慣性導(dǎo)航行業(yè)分析報告 2022年慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展前景及規(guī)模分析

1、慣性導(dǎo)航行業(yè)分析報告 2022年慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展前景及規(guī)模分析定義慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用安裝在運載體上的陀螺儀和加速度計來測定運載體位置的一個系統(tǒng)。通過陀螺儀和加速度計的測量數(shù)據(jù)，可以確定運載體在慣性參考坐標系中的運動，同時也能夠計算出運載體在慣性參考坐標系中的位置。不同于其他類型的導(dǎo)航系統(tǒng)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是完全自主的，它既不向外部發(fā)射信號，也不從外部接收信號。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)必須精確地知道在導(dǎo)航起始時運載體的位置，慣性測量值用來估算在啟動之后所發(fā)生的位置變化。按照構(gòu)建導(dǎo)航坐標系方法的不同，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可劃分為平臺式慣性導(dǎo)航和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航兩類。平臺式慣性導(dǎo)航采用物理平臺模擬導(dǎo)航坐標系統(tǒng)，即將加速度

2、計安裝在由陀螺儀控制的穩(wěn)定平臺上，使平臺始終保持導(dǎo)航坐標系姿態(tài)不變。平臺式慣性導(dǎo)航通過加速度計測量加速度，傳送至導(dǎo)航計算機中，導(dǎo)航計算機從中解算分離出有害加速度并將指令角速度反饋至陀螺儀，用以補償?shù)厍蜣D(zhuǎn)動引起的陀螺自轉(zhuǎn)軸表觀運動。陀螺儀輸出角速度通過修正回路修正后，輸出平臺施矩至穩(wěn)定平臺。穩(wěn)定平臺以此調(diào)整自身姿態(tài)，并將姿態(tài)參數(shù)傳送回導(dǎo)航計算機最終計算出運載體的速度、位置以及姿態(tài)、航向等信息。捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航采用數(shù)學(xué)算法確定導(dǎo)航坐標系，即將加速度計和陀螺儀直接安裝在運載體上，陀螺儀用以計算運載體相對導(dǎo)航坐標系的姿態(tài)變化,加速度計經(jīng)姿態(tài)變化后解算至導(dǎo)航坐標系內(nèi)，得出姿態(tài)矩陣C(bp)，從而得到運載體

3、坐標系加速度a(p)及方向余弦元素，從而確定運載體的速度、位置以及姿態(tài)、航向等信息。2021年中國慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展概況隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，慣導(dǎo)產(chǎn)品的成本逐漸降低，慣性導(dǎo)航技術(shù)在民用領(lǐng)域也開始被廣泛使用，包括大地測量、資源勘測、地球物理測量、海洋探測、鐵路、隧道乃至手機、VR/AR設(shè)備、可穿戴設(shè)備、工業(yè)和家用機器人、攝像機、兒童玩具等。受益于各類飛行器數(shù)量的增加、對導(dǎo)航精度的要求提高以及部件的微小型化和低成本等因素，我國慣性導(dǎo)航系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)?？焖僭鲩L，從2016年的116.4億元增長到了2019年的173.9億元。一方面在原有應(yīng)用領(lǐng)域正呈現(xiàn)不斷縱向深化的趨勢；另一方面地下管線測繪、室內(nèi)外無

4、縫導(dǎo)航、移動測量、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、消費電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，橫向擴張趨勢明顯，中國慣性導(dǎo)航系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模將不斷增長，預(yù)計到2022年將達到279.7億元。目前軍事領(lǐng)域仍是慣性導(dǎo)航行業(yè)的最主要應(yīng)用領(lǐng)域，目前我國軍費開支保持較快增長，2021年中國今年的國防支出為13553.43億元人民幣（約2090億美元），比2020年增長6.8。我國的國防支出占GDP比例僅為1.9%，與世界主要國家相比明顯偏低，具有合理的快速增長空間。軍改完成以后，解放軍有重塑武器裝備和國防信息化裝備的需求，形成了軍委管總、戰(zhàn)區(qū)主戰(zhàn)、軍種主建的格局，這推動解放軍由數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效能型轉(zhuǎn)變，制導(dǎo)化彈藥裝備需求快速增加。

5、軍費開支增加將推動我國慣性導(dǎo)航行業(yè)行業(yè)發(fā)展。中國慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展中存在的問題(1）慣性導(dǎo)航平臺管理水平落后沒有解決慣性導(dǎo)航生產(chǎn)商和消費者之間的天然矛盾。部分慣性導(dǎo)航企業(yè)對加盟者審核不嚴格，導(dǎo)致服務(wù)水平層次不齊。慣性導(dǎo)航行業(yè)的利潤主要來自壓縮原材料，嚴重影響產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。( 2)行業(yè)本身局限性慣性導(dǎo)航屬于低頻率，要求高，服務(wù)周期長的行業(yè)，消費行為不能隨時發(fā)生，頻次高且要求高。慣性導(dǎo)航傳統(tǒng)行業(yè)通過中間信息不對稱賺錢模式價格透明，缺乏盈利點。(3 )行業(yè)服務(wù)無序化慣性導(dǎo)航行業(yè)標準不成體系,服務(wù)質(zhì)量很大程度上依賴于設(shè)計等個人等個人能力，難以規(guī)劃管理與復(fù)制。慣性導(dǎo)航行業(yè)服務(wù)質(zhì)量難以控制，導(dǎo)致質(zhì)量問題頻

6、發(fā)。監(jiān)管缺失，嚴重影響用戶體驗。(4)供應(yīng)鏈整合度低慣性導(dǎo)航行業(yè)供應(yīng)鏈涉及品類繁多，小型企業(yè)難以為繼，初期投入過大，打不起價格戰(zhàn)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)品標準化程度低，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長且成本高。(5)研發(fā)設(shè)計能力不足慣性導(dǎo)航行業(yè)研發(fā)設(shè)計人才供需失衡無法滿足用戶個性化需求。慣性導(dǎo)航行業(yè)設(shè)計與市場需求不符,交付給消費者的設(shè)計產(chǎn)品匹配性不足。2017-2022年慣性導(dǎo)航行業(yè)市場規(guī)模及增速統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017年中國慣性導(dǎo)航市場規(guī)模152.06億元，2021年中國慣性導(dǎo)航市場規(guī)模251.66億元。2017-2022年中國慣性導(dǎo)航市場規(guī)模如下：圖表：2017-2022年中國慣性導(dǎo)航市場規(guī)模2022-2028年中國慣

7、性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展趨勢1）慣性導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)研究進步明顯近年來，在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)方面，通過深入研究相關(guān)理論及誤差機理，我國相關(guān)產(chǎn)品綜合技術(shù)水平近年來取得了顯著進步，在許多領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用，今后還需在產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性、產(chǎn)品一致性、參數(shù)長期穩(wěn)定性等方面不斷改進，同時著力提高慣性儀表水平，加大對系統(tǒng)誤差機理與建模、誤差系數(shù)精確標定、快速對準、先進導(dǎo)航算法與最優(yōu)濾波等技術(shù)的研究力度，尤其是慣性導(dǎo)航/衛(wèi)星導(dǎo)航深組合、地磁場及重力場匹配定位等導(dǎo)航技術(shù)方面。2）慣性導(dǎo)航技術(shù)向高性能、低成本和小型化方向發(fā)展隨著慣性技術(shù)不斷發(fā)展，慣性儀表與慣性系統(tǒng)技術(shù)主要向著高性能、低成本和小型化方向發(fā)展，分別滿足戰(zhàn)略武器的高精度需

8、求、各種常規(guī)運載體導(dǎo)航及穩(wěn)定平臺的高動態(tài)與高可靠性需求、民用市場的低成本與大批量需求等不同需求。3）測試技術(shù)、新器件和新材料是重要研究方向測試技術(shù)是準確標定慣性儀表及系統(tǒng)誤差系數(shù)、提高慣性系統(tǒng)使用性能的關(guān)鍵技術(shù)，深入研究誤差機理、探索新的測試方法（如國外已有的系統(tǒng)全參數(shù)一體化測試方法等）并研制先進而精密的測試設(shè)備，是慣性技術(shù)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。試驗技術(shù)是驗證、確認慣性技術(shù)產(chǎn)品性能的主要途徑, 尤其是各類地面的精度或環(huán)境試驗、實物/半實物仿真試驗等, 是確保航空、航天產(chǎn)品性能天地一致性并最終完成任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此不斷提高測試和試驗技術(shù)水平是慣性技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢。采用新器件、新材料向來是提高慣性儀表及系統(tǒng)性能的重要手段，如比熱、比剛度特性優(yōu)異的鈹材的應(yīng)用，使轉(zhuǎn)子式陀螺和慣導(dǎo)平臺系統(tǒng)的性