中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)概覽

1、中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)概覽技術(shù)創(chuàng)新，變革未來(lái)概覽摘要2慣性導(dǎo)航是通過(guò)測(cè)量加速度來(lái)解算運(yùn)載體位置信息的自主導(dǎo)航定位方法，該方法具備不與外界交互而自主獨(dú)立工作的能力。慣性 導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量位置、加速度及轉(zhuǎn)動(dòng)量（角度、角速度）等信息，是唯一可輸出完備六自由度數(shù)據(jù)的設(shè)備。因中國(guó) 部隊(duì)正在進(jìn)行國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)，軍用慣性導(dǎo)航更新?lián)Q代需求旺盛，且在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)都將保持高需求態(tài)勢(shì)，此外，中國(guó)無(wú)人機(jī)（百億級(jí)市場(chǎng)）及無(wú)人駕駛（萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)）行業(yè)發(fā)展迅速。在下游軍用市場(chǎng)和民用市場(chǎng)的雙重刺激下，2019至2024年中國(guó)慣性導(dǎo) 航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模（按銷售額統(tǒng)計(jì)）有望從172.7億元人民幣增長(zhǎng)至429.7億元人民幣，年復(fù)合

2、增長(zhǎng)率將達(dá)20.0%。中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)下游市場(chǎng)增長(zhǎng)穩(wěn)定，其中自動(dòng)駕駛將是未來(lái)增長(zhǎng)熱點(diǎn)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)下游包括軍用和民用兩部分，其中軍用市場(chǎng)的應(yīng)用占比約81.8%，是中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)的主流應(yīng)用。從參與主體角度分 析，中國(guó)具備慣性傳感器研究和制造實(shí)力的企業(yè)多集中于軍工領(lǐng)域，而民營(yíng)企業(yè)主要參與中游慣導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造。中國(guó)慣性導(dǎo)航行 業(yè)下游市場(chǎng)增長(zhǎng)穩(wěn)定，其中軍用需求保持逐年上升態(tài)勢(shì)，民用領(lǐng)域中自動(dòng)駕駛市場(chǎng)有望在未來(lái)1-2年實(shí)現(xiàn)L3等級(jí)量產(chǎn)，對(duì)慣性導(dǎo)航的需求 巨大。器件層是中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分為三個(gè)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈上游參與主體為慣性傳感器供應(yīng)商（包括陀螺儀供應(yīng)商和加速度計(jì)

3、供應(yīng)商）及GNSS元器 件供應(yīng)商；產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是INS模塊生產(chǎn)企業(yè)、GNSS模塊生產(chǎn)企業(yè)及慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)集成商；產(chǎn)業(yè)鏈下游參與者為軍用車、彈、 航天、船艦等軍工企業(yè)及消費(fèi)電子、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛等相關(guān)行業(yè)民用企業(yè)。其中，器件層對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用，且其技術(shù) 門檻高，是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分。高精度陀螺儀將成主流產(chǎn)品，融合成為行業(yè)主旋律參考美國(guó)、法國(guó)慣性導(dǎo)航陀螺儀情況，短期內(nèi)中國(guó)各陀螺儀將憑借自身優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)應(yīng)用于不同領(lǐng)域，而未來(lái)市場(chǎng)將由高精度MEMS陀螺儀 和半球諧振陀螺儀占據(jù)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具備成為自動(dòng)駕駛汽車導(dǎo)航傳感器信息融合中心的潛力，此外，視覺(jué)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有望因其高性 價(jià)比優(yōu)勢(shì)而得到

4、廣泛應(yīng)用，融合將成為中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)主旋律。企業(yè)推薦：導(dǎo)遠(yuǎn)科技、戴世智能、羲朗科技名詞解釋-05中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)概述-09定義-09工作原理分析-10分類-11中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析-12中國(guó)慣性導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈分析-12中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)上游分析-13陀螺儀-13加速度計(jì)-14GNSS板卡-15中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游概述-16中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析-17中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)政策分析-18中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素分析-19驅(qū)動(dòng)因素分析自動(dòng)駕駛發(fā)展拉動(dòng)需求增長(zhǎng)-19驅(qū)動(dòng)因素分析軍用市場(chǎng)需求旺盛-20中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析-19發(fā)展趨勢(shì)分析高精度陀螺儀將成主流-21發(fā)展趨勢(shì)分析融合將成

5、行業(yè)主旋律-223目錄中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)格局分析-23中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局-23中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)投資企業(yè)推薦-24導(dǎo)遠(yuǎn)科技-24戴世智能-26羲朗科技-28中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)分析-30專家觀點(diǎn)-31方法論-32法律申明-33目錄IMU：慣性測(cè)量單元（Inertial Measurement Unit），用于測(cè)量物體三軸姿態(tài)角（或角速率）以及加速度的裝置，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)器人等需進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)備制造 領(lǐng)域。自由度：用以確定物體在空間中獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的變量，最大數(shù)為6，六個(gè)自由度指沿三個(gè)方向平移以及繞三個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation S

6、atellite System），又稱全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強(qiáng)的，如美國(guó)的GPS、 俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強(qiáng)系統(tǒng)等，還涵蓋在建和以后要建設(shè)的其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。陀螺儀：是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置起同樣功能的也稱陀 螺儀。加速度計(jì)：測(cè)量運(yùn)載體線加速度和重力加速度的儀表。在慣性系統(tǒng)中，加速度計(jì)是基本的敏感元件之一，與陀螺儀一起構(gòu)成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。累計(jì)誤差：是從基準(zhǔn)點(diǎn)（端點(diǎn)）起朝一個(gè)方向以一定間隔依次進(jìn)行定位，

7、在工作臺(tái)的移動(dòng)范圍內(nèi)各定位點(diǎn)測(cè)量值（實(shí)際從基準(zhǔn)點(diǎn)移動(dòng)的位置）與指令值（發(fā)出指令后應(yīng) 實(shí)際移動(dòng)的位置）之差的最大差值。比力：載體相對(duì)慣性空間的絕對(duì)加速度和引力加速度之和。有害加速度：指運(yùn)載體相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)和地球旋轉(zhuǎn)引起的加速度、運(yùn)載體在地球表面圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度以及重力加速度等。地心慣性系：原點(diǎn)位于地球原點(diǎn)，z軸沿地軸指向北極，x軸和y軸位于赤道平面內(nèi)分別指向兩個(gè)恒星的坐標(biāo)系。加速度：指在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的速度變化與所用時(shí)間的比值，是速度對(duì)時(shí)間的變化率，表示速度變化的快慢。加速度與速度變化和發(fā)生速度變化的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，但 與速度的大小無(wú)關(guān)?？评飱W利力：是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)

8、于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移的一種描述。位移：由初位置到末位置的有向線段，其大小是運(yùn)動(dòng)物體初位置到末位置的直線距離，其方向是從初位置指向末位置。位移只與物體運(yùn)動(dòng)的始末位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)的 軌跡無(wú)關(guān)。如果質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后回到原處，則位移則為零。角速率：一個(gè)以弧度為單位的圓在單位時(shí)間內(nèi)所走的弧度。5名詞解釋（1/4）MEMS：微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical System），指集機(jī)械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微 型機(jī)電系統(tǒng)，通過(guò)采用半導(dǎo)體加工技術(shù)能夠?qū)㈦娮訖C(jī)械系統(tǒng)的尺寸縮小到毫米或微米級(jí)。MEMS

9、陀螺儀：指利用科里奧利力將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比的直流電壓信號(hào)的硅微機(jī)電陀螺儀，其核心部件通過(guò)摻雜技術(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、 LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)。MEMS陀螺儀作為MEMS慣性傳感器的一種，具有體積?。ㄆ溥呴L(zhǎng)都小于1mm）、質(zhì)量輕（核心器件重量?jī)H為1.2mg）、啟動(dòng)快、可靠 性高（工作壽命超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)，能承受1000g的沖擊）、價(jià)格低、易于大批量生產(chǎn)、能承受惡劣環(huán)境條件等突出優(yōu)勢(shì)。激光陀螺儀：是利用Sagnac效應(yīng)，通過(guò)在閉合光路中由同一光源發(fā)出沿順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较騻鬏數(shù)膬墒夂凸飧缮妫脵z測(cè)相位差或干涉條紋的變化，測(cè)出閉合 光路旋轉(zhuǎn)角速度的陀螺儀。光纖陀螺

10、儀：以光導(dǎo)纖維線圈為敏感元件，可精確定位運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位的儀器。Sagnac效應(yīng)：將同一光源發(fā)出的一束光分解為兩束，讓它們?cè)谕粋€(gè)環(huán)路內(nèi)沿相反方向循行一周后會(huì)合，隨后在屏幕上產(chǎn)生干涉，當(dāng)環(huán)路平面內(nèi)存在旋轉(zhuǎn)角速度時(shí)，屏 幕上的干涉條紋將會(huì)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象。半球諧振陀螺儀：是哥式振動(dòng)陀螺儀中的一種具有慣導(dǎo)級(jí)性能的高精度陀螺儀，隨機(jī)漂移可達(dá)到10-4/h量級(jí)，壽命高達(dá)15年。MEMS加速度計(jì)：是使用MEMS技術(shù)制造的加速度計(jì)。由于采用了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，其尺寸大大縮?。ㄒ粋€(gè)MEMS加速度計(jì)只有指甲蓋的幾分之一大小），具有體積小、 重量輕、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。石英撓性加速度計(jì)：一般為單軸力矩反饋式加速度計(jì)，是通過(guò)檢

11、測(cè)質(zhì)量以檢測(cè)外界的加速度信號(hào)，再經(jīng)伺服電路解調(diào)、放大，最后輸出電流信號(hào)正比于加速度信號(hào)的加 速度計(jì)，廣泛用于航空航天高精度導(dǎo)航系統(tǒng)、石油鉆井測(cè)斜或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。多路徑效應(yīng)：信號(hào)在傳播過(guò)程中，受一些物體的反射而改變了傳播方向、振幅、極化及相位等，與通過(guò)直線路徑到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)產(chǎn)生疊加而導(dǎo)致的定位結(jié)果不準(zhǔn)現(xiàn)象。帶寬：指陀螺儀/加速度計(jì)頻率特性測(cè)試中，規(guī)定在測(cè)得的幅頻特性的幅值降低3dB所（分貝/小時(shí)）對(duì)應(yīng)的頻率范圍。在該范圍內(nèi)陀螺儀/加速度計(jì)能夠精確線性地測(cè)量 輸入角速率/線加速度。標(biāo)定：是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段建立慣性器件輸出誤差與外部輸入（如溫度、角速度、振動(dòng)）之間的關(guān)系，以確定不同條件下慣性器件誤

12、差的補(bǔ)償方法，是慣性技術(shù)產(chǎn)品極為重 要的生產(chǎn)工序，也是慣性檢測(cè)及誤差補(bǔ)償技術(shù)的重要一環(huán)。62020 名詞解釋（2/4）卡爾曼濾波慣導(dǎo)模型：是一種最優(yōu)化自回歸數(shù)據(jù)處理算法，其利用多傳感器進(jìn)行信息融合，通過(guò)傳感器之間的冗余數(shù)據(jù)及互補(bǔ)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性及觀測(cè)范圍，同 時(shí)借助誤差不隨時(shí)間積累的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)提供的信息來(lái)補(bǔ)償和抑制慣性導(dǎo)航中的累積誤差，進(jìn)而達(dá)到提高整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)精度的目的。擴(kuò)展卡爾曼濾波方法：將非線性系統(tǒng)的非線性函數(shù)通過(guò)泰勒級(jí)數(shù)等方法線性化，并省去高階項(xiàng)，得到線性系統(tǒng)模型的卡爾曼濾波方法。RTK：載波相位差分技術(shù)（Real-time Kinematic），實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波（指可用調(diào)

13、制信號(hào)調(diào)制的高頻電磁波）相位（亦稱相角，是描述信號(hào)波形變化的度量單位） 觀測(cè)量的差分方法，能在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度。航位推算：指在知道當(dāng)前時(shí)刻位置的條件下，通過(guò)測(cè)量移動(dòng)的距離和方位，推算下一時(shí)刻位置的方法。動(dòng)中通：是“移動(dòng)中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱。通過(guò)動(dòng)中通系統(tǒng)，車輛、輪船、飛機(jī)等移動(dòng)的載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可實(shí)時(shí)跟蹤衛(wèi)星等平臺(tái)，不間斷地傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、 圖像等多媒體信息，可滿足各種軍民用應(yīng)急通信和移動(dòng)條件下的多媒體通信的需要。AGV：自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車（Automated Guided Vehicle），裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能

14、的運(yùn)輸車。零偏：當(dāng)輸入角速率為零時(shí)，陀螺儀的輸出量為零偏，以規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的輸出量平均值相應(yīng)的等效輸入角速率表示，單位為（）/h。RAIM：接收機(jī)自體完好性監(jiān)控（Receiver Autonomous Integrity Monitoring），根據(jù)用戶接收機(jī)的多余觀測(cè)值監(jiān)測(cè)用戶定位結(jié)果的完好性的技術(shù)，其目的是在導(dǎo)航過(guò)程 中檢測(cè)出發(fā)生故障的衛(wèi)星，并保障導(dǎo)航定位精度。SLAM：即時(shí)定位域地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping），機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)位置估計(jì)和地圖進(jìn)行自身定位，同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量 式地圖，實(shí)現(xiàn)自主定位和導(dǎo)航的技術(shù)。IATF

15、16949：IATF（國(guó)際汽車工作組，International Automotive Task Force）為了協(xié)調(diào)國(guó)際汽車質(zhì)量系統(tǒng)規(guī)范而出臺(tái)的汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系認(rèn)證，已成為汽車行業(yè)的基 礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。EDA：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)（Electronic Design Automation），以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在軟件平臺(tái)上用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL完成設(shè)計(jì)文件，再由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)特定目標(biāo)芯片完成適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。激光雷達(dá)：通過(guò)分析發(fā)射及接收激光束的時(shí)間差計(jì)算障礙物距離的雷達(dá)傳感器。72020 名詞解釋（3/4

16、）VSLAM：視覺(jué)導(dǎo)航（Visual SLAM），是通過(guò)攝像機(jī)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行圖像采集，并對(duì)圖像進(jìn)行濾波和計(jì)算，完成自身位置確定和路徑識(shí)別，并做出導(dǎo)航?jīng)Q策的一種新的導(dǎo) 航技術(shù)。VSLAM采用被動(dòng)工作方式，設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣。VSLAM最主要的特征是自主性和實(shí)時(shí)性，無(wú)需依靠外界任何設(shè)備，只需對(duì)儲(chǔ)存系統(tǒng)和環(huán)境中的 信息進(jìn)行計(jì)算就可得出導(dǎo)航信息。自動(dòng)駕駛分級(jí)L1-L5：美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)和美國(guó)高速公路安全管理局共同推出的自動(dòng)駕駛等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。L0指由人全權(quán)駕駛的無(wú)自動(dòng)化汽車，可輔助警告和保護(hù)系統(tǒng)，L1指 提供方向盤或加減速輔助功能的駕駛支援汽車，L2指部分自動(dòng)化汽車，L3指有條件自動(dòng)化汽車，L4

17、指高度自動(dòng)化汽車，L5指完全自動(dòng)化汽車。其中，L1-L3處于ADAS階 段，L4處于“ADAS+V2X”階段，L5處于完全自動(dòng)駕駛階段。ADAS：先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driver Assistance System），利用安裝在車輛上的傳感、通信、決策即執(zhí)行等裝置，檢測(cè)駕駛員、車輛及其行駛環(huán)境并通過(guò)影像、 燈光、聲音、觸覺(jué)提示/警告或者控制等方式輔助駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)或主動(dòng)避免/減輕碰撞危害的各類系統(tǒng)的總稱。V2X：車與外界信息交換（Vehicle to Everything），車對(duì)周圍的移動(dòng)交通控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的信息交互技術(shù)，X可指代車輛、紅綠燈等交通設(shè)施，也可是云端數(shù)據(jù)庫(kù)，該系

18、統(tǒng) 通過(guò)整合全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航技術(shù)、車對(duì)車交流技術(shù)、無(wú)線通信及遠(yuǎn)程感應(yīng)技術(shù)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息融合共享，可用于指導(dǎo)車輛路線規(guī)劃、規(guī)避障礙物等。魯棒性：在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的能力，指控制系統(tǒng)在一定（結(jié)構(gòu)，大?。┑膮?shù)攝動(dòng)下，維持其它某些性能的特性。82020 名詞解釋（4/4）10來(lái)源：導(dǎo)遠(yuǎn)科技，星網(wǎng)宇達(dá)招股說(shuō)明書，編輯整理中國(guó)慣性導(dǎo)航定義慣性導(dǎo)航因其強(qiáng)自主性和強(qiáng)抗干擾性而具有不可替代性，但存在誤差累計(jì)等缺點(diǎn)，需 與其他定位方式進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，其中，“GNSS+IMU”是最常見(jiàn)的INS組合方案“GNSS+IMU”定位系統(tǒng)示意圖慣性導(dǎo)航構(gòu)成“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）+慣性測(cè)量單元（I

19、MU）”是最常見(jiàn)的慣性導(dǎo)航組合方案。GNSS在衛(wèi)星信號(hào)良好時(shí)可提供厘米級(jí)定位，但在地下車庫(kù)等衛(wèi)星信號(hào)微弱的場(chǎng)景 下，其定位精度會(huì)大幅下降。IMU即使在復(fù)雜工作環(huán)境中或極限運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下也可進(jìn) 行準(zhǔn)確定位，但其存在誤差累計(jì)問(wèn)題。兩者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景和定位精度的互補(bǔ)；此外，GNSS更新頻率低（僅有10Hz，其延遲達(dá)100ms），不足以支撐實(shí)時(shí)位置更 新，IMU的更新頻率100Hz（其延時(shí)10ms），可彌補(bǔ)GNSS的實(shí)時(shí)性缺陷。慣性導(dǎo)航定義慣性導(dǎo)航（Inertial Navigation System）是通過(guò)測(cè)量加速度來(lái)解算運(yùn)載體位置信息的自主導(dǎo)航定位方法，該方法不向外部輻射能量、不依賴于外部信息，因

20、而具備不與外 界交互而自主獨(dú)立工作的能力。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量位置、加速度及轉(zhuǎn) 動(dòng)量（角度、角速度）等信息，是唯一可輸出完備六自由度數(shù)據(jù)的設(shè)備。慣性導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)分析常見(jiàn)的定位技術(shù)包括以衛(wèi)星定位GNSS為代表的信號(hào)定位、以激光雷達(dá)定位為代表的環(huán)境特征匹配定位，以及慣性導(dǎo)航定位。這三種方式各有優(yōu)劣，而慣性導(dǎo)航具有強(qiáng)自主性、強(qiáng)抗干擾能力、不依賴外界信號(hào)等特點(diǎn)，同時(shí)可為運(yùn)載體全面提供位置、姿態(tài)、 因而通過(guò)IMU與GNSS的組合，可達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果，大幅提升定位系統(tǒng)的精確度。 速度等信息，其輸出的信息豐富而全面。因此，慣性導(dǎo)航具有不可替代性。優(yōu)點(diǎn)全天候、全天時(shí)、絕對(duì) 位置準(zhǔn)確優(yōu)點(diǎn)可獲得周圍環(huán)境的

21、3D信息3優(yōu)點(diǎn)不依賴于外部信息，強(qiáng) 自主性數(shù)據(jù)更新頻率高依賴衛(wèi)星信號(hào)，在信號(hào)丟 失時(shí)，無(wú)法定位易受電磁環(huán)境干擾缺點(diǎn)2缺點(diǎn)傳感器受天氣、環(huán)境、光 線影響大3存在累計(jì)誤差缺點(diǎn)1 信號(hào)1定位環(huán)境特2 征匹配定位 慣性導(dǎo) 航定位常見(jiàn)定位技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析位置 更新偏差 計(jì)算組合 解算頻 率互 補(bǔ)IMU預(yù)測(cè)備注：GNSS預(yù)測(cè)性能 互補(bǔ)1101009080706050403020100ms時(shí)間每?jī)蓚€(gè)100ms用IMU 預(yù)測(cè)位置， 其頻率 為10ms/次誤差隨時(shí)間 增加而變大IMU 更新頻率高每100ms 用GNSS 修 正汽車實(shí)際位置數(shù)據(jù)準(zhǔn)確GNSS 更新頻率低基站衛(wèi)星IMU衛(wèi)星2020 GNSS系統(tǒng)衛(wèi)星組合

22、 方案11來(lái)源：星網(wǎng)宇達(dá)招股說(shuō)明書，慣性技術(shù)，頭豹研究院編輯整理中國(guó)慣性導(dǎo)航工作原理分析加速度計(jì)和陀螺儀等慣性傳感器是慣性導(dǎo)航的核心器件，分別用于測(cè)量運(yùn)載體的加速 度和角速度，對(duì)系統(tǒng)的精度起決定性作用IMU是融合了陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)和壓力傳感器的多軸組合。其中，陀螺儀 用以獲取運(yùn)動(dòng)體的角速度并測(cè)量其角度變化，加速度計(jì)用以獲取運(yùn)動(dòng)體的線性加速 度并測(cè)量其速度變化。慣性導(dǎo)航解算軟件將角速率進(jìn)行積分運(yùn)算解算出姿態(tài)矩陣并 提取姿態(tài)信息，再利用姿態(tài)矩陣將加速度計(jì)測(cè)得的比例加速度信息變換至地理坐標(biāo) 系上計(jì)算出運(yùn)載體的速度和位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)載體運(yùn)動(dòng)參數(shù)的有效控制。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作

23、原理慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，利用IMU測(cè)量載體的比力及角速度信息，結(jié) 合給定的初始運(yùn)動(dòng)條件，與GNSS等系統(tǒng)進(jìn)行信息融合，從而實(shí)時(shí)推算速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)?；谠摷夹g(shù)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可裝備于運(yùn)載體（如飛機(jī)、船舶、汽車、作用。無(wú)人機(jī)等）并用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位，系統(tǒng)通過(guò)連續(xù)測(cè)得運(yùn)載體角速度和線速度并進(jìn)行 積分運(yùn)算即可連續(xù)、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)運(yùn)載體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部件加速度計(jì)及陀螺儀等慣性傳感器為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心器件（以MEMS慣性導(dǎo)航為例，兩者成本占比約50%），分別用于測(cè)量運(yùn)載體的加速度和角速度，對(duì)系統(tǒng)精度起決定性加速度計(jì)與陀螺儀在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的作用加速度計(jì)作用分析通過(guò)加速度反推速

24、度和位置信息牛頓力學(xué)框架表明任何運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均可用加速度表征。而運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可簡(jiǎn)單概 括為時(shí)間、速度和距離三個(gè)要素，其中時(shí)間可直接獲取，運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)距離可分別通過(guò)加 速度一次積分及二次積分得到，即通過(guò)測(cè)量運(yùn)載體的加速度即可推測(cè)出其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。加速度計(jì)可測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的加速度，是確定慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航參數(shù)的核心部件。陀螺儀作用分析通過(guò)角速度獲取方向信息由于地球自傳以及運(yùn)載體做相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)載體所處位置當(dāng)?shù)厮矫婧头轿幌鄬?duì)慣性 空間處于不斷的變換當(dāng)中。因此，如果要使平臺(tái)始終保持水平和固定指北方向，即使平臺(tái) 跟蹤地理坐標(biāo)系，就必須使平臺(tái)以地理坐標(biāo)系相對(duì)慣性空間的角速度相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，

25、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)必須使用陀螺儀，并使陀螺儀按一定角速度進(jìn)動(dòng)，從而傳輸信號(hào)至穩(wěn) 定回路使平臺(tái)，使其也以相同的角速度相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)。最后通過(guò)以慣性參照系中系統(tǒng) 初始方位作為初始條件，對(duì)角速率進(jìn)行積分，就可實(shí)時(shí)得到運(yùn)載體的當(dāng)前方向信息。陀螺儀可通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)角速度使慣性導(dǎo)航的載體坐標(biāo)系始終與地理坐標(biāo)系保持一致，并根 據(jù)角速率信息解算得出運(yùn)載體的方向信息，起到輔助定位的作用。測(cè)量值在慣性導(dǎo)航中的作用加速度計(jì)三軸（xyz三軸）加速度定位，修正姿態(tài)陀螺儀三軸角速度姿態(tài)解算，輔助定位詳細(xì)解讀通常情況下，每套IMU裝置包含3組陀螺儀和加速度計(jì)，分別測(cè)量三個(gè)自由度的角加速 度和線加速度。加速 度計(jì)陀螺儀比力坐標(biāo) 變

26、換角速度提取平移角速 度計(jì)算位置矩陣 及時(shí)修正位置 輸出速度 輸出姿態(tài) 輸出g的計(jì)算地球速 度計(jì)算速度及 時(shí)更新姿態(tài)矩陣計(jì)算積分角速度計(jì)算2020 LeadLeo磁力計(jì)進(jìn)行X/Y軸補(bǔ)償由載體坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系運(yùn)載體大氣數(shù)據(jù)高度計(jì)算Z軸補(bǔ)償中心（氣壓計(jì)）中國(guó)慣性導(dǎo)航分類憑借體積、成本和可靠性等優(yōu)勢(shì)，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航成為慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展的主流產(chǎn)品 形式慣性導(dǎo)航分類根據(jù)構(gòu)建導(dǎo)航坐標(biāo)系方法的不同，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可劃分為平臺(tái)式慣性導(dǎo)航和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航兩類。平臺(tái)式慣性導(dǎo)航平臺(tái)式慣導(dǎo)采用物理平臺(tái)模擬導(dǎo)航坐標(biāo)系統(tǒng)，即將加速度計(jì)安裝在由陀螺儀控制的穩(wěn)定平臺(tái)上，使平臺(tái)始終保持導(dǎo)航坐標(biāo)系姿態(tài)不變。平臺(tái)式慣性導(dǎo)航通過(guò)加速度

27、計(jì)測(cè)量加速 度，傳送至導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中，導(dǎo)航計(jì)算機(jī)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(bǔ)償?shù)厍蜣D(zhuǎn)動(dòng)引起的陀螺自轉(zhuǎn)軸表觀運(yùn)動(dòng)。陀螺儀輸出角速度，通過(guò)修 正回路修正后，輸出平臺(tái)施矩至穩(wěn)定平臺(tái)。穩(wěn)定平臺(tái)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(jì)算機(jī)，最終計(jì)算出運(yùn)載體的速度、位置以及姿態(tài)、航向等信息。平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理圖加速度計(jì) 陀螺儀 運(yùn)載體姿態(tài)矩陣C(bp)姿態(tài)矩陣解算數(shù)學(xué) 平臺(tái)方向余 弦元素(pb)(ib)(b)(ip)(p)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航捷聯(lián)式慣導(dǎo)采用數(shù)學(xué)算法確定導(dǎo)航坐標(biāo)系，即將加速度計(jì)和陀螺儀直接安裝在運(yùn)載體上，陀螺儀用以計(jì)算運(yùn)載體相對(duì)導(dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)變化，加速度計(jì)經(jīng)

28、姿態(tài)變 化后解算至導(dǎo)航坐標(biāo)系內(nèi)，得出姿態(tài)矩陣C(bp)，從而得到運(yùn)載體坐標(biāo)系加速度 a(p)及方向余弦元素，從而確定運(yùn)載體的速度、位置以及姿態(tài)、航向等信息。備注：i=地心慣性系 P=以運(yùn)載體為原點(diǎn)的坐標(biāo)系 b=速度計(jì)內(nèi)部坐標(biāo)系a(b)=b坐標(biāo)系下的加速度，a(p)同捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理圖 (ib)=b坐標(biāo)系下的角速度，(ip)同(pb)=b系相對(duì)于p系的運(yùn)動(dòng)角速度類型體積成本計(jì)算量主要應(yīng)用級(jí)別定位誤差典型值定向誤差典型值技術(shù)特征環(huán)境適應(yīng)性發(fā)展前景平臺(tái)式慣性 導(dǎo)航引入物理平臺(tái)， 體積大高小中高導(dǎo)航級(jí)、 運(yùn)動(dòng)隔離1-2海里/小時(shí)0.1-0.2機(jī)電一體化系統(tǒng)，內(nèi)含3-4 個(gè)實(shí)體框架抗振、抗沖 擊能

29、力有限局部被淘汰，市場(chǎng) 萎縮捷聯(lián)式慣性 導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 體積小低大，需使用激光陀螺儀各導(dǎo)航級(jí)、 穩(wěn)定控制1海里/小時(shí)0.05-0.1電子數(shù)字化系統(tǒng)，內(nèi)部沒(méi)有 活動(dòng)部件抗振、抗沖 擊能力強(qiáng)主流應(yīng)用 形式平臺(tái)式慣性導(dǎo)航和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航特征對(duì)比捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在體積和成 本方面具有優(yōu)勢(shì)。此外，由于激光陀螺 儀的出現(xiàn)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其 性能優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)。因此從20世紀(jì)80年 代開(kāi)始，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航逐漸取代平臺(tái) 式慣性導(dǎo)航成為主流產(chǎn)品形式。平臺(tái)式慣性導(dǎo)航與捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航對(duì)比姿態(tài)、 航向速度、 位置修正回路加速度計(jì) 陀螺儀 穩(wěn)定平臺(tái) 運(yùn)載體加速度指令角速度環(huán)架姿態(tài)陀螺角 速度平臺(tái)施矩導(dǎo)

30、航計(jì)算機(jī)輸 出 接 口航向位置速度、輸出姿態(tài)、 接口導(dǎo)航計(jì)算機(jī)姿態(tài) 航向姿態(tài)計(jì)算來(lái)源：自動(dòng)測(cè)量與控制，晨曦航空招股說(shuō)明書，頭豹研究院編輯整理2020 LeadLeo12中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析工 業(yè) 級(jí) 售 價(jià) 1,000- 2,500元，軍工級(jí)售價(jià)2-3 萬(wàn)元，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng) 激烈，凈利率低GNSS元器件板卡慣性導(dǎo)航由器件層、系統(tǒng)層和應(yīng)用層三部分構(gòu)成，其中器件層對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)起到?jīng)Q 定性作用，且其技術(shù)門檻高，是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分為三個(gè)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈上游參與主體為慣性傳感器供應(yīng)商（包括陀螺儀供應(yīng)商和加速度計(jì)供應(yīng)商）及GNSS元器件供應(yīng)商； 產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是INS模塊生產(chǎn)企業(yè)

31、、GNSS模塊生產(chǎn)企業(yè)及慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)集成商；產(chǎn)業(yè)鏈下游參與者為軍用車、彈、航天、船艦等軍工企業(yè) 及消費(fèi)電子、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛等相關(guān)行業(yè)民用企業(yè)。其中，器件層對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用，且其技術(shù)門檻高，是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分。中國(guó)慣性導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D上游：器件層（核心部分）中游：系統(tǒng)層下游：應(yīng)用層INS模塊GNSS模塊自動(dòng)駕駛民用領(lǐng)域陀螺儀價(jià)格往往高于加速度計(jì)，以三軸工業(yè)級(jí)MEMS陀螺儀及加速度計(jì)為例，其中陀螺儀價(jià)格約2-3萬(wàn)元，而加速度計(jì)價(jià)格僅為陀螺儀的10%速度計(jì)陀螺儀光纖 陀螺儀MEMS陀螺儀激光 陀螺儀諾格薩基姆基爾福特諾格薩基姆亞德諾半球諧振 陀螺儀賽峰電子與防務(wù)公司MEMS加速度計(jì)

32、恩智浦意法博世加矽立科技與MEMS陀深迪半導(dǎo)體螺儀搭配石英撓性 加速度計(jì)高精度石英撓性加速度計(jì)適用于高精 度慣性導(dǎo)航諾格中國(guó)在此方面與法國(guó)（領(lǐng)先全球） 仍存較大差距，尚處于起步階段國(guó)防科大打破技術(shù)壁壘，已在 技術(shù)上追趕國(guó)際領(lǐng)先水平中國(guó)產(chǎn)能過(guò)剩，但在高精度 產(chǎn)品量產(chǎn)方面仍存在差距中國(guó)工藝與國(guó)際水平相當(dāng)， 但其良品控制仍有待提升板卡占據(jù)GNSS成本的50-65%合眾思創(chuàng)占總硬件成本的70-80%博世亞德諾激光IMU 17-18萬(wàn)元 光纖IMU 60-200萬(wàn)元 MEMS IMU 約10萬(wàn)元半球諧振IMU60萬(wàn)元IMU與GNSS可分開(kāi)生產(chǎn)， 再統(tǒng)一在慣導(dǎo)中解算，也 可由INS生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買板卡 后再統(tǒng)

33、一生產(chǎn)慣性傳感器慣 性 組 合 導(dǎo) 航 系 統(tǒng)國(guó)際企業(yè)諾格SDI中國(guó)企業(yè)民 營(yíng) 企 業(yè)國(guó) 有 企 業(yè)導(dǎo)控所國(guó)有企業(yè)占軍用應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模的81.8%軍用車彈來(lái)源：各公司官網(wǎng)，頭豹研究院編輯整理2020 LeadLeo13軍用領(lǐng)域其裝載慣導(dǎo)成本50萬(wàn)元其裝載慣導(dǎo)成本從幾 萬(wàn)至十幾萬(wàn)元不等主慣導(dǎo)成本100萬(wàn) 航天 元，備戰(zhàn)系統(tǒng)25-40萬(wàn)元，合計(jì)150萬(wàn)元船慣導(dǎo)成本100萬(wàn)元消費(fèi)電子 無(wú)人機(jī)軍用領(lǐng)域應(yīng)用占比約80%民用領(lǐng)域應(yīng)用占比約20%發(fā)展成熟，毛利 率低L3及以上自動(dòng)駕 駛汽車需安裝， 其市場(chǎng)空間巨大142020 LeadLeo來(lái)源：晨曦航空招股說(shuō)明書，2019年國(guó)外慣性技術(shù)發(fā)展與回顧，頭豹研究院

34、編輯整理中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游分析陀螺儀慣性導(dǎo)航陀螺儀可分為激光陀螺儀、光纖陀螺儀、MEMS陀螺儀及半球諧振陀螺儀，其 中MEMS陀螺儀因高性價(jià)比特性而被廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域慣性導(dǎo)航陀螺儀定義與分類陀螺儀是用于測(cè)量物體旋轉(zhuǎn)角度和快慢的傳感器。根據(jù)工作原理的不同，陀螺儀可劃分為激光陀螺儀、光纖陀螺儀、MEMS陀螺儀及半球諧振陀螺儀：其中，激光陀螺儀由于具有高精度、高可靠性等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于武器裝備等軍用領(lǐng)域；光纖陀螺儀因其高精度、低成本而在軍用領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用；而MEMS陀螺儀由于體積小、成本適中、性價(jià)比最高等特點(diǎn)，在民用導(dǎo)航、控制領(lǐng)域及消費(fèi)類市場(chǎng)更易得到普及和應(yīng)用，是慣性導(dǎo)航民用領(lǐng)域應(yīng)用最

35、為廣泛的陀螺儀；半球諧振陀螺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)僅為2-3個(gè)，是最具潛力實(shí)現(xiàn)高精度、小型化、低成本的陀螺儀，中國(guó)在該陀螺儀關(guān)鍵技術(shù)方面已實(shí)現(xiàn)部分突破，但在衛(wèi)星和航天器應(yīng)用 方面仍處于初步探索階段。中國(guó)慣性導(dǎo)航用陀螺儀分類與性能對(duì)比備注：代表水平最高，代表水平低原理定位誤差 典型值定向誤差 典型值精度可靠性尺寸（直徑）價(jià)格主要應(yīng)用領(lǐng)域中國(guó)技術(shù) 水平中國(guó)技術(shù)水平說(shuō)明相應(yīng)系統(tǒng)層技術(shù)相應(yīng)系統(tǒng)售價(jià)激光 陀螺儀（RLG）Sagnac 效應(yīng)1海里/ 小時(shí)0.05-0.1中高精度產(chǎn)品為 0.001-0.01/h達(dá)1105h厘米級(jí)別約20萬(wàn)元軍用，陸用戰(zhàn)車、導(dǎo) 彈等武器裝備國(guó)防科大已實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的突破，中國(guó) 激光陀螺

36、技術(shù)已達(dá) 國(guó)際領(lǐng)先水平中國(guó)慣性導(dǎo)航系 統(tǒng)層技術(shù)與國(guó)際 領(lǐng)先水平的差距 在不斷縮小，雖 在算法的普適性（即同一算法可 適用于車、船、 彈等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng) 景的能力）仍弱 于國(guó)際一流企業(yè)， 但在定制化、差 異化服務(wù)方面（根據(jù)客戶需求 針對(duì)性調(diào)參）占 據(jù)優(yōu)勢(shì)60萬(wàn)至 上百萬(wàn)元元光纖 陀螺儀（FOG）Sagnac 效應(yīng)1海里/20 分鐘0.2-10.002-1/h數(shù)十萬(wàn)小時(shí)可低至 1-2cm約6萬(wàn)元多為軍用中國(guó)光纖陀螺產(chǎn)能過(guò)剩，除高精度產(chǎn) 品外基本已與國(guó)際 水平持平17-18萬(wàn)元MEMS陀螺儀科里奧 利力20米（與GNSS 組合）0.4-10.01-500/h超十萬(wàn)小時(shí)厘米級(jí)別最低，2- 5萬(wàn)元軍用市場(chǎng)占

37、比約70%民用市場(chǎng)占比約30%備注：此處占比數(shù)據(jù)為高 精度MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 銷售額占比中端產(chǎn)品的量產(chǎn)能 力和良品率低于國(guó) 際水平10萬(wàn)元左右半球諧振 陀螺儀（HRG）半球殼唇緣徑 向振動(dòng) 駐波/最佳，可 達(dá)10-4 /h最高，約100萬(wàn)小時(shí)，連續(xù)工 作15年的可靠 度高達(dá)99.5%最小，約 5mm20萬(wàn)元多為軍用與國(guó)際領(lǐng)先國(guó)家法國(guó)在隨機(jī)漂移、動(dòng) 態(tài)范圍、質(zhì)量與產(chǎn) 能等方面存在差距60萬(wàn)元15應(yīng)用具體應(yīng)用場(chǎng)景重點(diǎn)關(guān)注性能指標(biāo)消費(fèi)手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)、圖像縮放成本/功耗/尺寸/集成度汽車觸發(fā)安全氣囊等穩(wěn)定性/量程/集成度/帶寬工業(yè)檢測(cè)和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信噪比/穩(wěn)定性/量程/帶寬戰(zhàn)術(shù)武器、工業(yè)無(wú)人機(jī)導(dǎo)航

38、等信噪比/誤差/穩(wěn)定性導(dǎo)航航空航天、自動(dòng)駕駛等來(lái)源：MEMS慣性傳感器現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，頭豹研究院編輯整理2020 LeadLeo中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游分析加速度計(jì)中國(guó)慣性導(dǎo)航消費(fèi)級(jí)加速度計(jì)企業(yè)應(yīng)通過(guò)拓展應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大其市場(chǎng)份額，而高端軍用 級(jí)加速度計(jì)相關(guān)企業(yè)應(yīng)將發(fā)展重點(diǎn)聚焦至提升產(chǎn)品精度、集成度及性能上加速度計(jì)選型及發(fā)展重點(diǎn)不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)铀俣扔?jì)性能的關(guān)注點(diǎn)不同。消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、軍事武器和航 空航天導(dǎo)航等領(lǐng)域?qū)Ρ粶y(cè)物體加速度、傾斜、振動(dòng)或沖擊等方面的測(cè)量需求存在差異，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域差異針對(duì)性地對(duì)加速度計(jì)性能參數(shù)進(jìn)行選擇至關(guān)重要。不同細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注的加速度計(jì)性能指標(biāo)石英撓 性加速 度計(jì)M

39、EMS加速度計(jì)發(fā)展階段MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域最早開(kāi) 始研究的傳感器之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā) 展，MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技 術(shù)已經(jīng)日趨成熟，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電 子等民用領(lǐng)域；Bosch、ST等頭部企業(yè)合計(jì)占據(jù)中國(guó) 加速度計(jì)器市場(chǎng)70%以上份額廣泛應(yīng)用于在航空、慣性平臺(tái)、地質(zhì) 勘探等領(lǐng)域；中國(guó)該技術(shù)發(fā)展成熟，已成功參與“天 舟”、“神舟”及“嫦娥”系列飛行任務(wù)在慣性測(cè)量應(yīng)用中，為保證加速度計(jì)的精度，通常采用三個(gè)單軸加速度計(jì)立體組裝形 式以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的加速度信號(hào)測(cè)量。隨著測(cè)量設(shè)備微型化發(fā)展，該方案已逐漸不能 滿足設(shè)備小型化的市場(chǎng)需求。截至2019年4月，中國(guó)三軸單片集成加速度計(jì)的研究主石英撓

40、性加速度計(jì)精密度可達(dá)g級(jí)別， 要集中在低精度領(lǐng)域，即振動(dòng)、沖擊測(cè)量等工業(yè)和手機(jī)、游戲等消費(fèi)領(lǐng)域，尚不能滿足高端裝備在精度方面的要求。隨著消費(fèi)級(jí)加速度計(jì)領(lǐng)域制造商的增多，其成本不斷 下降，產(chǎn)品利潤(rùn)空間降低，相關(guān)企業(yè)應(yīng)通過(guò)系列化產(chǎn)品滿足不同需求、占領(lǐng)不同領(lǐng)域， 從而擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。而高端軍用級(jí)加速度計(jì)相關(guān)企業(yè)應(yīng)將發(fā)展重點(diǎn)聚焦至提升產(chǎn)品 精度、集成度及性能上。加速度計(jì)分類及發(fā)展階段加速度計(jì)是用來(lái)感測(cè)運(yùn)載體比力的慣性器件，可通過(guò)測(cè)量加速度和重力從而計(jì)算運(yùn)載體的速度和位置，是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的另一核心元件。中國(guó)慣性導(dǎo)航市場(chǎng)最為成熟的加 速度計(jì)為MEMS加速度計(jì)和石英撓性加速度計(jì)。其中，MEMS加速度計(jì)多與M

41、EMS陀 螺儀搭配使用，其設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已日趨成熟，但中國(guó)市場(chǎng)70%以上的份額仍被產(chǎn)品 性能更佳、價(jià)格具備優(yōu)勢(shì)的國(guó)際龍頭企業(yè)博世與意法半導(dǎo)體占據(jù)。石英撓性加速度計(jì) 多應(yīng)用于航空、慣導(dǎo)平臺(tái)等領(lǐng)域，因涉及國(guó)防安全，中國(guó)在該技術(shù)技術(shù)研發(fā)力度投入 大，行業(yè)發(fā)展成熟，該加速度計(jì)已成功參與“天舟”、“神舟”及“嫦娥”系列飛行任務(wù)。中國(guó)慣性導(dǎo)航加速度計(jì)技術(shù)發(fā)展階段，2019年基礎(chǔ)研究技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品成熟退出市場(chǎng)16應(yīng)用具體應(yīng)用場(chǎng)景重點(diǎn)關(guān)注性能指標(biāo)消費(fèi)手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)、圖像縮放成本/功耗/尺寸/集成度汽車觸發(fā)安全氣囊等穩(wěn)定性/量程/集成度/帶寬工業(yè)檢測(cè)和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信噪比/穩(wěn)定性/量程/帶寬戰(zhàn)術(shù)武器、工業(yè)無(wú)人機(jī)導(dǎo)

42、航等信噪比/誤差/穩(wěn)定性導(dǎo)航航空航天、自動(dòng)駕駛等來(lái)源：MEMS慣性傳感器現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，頭豹研究院編輯整理中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游分析加速度計(jì)中國(guó)慣性導(dǎo)航消費(fèi)級(jí)加速度計(jì)企業(yè)應(yīng)通過(guò)拓展應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大其市場(chǎng)份額，而高端軍用 級(jí)加速度計(jì)相關(guān)企業(yè)應(yīng)將發(fā)展重點(diǎn)聚焦至提升產(chǎn)品精度、集成度及性能上加速度計(jì)選型及發(fā)展重點(diǎn)不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)铀俣扔?jì)性能的關(guān)注點(diǎn)不同。消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、軍事武器和航 空航天導(dǎo)航等領(lǐng)域?qū)Ρ粶y(cè)物體加速度、傾斜、振動(dòng)或沖擊等方面的測(cè)量需求存在差異，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域差異針對(duì)性地對(duì)加速度計(jì)性能參數(shù)進(jìn)行選擇至關(guān)重要。不同細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注的加速度計(jì)性能指標(biāo)石英撓 性加速 度計(jì)MEMS加速度計(jì)發(fā)展階段

43、2020 LeadLeoMEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域最早開(kāi) 始研究的傳感器之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā) 展，MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技 術(shù)已經(jīng)日趨成熟，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電 子等民用領(lǐng)域；Bosch、ST等頭部企業(yè)合計(jì)占據(jù)中國(guó) 加速度計(jì)器市場(chǎng)70%以上份額廣泛應(yīng)用于在航空、慣性平臺(tái)、地質(zhì) 勘探等領(lǐng)域；中國(guó)該技術(shù)發(fā)展成熟，已成功參與“天 舟”、“神舟”及“嫦娥”系列飛行任務(wù)在慣性測(cè)量應(yīng)用中，為保證加速度計(jì)的精度，通常采用三個(gè)單軸加速度計(jì)立體組裝形 式以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的加速度信號(hào)測(cè)量。隨著測(cè)量設(shè)備微型化發(fā)展，該方案已逐漸不能 滿足設(shè)備小型化的市場(chǎng)需求。截至2019年4月，中國(guó)三軸單片集成加速度計(jì)的研究主石英

44、撓性加速度計(jì)精密度可達(dá)g級(jí)別， 要集中在低精度領(lǐng)域，即振動(dòng)、沖擊測(cè)量等工業(yè)和手機(jī)、游戲等消費(fèi)領(lǐng)域，尚不能滿足高端裝備在精度方面的要求。隨著消費(fèi)級(jí)加速度計(jì)領(lǐng)域制造商的增多，其成本不斷 下降，產(chǎn)品利潤(rùn)空間降低，相關(guān)企業(yè)應(yīng)通過(guò)系列化產(chǎn)品滿足不同需求、占領(lǐng)不同領(lǐng)域， 從而擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。而高端軍用級(jí)加速度計(jì)相關(guān)企業(yè)應(yīng)將發(fā)展重點(diǎn)聚焦至提升產(chǎn)品 精度、集成度及性能上。加速度計(jì)分類及發(fā)展階段加速度計(jì)是用來(lái)感測(cè)運(yùn)載體比力的慣性器件，可通過(guò)測(cè)量加速度和重力從而計(jì)算運(yùn)載體的速度和位置，是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的另一核心元件。中國(guó)慣性導(dǎo)航市場(chǎng)最為成熟的加 速度計(jì)為MEMS加速度計(jì)和石英撓性加速度計(jì)。其中，MEMS加速度計(jì)多與

45、MEMS陀 螺儀搭配使用，其設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已日趨成熟，但中國(guó)市場(chǎng)70%以上的份額仍被產(chǎn)品 性能更佳、價(jià)格具備優(yōu)勢(shì)的國(guó)際龍頭企業(yè)博世與意法半導(dǎo)體占據(jù)。石英撓性加速度計(jì) 多應(yīng)用于航空、慣導(dǎo)平臺(tái)等領(lǐng)域，因涉及國(guó)防安全，中國(guó)在該技術(shù)技術(shù)研發(fā)力度投入 大，行業(yè)發(fā)展成熟，該加速度計(jì)已成功參與“天舟”、“神舟”及“嫦娥”系列飛行任務(wù)。中國(guó)慣性導(dǎo)航加速度計(jì)技術(shù)發(fā)展階段，2019年基礎(chǔ)研究技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品成熟退出市場(chǎng)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游概述型化方向發(fā)展。中國(guó)軍用慣性導(dǎo)航市場(chǎng)發(fā)展成熟，其技術(shù)將向高性能和高可靠性發(fā)展，民用慣性導(dǎo)航 行業(yè)仍存巨大市場(chǎng)空間，產(chǎn)品將向高精度、低成本和小型化方向發(fā)展軍用領(lǐng)域是中國(guó)慣性導(dǎo)航

46、的主流下游應(yīng)用中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)下游應(yīng)用包括軍用和民用兩部分，其中軍用市場(chǎng)的應(yīng)用占比約81.8%（按銷售額統(tǒng)計(jì)），是中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)的主流應(yīng)用。從參與主體角度分析，中國(guó)具備慣性傳感器研究和制造實(shí)力的企業(yè)多集中于軍工領(lǐng)域，而民營(yíng)企業(yè)主要參與中游慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造。從發(fā)展情況分析，中國(guó)慣性導(dǎo)航軍用市場(chǎng)保持逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài) 勢(shì)，民用領(lǐng)域中，自動(dòng)駕駛?cè)允撬{(lán)海市場(chǎng)，未來(lái)增長(zhǎng)空間巨大。從技術(shù)方向分析，軍用慣性技術(shù)將向高性能和高可靠性方向發(fā)展，民用慣性技術(shù)則將向高精度、低成本和小軍 用 市 場(chǎng)軍用飛機(jī)精確制導(dǎo)武器（精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、精確 制導(dǎo)彈藥和水下制導(dǎo)武器）航天領(lǐng)域（衛(wèi)星和載人飛船等航天器 的姿態(tài)穩(wěn)定；運(yùn)

47、載火箭的導(dǎo)航、控制）地面裝甲車輛海軍艦船無(wú)人機(jī)民 用 市 場(chǎng)礦山隧道、地下鐵路、石油勘探等電子路考民用飛機(jī)消費(fèi)電子和汽車高速鐵路航天三十三所、航天十三所等）占 據(jù)，且相關(guān)企業(yè)多具備慣性技術(shù)全 產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)能力被中國(guó)軍工企業(yè)（如中航六一八所、 中國(guó)政府逐年加大軍費(fèi)開(kāi)支（2019年以來(lái)重點(diǎn)增加艦船、飛機(jī)方面的 軍費(fèi)），中國(guó)軍用市場(chǎng)規(guī)模逐年穩(wěn) 定增長(zhǎng)，行業(yè)發(fā)展成熟慣性導(dǎo)航下游應(yīng)用場(chǎng)景占比及發(fā)展情況，2020年3月參與主體發(fā)展情況慣性導(dǎo)航軍用市場(chǎng)80%的市場(chǎng)份額因武器升級(jí)換代是固定需求項(xiàng)，且出于戰(zhàn)略武器更新?lián)Q代需求， 軍用產(chǎn)品對(duì)慣性儀表與系統(tǒng)技 術(shù)的精度、穩(wěn)定性提出了更高 要求，因而軍用慣性導(dǎo)航將向

48、著高性能和高可靠性方向發(fā)展技術(shù)方向100%的民用慣性導(dǎo)航市場(chǎng)均由民營(yíng) 企業(yè)（如耐威科技、晨曦航空和星網(wǎng)宇達(dá)等）占據(jù)。民營(yíng)上市公司中，僅有耐威科技具備MEMS芯片生產(chǎn) 能力，鑒于器件是慣性導(dǎo)航的核心 上游部件，耐威科技具備成本優(yōu)勢(shì) 和全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)參與主體民用領(lǐng)域中，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域仍是慣 性導(dǎo)航應(yīng)用一片亟待開(kāi)發(fā)的藍(lán)海市 場(chǎng)，其市場(chǎng)潛力巨大。在自動(dòng)駕駛 領(lǐng)域占據(jù)先機(jī)的企業(yè)存在“彎道超 車”、超過(guò)現(xiàn)有龍頭企業(yè)的可能，將 顛覆現(xiàn)有市場(chǎng)格局發(fā)展情況隨著民用相關(guān)產(chǎn)品的智能化對(duì) 各類傳感器等功能器件的需求 不斷增加，慣性傳感器尺寸縮 小的需求上升，民用慣性導(dǎo)航 將向著高精度、低成本、小型 化方向發(fā)展技

49、術(shù)方向來(lái)源：編輯整理2020 17中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模63.886.0127.2138.6141.2167.9196.7229.8267.5310.214.018.927.930.431.539.452.068.690.6119.577.8104.9155.1169.0172.7207.2248.7298.4358.1429.705010015020025030035040045050020152016201720182021E2023E2024E2019軍用市場(chǎng)2020E民用市場(chǎng)2022E總計(jì)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模CAGR2015-2019年22.1%2019-2024年預(yù)測(cè)20.0%

50、受以上因素的影響，預(yù)計(jì)2019年至2024年中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模年復(fù) 合增長(zhǎng)率將達(dá)到20.0%，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望于2024年達(dá)429.7億元72.2%74.7%77.0%79.1%81.0%81.8%27.8%25.3%23.0%20.9%19.0%18.2%0% 20% 40%中國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)慣 性導(dǎo)航需求旺盛，且軍轉(zhuǎn) 民為行業(yè)注入活力，將進(jìn) 一步拉動(dòng)軍用慣性導(dǎo)航市 場(chǎng)的發(fā)展60%80% 100% 120%中國(guó)無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛行業(yè)存 在巨大市場(chǎng)空間，隨著這兩個(gè) 行業(yè)的發(fā)展，中國(guó)民用慣性導(dǎo) 航的需求量將出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)20192020E2021E2022E2023E2024E軍用市場(chǎng) 民

51、用市場(chǎng)來(lái)源：編輯整理2020 18在下游軍用市場(chǎng)和民用市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將于2024 年達(dá)到429.7億元人民幣慣性導(dǎo)航市場(chǎng)規(guī)模推導(dǎo)邏輯根據(jù)對(duì)中國(guó)慣性導(dǎo)航軍用市場(chǎng)及民用市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)測(cè)，2019年中國(guó)慣性導(dǎo)航軍用市場(chǎng)規(guī)模為141.2億元，民用市場(chǎng)規(guī)模為31.5億元，合計(jì)共172.7億元，其中軍用市場(chǎng)占比為81.8%，是中國(guó)慣性導(dǎo)航的主要下游應(yīng)用場(chǎng)景。因中國(guó)部隊(duì)正在進(jìn)行國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)，軍用慣性導(dǎo)航更新?lián)Q代需求旺盛，且在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)都將保持高需求態(tài)勢(shì)， 軍用市場(chǎng)在未來(lái)仍將保持慣性導(dǎo)航最大下游應(yīng)用市場(chǎng)的地位。在民用市場(chǎng)方面，受益于中國(guó)無(wú)人機(jī)（百億級(jí)市場(chǎng)）及無(wú)人駕駛（預(yù)計(jì)將

52、有萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)）行業(yè)的發(fā)展，未來(lái)民 用應(yīng)用占比將逐年提升，至2024年有望提升至27.8%。在下游軍用和民用市場(chǎng)的雙重刺激下，2019至2024年中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模（按銷售額統(tǒng)計(jì)）有望從172.7億元人民幣增長(zhǎng)至429.7億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)20.0%。億元中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模（按銷售額統(tǒng)計(jì)），2015-2024年預(yù)測(cè)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)軍民用市場(chǎng)占比，2019-2024年預(yù)測(cè)中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)政策分析 2020年2月，發(fā)改委等11個(gè)國(guó)家部委聯(lián)合蓋章出臺(tái)智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)慣 性導(dǎo)航系統(tǒng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軍用技術(shù)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，該政策利好慣性導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展來(lái)源：頭豹研究院編輯整理2020 L

53、eadLeo20中國(guó)政府發(fā)布了多個(gè)慣性導(dǎo)航直接推動(dòng)政策，進(jìn)一步促進(jìn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軍用技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)。國(guó)防科工局早在1989年和2006年已頒 布多個(gè)慣性導(dǎo)航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度評(píng)定方法機(jī)載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)要求等做出明確規(guī)定，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。此外，因慣性導(dǎo)航早期多應(yīng)用于軍用領(lǐng)域，“軍 轉(zhuǎn)民”、“軍民融合”成為行業(yè)現(xiàn)階段的熱點(diǎn)方向，“軍民結(jié)合，寓軍于民”的軍民融合政策已經(jīng)上升成為中國(guó)的國(guó)防工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)也為慣性導(dǎo)航行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)歷史機(jī)遇。中國(guó)慣性導(dǎo)航相關(guān)政策，1989-2020年主體政策或項(xiàng)目名稱時(shí)間主要內(nèi)容直接推動(dòng)政策發(fā)改委、工信部、科技部、 公

54、安部等11個(gè) 部委智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略2020-02推動(dòng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，加快北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)在智能 汽車相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軍用技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，加 強(qiáng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、云控基礎(chǔ)平臺(tái)等在國(guó)防軍工領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用國(guó)務(wù)院“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016-11推動(dòng)智能傳感器、電力電子、印刷電子、半導(dǎo)體照明、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)研 發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，提升核心基礎(chǔ)硬件供給能力科技部國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）地球 觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域2014年度備選項(xiàng)目征 集指南2013-04面向民用慣性導(dǎo)航對(duì)高精度、小體積、低成本陀螺儀的迫切需求，開(kāi)展基于磁共

55、振 的微小型原子自旋陀螺儀關(guān)鍵技術(shù)研究，研制原理樣機(jī)，推動(dòng)中國(guó)高精度慣性導(dǎo)航 從光學(xué)陀螺儀向原子陀螺儀的更新?lián)Q代，為中國(guó)量子導(dǎo)航的發(fā)展提供關(guān)鍵支撐行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)防科工局GJB 1185A-2005機(jī)載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通用規(guī)范2006-12規(guī)定了機(jī)載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“慣導(dǎo)系統(tǒng)”)的技術(shù)要求、質(zhì)量保證規(guī)定和交貨準(zhǔn) 備。本規(guī)范適用于設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和交付GJB 729-1989 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度評(píng)定方 法1989-12規(guī)定了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的評(píng)定方法，包括位置、首向、橫搖、縱搖及速度等五個(gè) 導(dǎo)航參數(shù)的精度評(píng)定，適用于船艦、飛機(jī)等各類運(yùn)載體間接推動(dòng)政策國(guó)防科工局關(guān)于促進(jìn)國(guó)防科技工業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的若 干意

56、見(jiàn)2016-05通過(guò)軍用技術(shù)推廣科研計(jì)劃支持軍工技術(shù)轉(zhuǎn)化，建設(shè)軍工科技成果信息與推廣轉(zhuǎn)化 平臺(tái)，推動(dòng)軍工技術(shù)特別是民用核能、民用航天、民用飛機(jī)以及具有軍工技術(shù)優(yōu)勢(shì) 的智慧產(chǎn)業(yè)、新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中央軍委 中央軍委關(guān)于深化國(guó)防和軍隊(duì)改革的意見(jiàn) 2016-01以領(lǐng)導(dǎo)管理體制、聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制改革為重點(diǎn)，協(xié)調(diào)推進(jìn)規(guī)模結(jié)構(gòu)、政策制度和軍民融合深度發(fā)展改革中國(guó)慣性導(dǎo)航行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素分析自動(dòng)駕駛發(fā)展拉動(dòng)需求增長(zhǎng)產(chǎn)品類別精度要求應(yīng)用場(chǎng)景L3有條件自動(dòng)化慣導(dǎo)+輪速50cm智能巡航、擁堵巡航、遙控泊車L3-L4高度自動(dòng)化慣導(dǎo)+GNSS+輪速10-30cm城市巡航、高級(jí)擁堵巡航、 代客泊車、

57、固定路線泊車L4-L5完全自動(dòng)化慣導(dǎo)+GNSS+輪速+冗余10cm高度甚至完全無(wú)人駕駛對(duì)于L3級(jí)及以上的自動(dòng)駕駛汽車，慣性導(dǎo)航是必不可少的高精度定位組件。不同自動(dòng)駕駛等級(jí)所需的慣性導(dǎo)航情況作用 分析不可替代性慣性導(dǎo)航具有輸出信息不間斷、不受外界干擾等獨(dú) 特優(yōu)勢(shì)，可保證在任何時(shí)刻以高頻次輸出車輛運(yùn)動(dòng) 參數(shù)，為決策中心提供連 續(xù)的車輛位置、姿態(tài)信息其他算法的信息來(lái)源慣性導(dǎo)航除提供計(jì)算運(yùn)動(dòng)功能外，還是自動(dòng)駕駛圖 像防抖算法、激光雷達(dá)矯正算法、VSLAM耦合算法 中的IMU預(yù)積分等多種算 法的信息來(lái)源自動(dòng)駕駛的安全防線L3級(jí)自動(dòng)駕駛存在由車輛管控轉(zhuǎn)向人工接管的時(shí)間差（10s左右），在這段時(shí)間內(nèi)汽車的全

58、 部環(huán)境感知傳感器將會(huì)出現(xiàn)信息獲取不足甚至失效的現(xiàn)象，而慣性導(dǎo)航可以受控的方式傳 感車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使車輛減速、變道甚至緊急制動(dòng)。因此，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛的 最后一道安全防線導(dǎo)航還是自動(dòng)駕駛的最后一道安全防線。慣性導(dǎo)航在自動(dòng)駕駛中的作用慣性導(dǎo)航是L3級(jí)及以上自動(dòng)駕駛等級(jí)汽車的必要組件，隨著2021年中國(guó)L3級(jí)自動(dòng)駕駛 汽車的逐步量產(chǎn)，慣性導(dǎo)航行業(yè)有望迎來(lái)需求暴增和技術(shù)升級(jí)等局面慣性導(dǎo)航器件在自動(dòng)駕駛中的作用自動(dòng)駕駛對(duì)慣性導(dǎo)航行業(yè)的影響慣性導(dǎo)航在自動(dòng)駕駛中起到重要作用，除提供獨(dú)特定位功能和算法信息來(lái)源外，慣性 2018年1月發(fā)改委發(fā)布智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略（征求意見(jiàn)稿），明確規(guī)定中國(guó)“智能汽車

59、強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”，要求2020年中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)50%的加裝率，并實(shí)現(xiàn)高級(jí)別無(wú) 人駕駛（L3級(jí)及以上等級(jí)）產(chǎn)業(yè)化和真正市場(chǎng)化。2020及2021年將是自動(dòng)駕駛行業(yè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。截至2020年3月，中國(guó)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車 型尚處于L2及L2.5階段。根據(jù)中國(guó)毫米波雷達(dá)某知名企業(yè)具有十余年工作經(jīng)驗(yàn)的專家 預(yù)測(cè)，隨著芯片、算法、傳感器等技術(shù)的日趨成熟，在上述政策影響下，中國(guó)將于 2020年實(shí)現(xiàn)L2.5量產(chǎn)，于2021年初步實(shí)現(xiàn)L3低速量產(chǎn)，到2025年實(shí)現(xiàn)L3低速大規(guī)模 應(yīng)用和L3高速初步發(fā)展。屆時(shí)，慣性導(dǎo)航作為L(zhǎng)3及以上等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的必要部件， 其需求量有望迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。此外，當(dāng)前車載慣性導(dǎo)航存在價(jià)

60、格過(guò)高（10萬(wàn)元）而無(wú)法滿足車輛成本和量產(chǎn)要求 的弊病，其瓶頸在于封裝及標(biāo)定補(bǔ)償技術(shù)。為了適應(yīng)下游自動(dòng)駕駛的快速發(fā)展，慣性 導(dǎo)航相關(guān)企業(yè)將積極研發(fā)高精度MEMS封裝及其誤差標(biāo)定技術(shù)，促進(jìn)慣性導(dǎo)航與自動(dòng) 駕駛汽車傳感器、地圖信息的全面融合。L5自動(dòng)駕駛階段及功能時(shí)間Level 1Level 3Level 2Level 4Level 5完全自動(dòng)駕駛L2.5量產(chǎn)L3低速 量產(chǎn)2028L42040L3高速開(kāi)始 發(fā)展來(lái)源：頭豹研究院編輯整理2020 LeadLeo2120122018 2019 2020 2021 20222025L1L2L3中國(guó)自動(dòng)駕駛發(fā)展節(jié)奏預(yù)測(cè)8,8699,54410,44411,