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    （一）從軍用轉(zhuǎn)為軍民兩用，GPS 系統(tǒng)開創(chuàng)全球衛(wèi)星導航市場
    美國GPS 系統(tǒng)是由美國國防部從1973 年開始籌建，1994 年3 月正式運營，目前是全球衛(wèi)星導航市場占據(jù)統(tǒng)治地位的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成功源于政府持續(xù)性地投入、免費提供民用服務培育規(guī)模市場、根據(jù)市場需求結(jié)合各種最新技術。通過20 多年的建設，GPS 系統(tǒng)已經(jīng)形成集軍事民用用途于一身，帶動芯片制造、終端設備、導航服務的綜合性產(chǎn)業(yè)。
    1、GPS 系統(tǒng)經(jīng)歷四個發(fā)展階段，是目前全球應用最廣泛的衛(wèi)星導航系統(tǒng)
    GPS 系統(tǒng)從1994 年3 月正式運營至今一共經(jīng)歷以下幾個發(fā)展階段：
    1，GPS 的概念論證和方案分析階段(1973-1979)
    美國國防部組建了項目聯(lián)合辦公室，劃撥1 億美元進行4 顆實驗衛(wèi)星的研制和發(fā)射(實際發(fā)射3 顆衛(wèi)星)，其中，這一階段主要驗證GPS 原理的可行性，研制了3 種類型的GPS 接收機以及衛(wèi)星地面控制設備。
    2，GPS 系統(tǒng)的系統(tǒng)研制和試驗階段（1979-1989）
    這一階段，陸續(xù)發(fā)射了11 顆組網(wǎng)試驗衛(wèi)星Block I(其中1 顆發(fā)射失敗)，地面監(jiān)控系統(tǒng)得到完善，GPS 用戶接收機得到進一步發(fā)展。1983 年，美國總統(tǒng)里根宣布一旦GPS 建成將開放給公眾使用，從而開啟GPS 民用的大門。GPS 衛(wèi)星將發(fā)射兩種不同的測距碼，即軍用的P 碼和民用的C/A 碼，分別對應精密定位服務(PPS)和標準定位服務(SPS)。1984 年，地理測量成為GPS 系統(tǒng)第一個商用領域。

    3，GPS組網(wǎng)并進入完全運行階段，民用衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展(1989-1999)
    1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星Block II發(fā)射成功，此后多顆Block II和Block IIA發(fā)射成功。1990-1991年的第1次海灣戰(zhàn)爭中，美軍裝備的GPS系統(tǒng)展示出相對傳統(tǒng)定位系統(tǒng)極為精確與方便的性能，引起了世人的矚目。至1993年底，在軌衛(wèi)星數(shù)達到24顆，實現(xiàn)了GPS滿星座運行，由此GPS可以提供標準的定位服務(SPS)，為民用用戶提供全球性的連續(xù)定位服務（定位精度為100米）。美國宣布對民用用戶10年內(nèi)免收任何費用，從此GPS衛(wèi)星導航逐漸在民用市場得到使用和發(fā)展。1995年，GPS系統(tǒng)實現(xiàn)完全操作能力(FOC)，即完全實現(xiàn)了精密定位服務(PPS)，定位精度達到了10米。
    1996年，出于對人身安全的考慮，美國通信委員會（FCC）頒布了行政性命令E911，硬性要求建設公眾安全無線網(wǎng)絡，即無論在任何時間和地點都能通過手機信號追蹤到用戶。由于在這之前GPS功能不是強制要求的，而E911標準要求美國所有蜂窩網(wǎng)手機都需具備GPS的定位功能，以便在機主遇險時實施救助。這極大促進了GPS導航定位系統(tǒng)的廣泛應用。隨著3G通訊的發(fā)展，所有CDMA系統(tǒng)均使用GPS進行授時，此外電力系統(tǒng)，金融系統(tǒng)的授時目前也廣泛采用GPS的衛(wèi)星信號，GPS系統(tǒng)在行業(yè)應用中的重要性日益凸顯。大眾市場中，車載GPS定位設備，手機定位設備，也逐漸開始出現(xiàn)。
    自美國政府于1993年正式向全球民間用戶免費開放GPS后，原僅用于軍事的GPS衛(wèi)星導航市場進入了快速發(fā)展階段。在全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)初期，整個衛(wèi)星導航市場基本由GPS所壟斷，后隨俄羅斯GLONASS和中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展，GPS占全球市場的比重有所下降，但仍保持在90%以上。到2009年，約為600億美元左右的規(guī)模。
    目前GPS主要應用領域有：軍事方面：導彈、戰(zhàn)機、艦船、戰(zhàn)斗車輛等單位的定位和導航；行業(yè)方面：銀行、電力、礦業(yè)、石化等行業(yè)的系統(tǒng)校時；漁業(yè)、航空業(yè)等行業(yè)的導航；大眾應用方面：車載及個人手持設備的定位導航服務。
    4，GPS全面解除民用限制，產(chǎn)業(yè)獲得大發(fā)展(2000-2010)
    2000年，美國政府取消了在GPS衛(wèi)星民用信道中添加的SA(有選擇可用性技術，即人為地將誤差引入衛(wèi)星鐘和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中，以降低GPS精度)干擾信號，使標準定位服務中，在雙頻工作時定位精度可提高到20m，授時精度提高到40ns，定位精度10倍以上的提高使GPS系統(tǒng)達到了實用化水平，從而掀起GPS產(chǎn)業(yè)和應用的熱潮。GPS的現(xiàn)代化民用方面還包括提高定位精度占領民用導航定位市場，措施是解除SA干擾并增加新的民用信號，使民用用戶終端可以用雙頻消除電離層誤差；軍用方面包括增強抗干擾能力和提高生存能力，主要措施是將軍碼和民碼信號分開，增加新的軍用信號，增強衛(wèi)星信號強度等。在這一階段，民用的GPS衛(wèi)星導航市場高速發(fā)展，基于GPS的車載導航終端，PND設備(Portable Navigation Devices,便攜式自動導航系統(tǒng))、手機終端等設備制造公司增長顯著；相關的服務領域，LBS((Location Based Service, 基于位置的服務)為用戶所廣泛使用。整個GPS衛(wèi)星導航市場進入繁榮期。
    GPS系統(tǒng)是目前全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中技術最成熟，應用最廣泛的系統(tǒng)。世界上絕大多數(shù)終端產(chǎn)品都基于GPS。在全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)市場中，GPS系統(tǒng)的相關產(chǎn)品和服務約占全球市場的90%。
    2、GPS系統(tǒng)信號接收免費，管理和服務市場具有潛力
    GPS的管理和運營分為軍事和民用，GPS的軍事管理和運行由國家天基PNT委員會（該委員會由美國國防部和交通部共同主持，隸屬于白宮，直接協(xié)調(diào)國務院、內(nèi)務部、參謀長聯(lián)席會議、商務部、國土安全部、國家航空航天局等部門）統(tǒng)一管理，主要由國防部負責。GPS的發(fā)展、采購、運行、維持和現(xiàn)代化所需資源的提供主要由國防部長負責，具體事務則由空軍負責。美國空軍航天司令部擔任GPS系統(tǒng)計劃、規(guī)劃和采辦，并為GPS發(fā)展提供經(jīng)費保障，為GPS星座提供空間段和地面段支持。民用GPS的管理、運行與服務則是在運輸部領導下，由民間GPS服務聯(lián)絡委員會（CGSIC）組織具體負責管理實施的。
    目前，美國政府免費提供GPS衛(wèi)星信號。只要有相應的接收設備，用戶可以像接收廣播信號一樣直接接收GPS信號，獲得所在地的定位信息。為了獲得更好的定位或?qū)Ш叫畔�，用戶還可以付費以獲取相應的服務。GPS系統(tǒng)的服務領域主要分為電信運營商的位置信息服務以及終端設備商提供的信息更新服務。
    1，電信運營商的位置信息服務
    電信運營商通過A-GPS(輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))技術提供更快的位置信息，對用戶收取網(wǎng)絡流量費用。傳統(tǒng)GPS在首次定位（冷啟動）時耗時較長（一般需要幾分鐘），而且在受到阻擋時，接收到的衛(wèi)星信號會受到很大影響，比如在樓宇中和室內(nèi)GPS信號普遍較差。A-GPS技術利用基帶臺發(fā)送輔助衛(wèi)星信號，使用戶可以在短時間內(nèi)獲得衛(wèi)星信號。即手機用戶在搜索真正的衛(wèi)星信號前，先通過網(wǎng)絡下載一個GPS輔助信息（包括GPS的星歷和方位仰角等），然后手機中的A-GPS模塊利用輔助信息接收GPS原始信號，進行計算，最后將有關信息通過網(wǎng)絡傳輸?shù)骄W(wǎng)絡中的位置服務器，最后網(wǎng)絡服務器將手機所在位置傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關或應用平臺。通過A-GPS，用戶開始首次定位的時間最快僅需幾秒鐘的時間，使用戶可以快速獲得定位信息。電信運營商收取數(shù)據(jù)傳輸中的網(wǎng)絡流量費用。
    2，終端設備商提供的信息更新服務
    生產(chǎn)導航設備的制造商通過定期更新地圖信息收取服務費。最典型的應用為車載導航設備的制造商通過用戶繳費，定期提供最新的地圖信息。如果用戶不付費，只是無法獲得最新的地圖信息，但仍可正常使用基于原地圖的導航功能。
    隨著越來越多的用戶使用GPS的相關設備，圍繞GPS系統(tǒng)的新應用和更新也層出不窮。GPS系統(tǒng)的管理服務產(chǎn)業(yè)在未來也將曾為頗具潛力的市場。

    （二）GPS系統(tǒng)具有在軍事、行業(yè)和大眾市場三個層次的應用
    GPS系統(tǒng)的應用根據(jù)各領域特點，可分為軍事、行業(yè)和大眾市場。GPS系統(tǒng)市場在發(fā)展的歷史中也正是通過軍事領域→GPS系統(tǒng)建設初衷是為了服務美國軍隊，提高軍隊的作戰(zhàn)能力，所以剛開始GPS的系統(tǒng)應用以及終端設備都是應用在軍事領域；其后GPS相關設備逐漸被應用在各個對定位、系統(tǒng)時間同步等有特殊需求的行業(yè)中，形成了較大的行業(yè)市場；隨著技術的完善以及產(chǎn)品的多樣化，GPS終端設備在大眾應用市場獲得了更大的發(fā)展空間，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大，相關設備公司獲得高速發(fā)展壯大。由此，GPS系統(tǒng)形成了一個由軍事、行業(yè)和大眾三個不同領域共同構成的市場。
    2005-2010年，GPS設備在北美的平均市場規(guī)模為335億美元。其中軍事領域占市場總額的16%，行業(yè)市場占25%，比重最大的是大眾應用，占市場總額的59%。

圖：北美GPS 設備市場分布（2005-2010 平均值）