功研製了GPS射頻芯片等等，但由於國內芯片製造水平整體落後，這些誕生於國內的GNSS芯片普遍存在功耗大、集成度低等缺點，因此不具備國際競爭能力，同時也僅用於少數特殊用途。

我國在1994年-2007年間導航終端絕大部分使用進口的GNSS芯片。2007年，我國開始發射北斗二號衛星。此時國內GNSS設備市場化環境也日趨成熟，批量化用戶群體初步形成，下游的應用行業開始進入高速發展時期。

2008年2月，上海復控華龍微系統技術有限公司研發了完全國產化的北斗基帶芯片“領航一號”，性能和造價優於國外同類產品，這也標誌著我國北斗芯片國產化的開端。

2009年，我國啟動北斗三號建設。國內眾多企業和研究單位都在芯片設計和製造商進一步加大投入，各廠商推出具有較高技術水平的北斗芯片。2009年，北京微電子技術研究所研製成功了北斗一號基帶處理SoC芯片等，標誌著我國GNSS芯片核心技術取得了突破；2010年9月，北斗星通旗下和芯星通推出擁有完全自主知識產權的第一款多模多頻SoC芯片Nebulas。

雖然，我國已經走上了北斗芯片國產化的道路，但與國外廠商比較，仍存在較大差距。

1）由於設計經驗不足，基帶芯片高靈敏度性能較差，影響惡劣環境下的穩定性和可靠性。

2）芯片工藝落後，性能、成本和功耗等方面沒有優勢。

3）基帶芯片的集成度低，缺少成熟的GNSS基帶SoC芯片。在各種導航終端系統中，除了基帶芯片以外，還需要增加一顆額外的應用處理器。在成本和功耗上，無法與國外的高集成度、多功能GNSS基帶SoC芯片競爭。

4）缺少芯片大規模量產的經驗。除了技術指標，還要考慮到為下游的應用廠商提供整套應用解決方案。

國產北斗芯片發展落後也制約了北斗產業的應用升級。2013年，發改委發佈《促進信息消費——加快推進北斗衛星導航產業規模化發展》，明確提出要支持中國北斗芯片事業。國產芯片廠商開始大力投入到北斗芯片研發中，競相推出性能高的北斗芯片產品。2013年9月，東莞泰斗微電子發佈的55nm CMOS、射頻+基帶+FLASH三合一，支持北斗、GPS的TD1020導航芯片。

2014年，中興通訊採用泰斗微電子TD1020的北斗、GPS導航三防智能手機G601U已完成第一批商用機的量產，標誌著國內自主北斗芯片已經正式進入智能手機行業。

2014年11月，上海北伽導航科技發佈40nm北斗航芯一號，國產芯片進入了平板電腦、可穿戴設備、車載導航時代。

2015年5月，北斗星通旗下的和芯星通發佈全球首款新一代高精度多模多頻衛星導航系統級SoC芯片Nebulas II UC4C0（55nm），這也是全球首款全系統多核高精度導航定位SoC芯片，標誌著我國衛星導航芯片邁入國際領先水平。和芯星通也因此獲得2017年國家科技進步二等獎，應用成果獲得2018年年度國家科技進步一等獎。

2016年，國家集成電路產業大基金正式設立。在衛星導航領域，大基金投資了北斗星通，進而支持北斗芯片和雲服務平臺的開發。2017年，我國開始發射北斗三號衛星，北斗衛星導航系統迎來了北斗三代芯片的應用。

2019年5月，合眾思壯正式發佈了天琴二代高精度星基增強基帶芯片（55nm）這是全球首顆支持北斗三號全信號體制的高精度基帶芯片。

從國產北斗導航芯片發展中可以看到，從北斗二代芯片開始，北斗芯片往集成化、低功耗、高精度和多模化方向發展。集成化就是將射頻芯片、基帶芯片和微處理器合而為一的單芯片，這也可以提高產品的性能和可靠性、降低體積、功耗和成本。

據中投顧問產業研究中心數據顯示，截至2018年年底，北斗民用用戶已達千萬級；從北斗兼容機功能的終端年銷售數量角度，2013-2015年間已分別達到135萬套、527萬套和1326萬套，實現了數量級的增長，預計2020年我國北斗導航芯片市場規模可達300億。

隨著北斗全球組網時代的到來，我國衛星導航產業進入了一個新的快速發展階段。此次，22nm北斗高精度定位芯片的研發，產品已全面支持北斗三號全球信號，並持續推動“北斗+ ”多源融合技術，進而提供時空感知的核心產品和服務，北斗三號芯片訂單將集中落地。

投資建議

建議關注北斗基礎產品技術水平領先且產業鏈上中下游全面佈局的北斗星通；具有特色鮮明的衛星通、導、廣、遙綜合應用發展戰略和產業格局的

重點標的梳理

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1）北斗星通

公司是國內最早從事導航定位業務的專業公司之一，也是我國衛星導航產業首家上市公司，主營業務已實現“天線-芯片-板卡-模塊-終端-系統-運營服務”的全產業鏈佈局。公司的北斗芯片技術水平位居國內領先地位，子公司和芯星通10年來蟬聯導航型、高精度、基帶射頻一體化芯片比測冠軍。自主北斗芯片於2015年獲得國家科技進步獎，2017年又引領國產北斗芯片邁入28nm時代。公司還是北斗產業鏈唯一獲國家集成電路大基金入股的上市公司，持股比例高達12%。

2019年5月，和芯星通宣佈正在佈局開發22nm高精度車規級定位芯片Nebulas-IV和22nm超低功耗雙頻雙核定位芯片Firebird-II。22nm車規級全系統全頻高精度定位芯片在高精度領域具有里程碑的意義，採用22nm工藝射頻基帶一體化設計，可使面積減少84%，模塊功耗比前代削減67%。Firebird-II為超低功耗雙頻雙核定位芯片，可實現業界最低功耗。

2）華力創通

公司在北斗衛星導航領域，經過十餘年的積累，已形成從芯片到模塊、終端及應用服務端的全產業鏈佈局，是導航芯片與終端的龍頭公司。公司已形成特色鮮明的衛星通、導、廣、遙綜合應用發展戰略和產業格局。公司全程參與了我國“天通”衛星移動通信系統建設，是國內為數不多的研製出天通基帶芯片的廠家之一。公司自主研發了“天通”終端系列芯片和終端、北斗導航芯片和終端，還擁有自主研發的衛星通信導航類仿真測試儀器及其關鍵技術。有望在“天通一號”基帶芯片設計的基礎上實現空天互聯網的基帶設計，成為未來低軌衛星網絡通信標準的核心制定者，同時也是地面接收裝置的基帶芯片供應商，衛星應用產業收入有望大幅增長。

3）振芯科技

公司在北斗關鍵元器件領域佈局早，實力雄厚，多次承擔國家級北斗關鍵元器件研發項目。基於在基帶、射頻、頻率合成器等信號處理領域的技術實力和技術積累，公司自2005年以來承擔了“北斗衛星導航定位用戶終端基帶處理”、“北斗衛星導航定位用戶終端射頻前端芯片”、“北斗天線”、“北斗射頻模塊”等國家多個北斗關鍵元器件的研發項目，並自主開發了北斗功率放大器、濾波器、低噪放等器件，從而使公司擁有了比較完整的北斗元器件產品系列。

為保持產品技術的領先地位，公司始終堅持高研發投入，近三年研發投入基本穩定在7000萬左右，佔到營業收入的15%左右，使得公司的北斗關鍵核心器件在定位時間、定位測速精度、授時精度和穩定性方面均得到有效提升。

4）合眾思壯

公司成立於1994年，是國內最早進入衛星導航領域公司之一，是國內北斗導航定位民用領先企業。2000年，公司率先開始北斗導航技術的研究與應用，通過內生髮展及外延併購並重，實現了導航應用多領域滲透，擁有北斗全產業鏈關鍵技術，掌握從芯片、天線、基帶、板卡到算法到星基增強的完整技術體系，形成了北斗高精度、移動互聯、時空信息服務和通導一體化四大業務板塊。同時也注重向下遊多行業應用領域滲透，涵蓋測量測繪、精準農業、智能駕考等，目前軍方自組網和公安系統集成業務已進入快速爆發的業績兌現期。

2013年通過收購衛星導航領域國際領先公司Hemisphere的高精度產品部分（Hemisphere的高精度板卡產品市場佔有率位居全球前三，收購資產包括其豐富的產品線、70多項專利、知識產權、軟件、操作系統、源代碼和商標等），成功奠定了技術基礎，使得公司逐步掌握了衛星導航領域上游核心器件的關鍵技術並躋身國際一流國內領先地位。2014年推出國產化高精度板卡，板卡性能國際領先。2016年發佈星基增強基帶芯片“天琴”。2017年，推出中國首款四通道GNSS芯片——天鷹，該芯片實現了對三頻解算以及對“中國精度”星基增強系統的支持。2019年，公司發佈了針對北斗三號系統研發的“天琴二代”高精度星基增強基帶芯片、Phantom和Vega全新系列高精度板卡，進一步提升公司核心競爭力。“天琴二代”擁有完全自主知識產權，是全球首款全面支持北斗三號的基帶芯片，通過軟件配置“天琴二代”實現了衛星信號解調的升級，即能夠支持現有及未來計劃發佈的所有導航信號頻率。Phantom與Vega兩個系列的高精度板卡分別作為定位和定向板卡，均搭載“天琴二代”GNSS基帶芯片以及“天鷹”寬帶射頻芯片。

5）中海達

公司作為中國高精度GNSS的領跑者,一直深耕北斗衛星導航產業。公司全自主研發的衛星導航接收機（RTK）持續多年保持同行業領先地位，在高精度導航芯片、組合天線、星基增強系統等北斗導航高精度定位產品上持續發力，形成了北斗+精準定位裝備、北斗+時空數據和北斗+行業解決方案等三大產品體系。

公司在高精度導航芯片、天線、板卡、算法、星基增強系統等關鍵自主技術上取得了重大突破，核心競爭力顯著提升。2018年5月，公司發佈國內首款投入實際應用的自主知識產權的北斗高精度導航芯片“恆星一號”，成功打破國外在該領域壟斷，該芯片適用於GPS、北斗、GALILEO、GLONASS四個衛星系統所有頻點，可實現對全球所有衛星導航星座的全頻帶兼容。同期公司發佈了自主研發的 GNSS 碟狀天線，可實現快速、及時、精準的衛星導航定位,公司高精度板卡的算法引擎進一步提升，接近國際頂級品牌產品的綜合性能，在自產RTK設備上實現了約50%的進口替代。

風險提示：北斗組網進度不及預期。

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