國內外慣性導航系統行業(yè)市場競爭格局、應用領域及未來發(fā)展空間分析預測【圖】

    慣性導航系統（INS）是一種自主式的導航設備，能連續(xù)、實時地提供載體位置、姿態(tài)、速度等信息；特點是不依賴外界信息，不受氣候條件和外部各種干擾因素。慣性導航及控制系統最初主要為航空航天、地面及海上軍事用戶所應用，是現代國防系統的核心技術產品，被廣泛應用于飛機、導彈、艦船、潛艇、坦克等國防領域。隨著成本的降低和需求的增長，慣性導航技術已擴展到大地測量、資源勘測、地球物理測量、海洋探測、鐵路、隧道等商用領域，甚至在機器人、攝像機、兒童玩具中也被廣泛應用。

    不同領域使用慣性傳感器的目的、方法大致相同，但對器件性能要求的側重各不相同。從精度方面來看，航天與航海領域對精度要求高，其連續(xù)工作時間也長；從系統壽命來看，衛(wèi)星、空間站等航天器要求最高，因其發(fā)射升空后不可更換或維修；制導武器對系統壽命要求最短，但可能須要滿足長時間戰(zhàn)備的要求。涉及到軍事應用等領域，對可靠性要求較高。

    慣性導航系統是一種自主式的導航方法，它完全依靠載體上的設備自主地確定載體的航向、位置、姿態(tài)和速度等導航參數，而不需要借助外界任何的光、電、磁等信息。慣性導航是一門涉及精密機械、計算機技術、微電子、光學、自動控制、材料等多種學科和領域的綜合技術。其基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎，通過測量載體在慣性參考系的加速度、角加速度，將它對時間進行一次積分，求得運動載體的速度、角速度，之后進行二次積分求得運動載體的位置信息，然后將其變換到導航坐標系，得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置信息等。

慣性導航系統原理框圖

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    相關報告：智研咨詢網發(fā)布的《2019-2025年中國導航設備行業(yè)市場深度調研及投資前景預測報告》

    一、世界慣性導航市場

    （一）、 全球慣性導航市場格局

    全球慣性導航市場規(guī)模預計 2020 年將達到 88.7 億美元，2016-2020 年復合增長率為 13.81%。根據在 2016 年 1 月發(fā)布的預測報告，受益于飛機數量的增加、對導航精度的要求提高以及部件的微小型化和低成本等，2015-2020 年全球慣性導航市場將以復合年增長率(CAGR)13.81%的速度增長，由 2015年的 46.4 億美元增長到 2020 年的 88.7 億美元。

2015 年全球慣性市場規(guī)模達 46.4 億美元，預計 2016-2020 年復合增長率為 13.81%

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    全球慣性技術開發(fā)分為四個層次，目前我國居第三層次，具備部分研發(fā)能力。根據美國國防部的統計數據，美國防部把從事慣性技術領域研究和開發(fā)的國家分為 4 個層次：屬于第一層次的有美國、英國和法國，完全具備自主研究和開發(fā)慣性技術能力；屬于第二層次的有俄羅斯、德國、以色列和日本，具備大部分自主研發(fā)能力；屬于第三層次的有中國、澳大利亞、加拿大、瑞典、烏克蘭，具備部分研發(fā)能力；屬于第四層次的有韓國、印度、巴西、朝鮮、瑞士、意大利等，具備較為有限的慣性技術研發(fā)能力。

    美國的霍尼韋爾、諾格和法國的賽峰為全球慣性技術領域頂尖公司。目前，美國主要的慣性導航技術公司包括：霍尼韋爾、諾格公司、大西洋慣性系統、亞諾德半導體(ADI)和吉爾福特等；法國主要的慣性導航技術公司包括賽峰、iXblue、泰雷茲集團等。其他國家主要的慣性技術公司包括：英國 BAE 系統公司；德國博世公司；俄羅斯物理光學、陀螺儀光學、拉明斯克儀表廠和 Optolink；日本航空電子工業(yè)、三菱精密；挪威 Sensonor 等.

    （二）、激光陀螺儀競爭格局

    在激光陀螺儀領域，僅美國、法國、俄羅斯、德國及中國等少數國家可以進行研制量產。目前，在激光陀螺儀領域的相關企業(yè)有美國 Draper 實驗室、霍尼韋爾公司、諾格公司、吉爾福特公司等，法國薩基姆公司（賽峰集團子公司）、Sextant 公司等，日本的宇宙開發(fā)事業(yè)團、國家宇航實驗室、航空電子工業(yè)有限公司(JAE)，俄羅斯的 Polyus 研究所、電子光學公司等。在專利申請及發(fā)文數量方面，美國、日本、德國、歐專局、法國等

國家/機構的激光陀螺儀領域研究發(fā)文數量占總數量的近 75%。

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    （三）、光纖陀螺儀競爭格局

    美國始終保持領先地位，日本在中低精度陀螺儀應用方面位居世界前列。目前，國外研制和生產光纖陀螺儀的相關單位有美國 Draper 實驗室、諾格公司、霍尼韋爾公司、KVH 公司等，法國薩基姆公司、iXblue 公司等，日本三菱精密有限公司，俄羅斯 Optolink 公司等等。

光纖陀螺儀主要生產廠家和典型產品

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    自 20 世紀 70 年代至今，光纖陀螺儀關鍵技術不斷取得重大突破，應用領域長袖拓展，目前光纖陀螺儀的精度最高可達 8×10-5º/h，在高端領域已經與激光陀螺儀形成競爭的態(tài)勢。

    （四）、 MEMS 陀螺儀競爭格局

    美國 Draper 實驗室、霍尼韋爾公司所生產的 MEMS 陀螺儀的偏置穩(wěn)定性、定位精度處于世界領先水平。

    目前，MEMS 陀螺儀相關研究單位有美國 Draper 實驗室、霍尼韋爾、大西洋慣性系統公司、InvenSense 公司、波音公司等，英國 BAE 系統公司，挪威 Sensonor 公司，日本東芝公司等。

MEMS 陀螺儀主要生產廠家和典型產品

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    MEMS 是當前慣性陀螺儀研究的焦點。自 20 世紀 80 年代發(fā)展至今，MEMS 陀螺儀關鍵技術研發(fā)突飛猛進，成為學術研究領域的焦點，在美國 DARPANGIMG 項目支持下，多環(huán)碟形陀螺儀最高精度達 0.003º/h。

    二、中國慣性導航產業(yè)格局及下游應用市場

    慣性導航產業(yè)鏈主要分為器件制造、模塊組裝和軟件設計兩個層級。在產業(yè)鏈上游，慣導系統元器件主要包括電子元器件、慣性器件和其他參考信息設備；產業(yè)鏈中游主要產品包括信息采集處理模塊、測量單元模塊和衛(wèi)星測姿模塊，以及對各模塊進行系統集成和軟件設計。

    慣性器件是核心裝置，在慣導系統領域中制造難度最大，價值占比最高，但毛利率水平低于中游。產業(yè)鏈上游慣性器件研發(fā)和制造難度最大，價值量也相對較高，但其毛利率低于中游模塊組裝和軟件設計。目前我國在中低端陀螺儀已基本實現了國產化，高端陀螺儀仍依賴進口。對于精度需求不高的民用慣導系統，上游陀螺儀供給充分，價格穩(wěn)定。

    民營企業(yè)多集中在中游。產業(yè)鏈中游主要根據下游客戶對慣性產品需求及實際工作環(huán)境將上游廠商生產的標準化慣性器件進行慣性技術測試等相關工序，并根據參數及目標工作環(huán)境調整慣性技術系統以對慣性器件進行糾偏、補償等，結合集成相關功能性芯片、基礎元器件等工序，并選用適當算法、參數，開發(fā)適合客戶行業(yè)及工作特點的軟件，最終進行系統集成形成能為下游終端用戶直接應用的慣性技術產品下游應用領域包括軍用和民用兩部分，軍用市場基本被國內軍工企業(yè)占據，民營企業(yè)集中在民用市場。軍用領域方面，慣導系統在艦艇船舶、航空飛行器、航天飛機、制導武器、陸地車輛、機器人等裝備上均有所應用。我國軍工企業(yè)具備慣性技術全產業(yè)鏈的生產能力，大部分的軍用慣性市場被軍工企業(yè)占據。民用市場包括大地測量、石油鉆井、電子交通、汽車安全、消費電子等領域，民營上市公司中僅有耐威科技具備 MEMS 傳感器（含陀螺儀）的生產能力，且 MEMS 傳感器的生產具有規(guī)模效應，規(guī)模越大，成本越低，競爭力越強。

    目前，軍用慣性技術主要向著高性能和高可靠性發(fā)展，民用市場則向高精度、低成本和小型化方向發(fā)展。

    對于軍用市場，主要向著高性能和高可靠性發(fā)展，一方面，戰(zhàn)略武器需要更高精度的慣性儀表與系統技術，另一方面，對于常規(guī)運載體，需要可靠性更高的慣性技術；而對于民用領域，則主要是向著高精度、低成本、小型化發(fā)展。

    國內具備慣性傳感器研究和制造實力的多集中在軍工企業(yè)，民營企業(yè)主要參與中游慣導系統設計和制造。

    目前，具備慣性傳感器制造能力的企業(yè)主要有中航六一八所、航天三十三所、航天十三所、航天電子、耐威科技等，多為軍工企業(yè)。具備慣導系統制造能力的企業(yè)包括航天三十三所、航天十三所、中航六一八所、航天電子、航天七零四所、耐威科技、西安晨曦、中星測控和星網宇達等，民營企業(yè)多集中在中慣導系統設計和制造上。

慣性導航產品市場的主要競爭者

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    （一）、軍用市場每年市場空間超過百億

    1、軍用飛機領域的發(fā)展情況分析

    慣性導航系統是現代軍用飛機的必備裝置，精度需求一般為導航級。在現代戰(zhàn)爭中，由于戰(zhàn)場環(huán)境的復雜性，軍用飛機難以完全依靠衛(wèi)星定位系統和地面導航裝備完成導航工作，慣性導航系統不受外界信息干擾和戰(zhàn)場地理環(huán)境制約，可以保障軍機在戰(zhàn)斗期間完成實時導航和定位。不同機種的任務特點對導航精度要求有一定差別，但整體需求基本為導航級精度。

    第二代戰(zhàn)機采用平臺式液浮陀螺儀慣性導航系統，第三代戰(zhàn)斗機多采用動力調諧陀螺儀慣導系統。慣性導航在軍用飛機上的應用始于 20 世紀 60 年代，隨著第二代超聲速噴氣戰(zhàn)斗機的問世，軍用飛機開始裝備慣性導航系統，如美國第二代戰(zhàn)斗機 F104 裝備的即為平臺式液浮陀螺儀慣性導航系統。隨著成本更低、性能更好的動力調諧陀螺儀研制成功，20 世紀 70 年代開始，第三代戰(zhàn)斗機(F-15、F-16 和 Su-27 等)裝備的導航系統大多為動力調諧陀螺儀基系統，例如，美國 F-16 戰(zhàn)斗機裝備的基爾福特 Gyroflex 動力調諧陀螺儀慣導系統以及 F-15 戰(zhàn)斗機上裝備的利頓 LN30 裝備。

    美國現役主流戰(zhàn)機包括 F-22 和 F-35 等，基本采用環(huán)形激光陀螺儀捷聯式慣導系統。20 世紀 80 年代中后期，環(huán)形激光陀螺儀捷聯式慣性導航系統已達到了中等精度性能要求，系統可靠性高、壽命長，系統體積、質量和成本僅為同等性能水平的平臺慣性導航系統（動力調諧陀螺儀）的 1/2 或 1/3。目前現役主流戰(zhàn)機基本使用環(huán)形激光陀螺儀捷聯式慣性導航系統，如諾格公司的 LN100G 裝備于 F-22 和 F-35 戰(zhàn)斗機等。

    最新數據顯示，目前我國空軍二代殲擊機及強擊機（J-7、J-8、Q-5）仍有 591 架，三代機（J-10、J-11、J-15）數量僅有 634 架。從戰(zhàn)機代系結構上看，二代與三代戰(zhàn)機數量大致相等，另有 40%左右的二代機及早期三代機已面臨退役，急需新型戰(zhàn)機填補數量空缺。預計，未來我國空軍二代機將逐步退出戰(zhàn)備序列，主戰(zhàn)機型將以三代機為主逐漸向四代機過渡。

    未來激光陀螺儀、光纖陀螺儀在我國軍用飛機市場前景廣闊。相比于美國，我國不僅在戰(zhàn)機數量上有巨大差距，在飛機代數也有明顯差距，目前我國仍有一半的戰(zhàn)斗機為二代機，二代機大多數采用機電陀螺儀慣導系統，隨著殲-7、殲-8 等機型的陸續(xù)退役，機電陀螺儀慣導未來也將逐漸被淘汰。對標美國三代機、四代機的裝備情況，未來我國新增軍用飛機將逐步采用激光和光纖陀螺儀慣導系統。

我國各式在役軍用飛機數量

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我國仍有大量的二代機

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    2、精確制導武器領域的發(fā)展情況分析

    慣性技術是導彈和制導彈藥最常采用的制導技術之一。精確制導武器主要包括精確制導導彈、精確制導彈藥和水下制導武器三大類。慣導是制導導彈和彈藥最常采用的導航技術，而水下制導武器通常采用聲自導技術、尾流自導技術和線導技術。精確制導導彈與彈藥主要區(qū)別在于：導彈依靠自身動力系統和導引、控制系統飛向目標，而精確制導彈藥自身無動力裝置，其彈道的初段和中段需要借助火炮、飛機等載體進行投擲。

    目前，慣性制導已普遍裝配在我國空空導彈、巡航導彈和彈道導彈等領域，根據精度不同，系統單價在十萬到幾百萬左右?？湛諏椃矫?，我國霹靂系列空空導彈從霹靂 10 開始已全部裝備慣導系統，其制導方式為慣導加末段紅外成像制導，慣導系統僅發(fā)揮輔助導航作用，預計系統單價為十萬左右；戰(zhàn)略級導彈，包括陸基巡航導彈、洲際及遠程彈道導彈，通常配備高精度機電陀螺儀慣導或者激光慣導，系統單價在百萬元以上；中短程導彈方面，主要配套激光慣導或者光纖慣導，系統單價在百萬元左右。

    制導系統一般占導彈成本的四成左右。制導系統成本占導彈成本的比例取決于導彈類型和制導功能技術，但隨著制導系統技術的發(fā)展，制導精度不斷提升，價值量占比也有逐年增加的趨勢。例如，防御系統導彈，導引頭和控制系統由于技術水平先進，結構更為復雜，占到整體導彈成本的 40%以上。通過對美國導彈的成本分析，制導系統一般占導彈總成本中的四成左右。

    導彈和制導炸彈領域慣性導航系統市場空間約為 68 億元。根據《2010 年中國的國防》白皮書，我國國防費主要由人員生活費、訓練維持費和裝備費三部分組成，每一部分大概占總支出的 1/3。目前，我國部隊正在進行國防現代化建設，裝備支出比例可能有所提升。按照 2018 年國防支出 35%為裝備支出計算，裝備經費約為3874.5 億人民幣。參照美國導彈和彈藥申請經費占總采辦經費的 8.7%，預計我國目前各類導彈市場規(guī)模約為 340億元，制導系統約占總成本的 40%，導彈武器制導系統的市場空間為 136 億元左右。慣性技術作為導彈和制導彈藥中最常采用的制導技術之一，其在制導系統中所占比例預計為 1/2，預計，慣性導航系統在導彈和制導炸彈領域的市場空間約為 68 億元。

2018 年我國國防支出預算約 11070 億元

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2019 年美國導彈預算支出占裝備費用比例為 8.7%

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    3、航天領域的發(fā)展情況分析

    慣性導航系統在航天領域的應用可以分為兩方面：一是用于衛(wèi)星和載人飛船等航天器的姿態(tài)穩(wěn)定，二是用于運載火箭的導航、控制等。

    對于衛(wèi)星、載人飛創(chuàng)等航天器星來說，慣性技術主要用于姿態(tài)穩(wěn)定，包括用于測量姿態(tài)的陀螺儀和用于穩(wěn)定的慣性執(zhí)行系統。由于衛(wèi)星對慣性儀器要求其具有長壽命和高可靠性，全固態(tài)的光纖陀螺儀比機電陀螺儀有著更顯著的優(yōu)勢，因此國內衛(wèi)星搭載的慣導系統正逐漸用光纖陀螺儀替代傳統的機電陀螺儀。一般來說，一顆衛(wèi)星通常需要 1~2 個慣性導航系統（對應 3~6 個陀螺儀），同時會有一顆備用衛(wèi)星，再考慮研制、設計、測試等過程的需求，因此每顆衛(wèi)星計劃至少需求 3~6 個慣性導航系統。

    對于運載火箭，我國神舟三號之前采用氣浮陀螺儀平臺慣性導航系統，神舟三號后的運載火箭采用 2 套撓性陀螺儀捷聯慣性測量單元，目前我國運載火箭采用激光慣導和光纖慣導相結合的方式對運載火箭進行導航、指導和控制。對于每次航天器發(fā)射，火箭上都要搭載兩個慣性測量單元，而在研制、測試等過程中，至少也需要兩個慣性測量單元，保守估計，每次運載火箭發(fā)射至少需要裝備 4 個以上的慣性測量單元。

    航天慣導市場空間約 6.24 億。2017 年我國航天器發(fā)射次數為 18 次，航天器發(fā)射數量為 34 次，按運載火箭和衛(wèi)星均需求 4 個慣性測量單元，則每年至少需求 208 套慣性測量單元，按照每套 300 萬元計算，每年市場空間約為 6.24 億。

我國航天器發(fā)射數量和次數

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    4、 地面裝甲車輛領域的發(fā)展情況分析

    慣導系統一方面可以為火炮提供航向角和姿態(tài)角，另一方面可以協助裝甲部隊在衛(wèi)星導航失效的條件下快速準確移動到指定位置參與戰(zhàn)斗。以輪式自行火炮為例，慣導系統可以為火炮提供航向角和姿態(tài)角，以便火炮結合目標信息、彈道條件、氣象條件以及地形條件解算射擊諸元，同時也可以為行軍機動、陣地轉移提供位置信息，如我國 PLZ-45 自行火炮即安裝了慣導系統。

    根據海外媒體中國陸軍未來基本作戰(zhàn)單元是合成營，一個合成營大約擁有 2 個坦克連和 2 個機械化步兵連，即 1 個合成營大約擁有 29 輛主戰(zhàn)坦克；以 1 個重裝合成旅擁有 2 個重裝合成營計算，全旅擁有 58 輛主戰(zhàn)坦克。

    根據美國公布的資料來看，中國陸軍已有 600 輛 99 系列主戰(zhàn)坦克大約可以裝備 10 個重裝合成旅，按照 13 個集團軍每個集團軍 2 個重裝合成旅計算，因此中國陸軍至少還需要再裝備 16 個重裝合成旅，相應就需要生產接近1000 輛 99 系列主戰(zhàn)坦克。鑒于新輕坦剛開始量產而已有的 99、96 系列坦克已列裝多年，因此預計多種型號的坦克將錯峰配置，按照陸軍 2035 年前完成信息化和現代化建設的目標，預計每年 99、96 系列以及新輕坦等主戰(zhàn)坦克的產量可達 180 輛。

    中國陸軍合成旅的中型旅規(guī)模與美軍斯特賴克作戰(zhàn)旅相當，其裝備都以各型 8×8 輪式步兵戰(zhàn)車為主，裝備的各種車輛全部采用輪式，預計，三大主要 8×8 輪式裝甲步兵型（步兵戰(zhàn)車、裝甲突擊車以及裝甲輸送車）的需求量至少為：13（集團軍）×2（中型合成旅）×4（合成營）×（31+15+7）（步兵戰(zhàn)車+裝甲突擊+裝甲輸送車）=5512 輛，預計每年新列裝數量約為 1000 輛。

    每年陸軍裝甲車輛慣導系統的市場空間約 8.72 億元。除主戰(zhàn)坦克和裝甲步兵車輛外，我國目前已有牽引火炮、自行火炮和自行火箭炮車等裝甲車輛裝備也將進入更新換代過程，預計未來裝備支出增速略高于軍費支出，按照每年 10%計算，則每年更換數量約為 1000 輛，陸軍各類裝甲車輛每年列裝數量總計約為 2180 輛，按照每套慣導系統 40 萬元計算，每年市場空間約為 8.72 億元。

外媒報道的中國陸軍的主要裝備數量

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外媒報道的美國陸軍的主要裝備數量

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外媒報道的俄羅斯陸軍的主要裝備數量

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    目前，陸用慣導主要有兵器工業(yè)集團旗下的導控所、北方導航所提供。目前我國新式坦克裝備安裝中低精度的光纖陀螺儀慣導系統，由于地面作戰(zhàn)平臺對導航精度需求較低，且隨著 MEMS 陀螺儀精度的提高，未來可能將被成本更低的 MEMS 慣導系統所替代。

    5、海軍艦船領域的發(fā)展情況分析

    保障艦船的航海安全?，F代艦船出海訓練、執(zhí)行任務非常頻繁，并且出海時間較長。為保障艦船的航海安全，要求作為艦載主要導航設備的慣性導航系統在長時間內保持高精度，對可靠性等也提出了更高要求。艦艇激光慣導系統能夠在測速設備配合下自主工作，提供艦艇位置、速度以及航向、姿態(tài)、姿態(tài)角速度等信息，與基于外部信息的精確定位設備組合工作，對慣導的誤差和誤差源進行校正，其可靠性和適用性得到大幅提升，在惡劣的海洋環(huán)境中能夠完全正常工作，滿足艦艇長時間航海安全要求艦載武器裝備的作戰(zhàn)使用。對于艦載武器，初始對準狀態(tài)將直接影響其命中精度。艦艇激光慣導由于采用了旋轉調制、自適應速度阻尼等一系列先進技術，能確保其在長時間內保持在高精度工作狀態(tài)，完全滿足作為武器系統傳遞對準過程中的精度要求，可以為艦載武器提供高精度的初始對準狀態(tài)。

    目前美國海軍戰(zhàn)術攻擊型核潛艇和水面艦船等艦船對于慣性導航的精度要求為戰(zhàn)術級，主要裝備激光捷聯式慣導；彈道導彈核潛艇的精度要求為戰(zhàn)略級，裝備靜電陀螺儀慣導。美國艦船用慣導從液浮平臺式慣導發(fā)展為激光捷聯式慣導，目前 AN/WSN-7 系列激光陀螺儀慣導系統已經裝備美國海軍除彈道導彈核潛艇以外的所有艦艇，該系統在沒有 GPS 輔助信息的情況下能夠提供 14 天的導航能力。每艘艦艇都安裝了兩套系統，共計有 130艘水面艦船和 62 艘潛艇，其中包括 4 艘俄亥俄級巡航導彈核潛艇、4 艘弗吉尼亞級核動力攻擊潛艇，11 艘核動力航母、26 艘導彈巡洋艦和 49 艘導彈驅逐艦等。

    我國海軍艦船慣導系統每年市場空間約為 4.8 億元。目前，我國海軍裝備各類作戰(zhàn)艦艇約為 260 艘，每艘艦艇裝備 2 套慣導系統，整體需求數量為 520 套左右，按照慣導系統使用壽命 4 年計算，每年慣導系統存量替換市場約為 130 套；同時，我國每年新增大型水面艦艇和潛艇約 15 艘，預計每年艦載慣性導航系統需求為 30套，合計需求 160 套，按照每套慣導系統 300 萬元計算，海軍艦船慣導系統每年市場空間約為 4.8 億。

    目前我國主流艦艇慣導系統為液浮陀螺儀平臺式，未來將逐步更換為激光陀螺儀捷聯式慣導。2011 年之前，我國主流艦艇慣導產品全部是液浮陀螺儀平臺式慣導，隨著我國激光陀螺儀慣導系統技術的成熟，未來我國主要新型艦艇裝備將和美國海軍一致，逐漸更換為激光陀螺儀捷聯式慣導

    （二）、民用市場應用場景豐富，需求滲透逐步提升

    1、無人機領域的發(fā)展情況分析

    通過利用慣性器件及捷聯慣性導航技術，可以為無人機提供精確的速度、位置和姿態(tài)等信息，從而實現其精確的導航定位和姿態(tài)控制。目前無人機在軍事領域的應用最為成熟，同時隨著人們對無人機認知程度的加深．其在遙感測繪、邊海防、森林防火、管道巡線、應急救災、警務執(zhí)法等民用領域呈現出迅猛的發(fā)展態(tài)勢。

民用無人機行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長

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2025 年中國民用無人機細分領域市場規(guī)模展望

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    我國民用無人機市場將繼續(xù)保持高速增長。根據預測，我國民用無人機產品銷售和服務總體市場規(guī)模 2018 年有望達到 110.9 億元，到 2020 年將達到 465 億元，2025 年將達到 750 億元；其中，航拍及娛樂仍是最大的應用領域，市場規(guī)模有望達 300 億元。未來無人機領域的慣性導航產品將充分受益于無人機市場的高速增長，成為民用市場重要增長點之一。

    2、石油勘探領域的發(fā)展情況分析

    慣性技術在資源勘探中，主要用于測量井身軌跡和鉆頭的實際位置，從而保證井深達到預定位置。隨著石油資源日益枯竭，勘探和開發(fā)情況愈加復雜，因此就需要精度更高、性能更加可靠的石油測斜儀器。而慣性技術的應用，使得這種要求得以滿足，通過采用高精度、高分辨率的慣性及磁傳感器來精確測量鉆井過程中井斜角、方位角及工具面角等工程參數，從而實現井身軌跡與鉆頭位置的實時監(jiān)測。

    2017 年，世界石油需求同比增長 160 萬桶/日，石油供應同比增長 60 萬桶/日，世界石油市場基本面由 2016 年的供應過剩 70 萬桶/日轉為缺口 30 萬桶/日。

2000-17 年全球石油供需基本面與國際油價

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    2017 年石油和天然氣固定資產投資完成額觸底回升。2014 年至 2015 年油價的下跌，使得我國主要石油和天然氣生產企業(yè)均降低了國內油田的勘探與開采，通過提高國際原油采購降低自身運營成本，從而減少了對石油勘探開采設備的市場需求。隨著 2016 年油價觸底回升，2017 年我國石油和天然氣固定資產投資完成額觸底回升，同比增長 13.9%。今年 1 月至 7 月，完成額累計同比增長 10.7%，石油和天然氣資源勘探開發(fā)和設備投資進一步好轉。

2017 年石油和天然氣固定資產投資完成額觸底回升

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    2011 年，基于慣性技術的石油測斜儀銷售額約為 18 億元，占石油測斜儀銷售額的 70%。按照近幾年石油和天然氣固定資產投資完成額的增速推算，不考慮慣性技術石油測斜儀占比的提高，2017 年市場空間約為16 億左右。隨著油價回暖，石油和天然氣資源勘探開發(fā)和設備投資進一步好轉，基于慣性技術的石油測斜儀市場未來有望回暖。

    3、電子路考領域的發(fā)展情況分析

    智能化電子路考系統是一套集計算機技術、自動控制、衛(wèi)星定位、慣性導航及數字化通信技術為一體的綜合性考試設備系統。該系統通過安裝在車上的陀螺儀、慣性導航及衛(wèi)星定位系統等設備實時監(jiān)測車輛的行駛軌跡和運行姿態(tài)，以及超、會車過程中的車輛相對位置等數據信息，從而實現對考試全過程的精確判分，擯棄了傳統人工考試的隨意性．保證了考試結果的客觀公正性。

    隨著經濟的快速發(fā)展，我國車輛數量迅猛增加。截至 2017 年底，我國汽車保有量達 2.02 億輛，同比增長11.85%，駕駛人總數為 3.42 億人，同比增長 10.32%。截至 2018 年 2 月 9 日，我國共有 2876 個縣級行政區(qū)劃，按照每個縣級區(qū)劃有一個車管所計算（假設縣級車管所在科目二考試時具有 10 輛考試車、在科目三考試時具有10 輛考試車），約有 5.7 萬輛考試車；截至 2017 年 6 月底，我國共有駕校 16743 所，教練車達 75 萬輛左右。按每套系統單價 7000 元，有 10%的教練車安裝了智能駕考系統計算，則市場空間約為 9.24 億。對于智能駕考系統來說，其使用壽命一般為 3-5 年，以此估算每年駕考系統使用空間約為 2.3 億左右。

    汽車保有量穩(wěn)步上升

2010-2017國內汽車保有量（億輛）

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汽車駕駛人數穩(wěn)步上升

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駕考系統考試車及教練車需求估算

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駕考系統市場規(guī)模估算

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    4、移動通信領域的發(fā)展情況分析

    “動中通”是指通過天線基座對天線進行動態(tài)調整，使平臺保持和通訊衛(wèi)星相對穩(wěn)定的狀態(tài)，從而保證通訊質量。慣性傳感器是動中通的核心部件，在車輛運動過程中根據慣性測量信息自動控制天線的方位、仰角和極化角，確保天線的波束中心始終精確指向衛(wèi)星，使系統在靜態(tài)、高速、高動態(tài)下均可穩(wěn)定運行，具有很高的機動性和靈活性。“動中通”共分四類：車載、船載、機載和全自動便攜站等產品，主要應用于應急通信、移動辦公、電視臺現場直播、航空寬帶、商船通信、軍用通信、游艇、漁船等領域

    動中通整體市場空間估計在 72 億以上。慣性技術在軍民市場應用前景與展望中的數據顯示，2010 年，我國動中通系統的市場需求為 500 套/年，2011 年達到 800 套/年。車載動中通的需求來自于軍隊、公安和武警以及縣級以上的政府應急管理部門（包含政務、地震、水利、交通等）。截至 2018 年 2 月 9 日，我國共有 2876 個縣級行政區(qū)，大約有近 3000 只武警中隊、3000 個縣級公安局和 1800 個政府應急管理部門（包含政務、地震、水利、交通等），若每個部門配置 2 個車載動中通設備，則市場需求達 1.5 萬套；船載動中通需求來自于海警、海監(jiān)船，根據統計，中國海警有 370 艘艦船，海監(jiān)有 400 余艘執(zhí)法船，則市場空間也有近千套。數據顯示，動中通單價約為 30~60 萬/套，按照 45 萬/套計算，整體市場空間在 72 億以上。

    5、高速鐵路領域的發(fā)展情況分析

    慣性技術是高速鐵路檢測中普遍采用的技術方法之一。高速鐵路出現后，如何快速、準確地判斷軌道是否發(fā)生型變、損失、路基是否沉降變得尤為重要，而基于慣性技術的路軌檢測車則可以自動地測量軌道高低、軌向、水平、扭曲和軌距等軌道不平順度以及軌道損傷等。因此，軌檢小車一方面可用于鐵路鋪設，另一方面可以完成鐵路的日常養(yǎng)護以及維修等。

    我國高速鐵路軌道檢測設備與發(fā)達國家相比有所滯后。作為全世界第一高鐵大國，我國仍主要沿用過去的鐵路檢測設備，難以適應高速鐵路發(fā)展的需要；而國外進口的軌道檢測設備價格昂貴，以進口的 GEDO_CE 軌檢小車為例，平均價格約為 140 萬/套，且供貨數量、供貨周期都難以得到保障。

    未來三年軌道檢車小車需求約為 625 輛，平均每年市場空間約為 1.77 億左右。根據我國中長期鐵路規(guī)劃，預計到 2020 年我國高速鐵路里程將達到 3 萬公里。截至 2017 年底，現有高速鐵路里程為 2.5 萬公里，未來三年將新增 0.5 萬公里的高速鐵路。根據相關鐵路建設數據顯示，平均每建設 40 公里高鐵需要一輛軌道檢測小車，則未來三年大約需要 125 輛。按照每 60 公里高鐵需要一輛軌道小車進行維護，則 3 萬公里需要 500 輛。未來三年大約需要 625 輛軌道檢測小車，按照小車出廠價 85 萬/輛計算，平均每年市場空間約為 1.77 億。

預計 2020 年高鐵里程達到 3 萬公里

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高鐵動車組數量穩(wěn)步上升

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    預計，未來三年基于慣性技術的供電弓網檢測設備的市場空間在 1.5 億至 2.0 億左右。根據國家鐵路局《2017 鐵路統計公報》數據，2017 年我國在運動車組為 2935 標準組，列車為 23840 輛。不考慮行車密度增加，則 2018~2020 年我國仍需新增動車組 587 組=3/（3-0.5）*2935-2935。若考慮行車密度增加，保守預計 2020年每公里高鐵動車組為 0.125 組，則新增數量為 815 組。預計，每輛高鐵上配備一個光纖慣導，大致單價在 20-30 萬左右，未來三年市場空間在 1.5 億至 2 億左右。

    6、 民用飛機領域的發(fā)展情況分析

    對于民用飛機，慣性技術主要作為 GPS 的補充導航手段，多用于航向姿態(tài)測量，要求低壽命周期成本。民用飛機航路較為固定，且飛行環(huán)境比較平穩(wěn)，一般來說主要依賴全球定位系統(GPS) 和地面導航設備，慣導系統只是作為一種補充手段。因此，對于民用飛機，慣性導航系統的經濟性和可靠性因素占比較重，價格低、精度低、使用周期長的慣導系統更適合民用飛機。

    目前，民機機型主要配置的是激光陀螺捷聯慣性導航系統。20 世紀 80 年代中后期，環(huán)形激光捷聯慣性導航系統開始大量裝備民機，主要民機機型均配置了這種設備。目前，為民用飛機提供環(huán)形激光陀螺儀的公司主要為霍尼韋爾和諾格，如霍尼韋爾公司的 Laseref 系列慣性基準單元(IRU)，配套波音 737-300/400/500、747-400、757、767、787 及空客公司 A310、A300-600，以及巴西 Embraer170/175/190/195 等。諾格公司的激光捷聯慣性基準系統 LTN90-100 用于 A300-600 及俄航的伊爾 96-300 客機；LTN92 用于波音 747、麥道 DC10、灣流Ⅱ/Ⅳ等；LTN101 用于包括 A320、A330 和 A340 在內的多種客機和貨運飛機等。

商飛、波音預計 2017-2036 年我國噴氣式客機和渦扇支線客機市場。

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    由于光纖陀螺可靠性更高、壽命更長、成本更低，部分新機型準備采用光纖陀螺慣導系統。與當前環(huán)形激光陀螺技術相比，光纖陀螺技術所帶來的更高的可靠性、更長的壽命對于民用飛機導航市場格外重要。諾格公司的 MEMS 加速度計和 FOG 基慣性基準單元 LTN101E 被 A380 飛機選用，FOG 構成的姿態(tài)航向參考系統(ARHS)LCR92μ大量裝備支線飛機如多尼爾 328、隼 20 及灣流 G 等，以及 S-76、S-92 和貝爾 412 直升機。

    隨著我國民用飛機產量和國產化比例的提高，未來 20 年民用飛機慣導需求有望達到 2500 套。預計 2017~2036 年我國將需求單通道噴氣式客機 5475 余架，渦扇支線客機 1097 架。截至 2018 年 5月，單通道噴氣式客機 C919 訂單達 815 架，渦扇支線客機 ARJ21 訂單達 453 架。預計，C919 未來 20 年產量有望達到 2000 架，ARJ21 產量達到 500 架，則國內民用飛機慣導需求將達到 2500 套

    7、消費電子和汽車領域的發(fā)展情況分析

    社會層面，自動駕駛可以給社會帶來良好的效益，激發(fā)消費者興趣、提升接受度。根據調查，中國消費者對自動駕駛技術保持了較高的興趣和接受度，其中很大一部分原因是自動駕駛可以減少交通事故發(fā)生率、降低傷亡，同時也可以提升通行效率。

消費者對不同級別自動駕駛汽車的感興趣比例

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    技術層面，新技術的發(fā)展為自動駕駛技術賦能。人工智能技術如深度神經網絡的機器學習算法讓車輛對周邊物體的探測和分類能力大幅提高，傳感器數據的融合也變得更準確；5G 的高帶寬、低延遲、大容量數據傳輸特性可以為自動駕駛海量數據傳輸提供解決方案。這一系列新技術的發(fā)展為自動駕駛的發(fā)展提供了基礎。

    在政策、技術發(fā)展、社會需求等多維度因素的推動下，中國有望成為全球最大的智能汽車市場。根據基業(yè)常青經濟研究院發(fā)布的《汽車如何走進智能時代》報告的估計。預計至 2030 年，汽車傳感器市場規(guī)模將達到 2077 億元，2017 年至 2030 年 CAGR 為 19%；由此推算國內智能駕駛市場規(guī)模至 2030 年有望達到 4154 億元。

國內智能駕駛市場規(guī)模趨勢

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    MEMS 慣性傳感器全球市場規(guī)模約 50 億美元左右，下游主要應用領域為消費電子和汽車。根據預計到 2018 年，全球 MEMS 行業(yè)的產值將突破 220 億美元，其中 MEMS 慣性傳感器約占 MEMS 行業(yè)總規(guī)模的 23%，預計將在 50 億美元左右，主要應用領域為消費電子和汽車。低精度 MEMS 慣性傳感器通常用在消費電子類產品上。這類產品包括手機、游戲機、無線鼠標、數碼相機、硬盤保護器、智能玩具、計步器等等，主要用來進行加速度、傾斜、振動和轉動測量。如智能手機中的加速度傳感器，當用戶拿著手機運動時，會出現上下擺動的情況，這樣可以檢測出加速度在某個方向上來回改變，通過檢測改變的次數，從而實現計步功能。

MEMS 傳感器在全球消費電子和汽車領域市場規(guī)模

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    預計，2020 年我國 MEMS 慣性傳感器市場將達到 150 億。2015 年中國 MEMS 傳感器市場規(guī)模為 308 億元人民幣。預計未來 5 年中國 MEMS 傳感器年復合增長率在 20%左右，到 2020 年市場規(guī)模將近 650 億元。假設慣性傳感器依然占據 23%的市場份額，則 2020 年我國慣性傳感器市場將接近 150 億。

    根據估計，慣性傳感器 IMU 的 2018 年的全球市場空間為 1.6 億美元，到 2022 年將達 9 億美元。慣性導航傳感器價格一般是慣性導航系統的 1/5，由此測算慣導系統的全球市場空間在 2018 年為 8 億美元，至 2022 年為 45 億美元，對應 2018-2022 年 CAGR 為 54%。

自動駕駛市場規(guī)模

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