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报告介绍

2020年中国惯性导航系统(INS)市场全景调研分析预测

 

惯性导航系统(INS)是一种自主式的导航设备,能连续、实时地提供载体位置、姿态、速度等信息;特点是不依赖外界信息,不受气候条件和外部各种干扰因素。惯性导航及控制系统最初主要为航空航天、地面及海上军事用户所应用,是现代国防系统的核心技术产品,被广泛应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等国防领域。随着成本的降低和需求的增长,惯性导航技术已扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域,甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。

不同领域使用惯性传感器的目的、方法大致相同,但对器件性能要求的侧重各不相同。从精度方面来看,航天与航海领域对精度要求高,其连续工作时间也长;从系统寿命来看,卫星、空间站等航天器要求最高,因其发射升空后不可更换或维修;制导武器对系统寿命要求最短,但可能须要满足长时间战备的要求。涉及到军事应用等领域,对可靠性要求较高。

惯性导航系统是一种自主式的导航方法,它完全依靠载体上的设备自主地确定载体的航向、位置、姿态和速度等导航参数,而不需要借助外界任何的光、电、磁等信息。惯性导航是一门涉及精密机械、计算机技术、微电子、光学、自动控制、材料等多种学科和领域的综合技术。其基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度、角加速度,将它对时间进行一次积分,求得运动载体的速度、角速度,之后进行二次积分求得运动载体的位置信息,然后将其变换到导航坐标系,得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。

惯性导航系统分类

分类名称

基本含义

特点

捷联式惯性导航系统

可直接装在飞行器、舰艇、导弹等需要导航信息的主体上,用计算机把测量信号变为导航参数的一种导航技术。

系统体积小、重量轻、成本低、维护方便。

解析式惯性导航系统

解析式惯性导航系统是平台稳定在惯性空间的惯性遵循系统。

优点:直接模拟导航坐标系,计算简单,能隔离载体的角运动,系统精度高。

缺点:结构复杂,体积大,制造成本高。

半解析式惯性导航系统

半解析式惯性导航系统又称当地水平惯导系统,有一个三轴稳定平台,

台面始终平行当地水平面。

优点:隐蔽性好、不受外界电磁干扰;可长时间地工作于空中、地球表面乃至水下;导航信息连续性好、噪声低;数据更新率高、短期精度和稳定性好。

缺点:时间越长,定位误差越大;设备的价格昂贵。

主要企业及产业链分析:目前,全球惯性技术开发分为四个层次,我国居第三层次,具备部分研发能力。根据美国国防部的统计数据,美国防部把从事惯性技术领域研究和开发的国家分为4个层次:属于第一层次的有美国、英国和法国,完全具备自主研究和开发惯性技术能力;属于第二层次的有俄罗斯、德国、以色列和日本,具备大部分自主研发能力;属于第三层次的有中国、澳大利亚、加拿大、瑞典、乌克兰,具备部分研发能力;属于第四层次的有韩国、印度、巴西、朝鲜、瑞士、意大利等,具备较为有限的惯性技术研发能力。

上游行业方面,惯性导航产业链主要分为器件制造、模块组装和软件设计两个层级。在产业链上游,惯导系统元器件主要包括电子元器件、惯性器件和其他参考信息设备;产业链中游主要产品包括信息采集处理模块、测量单元模块和卫星测姿模块,以及对各模块进行系统集成和软件设计。

国内具备惯性传感器研究和制造实力的多集中在军工企业,民营企业主要参与中游惯导系统设计和制造。目前,具备惯性传感器制造能力的企业主要有中航六一八所、航天三十三所、航天十三所、航天电子、耐威科技等,多为军工企业。具备惯导系统制造能力的企业包括航天三十三所、航天十三所、中航六一八所、航天电子、航天七零四所、耐威科技、西安晨曦、中星测控和星网宇达等,民营企业多集中在中游惯导系统设计和制造上。

下游市场方面,惯性导航系统应用于各类武器装备。在军用飞机、精确制导武器、地面装甲车辆、海军舰船等各类武器装备中,惯性导航是不可或缺的导航系统,打破了卫星定位系统受制于天气、地理位置等因素的限制,能够实现全天候、全地形的自助导航,满足各类武器装备在复杂战场环境下的作战需求。民用领域应用场景丰富。民用市场对惯性导航系统的需求场景较为丰富,主要集中于石油勘探、移动通信、高速铁路、民用飞机、无人机、消费电子和汽车等领域。

市场规模:近几年,据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国惯性导航系统(INS)市场研究及投资建议预测报告》统计数据显示:我国惯性导航系统行业市场规模快速增长,从2014年的94.9亿元增长到了2019年的173.9亿元。

2014-2019年中国惯性导航系统行业市场规模现状分析

2020年中国惯性导航系统(INS)市场全景调研分析预测

数据统计:中金企信国际咨询

惯性导航产业属于国家鼓励发展的高技术产业和战略性新兴产业。目前,惯性导航产品已广泛用于军事、民用领域,如舰艇船舶、航空飞行器、航天飞机、制导武器、陆地车辆、机器人等装备装置。2019年我国惯性导航系统行业规模173.9亿元,其中,军用惯性导航系统市场规模142.4亿元,占比81.89%;民用惯性导航系统市场规模31.5亿元,占比18.11%。

2014-2019年中国惯性导航系统行业细分领域规模分析

2020年中国惯性导航系统(INS)市场全景调研分析预测

数据统计:中金企信国际咨询

 

按需求产品分,2019年激光惯性导航系统规模约54.96亿元,近年来激光惯性导航系统占我国惯性导航系统市场规模总量的31%左右;光纤导航系统60.38亿元,我国光纤惯导系统产品应用以军工领域为主;MEMS惯导系统54.96亿元。

MEMS惯性导航技术具有小型化、低成本等优势,在过去数十年内得到了迅速发展,在无人系统领域内得到了越来越多的应用,其作为未来惯性导航的主要发展方向,正在展现出强大的潜力以及良好的应用前景。

2014-2019年中国惯性导航系统行业细分产品规模现状分析


2014年

2015年

2016年

2017年

2018年

2019年

MEMS惯性导航系统

29.94

33.98

37.35

43.65

50.93

58.56

光纤惯性导航系统

35.73

38.93

42.42

47.17

53.92

60.38

激光惯性导航系统

29.23

32.69

36.63

41.38

48.45

54.96

数据统计:中金企信国际咨询

 

伴随着计算机技术、信息技术、微电子技术、新材料、新工艺等高新技术的不断进步,我国已经基本具备了研制生产高、中、低精度惯性仪表及系统的能力和条件,惯性技术应用产品的规模和需求均快速增长。随着光纤惯性器件及MEMS惯性器件的发展,惯性导航系统应用从国防科技领域逐步扩大到石油勘探、智能交通、移动卫星通信、铁路轨道测量、海洋工程等民用领域。我国惯性导航系统产品民用市场呈现快速增长的趋势,一方面在原有应用领域正呈现不断纵向深化的趋势;另一方面地下管线测绘、室内外无缝导航、移动测量、地质灾害监测、消费电子等新兴应用领域不断涌现,横向扩张趋势明显,预计中国惯性导航系统行业市场规模将不断增长,预计到2026年将达到481.7亿元。


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