3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第54颗导航卫星。5月份，将按计划发射最后一颗地球静止轨道卫星。届时，北斗三号全球星座部署将全面完成。

观点

北斗芯片是我国芯片领域自主可控的代表。我国GNSS产业起步晚于美国，芯片设计和制造能力与国外存在较大差距。在1994年-2007年间我国导航终端绝大部分使用进口的GNSS芯片。北斗二号建设途中，我国少量企业和单位开始逐步研发完全国产化的北斗芯片，但整体发展进度依然较为缓慢，同时技术水平和成本也不具备国际竞争力。2013年起受国家政策影响和北斗系统逐步完善，不少厂商开始加大自主北斗芯片的研发投入，由此诞生出了一些优秀的北斗芯片企业。截至2018年底，国产北斗导航型芯片模块等基础产品销量已突破7000万片，国产高精度板卡和天线销量分别占国内市场份额的30%和90%，部分产品性能达到了国际先进水平。可以说我国GNSS芯片一直走在芯片自主可控的前列。

北斗三号即将完成全面组网，下游应用市场即将进入高速发展阶段。2018年我国GNSS产业总体产值达3016亿元，其中产业下游占比为41.6%，预计至2020年，我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元，北斗将拉动超过3000亿元规模的市场份额。截至目前北斗三号系统运行平稳，经全球范围测试评估，在全球区域定位精度优于10米，亚太区域定位精度优于5米，满足指标要求，北斗三号全面组网完成后，定位精度将达到2.5米，配合地基增强等系统将实现更高精度的定位。因此良好的定位效果将在部分行业中发挥重要作用，其中汽车智联是北斗下游应用最大的市场，其次还有诸多专业级市场如精准农业，智慧城市，测绘等行业将大量应用北斗相关产品以满足更高精度的定位导航需求。

北斗海外市场有望取得更大突破。目前国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区，基于北斗的土地确权、精准农业、数字施工、智慧港口等，已在东盟、南亚、西亚、非洲等得到成功应用。随着北斗三号全面组网完成，北斗系统将能够更好的为亚太以外地区提供定位和导航服务，国内北斗中下游厂商将迎来海外市场的高速发展机遇。

投资建议：建议关注北斗基础产品技术水平领先且产业链上中下游全面布局的北斗星通；具有特色鲜明的卫星通、导、广、遥综合应用发展战略和产业格局的华力创通；以及专注于专业级高精度定位和导航市场的合众思壮等。

风险提示：北斗组网进度不及预期。

全球卫星导航系统(GNSS)允许用户利用兼容接收设备，通过处理卫星信号信息来确定自己的位置、速度和时间，是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统，主要提供定位、导航和授时功能。GNSS是国家安全和经济社会发展的重要信息基础设施，也是衡量一个国家综合科技实力的重要标志，只有少数发达国家掌握这门尖端科技。全球GNSS主要有四个玩家：美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo和中国的北斗卫星导航系统。

我国自20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了“三步走”发展战略：（1）试验系统阶段：2000年发射2颗地球静止轨道卫星并投入运营，建成北斗一号系统，向中国提供服务；（2）区域系统建设阶段：2012年北斗二号卫星发射数量达14个，建成覆盖亚太地区的北斗区域系统；（3）北斗三号全球组网：到2020年将完成35颗北斗三号卫星的组网，向全球提供相关服务。截至2019年底，北斗三号系统已成功发射28颗全球组网卫星（2017年2颗、2018年17颗、2019年9颗），24颗中圆地球轨道卫星（MEO卫星）组成的核心星座部署完成，为进一步提升系统服务性能和用户体验，实现全球组网奠定坚实基础。目前，系统运行平稳，经全球范围测试评估，在全球区域定位精度优于10米，亚太区域定位精度优于5米，满足指标要求。

我国将于北京时间3月9日发射北斗三号GEO-2卫星，此次任务将是北斗三号全球导航卫星系统收官任务的倒数第二次发射，最后一次将在今年五月份。届时，我国北斗卫星导航系统将全球组网，顺利完成“三步走”战略，从北斗一号向中国提供服务、北斗二号向亚太地区提供服务，到如今北斗三号开启全球化服务进程，从跟跑到并跑再到领跑，北斗在短短20余年里实现了弯道超越。

北斗卫星导航系统的建设带动了我国北斗导航产业的发展，根据《2019中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3016亿元，较2017年增长18.3%，其中与卫星导航技术研发和应用直接相关的，包括芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值达1069亿元，占总产值的35.44%，北斗对产业的核心产值贡献率达80%，由卫星导航衍生带动形成的关联产值达1947亿元。预计至2020年，我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元，北斗将拉动超过3000亿元规模的市场份额。

虽然我国北斗卫星导航系统已经在军民用诸多领域得到广泛应用，并带动了卫星导航产业链的发展，取得了良好的社会和经济效益。但也要认识到美国早在1994年就完成24颗GPS卫星的布设，并于当年开始提供全球民用化服务，创造并垄断了市值巨大的卫星导航产业。此前，我国在北斗导航系统研究中偏重于卫星的研制和发射，占北斗研究总经费的90%，只有不到10%用于导航芯片的开发研究，我国绝大部分导航终端只得采用美国GPS芯片，国外芯片厂商占据着主要市场份额，芯片技术的缺失严重制约了北斗的产业化进程。随着国产化替代和自主可控的推进，我国加大北斗芯片研发投入，北斗导航系统装上了中国“芯”。

北斗产业链主要包括上游的基础元器件，中游的终端集成和系统集成以及下游的运营服务等。基础器件主要包括芯片、天线、板卡等，是整个产业发展的基础，也是产业自主可控最关键的部分；终端设备承载卫星导航定位功能，与用户体验相关，是产业发展水平的重要体现；运营服务是未来时空服务发展的根本依托，是产业实现可持续发展的最重要手段。2018年我国卫星导航与位置服务产业上游产值在总产值中占比为10.9%；中游产值在总产值中的占比为47.5%；下游产值占比为41.6%。上中下游呈现1:5:4的产业链产值分布结构。

作为卫星导航定位产品的核心元器件、产业链的源头和产业发展的动力，导航芯片在导航产业中扮演着重要的角色。芯片的优劣很大程度上决定了导航产品的性能差异，直接关系到产品的技术指标和未来发展走向。此外，芯片制造工艺（也称为“制程”）优良与否，决定了芯片体积和功耗的大小。芯片体积越小，意味着集成电路越精细，功耗也越低，同时其制造难度与成本也越高。

卫星导航芯片通常指可以接收由全球导航卫星发射的信号，从而完成定位导航功能的芯片组，包含射频芯片、基带芯片以及微处理器。

射频芯片：通过固定频率（即频点）接收或发射信号，目前有单频点、双频点、多频点以及多系统多频点等多种类型，是芯片中成本最大的部分。

基带芯片：导航接收机的核心器件，用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码。基带算法是影响定位精度的核心因素之一，其功能和性能通常决定了整机的性能指标，其主要功能是完成对指定卫星信号的捕获、跟踪、数据解调，并给出卫星信号的伪距、载波相位等测量信息。

无线射频接收机系统一般由三部分组成，分别为射频前端（RF front-end）、基带处理（baseband）以及用户接口。射频前端负责接收和处理信道中的模拟信号，基带处理部分负责根据调制方式对信号进行解调，用户接口完成各种各样的应用。射频前端部分对于整个射频接收机来说至关重要。主要工作将天线收到的信号进行放大，并进行下变频整形，经由模数转换电路处理后送出。

信号送入基带芯片前需要射频芯片进行信号处理。射频芯片负责将卫星接收机接收到的北斗卫星射频信号经过前置低噪放大器和下变频器后得到模拟中频，经过A/D转换得到数字化的中频信号送入北斗基带数据处理芯片。

芯片相关算法的专利大多被博通等大企业收购，从事卫星导航芯片的企业（包括国内北斗芯片厂家）很难绕过这一专利壁垒。从第一颗试验卫星起8年间我国北斗接收机芯片都为美国企业提供。据北斗卫星导航系统官方网站显示：第1颗北斗导航实验卫星发射于2000年10月；在连续发射了4颗实验卫星后，第1颗北斗导航卫星发射于2007年4月。不过直到2008年2月，我国第一颗自主开发的完全国产化的北斗卫星导航基带处理芯片“领航一号”才在上海宣布研发成功，在此之前13年里，我国北斗接收终端机的芯片大都使用进口的GPS芯片，占据我国约95%的市场。

早在1994年，美国就建设完成24颗GPS卫星星座，同年我国启动了北斗一号系统的建设工作。2000年，北斗一号系统建成，我国开始研究国产GNSS芯片，主要为GPS及GPS+GLONASS芯片。2004年，我国开始北斗二号建设，同年，我国成功研制GPS+GLONASS相关器芯片。随着卫星导航产业的快速发展，具有导航芯片技术团队回国成立技术公司，极大地促进了国产GNSS芯片的发展，如东方联星研发出了国内第一款北斗多模导航芯片OTrack-32及消费类导航芯片ProGee；西安华迅微电子公司成功研制了GPS射频芯片等等，但由于国内芯片制造水平整体落后，这些诞生于国内的GNSS芯片普遍存在功耗大、集成度低等缺点，因此不具备国际竞争能力，同时也仅用于少数特殊用途。

相比较而言，国外GNSS芯片的发展起步于1994年，2002年开始产业化，2004年就已得到普及，技术水平远高于国内，并诞生了一批在此领域各有所长的企业，如Broadcom、SiRF、U-blox等。其中，Broadcom为全球最大GPS芯片厂商，全球高精度GNSS板卡则长期被美国Trimble公司和加拿大NovAtel公司垄断。可以说我国在1994年-2007年间导航终端绝大部分使用进口的GNSS芯片。

2007年，我国开始发射北斗二号卫星。此时国内GNSS设备市场化环境也日趋成熟，批量化用户群体初步形成，下游的应用行业开始进入高速发展时期。下游应用市场的飞速拓展让国内企业看到了GNSS产业的巨大前景，自主研发意识觉醒，开始逐步在芯片研发制造领域加大投入，一些原本做国外GNSS芯片代理的厂商开始自行设计生产适用于北斗或者兼容多种GNSS系统的芯片。部分厂商推出了具有自主知识产权的北斗二号射频及基带芯片。但这一时期国家下拨经费较少，同时企业自身研发能力有限，自主GNSS芯片的整体发展依然较为缓慢。2008年2月，上海复控华龙微系统技术有限公司研发了完全国产化的北斗基带芯片“领航一号”，性能和造价优于国外同类产品，这也标志着我国北斗芯片国产化的开端。

2009年，我国启动北斗三号建设。国内众多企业和研究单位都在芯片设计和制造商进一步加大投入，各厂商推出具有较高技术水平的北斗芯片。2009年，北京微电子技术研究所研制成功了北斗一号基带处理SoC芯片等，标志着我国GNSS芯片核心技术取得了突破；2010年9月，北斗星通旗下和芯星通推出拥有完全自主知识产权的第一款多模多频SoC芯片Nebulas。

虽然，我国已经走上了北斗芯片国产化的道路，但与国外厂商比较，仍存在较大差距。

1）由于设计经验不足，基带芯片高灵敏度性能较差，影响恶劣环境下的稳定性和可靠性。

2）芯片工艺落后，性能、成本和功耗等方面没有优势。

3）基带芯片的集成度低，缺少成熟的GNSS基带SoC芯片。在各种导航终端系统中，除了基带芯片以外，还需要增加一颗额外的应用处理器。在成本和功耗上，无法与国外的高集成度、多功能GNSS基带SoC芯片竞争。

4）缺少芯片大规模量产的经验。除了技术指标，还要考虑到为下游的应用厂商提供整套应用解决方案。

国产北斗芯片发展落后也制约了北斗产业的应用升级。2013年，发改委发布《促进信息消费——加快推进北斗卫星导航产业规模化发展》，明确提出要支持中国北斗芯片事业。国产芯片厂商开始大力投入到北斗芯片研发中，竞相推出性能高的北斗芯片产品。2013年9月，东莞泰斗微电子发布的55nm CMOS、射频+基带+FLASH三合一，支持北斗、GPS的TD1020导航芯片。2014年，中兴通讯采用泰斗微电子TD1020的北斗、GPS导航三防智能手机G601U已完成第一批商用机的量产，标志着国内自主北斗芯片已经正式进入智能手机行业。2014年11月，上海北伽导航科技发布40nm北斗航芯一号，国产芯片进入了平板电脑、可穿戴设备、车载导航时代。2015年5月，北斗星通旗下的和芯星通发布全球首款新一代高精度多模多频卫星导航系统级SoC芯片Nebulas II UC4C0（55nm），这也是全球首款全系统多核高精度导航定位SoC芯片，标志着我国卫星导航芯片迈入国际领先水平。和芯星通也因此获得2017年国家科技进步二等奖，应用成果获得2018年年度国家科技进步一等奖。

2016年，国家集成电路产业大基金正式设立。在卫星导航领域，大基金投资了北斗星通，进而支持北斗芯片和云服务平台的开发。2017年，我国开始发射北斗三号卫星，北斗卫星导航系统迎来了北斗三代芯片的应用。5月，大基金投资的首个芯片-和芯火鸟Firebird发布，该芯片是全球最小尺寸的28nm GNSS射频基带一体化芯片，支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo多系统，低功耗、高性能。定位精度仅2m，可做厘米级RTK解算，支持片上多传感器融合及航位推测。该芯片的发布，使北斗走进千万量级的物联网、消费类领域成为可能。9月，深圳华大北斗科技有限公司发布自主研发且拥有完全自主知识产权的国产基带和射频一体化芯片，这是全球首颗支持新一代北斗三号信号体系的多系统多频高精度SoC芯片。2019年5月，合众思壮正式发布了天琴二代高精度星基增强基带芯片（55nm）这是全球首颗支持北斗三号全信号体制的高精度基带芯片。

从国产北斗导航芯片发展中可以看到，从北斗二代芯片开始，北斗芯片往集成化、低功耗、高精度和多模化方向发展。集成化就是将射频芯片、基带芯片和微处理器合而为一的单芯片，这也可以提高产品的性能和可靠性、降低体积、功耗和成本。多模化就是兼容多种GNSS信号，北斗二代芯片的发展呈现多模兼容趋势，主要是需要兼容GPS来更好地被市场所接受。同时，兼容模式也有助于北斗系统借助GPS的渠道和模式来打开大众市场。这些产品特性使得国产北斗芯片总体性能达到甚至优于国际同类产品。

据统计，截至2018年底，国产北斗导航型芯片模块等基础产品销量已突破7000万片，国产高精度板卡和天线销量分别占国内市场份额的30%和90%。据中投顾问产业研究中心数据显示，截至2018年年底，北斗民用用户已达千万级；从北斗兼容机功能的终端年销售数量角度，2013-2015年间已分别达到135万套、527万套和1326万套，实现了数量级的增长，预计2020年我国北斗导航芯片市场规模可达300亿。随着北斗全球组网时代的到来，我国卫星导航产业进入了一个新的快速发展阶段。此次，22nm北斗高精度定位芯片的研发，产品已全面支持北斗三号全球信号，并持续推动“北斗+ ”多源融合技术，进而提供时空感知的核心产品和服务，北斗三号芯片订单将集中落地。

（1）北斗星通

公司是国内最早从事导航定位业务的专业公司之一，也是我国卫星导航产业首家上市公司，主营业务已实现“天线-芯片-板卡-模块-终端-系统-运营服务”的全产业链布局。公司的北斗芯片技术水平位居国内领先地位，子公司和芯星通10年来蝉联导航型、高精度、基带射频一体化芯片比测冠军。自主北斗芯片于2015年获得国家科技进步奖，2017年又引领国产北斗芯片迈入28nm时代。公司还是北斗产业链唯一获国家集成电路大基金入股的上市公司，持股比例高达12%。

2019年5月，和芯星通宣布正在布局开发22nm高精度车规级定位芯片Nebulas-IV和22nm超低功耗双频双核定位芯片Firebird-II。22nm车规级全系统全频高精度定位芯片在高精度领域具有里程碑的意义，采用22nm工艺射频基带一体化设计，可使面积减少84%，模块功耗比前代削减67%。Firebird-II为超低功耗双频双核定位芯片，可实现业界最低功耗。

（2）华力创通

公司在北斗卫星导航领域，经过十余年的积累，已形成从芯片到模块、终端及应用服务端的全产业链布局，是导航芯片与终端的龙头公司。公司已形成特色鲜明的卫星通、导、广、遥综合应用发展战略和产业格局。公司全程参与了我国“天通”卫星移动通信系统建设，是国内为数不多的研制出天通基带芯片的厂家之一。公司自主研发了“天通”终端系列芯片和终端、北斗导航芯片和终端，还拥有自主研发的卫星通信导航类仿真测试仪器及其关键技术。有望在“天通一号”基带芯片设计的基础上实现空天互联网的基带设计，成为未来低轨卫星网络通信标准的核心制定者，同时也是地面接收装置的基带芯片供应商，卫星应用产业收入有望大幅增长。

（3）振芯科技

公司在北斗关键元器件领域布局早，实力雄厚，多次承担国家级北斗关键元器件研发项目。基于在基带、射频、频率合成器等信号处理领域的技术实力和技术积累，公司自2005年以来承担了“北斗卫星导航定位用户终端基带处理”、“北斗卫星导航定位用户终端射频前端芯片”、“北斗天线”、“北斗射频模块”等国家多个北斗关键元器件的研发项目，并自主开发了北斗功率放大器、滤波器、低噪放等器件，从而使公司拥有了比较完整的北斗元器件产品系列。

为保持产品技术的领先地位，公司始终坚持高研发投入，近三年研发投入基本稳定在7000万左右，占到营业收入的15%左右，使得公司的北斗关键核心器件在定位时间、定位测速精度、授时精度和稳定性方面均得到有效提升。

（4）合众思壮

公司成立于1994年，是国内最早进入卫星导航领域公司之一，是国内北斗导航定位民用领先企业。2000年，公司率先开始北斗导航技术的研究与应用，通过内生发展及外延并购并重，实现了导航应用多领域渗透，拥有北斗全产业链关键技术，掌握从芯片、天线、基带、板卡到算法到星基增强的完整技术体系，形成了北斗高精度、移动互联、时空信息服务和通导一体化四大业务板块。同时也注重向下游多行业应用领域渗透，涵盖测量测绘、精准农业、智能驾考等，目前军方自组网和公安系统集成业务已进入快速爆发的业绩兑现期。

2013年通过收购卫星导航领域国际领先公司Hemisphere的高精度产品部分（Hemisphere的高精度板卡产品市场占有率位居全球前三，收购资产包括其丰富的产品线、70多项专利、知识产权、软件、操作系统、源代码和商标等），成功奠定了技术基础，使得公司逐步掌握了卫星导航领域上游核心器件的关键技术并跻身国际一流国内领先地位。2014年推出国产化高精度板卡，板卡性能国际领先。2016年发布星基增强基带芯片“天琴”。2017年，推出中国首款四通道GNSS芯片——天鹰，该芯片实现了对三频解算以及对“中国精度”星基增强系统的支持。2019年，公司发布了针对北斗三号系统研发的“天琴二代”高精度星基增强基带芯片、Phantom和Vega全新系列高精度板卡，进一步提升公司核心竞争力。“天琴二代”拥有完全自主知识产权，是全球首款全面支持北斗三号的基带芯片，通过软件配置“天琴二代”实现了卫星信号解调的升级，即能够支持现有及未来计划发布的所有导航信号频率。Phantom与Vega两个系列的高精度板卡分别作为定位和定向板卡，均搭载“天琴二代”GNSS基带芯片以及“天鹰”宽带射频芯片。

（5）中海达

公司作为中国高精度GNSS的领跑者,一直深耕北斗卫星导航产业。公司全自主研发的卫星导航接收机（RTK）持续多年保持同行业领先地位，在高精度导航芯片、组合天线、星基增强系统等北斗导航高精度定位产品上持续发力，形成了北斗+精准定位装备、北斗+时空数据和北斗+行业解决方案等三大产品体系。

公司在高精度导航芯片、天线、板卡、算法、星基增强系统等关键自主技术上取得了重大突破，核心竞争力显著提升。2018年5月，公司发布国内首款投入实际应用的自主知识产权的北斗高精度导航芯片“恒星一号”，成功打破国外在该领域垄断，该芯片适用于GPS、北斗、GALILEO、GLONASS四个卫星系统所有频点，可实现对全球所有卫星导航星座的全频带兼容。同期公司发布了自主研发的 GNSS 碟状天线，可实现快速、及时、精准的卫星导航定位,公司高精度板卡的算法引擎进一步提升，接近国际顶级品牌产品的综合性能，在自产RTK设备上实现了约50%的进口替代。

建议关注北斗基础产品技术水平领先且产业链上中下游全面布局的北斗星通；具有特色鲜明的卫星通、导、广、遥综合应用发展战略和产业格局的华力创通；以及专注于专业级高精度定位和导航市场的合众思壮等。