前言

導(dǎo)航與位置服務(wù)作為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，已成為全球各國(guó)科技創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域，戰(zhàn)略地位不斷顯現(xiàn)。隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全面建成，導(dǎo)航定位、地理信息、測(cè)繪遙感作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心產(chǎn)業(yè)，已成為推動(dòng)我國(guó)信息化建設(shè)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基石，自主可控的位置服務(wù)能力為加快建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

現(xiàn)代工業(yè)與社會(huì)化的高速發(fā)展造就了大量復(fù)雜的非暴露空間環(huán)境，據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類日常生活中70%-90%時(shí)間處于非暴露空間。非暴露空間精準(zhǔn)定位技術(shù)和高精度空間位置信息能夠提供虛實(shí)交融的現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字化投射，必將帶來(lái)更多消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域不同業(yè)務(wù)服務(wù)的智能化需求，“乘數(shù)效應(yīng)”“指數(shù)效應(yīng)”的產(chǎn)業(yè)規(guī)模未來(lái)可期。

           在此背景下，賽迪研究院電子信息研究所撰寫(xiě)了《非暴露空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》。白皮書(shū)承接2021年《非暴露空間導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)分析報(bào)告》，系統(tǒng)梳理了非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，總結(jié)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、分析發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)向、應(yīng)用場(chǎng)景和創(chuàng)新應(yīng)用案例進(jìn)行了深入闡述，分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題并提出若干措施建議，以期為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和行業(yè)管理提供參考。如有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)指正。

一、非暴露空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

(一)發(fā)展背景

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是支撐我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。高精度時(shí)空信息已成為國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、智慧社會(huì)發(fā)展依賴的核心基礎(chǔ)之一。黨的二十大報(bào)告對(duì)近年來(lái)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展予以肯定，“一些關(guān)鍵核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，載人航天、探月探火、深海深地探測(cè)、超級(jí)計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航、量子信息、核電技術(shù)、大飛機(jī)制造、生物醫(yī)藥等取得重大成果，進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列?！?span>習(xí)近平總書(shū)記在聯(lián)合國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)（ICG）第十三屆大會(huì)賀信中指出，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要信息保障；我國(guó)要在2035年前建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系?！?/span>“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》明確提出，要建設(shè)高速泛在、天地一體、云網(wǎng)融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施，積極穩(wěn)妥推進(jìn)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)升級(jí)，加快布局衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。導(dǎo)航定位、地理信息、測(cè)繪遙感作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心產(chǎn)業(yè)，已成為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字化治理、數(shù)字生態(tài)構(gòu)建的重要基石，自主可控的位置服務(wù)能力為航天強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

技術(shù)產(chǎn)業(yè)變革迸發(fā)新機(jī)遇，高精度時(shí)空信息作為重要的載體持續(xù)賦能千行百業(yè)。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展與深度融合，“無(wú)人經(jīng)濟(jì)”等新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式持續(xù)迸發(fā)，位置數(shù)據(jù)已成為智能化時(shí)代不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)信息。高精度定位技術(shù)與時(shí)空信息作為物聯(lián)網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò)的底層基礎(chǔ)，憑借其廣泛的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性與應(yīng)用服務(wù)的大眾化特征，已在智能制造、交通運(yùn)輸、公共安全等行業(yè)領(lǐng)域及通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面深度應(yīng)用、規(guī)?；l(fā)展，逐漸滲透于日常生活，持續(xù)賦能千行百業(yè)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。非暴露空間位置數(shù)據(jù)作為位置大數(shù)據(jù)的重要組成，是信息交換共享與協(xié)同應(yīng)用的重要載體，有助于實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一位置信息基礎(chǔ)下的規(guī)劃、布局、分析和決策，高精度定位技術(shù)成為智慧城市、建筑信息模型（BIM）、城市信息模型（CIM）不可或缺的支撐技術(shù)，保障產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

室外定位增速放緩，非暴露空間導(dǎo)航與位置服務(wù)成為新的增長(zhǎng)極。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，是我國(guó)重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施，基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）的室外定位技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)已趨于成熟?，F(xiàn)代工業(yè)與社會(huì)化的高速發(fā)展造就了大量、復(fù)雜的非暴露空間環(huán)境，基于位置服務(wù)的大量需求與應(yīng)用逐漸從暴露空間轉(zhuǎn)至非暴露空間。由于地下、建筑物內(nèi)等非暴露空間的環(huán)境遮擋、信號(hào)衰減及屏蔽，衛(wèi)星信號(hào)無(wú)法直接接收使用，GNSS定位技術(shù)難以提供可靠的非暴露空間導(dǎo)航與位置服務(wù)，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電磁信號(hào)傳播非平穩(wěn)、資源分布易變化、定位精度要求高、位置服務(wù)高并發(fā)的非暴露空間產(chǎn)業(yè)需求日益增長(zhǎng)。泛在、精準(zhǔn)、連續(xù)、智能的非暴露空間導(dǎo)航與位置服務(wù)成為亟待拓展的領(lǐng)域。泛在即在復(fù)雜的非暴露空間環(huán)境中依然能夠?qū)崿F(xiàn)任意位置的導(dǎo)航與位置服務(wù)，精準(zhǔn)即根據(jù)用戶需求提供高精度的非暴露空間定位服務(wù)，連續(xù)即實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外無(wú)縫銜接的導(dǎo)航定位，智能即根據(jù)非暴露空間環(huán)境的變化實(shí)時(shí)優(yōu)化導(dǎo)航與位置服務(wù)，提供個(gè)性化、智能化的解決方案。

(二)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于成熟，自主可控、良性發(fā)展的內(nèi)循環(huán)生態(tài)基本形成。非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)是在室內(nèi)、地下等非暴露環(huán)境，以地理信息系統(tǒng)（GIS）、高精度導(dǎo)航定位、高精度空間信息感知、融合、表達(dá)等技術(shù)為基礎(chǔ)，提供精準(zhǔn)位置信息的高技術(shù)服務(wù)業(yè)。非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈可分為上、中、下游三個(gè)環(huán)節(jié)，其中上游為基礎(chǔ)軟硬件、數(shù)據(jù)采集、輔助設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)環(huán)節(jié)，中游為終端產(chǎn)品、系統(tǒng)集成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用環(huán)節(jié)，下游為基于技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用與服務(wù)環(huán)節(jié)。

產(chǎn)業(yè)鏈上游基礎(chǔ)軟硬件、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)環(huán)節(jié)，包括定位芯片、傳感器模塊、存儲(chǔ)芯片等核心硬件，芯片和傳感器的精度決定了非暴露空間定位的精度和用戶體驗(yàn)性；數(shù)據(jù)采集及處理主要涉及遙感數(shù)據(jù)、二維地圖數(shù)據(jù)、三維地圖數(shù)據(jù)等GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型；基礎(chǔ)軟件包括GIS軟件、定位算法開(kāi)發(fā)等，其中GIS基礎(chǔ)軟件市場(chǎng)長(zhǎng)期被以ESRI（美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司，ArcGIS系列軟件是其代表性產(chǎn)品）為代表的國(guó)外廠商占據(jù)。近年來(lái)我國(guó)超圖軟件SuperMap、中地?cái)?shù)碼MapGIS等國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件廠商在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額已超越國(guó)外廠商，2021年，SuperMap位居全球GIS市場(chǎng)份額第三、亞洲GIS市場(chǎng)份額第一；輔助設(shè)備主要包括測(cè)繪設(shè)備、基站、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，是非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

產(chǎn)業(yè)鏈中游終端產(chǎn)品和系統(tǒng)集成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用環(huán)節(jié)，參與主體主要為數(shù)據(jù)地圖供應(yīng)商、定位解決方案供應(yīng)商、GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)商、應(yīng)用服務(wù)提供商、室內(nèi)地圖引擎產(chǎn)品以及時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)等。數(shù)據(jù)地圖供應(yīng)商融合GIS和BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)字化，負(fù)責(zé)提供非暴露空間定位區(qū)域測(cè)量以及基礎(chǔ)地理信息、室內(nèi)地圖和相關(guān)興趣點(diǎn)（POI）等數(shù)據(jù)采集，并以2D/3D電子地圖產(chǎn)品、SDK地圖開(kāi)發(fā)包、二次開(kāi)發(fā)API調(diào)用接口等形式為應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)來(lái)源。定位解決方案提供商為商業(yè)定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商提供集成了終端、網(wǎng)絡(luò)（基站）設(shè)備、定位算法、地圖展示、上層應(yīng)用開(kāi)發(fā)等系統(tǒng)組件的技術(shù)解決方案和綜合實(shí)現(xiàn)方案，根據(jù)需求對(duì)非暴露空間定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)，并提供相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)工具包和應(yīng)用程序接口，承擔(dān)硬件提供商、地圖/算法開(kāi)發(fā)商和應(yīng)用開(kāi)發(fā)商之間的協(xié)調(diào)和溝通功能。應(yīng)用服務(wù)提供商通過(guò)開(kāi)發(fā)非暴露空間位置服務(wù)應(yīng)用，進(jìn)一步挖掘位置數(shù)據(jù)價(jià)值，打造服務(wù)平臺(tái)，拓寬產(chǎn)品覆蓋場(chǎng)景。

產(chǎn)業(yè)鏈下游為基于技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用與服務(wù)環(huán)節(jié)，涉及公共安全、智慧城市、智慧醫(yī)療、智能制造、智慧城軌、交互感知等多種應(yīng)用領(lǐng)域，參與主體包括機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、城軌等商業(yè)生活場(chǎng)館及運(yùn)營(yíng)者、消費(fèi)者等B端及C端用戶。

圖1  非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

資料來(lái)源：賽迪智庫(kù)整理

(三)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

市場(chǎng)規(guī)模增速穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用水平提高。2021年，智能手機(jī)和智能穿戴設(shè)備推動(dòng)大眾領(lǐng)域應(yīng)用全面突破，北斗地基增強(qiáng)信息已進(jìn)入智能手機(jī)，可實(shí)現(xiàn)米級(jí)定位。2021年國(guó)內(nèi)智能手機(jī)出貨量中支持北斗的已達(dá)3.24億部，占國(guó)內(nèi)智能手機(jī)總出貨量的94.5%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模化應(yīng)用水平顯著提高。根據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布的《2022中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》，2021年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到4690億元，同比增長(zhǎng)16.3%，近三年產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增速相對(duì)穩(wěn)定。據(jù)中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為6890億元，同比增長(zhǎng)6.4%，“十三五”期間我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值復(fù)合增長(zhǎng)率為13.9%，未來(lái)仍將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

圖2  近十年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及增速

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)，賽迪智庫(kù)整理

“元宇宙”時(shí)代到來(lái)激發(fā)非暴露空間位置服務(wù)需求，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模將超千億。隨著“元宇宙”的發(fā)展以及城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，精準(zhǔn)定位技術(shù)能夠提供現(xiàn)實(shí)世界在虛擬空間的真實(shí)反饋，滿足未來(lái)人類對(duì)沉浸式交互體驗(yàn)不斷升級(jí)的需求。高精度空間位置信息是城市數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，非暴露空間已成為新時(shí)代地圖學(xué)及空間信息應(yīng)用的一片藍(lán)海。預(yù)期非暴露空間位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)未來(lái)約占導(dǎo)航與定位產(chǎn)業(yè)1/3~1/4的市場(chǎng)規(guī)模、地理信息產(chǎn)業(yè)1/5的市場(chǎng)規(guī)模，到2025年產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到5000億元。

 1.數(shù)據(jù)來(lái)源：據(jù)賽迪智庫(kù)2021年《非暴露空間導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)分析報(bào)告》，2025年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)總體產(chǎn)值有望達(dá)到8000~10000億元，其中非暴露空間約占3000億元市場(chǎng)規(guī)模。

2. 據(jù)測(cè)算，2025年我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到10000億元，其中非暴露空間約占2000億元市場(chǎng)規(guī)模。

重點(diǎn)區(qū)域以傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)融合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，集群化發(fā)展態(tài)勢(shì)愈加明顯。2021年，國(guó)內(nèi)五大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)總體產(chǎn)值3535億元，在全國(guó)占比75.4%。其中，京津冀地區(qū)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的總體產(chǎn)值達(dá)到1009億元，占比21.5%，同比增長(zhǎng)16.5%，產(chǎn)值規(guī)模在五大區(qū)域中排名第一；珠三角地區(qū)總體產(chǎn)值達(dá)到967億元，占比20.6%，同比增長(zhǎng)17.7%；長(zhǎng)三角地區(qū)總體產(chǎn)值達(dá)到706億元，華中地區(qū)總體產(chǎn)值達(dá)到469億元，西部地區(qū)總體產(chǎn)值達(dá)到384億元，分別占比15.1%、10.0%、8.2%。

緊抓北斗全面建成重大機(jī)遇，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境持續(xù)優(yōu)化。當(dāng)前北斗規(guī)模化應(yīng)用進(jìn)入市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化發(fā)展的關(guān)鍵階段，我國(guó)加強(qiáng)系統(tǒng)謀劃和頂層設(shè)計(jì)，出臺(tái)了一系列推動(dòng)北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策文件，非暴露空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)重大機(jī)遇。2021年7月，工信部等十部門(mén)出臺(tái)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，提出加快提升端到端網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、高精度室內(nèi)定位等關(guān)鍵技術(shù)支撐能力，重點(diǎn)支持建設(shè)與5G結(jié)合的室外北斗高精度定位、室內(nèi)5G蜂窩獨(dú)立定位等共性技術(shù)平臺(tái)。2021年9月，工信部等八部門(mén)出臺(tái)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，指出突破高精度定位等關(guān)鍵核心技術(shù)，加強(qiáng)高可靠、廣覆蓋的北斗定位和高精度室內(nèi)定位技術(shù)研發(fā)，進(jìn)一步提升高性能、通用化的物聯(lián)網(wǎng)感知終端供給能力。2022年1月，工信部出臺(tái)了《關(guān)于大眾消費(fèi)領(lǐng)域北斗推廣應(yīng)用的若干意見(jiàn)》，針對(duì)大眾消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用需求，要求突破融合衛(wèi)星/基站/傳感器的室內(nèi)外無(wú)縫定位等關(guān)鍵技術(shù)，加快推進(jìn)高精度、低功耗、低成本、小型化的北斗芯片及關(guān)鍵元器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，打造室內(nèi)外無(wú)縫連續(xù)定位服務(wù)體系。

關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)體系出臺(tái)，行業(yè)協(xié)同發(fā)展有序推進(jìn)。截至目前，全國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)委會(huì)已累計(jì)發(fā)布北斗領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)32項(xiàng)、專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)56項(xiàng)，有力支撐產(chǎn)品制造、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)，推動(dòng)北斗規(guī)?；瘧?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2020年9月，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布《非暴露空間超寬帶安全應(yīng)急定位系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，2021年6月《城市軌道交通非暴露空間電子地圖標(biāo)準(zhǔn)》、《非暴露空間環(huán)境空間數(shù)字化采集技術(shù)規(guī)范》、《非暴露空間建筑信息模型生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》等3項(xiàng)非暴露空間系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)成功立項(xiàng)，持續(xù)推進(jìn)非暴露空間高精度空間信息感知、融合、表達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)范化應(yīng)用的發(fā)展。2022年3月《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系（2.0版）》發(fā)布，旨在進(jìn)一步推動(dòng)北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作科學(xué)發(fā)展，加快北斗系統(tǒng)全球化服務(wù)、規(guī)?；瘧?yīng)用、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的步伐，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于5G網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)室內(nèi)定位技術(shù)要求》等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在加緊制定。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、精準(zhǔn)定位聯(lián)盟、室內(nèi)定位生態(tài)聯(lián)盟等國(guó)內(nèi)相關(guān)協(xié)會(huì)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼發(fā)力，開(kāi)展技術(shù)研究、原型產(chǎn)品、生態(tài)共建、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等方面工作，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

各方資源集聚共進(jìn)，國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目有力支持，產(chǎn)業(yè)支撐能力加速構(gòu)建。一方面，產(chǎn)業(yè)投融資熱度高漲。2019年室內(nèi)定位技術(shù)服務(wù)提供商十域科技獲得數(shù)千萬(wàn)元融資，2021年上海方位角數(shù)據(jù)科技有限公司完成近億元天使輪融資，大量資金資源匯集以加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品落地。另一方面，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)，加強(qiáng)共性技術(shù)攻關(guān)?！?span>十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“地球觀測(cè)與導(dǎo)航”重點(diǎn)專項(xiàng)，明確將地下大空間高精度定位導(dǎo)航與控制技術(shù)作為共性關(guān)鍵技術(shù)，列入先進(jìn)定位導(dǎo)航授時(shí)關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)研究方向，提出針對(duì)當(dāng)前WiFi、Zigbee、UWB等技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)地下大空間內(nèi)人員及無(wú)人駕駛裝備的精確定位導(dǎo)航問(wèn)題，著力突破地下大空間復(fù)雜電磁環(huán)境下信號(hào)傳輸模型、數(shù)字孿生地圖、規(guī)?？缮炜s自主定位導(dǎo)航授時(shí)（PNT）系統(tǒng)組網(wǎng)、高精度定位等關(guān)鍵技術(shù)。

(四)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

智能化需求將加速非暴露空間導(dǎo)航與定位技術(shù)應(yīng)用。未來(lái)，基于數(shù)字孿生的智慧城市建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)城市全要素?cái)?shù)字化和虛擬化，城市全狀態(tài)實(shí)時(shí)可視化，城市管理決策協(xié)同智能化，形成物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實(shí)交融的城市發(fā)展新格局，必將帶來(lái)更多不同領(lǐng)域、不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的智能化需求服務(wù)。一方面，非暴露空間場(chǎng)景往往會(huì)發(fā)生變動(dòng)，包括環(huán)境變動(dòng)、主體對(duì)象變動(dòng)、業(yè)務(wù)變動(dòng)等，需要更加智能化的產(chǎn)品，有效解決數(shù)據(jù)更新問(wèn)題，快速高效的實(shí)現(xiàn)非暴露空間環(huán)境變化投影，不斷提升時(shí)效性，提供更加優(yōu)質(zhì)高效的基礎(chǔ)資源保障。另一方面，非暴露空間高精度定位將作為未來(lái)一體化網(wǎng)絡(luò)的重要支撐，以高度一體化實(shí)現(xiàn)全維度的主體信息表達(dá)，提供現(xiàn)實(shí)主體在虛擬世界的完整表達(dá)和精確傳遞，滿足不同領(lǐng)域、不同業(yè)務(wù)需求的一體化定位服務(wù)。

發(fā)展高精度、低成本、普適化的融合定位技術(shù)和自主GIS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)暴露空間/非暴露空間無(wú)縫位置服務(wù)。隨著非暴露空間復(fù)雜性提高，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景大部分集中在商業(yè)、智慧城市建設(shè)等領(lǐng)域，在定位技術(shù)和解決方案的選擇上要兼顧定位精度與商業(yè)成本，亟需研發(fā)關(guān)鍵定位技術(shù)，突破技術(shù)瓶頸，優(yōu)化智能算法，引入人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等創(chuàng)新算法，探索低成本、高精度、普適化的定位技術(shù)。在無(wú)縫一體化導(dǎo)航定位需求下，雖然當(dāng)前已有藍(lán)牙、UWB、WiFi、無(wú)線蜂窩、紅外等多種定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的補(bǔ)充提供定位能力，但多種定位技術(shù)之間缺乏有機(jī)和深層次應(yīng)用的融合，僅能解決定位精度或者定位范圍等單方面問(wèn)題，缺乏一種能夠?qū)⒍喾N定位技術(shù)融合的全面化、系統(tǒng)化、層次化的定位技術(shù)框架，從而無(wú)縫解決非暴露空間環(huán)境信號(hào)遮擋問(wèn)題，有效實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域的人或物體的位置定位。發(fā)展基于北斗技術(shù)的無(wú)縫定位導(dǎo)航服務(wù)，融合多源混合智能導(dǎo)航與定位能力，開(kāi)發(fā)基于云GIS、三維GIS、BIM等技術(shù)的自主GIS平臺(tái)軟件，與B5G/6G、低軌網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)深度協(xié)同，必將有效構(gòu)建暴露空間/非暴露空間混合智能定位與天地協(xié)同位置服務(wù)系統(tǒng)，已成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。

二、非暴露空間技術(shù)發(fā)展動(dòng)向

(一)單一定位技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)

1、UWB定位技術(shù)：定位精度高、抗干擾能力強(qiáng)、安全性好

UWB（Ultra Wide Band，超寬帶）是一種利用納秒至亞納秒級(jí)的超窄脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，基于到達(dá)時(shí)間差定位法（Time Difference of Arrival, TDOA）、飛行時(shí)間測(cè)距法（Time of Flight, TOF）、到達(dá)角度定位法（Angle of Arrival, AOA）等原理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的技術(shù)。UWB技術(shù)早期主要用于軍事雷達(dá)及軍用通信領(lǐng)域，直至2002年美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)開(kāi)放3.1-10.6 GHz頻段為UWB民用頻段，解除了UWB技術(shù)在民用領(lǐng)域的限制。2008年我國(guó)工信部正式頒布《超寬帶（UWB）技術(shù)頻率使用規(guī)定》，規(guī)定UWB發(fā)射信號(hào)帶寬至少500 MHz，目前我國(guó)使用的頻段主要集中在6-9 GHz。

UWB技術(shù)具備幾大優(yōu)勢(shì)：一是定位精度高，UWB技術(shù)采用GHz量級(jí)頻域帶寬的信號(hào)，具有納秒級(jí)時(shí)域脈沖和極高的時(shí)間分辨率，能夠獲得較高的時(shí)間測(cè)量精度，是實(shí)現(xiàn)高精度定位的基礎(chǔ)。UWB技術(shù)能夠實(shí)現(xiàn)亞米甚至厘米級(jí)的定位精度，而根據(jù)實(shí)際使用狀況，精度還能進(jìn)一步縮小至毫米級(jí)別，遠(yuǎn)超藍(lán)牙5.0配合WiFi所能達(dá)到的定位精度。此外，UWB的頻譜范圍與常用的無(wú)線通信信號(hào)不易干擾，能夠較好地與藍(lán)牙、NFC等其他無(wú)線通信技術(shù)融合共存；二是抗干擾能力強(qiáng)，由于超寬帶窄脈沖的信號(hào)特點(diǎn)，UWB能夠抵抗多路徑效應(yīng)，不易受反射/折射信號(hào)和噪聲干擾，因此在非暴露空間中常見(jiàn)的信號(hào)反射、多路徑效應(yīng)等情況下仍能實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度，同時(shí)UWB信號(hào)的抗衰減能力和穿透能力較強(qiáng)，被認(rèn)為是非暴露空間精準(zhǔn)定位的重要選擇；三是安全性高，基于IEEE 802.15.4a和IEEE 802.15.4z國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的UWB技術(shù)，具備在物理層的關(guān)鍵安全擴(kuò)展，如加密和隨機(jī)數(shù)生成等，使其成為一種具有天然的安全性能的精準(zhǔn)測(cè)距技術(shù)，以阻止攻擊訪問(wèn)；四是傳輸速率高，UWB技術(shù)的較大帶寬能夠保證100 Mb/s以上的傳輸速率；五是功耗低，UWB技術(shù)使用周期性的脈沖信號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)，信號(hào)占空比低，脈沖持續(xù)時(shí)間短，避免了發(fā)送連續(xù)載波所需的大量功耗，UWB設(shè)備功率約為藍(lán)牙設(shè)備功率的1/20。UWB技術(shù)憑借穿透力強(qiáng)、功耗低、安全性高，特別是高精度等特性，主要用于低功耗數(shù)據(jù)快速傳輸、高精度的人/物實(shí)時(shí)定位跟蹤與導(dǎo)航，有效彌補(bǔ)GNSS技術(shù)在打造高精度、一體化的非暴露空間定位基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的缺陷，但仍存在芯片研發(fā)難度高、投入成本大等發(fā)展問(wèn)題。

憑借精準(zhǔn)定位的特性，UWB技術(shù)近年來(lái)逐步進(jìn)入主流消費(fèi)電子和汽車(chē)電子領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，蘋(píng)果公司2019年發(fā)布的新款iPhone全系列以及2020年推出的物品追蹤設(shè)備AirTag均搭載了集成UWB技術(shù)的蘋(píng)果自研U1芯片，進(jìn)一步提升了手機(jī)導(dǎo)航和物品跟蹤的定位精度。AirTag本質(zhì)是一種基于UWB技術(shù)的近距離尋向和高精度定位產(chǎn)品，U1芯片作為蘋(píng)果生態(tài)的一部分，未來(lái)將持續(xù)增強(qiáng)iOS生態(tài)下精準(zhǔn)查找、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用體驗(yàn)。除蘋(píng)果外，三星、谷歌、華為、小米等企業(yè)已先后布局UWB定位技術(shù)。在汽車(chē)電子領(lǐng)域，2021年7月，全球車(chē)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟明確提出將UWB技術(shù)與藍(lán)牙結(jié)合納入數(shù)字鑰匙解決方案。近年來(lái)，路虎、寶馬、奧迪、現(xiàn)代、蔚來(lái)等車(chē)企先后發(fā)布了搭載UWB數(shù)字鑰匙的車(chē)型，打造基于UWB技術(shù)的高精度車(chē)輛定位導(dǎo)航功能，推動(dòng)智慧出行生態(tài)建設(shè)。2019年，HID Global、博世、恩智浦、三星等企業(yè)聯(lián)合組建了FiRa（Fine Ranging）聯(lián)盟，共同培育UWB行業(yè)生態(tài)，推進(jìn)UWB技術(shù)普及。目前包括小米、OPPO、清研訊科、歐菲光、信維通信、聯(lián)睿電子、浩云科技、環(huán)旭科技、精位科技、全跡科技等在內(nèi)的多家國(guó)內(nèi)企業(yè)已加入FiRa聯(lián)盟。

2、5G UTDOA技術(shù)：終端要求低，定位精度較高

5G UTDOA（Uplink Time Difference of Arrival, 上行到達(dá)時(shí)差）是一種新定義的5G定位技術(shù)，該技術(shù)采用多基站協(xié)同，根據(jù)終端（即手機(jī)、平板、車(chē)載設(shè)備等）發(fā)送的上行參考信號(hào)到達(dá)不同5G高精度基站天線的時(shí)間差，測(cè)算出終端到不同基站的距離差，最終計(jì)算定位出該終端的位置坐標(biāo)。該技術(shù)對(duì)終端要求低，但對(duì)多基站的同步性具有很高要求。近年來(lái)，多款基于5G UTDOA技術(shù)的商用高精度定位方案發(fā)布。2021年12月，中興通訊與中國(guó)移動(dòng)共同完成了全國(guó)首個(gè)基于R16標(biāo)準(zhǔn)的5G UTDOA高精度定位方案商用驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于2米的非暴露空間高精度定位。

圖3  5G UTDOA定位技術(shù)原理工作原理示意圖

資料來(lái)源：賽迪智庫(kù)整理