惯性导航：军工优质细分赛道，龙头全梳理

互推小编 2023-09-12

卫星导航和惯性导航是现代最主流的两种导航方式。

卫星导航采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位，最初发展于美国空军，一般也统称为GPS导航。

惯性导航是一种导航定位技术，其最大的特点和优势是不依赖外部导航信息、不向外部辐射能量的自主式导航，属于一种推算导航方式，依靠推算模型定位。

惯性导航行业概览

惯性导航是以惯性仪表为核心的惯性系统集成之一。在惯性技术领域，从技术层次来看，分为惯性仪表与惯性系统两个层级，惯性仪表主要包括测量角运动的陀螺仪和测量线运动的加速度计；惯性系统是以惯性仪表为核心．利用集成技术实现的惯性测量、惯性导航以及稳控系统，其中惯性导航应用领域最为广泛。

惯性导航技术具备自主性强的独特优势，下游应用场景广阔。

惯导通过传感器测量线加速度和角速度信息，再通过误差补偿及导航解算获得运载体位置及姿态等信息从而实现定位导航。

由于惯性导航靠自有传感器收集信息，不向外发射信息且不依赖于外部信息输入，具备与外界无交互、自主独立的导航能力。

因其自主性强特点，惯性导航在军事及民用领域已具有较为广泛的应用，包括飞机、导弹、远程火箭弹、制导炸弹、潜艇及水面舰艇、陆地战车等在内的军队武器装备均有装备实现复杂战场环境下精确制导。

民用方面，在各类航天器、陆地与海洋勘探测划、自动驾驶、手机、可穿戴设备、VR/AR等领域也有应用，军用及民用领域惯导前景均较为广阔

现阶段最常见的无人机惯性导航组合方案是全球导航卫星系统（GNSS）+惯性测量单元（IMU）。

惯性导航不受位置限制，但其通过惯性器件测量与算法产生反馈信息，相对定位误差随导航时间增加，长期导航精度较差。

卫星导航采用绝对定位方式，定位精度取决于卫星信号精度，不因时间积累而增加误差，但受限于位置和时间。在实际应用领域，通常采用组合导航方式，即惯性+卫星组合导航来进行实时、高精度定位导航。

惯性组合导航工作原理：

资料来源：星网宇达

行行查 | 行业研究数据库资料显示，惯性导航系统产业链上游惯性器件研发难度大，富含价值高。

惯性导航产业链可以分为上游器件生产、中游模块及产品装配和下游客户应用三个环节。

其中上游器件层包括惯性器件（陀螺仪、加速度计）、电子元器件（元器件、芯片）和其他参考设备（GPS、北斗、里程计等），厂商包括惯性传感器供应商及GNSS 元器件供应商，对惯性导航系统的导航精度等性能起到决定性作用，且技术门槛高价值量高，部分高端器件仍依赖进口，是整个惯导产业链核心部分。

陀螺仪和加速度计是惯性导航系统的核心器件。

通常情况下，每套惯性测量装置包含三组陀螺仪和加速度计，分别测量三个自由度的角加速度和线加速度，通过对加速度的积分和初始速度、位置的叠加运算，得到物体在空间位置中的运动方向和速度，结合惯性导航系统内的运动轨迹设定，对航向和速度进行修正以实现导航功能。

陀螺仪器件的发展共经历四个阶段，呈现出高精度、小型化、可靠性强的发展趋势。

产业链中游为惯性导航系统模块及产品的供应商，包含GNSS模块供应商及惯性组合导航系统集成商等，一般具有技术壁垒、销售及服务壁垒和资质壁垒。

惯性导航行业下游应用包括军用和民用两部分，其中军用市场的应用占比约81.8%，主要采购客户包括军用车、导弹、航天、舰船等军工企业。

随着MEMS技术的发展，惯导产品的成本逐渐降低，惯导技术在民用领域应用越来越广泛，动中通、海上通信、消费电子等多个领域都应用了惯导技术。

民用领域客户则为消费电子、无人机、自动驾驶等相关行业，应用占比约20%，未市场未来增长空间潜力大。

惯性导航产业链：

目前全球从事惯性技术领域研究和开发的国家分为四个层次：

1）美国、英国和法国：完全具备自主研究和开发惯性技术能力；2）俄罗斯、德国、以色列和日本：具备大部分自主研发能力；3）中国、澳大利亚、加拿大、瑞典和乌克兰：具备部分研发能力；4）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。

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、晨曦航空、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。

华测导航被指定为哪吒汽车、吉利路特斯、比亚迪汽车、长城汽车的自动驾驶位置单元业务定点供应商，项目周期为2021年至2026年，目前处于量产前的开发与测试阶段；导远电子在2020年为小鹏汽车量产供应P7组合导航系统；北云科技在2021年发布了全新的车规级组合导航定位单元X2。

蔚来、小鹏、智己等车企均已在其量产车型上搭载配置惯性导航的高精度定位单元，Apollo、Momenta、小马智行等科技企业亦在其高级别自动驾驶方案中采用惯性导航作为标配硬件。

目前我国在国防信息化领域投入不断加大，超过军费支出和装备建设投资平均增速，同时我国惯性导航技术仍具备较大发展空间，未来军用惯导市场规模有望进一步扩大。

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