中海达：深耕高精地图和北斗产业，时空大数据星地互联……
美丽的微笑曲线
2023-03-13 14:28:55
高精地图、北斗导航自主可控、时空大数据、星地互联龙头——中海达。这家公司属于典型的低调有实力、人狠话不多，在未来自动海陆空驾驶领域也将是一股不可忽视的力量。
公司概况立足高精度，发力车联网，峥嵘二十年。广州中海达卫星导航技术股份有限公司成立于1999年，2011年2月15日在深圳创业板上市，是北斗+精准定位装备制造类第一家上市公司。公司以卫星导航技术为基础，融合声呐、光电、激光雷达、UWB超宽带、惯导等多种技术，已形成“海陆空天、室内外”全方位的精准定位产品布局，可提供装备、软件、数据及运营服务等综合解决方案。公司依托于北斗高精度定位和时空智能技术叠加融合5G、云计算、区块链、大数据、人工智能、边缘计算等新兴技术，形成智能化解决方案应用于自动驾驶、公共安全、信息基建、智慧工业等领域。在车联网领域，公司导航系统天线和定位模块的设计和生产已通过IATF16949车规标准认证，并率先与小鹏、上汽等多家汽车制造企业、汽车零部件供应商及自动驾驶方案商，就智能驾驶量产车型车载高精度项目开始定点小批量出货，逐步实现产业化推广。中海达经过二十多年的发展，立足于自身优势，在北斗高精度、CORS网建设、星地融合、三维激光雷达、自动驾驶车载高精度、灾害监测等相关领域都取得了较快的发展成果，是中国高精度定位赛道内的领军者。
关键业务布局及核心优势立足北斗融合技术，享行业发展红利
公司以高精度定位仪器起家，引领国际测绘仪器发展潮流。RTK （Real-time kinematic）是一种基于GNSS载波相位动态实时差分方法，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。这是公司目前高精度定位仪器营收占比最大的产品，相关的定位技术也是公司的立足之本。2000 年，中海达在其创始人廖定海先生的带领下在国内率先推出媲美进口品牌的RTK产品HD8000，并由此确立了以后几十年时间里，中海达在GNSS领域的领先优势。2004 年，中海达推出HD5800一体化蓝牙RTKGPS为代表的第四代国产GPS产品，带领RTK进入无电缆时代。2005 年 ，中海达创新推出HD6000网络RTK，全面兼容连续运行参考站系统。2006 年，中海达产品走出国门，在国际市场频频亮相，获得国际市场的青睐。2007 年 ，中海达V8CORSRTK产品上市，打破国外品牌在国内的垄断地位。2010 年 ，推出具有划时代意义的V30GNSSRTK系统，标志着中海达从多年引领国产RTK潮流跨越到开始引领国际RTK的发展潮流。随后的几年里，伴随着国产品牌产品地位的确立，中国高精度卫星导航定位产业链初步形成，国产品牌产品性价比优势逐步显现，中国本土品牌产品开始销往海外市场，在全球高精度卫星导航定位市场中的份额快速提升。目前中海达旗下有“海星达”、“中海达”以及“华星”三条产品线，涵盖各个价位。目前，GNSS设备行业在国内的竞争格局逐步确定，市场日渐形成了目前以“华测”、“南方测绘”和“中海达”三大品牌主导市场的格局。
收并购产业链上其他企业，从高精度定位装备向下游高精度解决方案延伸完成测绘装备的产品的基础布局之后，公司深耕高精定位领域，通过外延收购攻破核心部件、扩大海外市场并不断向下游应用版图延伸。比如在2015年，中海达收购比逊电子，两年后中海达攻破GNSS装备中的重要部件——射频芯片的核心技术，隔年便自主研发出国内测绘地理信息装备领域第一款自主知识产权的专用北斗射频芯片，对于打破国外芯片的垄断具有关键意义，加快了板卡升级的步伐。同时之后公司不断外延，像产业链下游进军。中海达于2013年收购广州都市圈网络科技有限公司，切入智慧城市领域，发力时空大数据服务。此外，中海达在2014年设立浙江中海达空间信息技术有限公司，后来又收购了深圳中铭高科信息产业股份有限公司及贵州天地通科技有限公司，全面出击地理信息板块，在自然资源与住建、智慧城市、安全监测等领域形成有效的地理信息行业解决方案，着力构建面向智慧城市和自然资源管理的全域时空大数据体系。
全方位的高精度泛位置服务布局目前公司业务主要分为北斗高精度定位装备，高精度时空信息解决方案两大核心产品体系：北斗高精度定位装备主要包括卫星导航接收终端（RTK）、时空数据采集器（GIS）、卫星定位参考站（CORS）、海洋声呐探测设备、激光雷达测量装备、车载高精度定位传感器、核心卫导元器件等。高精度时空信息解决方案主要包括高精度时空数据、软件平台、行业应用解决方案等。目前中海达已经从传统装备制造领域，成功向软件、数据采集与应用、行业综合解决方案等中下游产业链延伸，并涉足全北斗产业链应用场景，最终形成如今“海陆空天、室内外”全方位、全空间的高精度定位产业布局。
数字化向智能化转型近年来，中海达积极做产业转型，融合新一代通信技术、云计算、区块链、大数据、人工智能、边缘计算等新兴技术。并就新型基础测绘、实景三维中国、新基建任务开展相关研究工作，研发与生产能满足其需求的产品及解决方案，公司产品质量和技术水平均属国内领先地位。
深度布局智能驾驶，借新能源转型东风时空定位作为智能驾驶的基础要素，是决定汽车在现实社会中物理空间和时间的关键数据。卫星定位技术拥有全域性和可靠性的特点，在整车时空定位中往往处于最关键的技术。而在智能汽车上，空间定位和时间同步往往需要更高等级的综合定位精度和低时延同步的要求，从而满足智能汽车的控制决策。具备自动驾驶能力的汽车必须配备高精度 定位 模组，随着 L3 及以上 自动驾驶渗透率的增长，高精定位模组 需求量巨大。根据HIS Markit预测，2021年全球新车自动驾驶系统的渗透率为46.9%；2030年渗透率将达到93.0%，其中L3及L4总渗透率可达31%。到2025年，全球智能网联汽车渗透率将从2018年的30.7%攀升到59.4%，其中国内渗透率将超越全球，在2025年达到75.9%，其中L3及以上渗透率到达20%。
卫星+惯性+算法，组合惯导是自动驾驶的关键都定位底层技术。 目前自动驾驶获得定位的技术主要有三种：（1） 基于信号的定位（GNSS）：以通过全球卫星GNSS的卫星信号进行定位的技术为代表，其他还包括使用WIFI，FM微波等信号获取信息等技术。（2）环境特征匹配 （ CAM ）：基于视觉或激光雷达定位，用观测到的特征和数据库里的语义地图或特征地图进行匹配，得到车辆的位置和姿态。（3 ）惯性导航系统 （INS）：依靠惯性传感器获得加速度和角速度信息，通过推算获得当前的位置和方位的定位技术。这三种方法各有优劣，而惯性导航定位可保证不受外界信息影响，在任何时刻以高频次输出车辆运动参数，为决策中心提供连续的车辆位置、姿态信息，具有任何传感器都无法比拟的优势。其原理是通过加速度的二次积分，得到相对的位移变量。但仅依靠惯导，无法获得车辆的绝对位置，因此必须加入GNSS和CAM所得的车辆初始点信息，即通过原始参照点+相对位移的方法，共同实现既准确又足够实时的位置更新。
惯性导航系统由陀螺仪和加速度计组成，通过测量加速度和角速度获取定位信息，是目前容易获得且精度够用的运动传感器。惯性导航发展已有百年历史，20世纪初期，随着火箭技术的大规模发展，惯性技术开始蓬勃发展。德国率先以惯性技术为基础成功研制了V-Ⅱ火箭的制导系统，标志着惯性技术在导航领域的首次成功应用。其后惯性导航不断被应用于潜水艇、卫星、导弹、飞机、太空实验平台等工作环境复杂、数据要求全面的运载体之上。惯导系统通过牛顿惯性力学原理，利用陀螺来测量载体的角运动，利用加速度计来测量载体的运动加速度，经过积分运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式导航系统。 
多传感器融合在功能安全上有重要作用，异构冗余使自动驾驶定位系统的可靠性得到有效提升。当前，卫星、组合惯导和摄像头各有优势，在不同场景可以相互互补。如在开阔场景中，卫星定位精准但刷新率稍低，而组合惯导定位精度不如卫星但刷新率较高。组合惯导最佳定位精度可以比肩卫星定位，但在没有卫星的时候，组合惯导推算结果会有误差累积。在逆光或雨雪环境下，摄像头的效果明显变差。在有遮挡环境下如隧道里，卫星精准度会明显下降。只有三者相互配合，才能获得良好的全工况定位效果。从目前已成型的自动驾驶配置看，毫米波雷达、激光雷达、摄像头、卫星定位和组合惯导都是必须选项，整体系统的造价和性能都在快速迭代。
在自动驾驶赛道内，公司作为模组及算法提供商，其与市场的竞争优势在于公司多年专注定位导航赛道所获得的 RTK 与惯导相关的技术和渠道积累。在自动驾驶方向，中海达已和上汽集团共同投资了光庭信息并成立了武汉中海庭，光庭信息是领先的智能汽车软件解决方案提供商，而中海庭为中国一流的高精度电子地图全数据链服务供应商。除此之外，公司旗下武汉海达数云开始从装备向系统解决方案方向转型，从摄影测量激光雷达转向特种应用激光雷达与车载激光雷达；广州海达星宇技术有限公司负责相关设备的生产和开发，承担公司自动驾驶业务；广州比逊科技电子有限公司负责相关算法、板卡及芯片的开发。同时，公司一方面设立了中海达（北京）导航定位技术研究中心，专职从事智能驾驶车载高精度定位算法等相关领域的研发。另一方面完成全新车规生产基地的建设，满足16949质量体系建设的同时，引入ISO26262功能安全系统建设，并已进行试投产。
携手中国移动，布局“ 5G+ 北斗” 车联网产业。2020年，在“5G新基建·智驾新未来”5G自动驾驶峰会高精度定位论坛上，中海达与中国移动进行高精度定位伙伴生态链签约。作为中国移动优秀应用案例合作伙伴，中海达共同参与发布了全国基准站高精度定位坐标认证，并启动了“纵横计划”第二批合作伙伴招募仪式。未来公司将继续携手中国移动，发挥自身在高精度定位技术方面的优势，与中国移动共同推动“5G+北斗”在车辆管理、车路协调、自动驾驶等领域的行业发展。目前，公司在智能驾驶领域的布局主要包括 ：（1）车载高精度传感器，组合定位模块/天线/算法、组合导航集成方案等；（2）适用于自动驾驶的高精度地图前端数据采集系统、众包采集装备及后端数据处理软件平台和数据采集加工服务；（3）适用于自动驾驶的高精度位置基础设施组网建设，提供星基与地基增强技术融合在车端的应用。其中，公司车载高精度相关产品已应用在小鹏汽车、上汽集团等汽车制造企业和自动驾驶方案商。
简言之，中海达长期深耕北斗卫星导航产业，经过二十年发展，已经从传统装备制造领域，成功向软件、数据采集与应用、行业综合解决方案等中下游产业链延伸，并涉足全北斗产业链应用场景，最终形成如今“海陆空天、室内外”全方位、全空间的高精度定位产业链全面布局。未来，随着北斗+和其他技术的深度融合，下游市场快速增长，公司作为国内高精度GNSS的领跑者，有望全面享受行业增长的红利，迎来新的快速发展期。与此同时，中海达还在进行多款智能汽车车载高精度产品的定点测试工作，并与国内多家重点车企和 Tire1 供应商展开深度技术合作及交流 ，随着定点车型的逐步落地，相关业务有望在未来两年内爆发性增长。
公司概况立足高精度，发力车联网，峥嵘二十年。广州中海达卫星导航技术股份有限公司成立于1999年，2011年2月15日在深圳创业板上市，是北斗+精准定位装备制造类第一家上市公司。公司以卫星导航技术为基础，融合声呐、光电、激光雷达、UWB超宽带、惯导等多种技术，已形成“海陆空天、室内外”全方位的精准定位产品布局，可提供装备、软件、数据及运营服务等综合解决方案。公司依托于北斗高精度定位和时空智能技术叠加融合5G、云计算、区块链、大数据、人工智能、边缘计算等新兴技术，形成智能化解决方案应用于自动驾驶、公共安全、信息基建、智慧工业等领域。在车联网领域，公司导航系统天线和定位模块的设计和生产已通过IATF16949车规标准认证，并率先与小鹏、上汽等多家汽车制造企业、汽车零部件供应商及自动驾驶方案商，就智能驾驶量产车型车载高精度项目开始定点小批量出货，逐步实现产业化推广。中海达经过二十多年的发展，立足于自身优势，在北斗高精度、CORS网建设、星地融合、三维激光雷达、自动驾驶车载高精度、灾害监测等相关领域都取得了较快的发展成果，是中国高精度定位赛道内的领军者。关键业务布局及核心优势立足北斗融合技术，享行业发展红利公司以高精度定位仪器起家，引领国际测绘仪器发展潮流。RTK （Real-time kinematic）是一种基于GNSS载波相位动态实时差分方法，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。这是公司目前高精度定位仪器营收占比最大的产品，相关的定位技术也是公司的立足之本。2000 年，中海达在其创始人廖定海先生的带领下在国内率先推出媲美进口品牌的RTK产品HD8000，并由此确立了以后几十年时间里，中海达在GNSS领域的领先优势。2004 年，中海达推出HD5800一体化蓝牙RTKGPS为代表的第四代国产GPS产品，带领RTK进入无电缆时代。2005 年 ，中海达创新推出HD6000网络RTK，全面兼容连续运行参考站系统。2006 年，中海达产品走出国门，在国际市场频频亮相，获得国际市场的青睐。2007 年 ，中海达V8CORSRTK产品上市，打破国外品牌在国内的垄断地位。2010 年 ，推出具有划时代意义的V30GNSSRTK系统，标志着中海达从多年引领国产RTK潮流跨越到开始引领国际RTK的发展潮流。随后的几年里，伴随着国产品牌产品地位的确立，中国高精度卫星导航定位产业链初步形成，国产品牌产品性价比优势逐步显现，中国本土品牌产品开始销往海外市场，在全球高精度卫星导航定位市场中的份额快速提升。目前中海达旗下有“海星达”、“中海达”以及“华星”三条产品线，涵盖各个价位。目前，GNSS设备行业在国内的竞争格局逐步确定，市场日渐形成了目前以“华测”、“南方测绘”和“中海达”三大品牌主导市场的格局。收并购产业链上其他企业，从高精度定位装备向下游高精度解决方案延伸完成测绘装备的产品的基础布局之后，公司深耕高精定位领域，通过外延收购攻破核心部件、扩大海外市场并不断向下游应用版图延伸。比如在2015年，中海达收购比逊电子，两年后中海达攻破GNSS装备中的重要部件——射频芯片的核心技术，隔年便自主研发出国内测绘地理信息装备领域第一款自主知识产权的专用北斗射频芯片，对于打破国外芯片的垄断具有关键意义，加快了板卡升级的步伐。同时之后公司不断外延，像产业链下游进军。中海达于2013年收购广州都市圈网络科技有限公司，切入智慧城市领域，发力时空大数据服务。此外，中海达在2014年设立浙江中海达空间信息技术有限公司，后来又收购了深圳中铭高科信息产业股份有限公司及贵州天地通科技有限公司，全面出击地理信息板块，在自然资源与住建、智慧城市、安全监测等领域形成有效的地理信息行业解决方案，着力构建面向智慧城市和自然资源管理的全域时空大数据体系。全方位的高精度泛位置服务布局目前公司业务主要分为北斗高精度定位装备，高精度时空信息解决方案两大核心产品体系：北斗高精度定位装备主要包括卫星导航接收终端（RTK）、时空数据采集器（GIS）、卫星定位参考站（CORS）、海洋声呐探测设备、激光雷达测量装备、车载高精度定位传感器、核心卫导元器件等。高精度时空信息解决方案主要包括高精度时空数据、软件平台、行业应用解决方案等。目前中海达已经从传统装备制造领域，成功向软件、数据采集与应用、行业综合解决方案等中下游产业链延伸，并涉足全北斗产业链应用场景，最终形成如今“海陆空天、室内外”全方位、全空间的高精度定位产业布局。数字化向智能化转型近年来，中海达积极做产业转型，融合新一代通信技术、云计算、区块链、大数据、人工智能、边缘计算等新兴技术。并就新型基础测绘、实景三维中国、新基建任务开展相关研究工作，研发与生产能满足其需求的产品及解决方案，公司产品质量和技术水平均属国内领先地位。深度布局智能驾驶，借新能源转型东风时空定位作为智能驾驶的基础要素，是决定汽车在现实社会中物理空间和时间的关键数据。卫星定位技术拥有全域性和可靠性的特点，在整车时空定位中往往处于最关键的技术。而在智能汽车上，空间定位和时间同步往往需要更高等级的综合定位精度和低时延同步的要求，从而满足智能汽车的控制决策。具备自动驾驶能力的汽车必须配备高精度 定位 模组，随着 L3 及以上 自动驾驶渗透率的增长，高精定位模组 需求量巨大。根据HIS Markit预测，2021年全球新车自动驾驶系统的渗透率为46.9%；2030年渗透率将达到93.0%，其中L3及L4总渗透率可达31%。到2025年，全球智能网联汽车渗透率将从2018年的30.7%攀升到59.4%，其中国内渗透率将超越全球，在2025年达到75.9%，其中L3及以上渗透率到达20%。卫星+惯性+算法，组合惯导是自动驾驶的关键都定位底层技术。 目前自动驾驶获得定位的技术主要有三种：（1） 基于信号的定位（GNSS）：以通过全球卫星GNSS的卫星信号进行定位的技术为代表，其他还包括使用WIFI，FM微波等信号获取信息等技术。（2）环境特征匹配 （ CAM ）：基于视觉或激光雷达定位，用观测到的特征和数据库里的语义地图或特征地图进行匹配，得到车辆的位置和姿态。（3 ）惯性导航系统 （INS）：依靠惯性传感器获得加速度和角速度信息，通过推算获得当前的位置和方位的定位技术。这三种方法各有优劣，而惯性导航定位可保证不受外界信息影响，在任何时刻以高频次输出车辆运动参数，为决策中心提供连续的车辆位置、姿态信息，具有任何传感器都无法比拟的优势。其原理是通过加速度的二次积分，得到相对的位移变量。但仅依靠惯导，无法获得车辆的绝对位置，因此必须加入GNSS和CAM所得的车辆初始点信息，即通过原始参照点+相对位移的方法，共同实现既准确又足够实时的位置更新。惯性导航系统由陀螺仪和加速度计组成，通过测量加速度和角速度获取定位信息，是目前容易获得且精度够用的运动传感器。惯性导航发展已有百年历史，20世纪初期，随着火箭技术的大规模发展，惯性技术开始蓬勃发展。德国率先以惯性技术为基础成功研制了V-Ⅱ火箭的制导系统，标志着惯性技术在导航领域的首次成功应用。其后惯性导航不断被应用于潜水艇、卫星、导弹、飞机、太空实验平台等工作环境复杂、数据要求全面的运载体之上。惯导系统通过牛顿惯性力学原理，利用陀螺来测量载体的角运动，利用加速度计来测量载体的运动加速度，经过积分运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式导航系统。 多传感器融合在功能安全上有重要作用，异构冗余使自动驾驶定位系统的可靠性得到有效提升。当前，卫星、组合惯导和摄像头各有优势，在不同场景可以相互互补。如在开阔场景中，卫星定位精准但刷新率稍低，而组合惯导定位精度不如卫星但刷新率较高。组合惯导最佳定位精度可以比肩卫星定位，但在没有卫星的时候，组合惯导推算结果会有误差累积。在逆光或雨雪环境下，摄像头的效果明显变差。在有遮挡环境下如隧道里，卫星精准度会明显下降。只有三者相互配合，才能获得良好的全工况定位效果。从目前已成型的自动驾驶配置看，毫米波雷达、激光雷达、摄像头、卫星定位和组合惯导都是必须选项，整体系统的造价和性能都在快速迭代。在自动驾驶赛道内，公司作为模组及算法提供商，其与市场的竞争优势在于公司多年专注定位导航赛道所获得的 RTK 与惯导相关的技术和渠道积累。在自动驾驶方向，中海达已和上汽集团共同投资了光庭信息并成立了武汉中海庭，光庭信息是领先的智能汽车软件解决方案提供商，而中海庭为中国一流的高精度电子地图全数据链服务供应商。除此之外，公司旗下武汉海达数云开始从装备向系统解决方案方向转型，从摄影测量激光雷达转向特种应用激光雷达与车载激光雷达；广州海达星宇技术有限公司负责相关设备的生产和开发，承担公司自动驾驶业务；广州比逊科技电子有限公司负责相关算法、板卡及芯片的开发。同时，公司一方面设立了中海达（北京）导航定位技术研究中心，专职从事智能驾驶车载高精度定位算法等相关领域的研发。另一方面完成全新车规生产基地的建设，满足16949质量体系建设的同时，引入ISO26262功能安全系统建设，并已进行试投产。携手中国移动，布局“ 5G+ 北斗” 车联网产业。2020年，在“5G新基建·智驾新未来”5G自动驾驶峰会高精度定位论坛上，中海达与中国移动进行高精度定位伙伴生态链签约。作为中国移动优秀应用案例合作伙伴，中海达共同参与发布了全国基准站高精度定位坐标认证，并启动了“纵横计划”第二批合作伙伴招募仪式。未来公司将继续携手中国移动，发挥自身在高精度定位技术方面的优势，与中国移动共同推动“5G+北斗”在车辆管理、车路协调、自动驾驶等领域的行业发展。目前，公司在智能驾驶领域的布局主要包括 ：（1）车载高精度传感器，组合定位模块/天线/算法、组合导航集成方案等；（2）适用于自动驾驶的高精度地图前端数据采集系统、众包采集装备及后端数据处理软件平台和数据采集加工服务；（3）适用于自动驾驶的高精度位置基础设施组网建设，提供星基与地基增强技术融合在车端的应用。其中，公司车载高精度相关产品已应用在小鹏汽车、上汽集团等汽车制造企业和自动驾驶方案商。简言之，中海达长期深耕北斗卫星导航产业，经过二十年发展，已经从传统装备制造领域，成功向软件、数据采集与应用、行业综合解决方案等中下游产业链延伸，并涉足全北斗产业链应用场景，最终形成如今“海陆空天、室内外”全方位、全空间的高精度定位产业链全面布局。未来，随着北斗+和其他技术的深度融合，下游市场快速增长，公司作为国内高精度GNSS的领跑者，有望全面享受行业增长的红利，迎来新的快速发展期。与此同时，中海达还在进行多款智能汽车车载高精度产品的定点测试工作，并与国内多家重点车企和 Tire1 供应商展开深度技术合作及交流 ，随着定点车型的逐步落地，相关业务有望在未来两年内爆发性增长。
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