衛(wèi)星導(dǎo)航與衛(wèi)星定位行業(yè)-華測導(dǎo)航研究報告_第1頁
衛(wèi)星導(dǎo)航與衛(wèi)星定位行業(yè)-華測導(dǎo)航研究報告_第2頁
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衛(wèi)星導(dǎo)航與衛(wèi)星定位行業(yè)-華測導(dǎo)航研究報告1北三組網(wǎng)完成夯實底層架構(gòu),協(xié)同5G賦能車載1.1北斗組網(wǎng)三階段已完成,已可實現(xiàn)車道級定位服務(wù)北三組網(wǎng)已基本完成,衛(wèi)星導(dǎo)航底層架構(gòu)不斷夯實。20世紀(jì)后期中國北斗組網(wǎng)可分為三個階段:(1)2000年年底,建成北斗一號系統(tǒng),向中國區(qū)域用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務(wù);(2)2012年年底,建成北斗二號系統(tǒng),在兼容北斗一號系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上,增加無源定位體制,向亞太地區(qū)用戶提供服務(wù);

(3)2020年,建成北斗三號系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。目前北三組網(wǎng)基本完成,北斗衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)重點向衛(wèi)星增強系統(tǒng)遷移。北三組網(wǎng)完成后,將重點布局增強系統(tǒng),在信號強度和定位精度方面實現(xiàn)突破。星地一體、云端一體是未來北斗系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的潮流趨勢,“北斗三號”建成后目前中國已著手下一階段北斗的建設(shè)發(fā)展,目標(biāo)在2035年前建設(shè)一個更智能、更范在、更融合的系統(tǒng)。地基增強面向有網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的高精度用戶;星基增強可解決無網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的用戶痛點。兩者互相補位、深度融合進(jìn)而可滿足各行業(yè)全場景的用戶需求,形成更高效的衛(wèi)星導(dǎo)航高精度定位服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。同時星地一體高精度定位服務(wù)具有覆蓋范圍更廣、成本更低的特點,可以被更低功耗、更小體積的物聯(lián)終端使用,更好地滿足智能物聯(lián)網(wǎng)時代對于無縫、連續(xù)、安全可靠的精準(zhǔn)定位和復(fù)雜時間協(xié)同的需求。目前,星地一體服務(wù)已應(yīng)用于海上或陸地?zé)o人區(qū)的測量、施工、油氣勘探,無人機、航空攝影測量、自動駕駛、農(nóng)業(yè)拖拉機自動方向盤控制等領(lǐng)域。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前已具備高精度定位能力,已可實現(xiàn)車道級定位服務(wù)。目前北斗系列共完成發(fā)射59顆衛(wèi)星,分別分布于地球靜止軌道(GEO)、傾斜地球同步軌道(IGSO)和中圓地球軌道(MEO),均采用星間、星地傳輸功能一體化設(shè)計,可實現(xiàn)衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面站的鏈路互通,大幅提升北斗系統(tǒng)精度,輔以地基增強系統(tǒng)進(jìn)一步提供精確度達(dá)厘米級的服務(wù),目前已可實現(xiàn)車道級定位精度。對比全球主流定位導(dǎo)航系統(tǒng),北斗性能優(yōu)越。北斗相比于其他國家的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)具備一些特殊的性能和特點:(1)北斗的高軌衛(wèi)星更多,因此抗遮擋能力更強;(2)北斗的三頻信號相較于GPS的雙頻信號,可以更好的消除高階電離層延遲影響,提高定位可靠性,增強數(shù)據(jù)預(yù)處理能力,大大提高模糊度的固定效率;

(3)北斗具備短報文通信服務(wù)而其他系統(tǒng)都不具備,可實現(xiàn)海上救助,并在交通運輸指揮、災(zāi)區(qū)搜救指揮等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。1.2工信部重要文件大力扶持,北斗+5G充分賦能車載工信部明確強調(diào)通過大眾消費擴大北斗普及率,擴大車載終端北斗應(yīng)用規(guī)模。2022年1月28日,工信部正式發(fā)布關(guān)于大眾消費領(lǐng)域北斗推廣應(yīng)用的若干意見,其中明確指出擴大車載終端北斗應(yīng)用規(guī)模。鼓勵車輛標(biāo)配化前裝北斗終端,提升北斗在車輛應(yīng)用的滲透率。探索車輛北斗定位+短報文+4G/5G的一鍵緊急救援模式,鼓勵有條件的地區(qū)、車企、服務(wù)商先試先行。結(jié)合北斗地基增強系統(tǒng)、高精度地圖,在車聯(lián)網(wǎng)中推廣應(yīng)用北斗高精度定位技術(shù)。北斗與5G深度融合有望為無人駕駛、無人機等產(chǎn)業(yè)完善底層基礎(chǔ)。5G于RTK和PPP以及地基增強和星基增強方案中都承擔(dān)了差分改正信息的通信傳遞功能,可用于增強北斗信號的定位強度,從而讓導(dǎo)航實現(xiàn)從室內(nèi)到室外的無縫銜接,二者的結(jié)合將同時帶來高精度定位和更低時延的信息傳輸,向通導(dǎo)一體化持續(xù)深入推進(jìn),賦能衛(wèi)星與無人駕駛汽車間的信息傳遞環(huán)節(jié)。衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值逐年提升,高精定位乘勢而上。2020年中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已達(dá)4033億元,邊際增速仍在提升。其中核心產(chǎn)業(yè)

(包括芯片、器件、算法、軟件、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、終端設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等)產(chǎn)值同比增長11%,達(dá)到1295億元,在總體產(chǎn)值中占比32.11%。按照服務(wù)場景劃分,乘用車相關(guān)應(yīng)用場景產(chǎn)值已達(dá)到492億,結(jié)合相關(guān)政策引導(dǎo),持續(xù)看好北斗在自動駕駛高精定位方面的應(yīng)用推進(jìn)。2高精定位助力自動駕駛,2025中國空間超百億2.1政策提出明確指引,智能網(wǎng)聯(lián)加速推進(jìn)節(jié)能與新能源路線圖2.0就智能網(wǎng)聯(lián)推進(jìn)進(jìn)程已給出明確指引,預(yù)計2030年L2~L3級車占比超70%,同時L4級及以上車占比達(dá)20%。中國汽車工程學(xué)會發(fā)布節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0,對中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展總體路線提出明確指引,2025年P(guān)A、CA級智能網(wǎng)聯(lián)汽車銷量占比超50%,C-V2X終端新車裝配率達(dá)50%;2030年P(guān)A、CA級占比超70%,HA級占比超20%,C-V2X終端新車裝配基本普及。預(yù)計到2035年中國方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)體系更加完善,各類網(wǎng)聯(lián)式高度自動駕駛汽車廣泛運行。中國自動駕駛服務(wù)市場空間廣闊,發(fā)展迅速。據(jù)百度招股說明書援引灼識咨詢報告數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計2025年中國自動駕駛服務(wù)市場規(guī)模將達(dá)3994億元,2019-2025年CAGR將達(dá)136.2%。智能網(wǎng)聯(lián)乘用車銷量占比整體呈現(xiàn)上升趨勢,目前單月滲透率已超17%。當(dāng)前統(tǒng)計口徑中智能網(wǎng)聯(lián)乘用車必須配備有L2級以上輔助駕駛能力,并同時具備車聯(lián)網(wǎng)、OTA升級功能。目前智能網(wǎng)聯(lián)乘用車銷量占比整體雖有波動但仍呈現(xiàn)上升趨勢,2022年2月智能網(wǎng)聯(lián)乘用車零售終端滲透率已達(dá)17.64%。2.2高精定位為自動駕駛感知端重要環(huán)節(jié),具備高確定性2.2.1高精定位與高精地圖可高效協(xié)同,共同構(gòu)成感知端重要補充高精定位是自動駕駛的重要基礎(chǔ),可與高精地圖協(xié)同提供全局視野。自動駕駛整體技術(shù)架構(gòu)可劃分為感知層、決策層、執(zhí)行層三個部分,其中感知端又涵蓋單車智能與廣義車路協(xié)同兩大維度。感知層單車智能主要依靠激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等進(jìn)行外界信息的獲取,廣義車路協(xié)同涵蓋高精地圖、高精定位、V2X等技術(shù),通過車輛與外界的通信提供精確定位及全局視野,可為單車智能提供有效冗余。高精定位與高精地圖相輔相承,GNSS-RTK、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等與高精地圖本身的定位功能可協(xié)同提供汽車精準(zhǔn)定位信息,多維數(shù)據(jù)協(xié)同驗證/互為冗余已成為目前主流方案。絕對定位:衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航提供較為穩(wěn)定且準(zhǔn)確的位置信息:GNSS+RTK為定位系統(tǒng)中流砥柱。GNSS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),由三顆衛(wèi)星發(fā)出電磁波信號形成的球面相切于一點,得到定位物體的空間坐標(biāo),再引入第四顆衛(wèi)星進(jìn)行鐘差的解算,消除時間誤差從而有效提高定位精度。RTK是一種利用接收機實時觀測衛(wèi)星信號載波相位的技術(shù),結(jié)合了數(shù)據(jù)通信技術(shù)與為型定位技術(shù),采用實時解算和數(shù)據(jù)處理的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)為流動站提供在指定坐標(biāo)系中的實時三維坐標(biāo)點,在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)分米乃至厘米級的高精度定位。慣性導(dǎo)航:不依賴外部信息的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)是一種以陀螺儀和加速度計為感知元件的導(dǎo)航參數(shù)解算系統(tǒng),應(yīng)用航跡遞推算法提供位置、速度和姿態(tài)等信息,主要由慣性測量單元、信號與處理和機械力學(xué)編排3個模塊組成。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可自主的、隱蔽的獲取汽車完備運動信息的優(yōu)勢是諸如GNSS等其他定位系統(tǒng)無法比擬的,因而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)也是自動駕駛中獲取汽車位姿數(shù)據(jù)的重要手段。相對定位:高精度地圖定位用以輔助校準(zhǔn):區(qū)別于傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖,高精地圖的使用對象主要為智能駕駛汽車而非人類駕駛員。普通地圖面向的使用者是駕駛員,因人本身具備感知和判斷能力,故普通地圖主要承擔(dān)路線規(guī)劃、定位與方向識別等功能,包含信息相對簡單,精度在米級。高精度地圖面向使用對象是無人駕駛汽車,因而精度要求較高且包含信息較多。高精地圖功能涵蓋定位、感知、規(guī)劃、決策。高精度地圖可對傳感器無法探測的部分進(jìn)行補充,進(jìn)行實時狀況的檢測以及外部信息的反饋。同時由于交通信息的實時更新,最優(yōu)路徑也可能會隨時發(fā)生變化,此時高精地圖在云計算的幫助下可有效為自動駕駛汽車提供最新路況,重新制定最優(yōu)路徑。高精地圖定位的核心要義在于糾偏。高精地圖將大量的行車輔助信息存儲為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),如道路數(shù)據(jù)和車道周邊的固定對象信息等,高精度地圖的定位更多是依靠豐富的先驗信息(如車道形狀、曲率和標(biāo)志牌等),對于車輛行駛過程中收集的在線點云數(shù)據(jù),對其特征提取之后進(jìn)行離散化,而后與離線地圖轉(zhuǎn)提取車輛所在位置周圍的地圖信息并進(jìn)行體素化后轉(zhuǎn)變?yōu)榈碾x散化體素地圖進(jìn)行比對,通過ICP或NDT算法對離線數(shù)據(jù)和在線數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,找到相似度最高的地方生成定位結(jié)果,對衛(wèi)星導(dǎo)航定位輸入結(jié)果進(jìn)行糾偏校正。多傳感器融合定位系統(tǒng)的輸入主要來自GNSS-RTK、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和地圖匹配定位系統(tǒng)。融合定位系統(tǒng)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合等處理后,可輸出汽車自身的速度、位置和姿態(tài)信息?!案呔貓D+高精定位“融合定位,滿足高精度、高頻低延遲、高可用性、高可靠性的要求。由于高精地圖定位不依賴衛(wèi)星信號,精度較高,但是具有依賴高精地圖質(zhì)量、依賴車輛周圍環(huán)境等局限,而衛(wèi)星定位又具有對周圍環(huán)境要求較高,對RTK信號依賴較大的缺點,所以目前一般采取融合定位的方法。在融合定位算法中,需要同時接收衛(wèi)星定位結(jié)果、高精地圖定位結(jié)果、IMU數(shù)據(jù)和輪速計數(shù)據(jù),進(jìn)行融合定位和融合測距。融合定位分為預(yù)測和更新兩個步驟:在收到傳感器數(shù)據(jù)前,使用離線信息對車輛位置進(jìn)行預(yù)測,接收數(shù)據(jù)后,利用在線數(shù)據(jù)進(jìn)行定位修整,滿足高精度、高頻低延遲、高可用性、高可靠性的要求。衛(wèi)星定位、慣導(dǎo)定位和高精地圖是互為冗余和補充。如隧道場景中,衛(wèi)星信號會被遮擋,或者因為多路徑效應(yīng),衛(wèi)星定位的性能也會受到一定的影響,此時就需要慣導(dǎo)來保障定位的可靠性。在西部地區(qū)路邊的道路邊界信息不夠清晰的情況下,慣導(dǎo)定位性能會受到影響,此時衛(wèi)星定位依舊可以發(fā)揮優(yōu)勢。目前海內(nèi)外自動駕駛巨頭公司高精度定位解決方案已采用融合方式。方案內(nèi)用到的技術(shù)或產(chǎn)品包括GNSS、無線電(例如蜂窩網(wǎng)、局域網(wǎng)等)、RTK、慣性測量單元、傳感器等。主流方案大體上包括以下四種:1)基于GPS和IMU傳感器的融合的組合導(dǎo)航定位;2)基于激光雷達(dá)點云特征與高精地圖的環(huán)境特征匹配定位;3)基于攝像頭的道路特征識別為主+GPS定位為輔助的形式;4)絕對定位

(GNSS)+相對定位(IMU+環(huán)境特征匹配定位):首先利用車輛自帶的GPS和IMU傳感器作出大的位置判斷,然后用預(yù)選準(zhǔn)備好的高精度地圖與激光雷達(dá)點云圖像以及攝像頭圖像特征相匹配,配準(zhǔn)成功后確認(rèn)車輛位置。2.3自動駕駛進(jìn)程推進(jìn)提速,高精定位前景廣闊奔馳L3級自動駕駛已于德國落地,搭載高精定位模塊+高精度地圖。2021年12月,搭載最新一代DRIVEPILOT的奔馳S級和EQS已經(jīng)通過了德國相關(guān)監(jiān)管部門的審批,搭載激光雷達(dá)、攝像頭等車載傳感器的同時也配備了高精定位模塊和高精度地圖,可以被允許在德國高速上以不高于60km/h的條件啟用。這是全球首個真正意義上面向私人市場的L3級乘用車量產(chǎn)車型。我們認(rèn)為從法律層面允許L3自動駕駛車輛銷售和上路是量產(chǎn)自動駕駛技術(shù)的重要突破。中國法律層面雖未允許L3級自動駕駛車輛上路,但目前泛L2+自動駕駛車型已開始配備高精定位功能。據(jù)佐思汽車研究數(shù)據(jù),2021年中國L2級自動駕駛乘用車的裝配率已突破20%,部分L2級車型通過搭載高精定位和高精地圖實現(xiàn)了高速領(lǐng)航自動駕駛。小鵬P7,蔚來

EC6、ES6、ES8,廣汽埃安V、埃安LX,長城WEY摩卡等車型可以選裝高精定位模塊,一汽紅旗E-HS9、高合HiPhiX、2021款理想ONE等車型標(biāo)配高精定位模塊。除已量產(chǎn)車型外,2021年以來各主機廠推出了10余款搭載高精度定位技術(shù)的車型,如小鵬P5、蔚來ET7、哪吒UPro、埃安VPlus、埃安LXPlus、長城機甲龍、北汽極狐阿爾法SHi版等。政策提出明確指引下,高等級自動駕駛滲透率有望提升。據(jù)中國汽車工程學(xué)會發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0,我們假設(shè)2022年-2025年中國乘用車產(chǎn)量增速分別為5%/5%/4%/4%,同時伴隨技術(shù)發(fā)展2025年具備L2、L3、L4-L5級自動駕駛能力的乘用車占比有望達(dá)30%、20%、7%,基于以上假設(shè)推測中國2025年理論上具備L2、L3、L4-L5級自動駕駛能力的乘用車有望分別達(dá)765.8萬輛、510.6萬輛和178.7萬輛。2025年中國市場乘用車前裝高精定位終市場空間將有望達(dá)108.5億元,2021~2025年CAGR將有望達(dá)77.6%。我們認(rèn)為未來高精度定位將成為L3及以上等級智能駕駛汽車的前裝量產(chǎn)標(biāo)配,同時具備L2級智能駕駛能力的乘用車中我們假設(shè)2021~2025年搭載高精定位功能汽車比例分別為15%、24%、30%、40%,55%,我們測算2025年配套中國市場乘用車前裝量產(chǎn)的高精度定位終端產(chǎn)品的市場空間將有望達(dá)108.5億元,2021~2025年CAGR將有望達(dá)77.6%。3華測導(dǎo)航:高精定位核心標(biāo)的,充分受益智能網(wǎng)聯(lián)3.1高精度衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)先企業(yè),長期發(fā)展穩(wěn)定向好公司為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位龍頭企業(yè),下游領(lǐng)域覆蓋廣泛。公司成立于2003年,2017年在深交所上市。公司持續(xù)縱向深耕高精度定位技術(shù)的同時,也在積極拓展高精度定位技術(shù)于多領(lǐng)域的應(yīng)用。2021年伴隨汽車智能網(wǎng)聯(lián)進(jìn)程的推進(jìn),公司衛(wèi)慣導(dǎo)航產(chǎn)品已順利切入多家核心主機廠。公司股權(quán)結(jié)構(gòu)較為集中,主要高管均從事相關(guān)專業(yè),行業(yè)經(jīng)驗豐富。公司整體股權(quán)集中度較高,創(chuàng)始人及董事長趙延平先生為實際控制人,總計持股40.32%。第二、三、四大股東為寧波上裕投資、上海太禾行、寧波尚坤投資,分別持股13.04%/12.25%/6.25%。董事長趙延平先生目前擔(dān)任中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會理事、中國測繪地理信息學(xué)會理事等;總經(jīng)理樸東國(合計持股4.91%)畢業(yè)于浙江大學(xué)光電與科學(xué)儀器系光學(xué)儀器專業(yè);副總經(jīng)理王向忠(合計持股4.92%)畢業(yè)于地籍測量與土地管理專業(yè)。公司核心高管均具備衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)專業(yè)從業(yè)經(jīng)驗,在華測導(dǎo)航任期均超過5年,團隊專業(yè)性和穩(wěn)定性強,有助于公司長期發(fā)展戰(zhàn)略實施。3.2公司于北斗產(chǎn)業(yè)鏈多維度布局,產(chǎn)品矩陣多點開花目前公司重點布局測繪與地理信息、導(dǎo)航控制與無人駕駛兩大核心應(yīng)用領(lǐng)域。公司始終聚焦高精度導(dǎo)航定位相關(guān)的技術(shù)及其產(chǎn)品的開發(fā)、制造、集成和產(chǎn)業(yè)化,堅持鉆研高精度導(dǎo)航定位核心技術(shù),持續(xù)打造高精度定位芯片技術(shù)平臺和全球星

地一體增強網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺,主體應(yīng)用包括測繪與地理信息、封閉和半封閉場景的無人駕駛等,目前已在多個行業(yè)均處于領(lǐng)先地位。3.2.1測繪與地理信息:RTK設(shè)備:高精度GNSS接收新產(chǎn)品+海外市場突破,帶來傳統(tǒng)業(yè)務(wù)增長動力。測量測繪屬于公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù),其RTK硬件產(chǎn)品共有六大系列,同時配備CORS和RTK軟件,能夠兼容北斗、GPS、GLONASS和Galileo四大系統(tǒng)衛(wèi)星信號,在野外實時得到厘米級定位精度。2021H1公司推出了“五星十六頻RTK”高精度GNSS接收機產(chǎn)品,突破在復(fù)雜測量場景下的信號問題,實現(xiàn)慣性導(dǎo)航與衛(wèi)星定位融合解算,提升用戶20%+作業(yè)效率,產(chǎn)品力處于行業(yè)領(lǐng)先水平。RTK設(shè)備及系列軟件主要用于實現(xiàn)工程施工、精密測繪等解決方案。此外,國外市場需求隨著疫情復(fù)蘇逐漸恢復(fù),公司憑借產(chǎn)品高性價比以及搭建的全球銷售網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢實現(xiàn)RTK產(chǎn)品順利推廣,目前已遠(yuǎn)銷全球百余個國家和地區(qū),尤其在東南亞擁有較大市場占有率,于泰國、老撾等“一帶一路”沿線國家承建了高精度基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。測繪領(lǐng)域:激光雷達(dá)+無人機應(yīng)用于實景三維采集測繪。測繪激光雷達(dá)是將激光傳感器、GNSS、IMU和相機集成在一起的一個系統(tǒng),通過各傳感器的參數(shù)標(biāo)定精確計算傳感器之間的位置偏差及不同坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換所用到的旋轉(zhuǎn)角,從而將獲取的點云數(shù)據(jù)的相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)。測繪激光雷達(dá)可搭載在直升機或無人機上提高效率。公司收購了武漢珞珈新空科技有限公司,以珞珈新空的三維激光掃描設(shè)備、機載雷達(dá)設(shè)備傾斜攝影等軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)和集成提升公司在高精度空間三維全景數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的技術(shù)水平,進(jìn)一步夯實和完善公司高精度三維空間信息裝備及解決方案相關(guān)業(yè)務(wù)布局。海洋測繪:一體集成+遠(yuǎn)程操控。海洋測繪以無人船為載體,搭載了很多自研傳感器,進(jìn)行水上水下測繪,測流測速,可應(yīng)用于海洋管理開發(fā)、港口碼頭建設(shè)、航道疏浚、水庫監(jiān)測、中小河流整治等行業(yè),客戶包括全國水利站、水文局、航貿(mào)局等。華微無人船已成為業(yè)內(nèi)龍頭產(chǎn)品,可搭載的設(shè)備包括單波束/多波束探測儀、淺地層剖面儀、ADCP、掃描儀、側(cè)掃聲吶、魚探儀、水質(zhì)儀等,結(jié)合海洋測量軟件,可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。位移監(jiān)測:尚處快速增長階段,有望伴隨政策放量。位移監(jiān)測解決方案應(yīng)用主要產(chǎn)品包括GNSS產(chǎn)品、雷達(dá)產(chǎn)品、傳感器產(chǎn)品和數(shù)據(jù)采集儀,可用于礦山安全、地質(zhì)災(zāi)害、交通行業(yè)、水利水電、建筑變形、油氣管道等方面的監(jiān)測。應(yīng)用量較大且運作體系較為成熟的是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(包括地表沉降、滑坡、泥石流等)。3.2.2導(dǎo)航控制與無人駕駛:農(nóng)機自動駕駛:提供精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)解決方案,或通過較高的產(chǎn)品力和有競爭力的價格策略提升市場份額。農(nóng)機自動導(dǎo)航系統(tǒng)是由衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、自動控制技術(shù)、液壓技術(shù)以及各種傳感器技術(shù)融合而成的完整系統(tǒng),該系統(tǒng)可以使拖拉機設(shè)備遵循設(shè)計好的路線由系統(tǒng)自行控制方向進(jìn)行田間作業(yè),幫助農(nóng)機操作者提高標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)水平。公司最新發(fā)布的領(lǐng)航員NX300農(nóng)機導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng),可匹配旱地、水田、平地、坡地等各種作業(yè)場景,作業(yè)精度可達(dá)±2.5cm。硬件產(chǎn)品還包括NX507插秧機自動駕駛系統(tǒng)、NX300和NX200等多種農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng),軟件產(chǎn)品包括農(nóng)機生產(chǎn)信息化平臺和AMIT監(jiān)測終端,滿足差異化、精細(xì)化田間管理需求,有望在農(nóng)機產(chǎn)品競爭格局尚不明晰的環(huán)境下通過較高的產(chǎn)品力和有競爭力的價格策略提升市場份額,優(yōu)化競爭格局。自動駕駛:慣性導(dǎo)航+衛(wèi)星導(dǎo)航實現(xiàn)全覆蓋,地基增強系統(tǒng)提高精度。傳統(tǒng)RTK的測量主要依靠的是地磁解算,很容易受到磁場的影響,使用場景十分有限,測量結(jié)果也不可控。而慣性導(dǎo)航的原理是從一個初始位置開始,連續(xù)測得物體運動的航向角與加速度,推算出現(xiàn)在物體所在位置。慣導(dǎo)內(nèi)部自成體系,可以從根本上解決磁場干擾的問題,不需要外界任何電磁信號,也不向外部輻射能量,可以獨立給出載體的姿態(tài)、速度和位置信息,從根本上解決了磁場干擾、信號差、飛點等問題。自動駕駛方面,現(xiàn)階段的傳感器和后處理算法難以達(dá)到人為駕駛的性能,因此自動駕駛汽車對于周邊環(huán)境的理解需要高精地圖、聯(lián)合感知等技術(shù)的輔助,所以目前“GNSSRTK+慣性導(dǎo)航+高精地圖+視覺技術(shù)”組合方案是實現(xiàn)自動駕駛實時高精度定位和導(dǎo)航功能的強有力方案之一。公司提供的GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)融合了慣導(dǎo)和衛(wèi)導(dǎo)實現(xiàn)優(yōu)勢互補,具有全天候、全球覆蓋、高精度、高效率、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢。自動駕駛相關(guān)核心產(chǎn)品除組合導(dǎo)航系統(tǒng)外還包括導(dǎo)航定位模塊、高精度接收機等。2021年公司乘自動駕駛行業(yè)東風(fēng)持續(xù)開拓該領(lǐng)域應(yīng)用,與哪吒和浙江省某車企建立明確合作關(guān)系,同時緊密跟進(jìn)多家核心車企。3.3營收及利潤均呈高速上升態(tài)勢,研發(fā)投入加大未來可期公司營業(yè)收入呈高速增長態(tài)勢,2014~2020年公司營業(yè)收入從2.95億元增長到14.1億元,6年CAGR達(dá)到29.79%。公司采取“數(shù)據(jù)采集設(shè)備+數(shù)據(jù)應(yīng)用及解決方案”并重的業(yè)務(wù)模式,其中數(shù)據(jù)采集設(shè)備貢獻(xiàn)主要營收,2021H1占比達(dá)67.7%,解決方案收入占比近年來有所提升,從2019年的27.15%上升至2021H1的32.26%,業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。公司毛利率和凈利率分別穩(wěn)定在50%以及10%以上。得益于公司對成本費用的有效控制以及收入結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,同時疊加海外收入占比的不斷提升,公司毛利率近年來呈現(xiàn)穩(wěn)步上行態(tài)勢,2021Q3達(dá)到56.07%。公司凈利率則常年保持在10%以上,2021Q3達(dá)到13.72%,同比提升1個百分點,盈利能力持續(xù)增強。研發(fā)費率逐年提升,拓寬挖深技術(shù)護城河,新品持續(xù)推出帶來增長空間。公司研發(fā)費用持續(xù)提升,2021前三季度已達(dá)2.34億元,研發(fā)費率同樣創(chuàng)下新高,達(dá)到18.45%。目前公司已申請800余項知識產(chǎn)權(quán),其中專利500余項,發(fā)明專利300余項,擁有的已授權(quán)自主知識產(chǎn)權(quán)500余項,其中專利200余項,發(fā)明專利近百項。公司定增8億,產(chǎn)能拓展+增強技術(shù)實力進(jìn)一步延伸成長曲線。公司募集資金8億元,3.27億元用于北斗高精度基礎(chǔ)器件及終端裝備產(chǎn)能建設(shè)項目、2.38億元用于智能時空信息技術(shù)研發(fā)中心建設(shè)項目及2.35億元用以補充流動資金。北斗高精度基礎(chǔ)器件及終端裝備產(chǎn)能建設(shè)項目擬對公司高精度GNSS接收機和商業(yè)導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè),完全達(dá)產(chǎn)后高精度GNSS接收機年產(chǎn)能將新增50000臺(套),板卡年產(chǎn)能將新增60000件,組合導(dǎo)航接收機年產(chǎn)能將新增12000臺

(套);智能時空信息技術(shù)研發(fā)中心建設(shè)項目主要為加強公司高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研發(fā)能力,攻破三維核心器件的技術(shù)壁壘。4技術(shù)壁壘高筑,鄉(xiāng)村振興+智能駕駛助力成長4.1公司核心技術(shù)覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈,芯片+算法構(gòu)建核心壁壘公司產(chǎn)品布局完備且涉足廣泛,衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈多維度覆蓋。衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈上游為OEM板、芯片、核心軟件及天線等基礎(chǔ)構(gòu)件,中游包括終端應(yīng)用產(chǎn)品、應(yīng)用軟件及解決方案,下游主要是直達(dá)用戶的服務(wù)運營環(huán)節(jié)。公司覆蓋領(lǐng)域較為廣泛,具備自研芯片、天線、模塊等上中游布局的同時,也可提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及位移監(jiān)測系統(tǒng)、農(nóng)機自動導(dǎo)航系統(tǒng)等數(shù)據(jù)應(yīng)用及系統(tǒng)解決方案。4.1.1公司具備上游元件生產(chǎn)能力,璇璣芯片奠定車規(guī)芯片技術(shù)底蘊底層基礎(chǔ)架構(gòu):SWAS廣域增強系統(tǒng)屬于用戶段上游以上的基礎(chǔ)設(shè)施部分,衛(wèi)星導(dǎo)航定位在無增強系統(tǒng)的輔助下,定位精度通常為米級,使用增強系統(tǒng)可實現(xiàn)毫米/厘米級高精度定位,顯著提升GNSS定位精度。上游芯片、板卡、天線等基礎(chǔ)器件持續(xù)發(fā)力,實現(xiàn)全流程自主可控。公司自研璇璣芯片可支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全部衛(wèi)星星座,并支持前述衛(wèi)星星座所播發(fā)的所有衛(wèi)星信號;板卡涵蓋高精度定位測向板卡以及B380北斗高精度測量型板卡,可支持厘米級定位需求和毫米級載波觀測值。天線方面,公司研制了抗風(fēng)阻型、抗震型、通用型等共五種適用于不同場景的天線設(shè)備,用于接收北斗衛(wèi)星信號。中游模塊:公司具備M620和M620INS兩種高精度低功耗GNSS定位模塊,集成了MEMS芯片和成熟的自研組合導(dǎo)航算法,廣泛適用于智能駕駛、無人機、機器人、V2X車路協(xié)同,形變監(jiān)測等其他對于功耗體積要求較高的領(lǐng)域。公司具備衛(wèi)導(dǎo)芯片能力并已投入應(yīng)用,未來芯片設(shè)計或成競爭差異化重點。2020年公司投入開發(fā)的擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度定位定向基帶芯片“璇璣”

完成樣片投片、測試成功并投產(chǎn),在單顆芯片上實現(xiàn)基帶+射頻+高精度算法一體化,顯著降低功耗、成本和體積。“璇璣”支持全星座全頻點GNSS衛(wèi)星(北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS)信號,支持SBAS星基增強系統(tǒng),支持Lband,支持RTK,PPP-RTK和RTD,支持單芯片高精度定位定向,支持PPS、eventmark,并可實現(xiàn)100Hz原始觀測量輸出。搭載璇璣的板卡可實現(xiàn)精度為1cm(水平RMS)的RTK定位,及0.12°/米基線(動態(tài)定向)精度的定向?!拌^”芯片奠定技術(shù)底蘊,短期自用為主,長期或具備市場競爭優(yōu)勢。"璇璣"芯片具備高精度,量產(chǎn)后將大大降低公司GNSS產(chǎn)品、模塊、板卡的成本。在當(dāng)前基帶芯片產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)上公司將進(jìn)一步投入研制下一代更高集成度和更高制程的GNSS芯片,并開發(fā)相應(yīng)的OEM板卡和模組等產(chǎn)品,提升多場景應(yīng)用的技術(shù)能力。我們看好公司在芯片方面的設(shè)計研發(fā)和量產(chǎn)能力。短期公司自主研發(fā)的芯片仍將繼續(xù)以自用為主,更加側(cè)重與公司產(chǎn)品自洽,長期來看我們認(rèn)為公司有望憑借北斗高精度芯片的技術(shù)儲備逐步形成差異化競爭優(yōu)勢。4.1.2緊耦合構(gòu)筑算法壁壘,提升定位精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性衛(wèi)慣組合互補可增強導(dǎo)航可靠性。慣導(dǎo)與衛(wèi)導(dǎo)具有較好的互補特性,將二者集成可以得到比單一導(dǎo)航系統(tǒng)穩(wěn)定性更好、精度更高的導(dǎo)航方案。衛(wèi)慣組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以輸出高頻率的導(dǎo)航參數(shù)信息并且在長、短期的導(dǎo)航過程中均能具備較高精度。采用基于卡爾曼濾波的最優(yōu)估計方法,對衛(wèi)導(dǎo)和慣導(dǎo)定位導(dǎo)航信息進(jìn)行融合,可以得到可靠的導(dǎo)航解。公司的多元融合定位解決方案具備行業(yè)領(lǐng)先的算法優(yōu)勢。衛(wèi)慣組合導(dǎo)航中涉及到的算法包括GNSS定位算法、IMU加速度慣性算法、融合定位算法,三者之間又涉及到底層算法的邏輯和主從關(guān)系。目前主流的做法有兩種,一種是以GNSS為主要定位,用IMU在GNSS飄移或不可信時去補償,主輸位還是GNSS定位,IMU只做補償;另一種做法是GNSS只為IMU提供原始數(shù)據(jù),IMU平滑完后從IMU端口得到經(jīng)過融合后的算法。根據(jù)公司技術(shù)特點和相關(guān)的調(diào)研資料,我們推斷公司采用的是前者。公司做測繪起家,早年間以其他廠商的板卡和慣導(dǎo)做組合導(dǎo)航,由于在GNSS和慣導(dǎo)方面積累不足,于是嘗試在融合算法上有所突破,也因此積累了諸多融合算法的相關(guān)經(jīng)驗,這也是公司在算法方面的突出優(yōu)勢所在。公司已經(jīng)掌握緊耦合算法,快速實現(xiàn)自動駕駛位置單元業(yè)務(wù)布局。松耦合算法是將INS和GNSS接收機各自輸出的位置/速度解算值做差,差值作為組合導(dǎo)航融合濾波器的輸入,從而通過濾波器來估計出INS的誤差,再利用估計誤差來對慣導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行修正,最終得到松耦合導(dǎo)航的輸出結(jié)果。緊耦合結(jié)構(gòu)則利用偽距/偽距率來實現(xiàn)導(dǎo)航子系統(tǒng)耦合,緊耦合的算法難度更高,能夠?qū)崿F(xiàn)的廠商也跟少,目前組合算法80%左右是松耦合,具備緊耦合算法應(yīng)用的公司較少。公司在松耦合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步掌握了緊耦合算法,實現(xiàn)自動駕駛位置單元布局,在同類型廠商中具備算法優(yōu)勢。4.2多領(lǐng)域自動駕駛經(jīng)驗賦能車載,終端已切入核心主機廠公司無人機+無人船領(lǐng)域多年技術(shù)積累可延伸于汽車自動駕駛。1)無人機、無人船和自動駕駛同樣需要解決感知、定位、規(guī)劃、控制四大核心環(huán)節(jié),公司在多領(lǐng)域較為成熟的技術(shù)可以遷移到自動駕駛,在乘用車自動駕駛系統(tǒng)里提供衛(wèi)慣組合接收機、高精度天線,以及整個的差分系統(tǒng),提供導(dǎo)航定位授時服務(wù),軟件方面基于無人機、無人船、農(nóng)機自動駕駛領(lǐng)域的算法沉淀同樣可用于汽車自動駕駛。2)與其他在2013年左右即開始布局乘用車/商務(wù)車自動駕駛的廠商相比較,華測導(dǎo)航的最新產(chǎn)品性能與其他幾家頭部廠商持平,在相對短期內(nèi)提供了質(zhì)量更優(yōu)的乘用車自動駕駛定位產(chǎn)品。公司P2高精度MEMS組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能優(yōu)異。公司P2高精度MEMS組合導(dǎo)航系統(tǒng)采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)將衛(wèi)星定位與慣性測量相結(jié)合,可提供多種導(dǎo)航參數(shù)的組合導(dǎo)航產(chǎn)品。產(chǎn)品在衛(wèi)星定位方面采用全系統(tǒng)多頻方案,具有全天候、全球要蓋、高精度、高效率、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點??捎行?yīng)對衛(wèi)星信號易受城市峽谷、建筑山林等遮擋、以及多路徑干擾等痛點。P2內(nèi)詈MEMS陀螺儀與加速度計,支持外接里程計信息進(jìn)行輔助,借助新一代多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性,精確性和動態(tài)性,實時提供高精度的載體位置,姿態(tài),速度和傳感器等信息。公司車規(guī)級高精度組合導(dǎo)航產(chǎn)品已獲核心客戶定點,未來有望持續(xù)突破。目前較高級別自動駕駛方面的客戶已定點的涵蓋哪吒、浙江省某車企等,部分訂單將于2022年初步交付,我們認(rèn)為后續(xù)伴隨下游乘用車自動駕駛滲透率的提升,公司自動駕駛衛(wèi)慣導(dǎo)航定位產(chǎn)品將為公司帶來全新業(yè)績增量。此外,公司積極探索與新客戶的合作,未來或有望憑借技術(shù)與產(chǎn)品優(yōu)勢,拓展更多優(yōu)質(zhì)主機廠客戶。4.3

“十四五”為鄉(xiāng)村振興窗口期,智能農(nóng)機帶來全新增量“十四五”為鄉(xiāng)村振興重要窗口期,近年來政策多次強調(diào)提升農(nóng)機裝備?!笆奈濉捌陂g中國將繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,加強大宗農(nóng)作物機械國產(chǎn)化水平,加大對經(jīng)濟作物、養(yǎng)殖業(yè)、丘陵山區(qū)農(nóng)林機械及高端農(nóng)機裝備研發(fā)制造,加強農(nóng)機裝備的創(chuàng)新和高質(zhì)量高可靠性建設(shè)。按照鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)中提出的戰(zhàn)略目標(biāo),中國必須在2035年實現(xiàn)農(nóng)業(yè)全程

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