慣性導航設備可以為載體提供航向、位置、姿態、速度等基本物理信息，是信息化裝備中最核心的傳感設備之一。慣性導航技術是最重要的軍用技術之一，可以毫不誇張的說，慣性導航的發展水平直接影響了一個國家的武器裝備的先進性。
隨著成本的降低和需求的增長，慣性導航的適用範圍已經擴展到民用領域，甚至在機器人、攝像機、兒童玩具中被廣泛應用。據測算，我國軍用慣性導航每年的市場規模約在130億元左右。再加上民用領域的持續擴張，我國慣性導航的市場前景不可估量。
慣性導航簡介
作用原理及分類
慣性導航系統（INS）是一種自主式的導航設備，能連續、實時地提供載體位置、姿態、速度等信息；特點是不依賴外界信息，不受氣候條件和外部各種干擾因素。
慣性導航系統作用原理
慣性導航及控制系統最初主要為航空航天、地面及海上軍事用戶所應用，是現代國防系統的核心技術產品，被廣泛應用於飛機、導彈、艦船、潛艇、坦克等國防領域。隨著成本的降低和需求的增長，慣性導航技術已擴展到大地測量、資源勘測、地球物理測量、海洋探測、鐵路、隧道等商用領域，甚至在機器人、攝像機、兒童玩具中也被廣泛應用。
慣性導航系統根據陀螺儀的不同，可分為機電（包含液浮、氣浮、靜電、撓性等種類）陀螺儀、光學（包含激光
基本構成
慣性導航系統通常由慣性測量裝置、計算機、顯示器等組成。慣性測量裝置由兩大核心慣性元器件組成：加速度計和陀螺儀。
陀螺儀
傳統意義上的陀螺儀是安裝在框架中繞回轉體的對稱軸高速旋轉的物體。由於光學、MEMS 等技術被引入於陀螺儀的研製，現在習慣上把能夠完成陀螺功能的裝置統稱為陀螺。
不同種類陀螺儀
陀螺儀種類多樣，根據其精度範圍大致分為超高精度陀螺儀、中高精度陀螺儀和低精度陀螺儀。
超高精度陀螺儀精度範圍在10-6 o/h~5*10-4 o/h，主要包括液浮陀螺、靜電陀螺等，目前最高精度的陀螺儀是靜電陀螺儀。
中高精度陀螺儀精度範圍在5*10-4 o/h~10-1 o/h，目前最有發展前景的陀螺儀是光學陀螺儀，激光陀螺屬於第一代光學陀螺，光纖陀螺屬於第二代光學陀螺，最近幾年，由於光纖陀螺在精度、性能和尺寸上有更大的潛力，越來越受到各國軍方的青睞。
低精度陀螺儀精度範圍超過10-1 o/h，目前發展前景較好的是MEMS 陀螺儀，雖然精度低， 但低廉的價格使其具有廣闊的應用前景。
不同種類陀螺儀的精度範圍
（來源：《陀螺儀的發展概況與前景》）
加速度計
加速度計是慣性導航系統的另一核心元件。加速度計是用來感測運動載體沿一定方向的比力的慣性器件，可以測量出加速度和重力，從而計算載體的速度和位置。
MEMS慣性器件
在現代以及可預見未來的高科技戰場上，高技術對抗的複雜戰場環境迫切需要微型飛行器、微型機器人等微小型偵察設備以及大量戰術武器，這種需求促使慣性導航系統向低成本、微型化、低功耗的方向發展。基於MEMS 技術的慣性測量器件的出現使得慣性導航系統的微型化成為可能。
MEMS 傳感器是以硅或石英為主要材料，採用微電子加工技術製造的芯片級傳感器。其中， 石英加工的慣性器件穩定性好，但加工工藝難度大、成本較高；硅相對易於加工，採用腐蝕、光刻等集成電路製造工藝，器件成本低。
MEMS 慣性傳感器的研發和生產主要集中在美國，其研究水平處於世界領先地位。韓國三星公司以及日本一些大學和公司等在MEMS 慣性傳感器領域都有顯著成果。
全球慣性導航市場發展情況市場發展趨勢
當前，全球慣性技術正處於第四代發展階段，其目標是實現高精度、高可靠性、低成本、小型化、數字化、應用領域更加廣泛的導航系統。
據MIT Draper 實驗室對美國下一代慣性傳感器的發展和應用進行了分析和預測，以下分別是2001/2005年的發展情況，以及對2020年的發展預測。從三個時間點的發展可以看出，2001年中精度機械陀螺大部分被光學陀螺取代；2005年高精度陀螺應用領域主要由高精度機械陀螺和光纖陀螺佔領；2020年微機電/微光機電陀螺佔領中低精度應用領域。
（2001年陀螺儀發展狀況）
（2005年陀螺儀發展狀況）
2020年陀螺儀發展狀況預測
（來源：MIT Draper實驗室）
世界競爭格局
美國國防部把從事慣性技術領域研究和開發的國家分為4個層次：屬於第一層次的有美國、英國和法國；屬於第二層次的有俄羅斯、德國、以色列和日本；屬於第三層次的有中國、澳大利亞、加拿大、瑞典、烏克蘭；屬於第四層次的有韓國、印度、巴西、朝鮮、瑞士、意大利等。
我國慣性導航市場發展情況
我國市場競爭格局
西方發達國家把慣性技術作為高度保密的軍用核心技術，禁止向我國出口和轉讓。我國從事慣性技術產品研發及生產的企業主要為航天科工33 所、航天科技九院、航空618 所、船舶707 所、兵器導控所等軍工科研院所。它們主導了國防領域慣性導航設備的市場競爭格局。
中船重工707所
707所主導專業領域為慣性導航系統、艦船操縱系統、慣性元件以及軍用抗惡劣環境加固計算機等產品的開發、研製和生產。 除707 所以外，在中船重工集團旗下還有兩個慣導設備配套器件生產企業--西安東風儀表廠和重慶華渝電氣儀表總廠。
航天科技集團九院（13 所、16 所、航天電子）
航天科技集團九院是在中國航天時代電子公司的基礎上組建而成，集中了科技集團有關慣導、遙測遙控、微電子與計算機、電子元器件的資源。
航天科技九院是我國慣性導航領域的骨幹力量，原其下屬慣導科研生產企業包括13 所、16 所、北京興華機械廠（230 廠）、陝西蒼松機械廠（7171 廠）、陝西航天導航設備有限公司（7107 廠）。
航天科工集團三院33所
航天科工集團三院33所成立於1965年6月9日，前身為原國營第五五八廠，是我國從事慣控技術研究的核心力量。33 所現有職工2300 餘人，擁有航天慣性、航天青半、航天萬方三家公司。
中航工業618所
西安飛行自動控制研究所（簡稱618 所），隸屬於中國航空工業集團公司航電系統板塊，是我國航空工業導航、制導與控制（GNC）技術研發中心。
此外，在中航工業集團系統內還有若干個廠生產慣性導航元器件，如陀螺儀和加速計等，主要有寶成儀表廠（212 廠）、太原航空儀表廠（221 廠）以及華燕儀表廠（141 廠）。
兵器工業集團導控所及北方導航
導控所全稱為中國兵器工業集團導航與控制技術研究所，前身為1982 年創建的中國兵器工業系統工程研究所，是國家重點保軍事業單位，為北方導航科技集團有限公司成員單位。
北方導航的前身為兵器工業集團218廠（北京華北光學儀器有限公司）下屬的北方天鳥智能科技股份有限公司。2007年8月，在國家大力推進國有資產調整和國有企業重組的大環境下，公司注入218 廠軍工資產實現整體上市，重組完成後，成為國內第一家軍工光電防務資產整體上市的公司。
晨曦航空
晨曦航空於2016 年12 月20 日上市，主要產品及服務涉及航空慣性導航、航空發動機電子及無人機領域。
耐威科技
耐威科技於2015年5月上市，自成立以來一直從事慣性導航系統、衛星導航產品的研發、生產與銷售，具備“慣性導航+衛星導航+組合導航”全覆蓋的自主研發生產能力。
星網宇達
星網宇達主營業務為慣性技術開發及應用，主要開展慣性組合導航、慣性測量、慣性穩控產品的研發、生產及銷售。
我國慣性導航市場空間分析
軍用領域
慣性導航產業起步于軍用，目前仍主要應用於軍用領域。在航天、航空、艦船、戰車等主要領域我國均有相應的研究生產力量，慣性導航市場基本是國家隊壟斷的格局。根據測算，我國慣性導航每年的市場規模約在130億元左右。隨著我國艦船、導彈、軍機等持續列裝，我國慣性導航市場的規模有望繼續增長。
我國國防領域慣性導航市場規模估算
民用領域
目前我國慣性技術民用市場主要集中於導航、測繪、石油勘探、應急通訊、智能交通等領域。民用市場已進入市場化競爭階段，各企業面向市場自主經營與競爭。
在民用領域，除慣性導航設備以外，慣性測量和慣性穩控也是慣性技術的重要衍生應用方 向。慣性導航的主要應用領域為無人機等，慣性測量的主要應用領域有石油勘探、交通測量等， 慣性穩控的主要應用領域有衛星通信動中通天線等。
無人機領域
慣性技術在無人機上的應用，主要是利用捷聯慣性導航技術為無人機提供精確的速度、位置、姿態等信息，從而實現其精確的導航定位。
據艾瑞諮詢預計，2025年中國民用無人機市場規模將超過700億元，其中航拍及娛樂300億元，農林植保200億元，安防150億元，電力50億元，其它50億元。保守按照慣性產品價值佔比10%估算，2025年中國民用無人機領域慣性導航產品市場空間可達70億元以上。
石油勘探
在資源勘探領域的鑽探開採中，需要測量井深軌跡和鑽頭的實際位置，從而保證井深達到預定位置，尤其是石油勘探行業。慣性基石油測斜儀作為國際鑽井中普遍採用的先進測量儀器，能夠在175℃的高溫環境下可靠測量定向參數和伽馬值，並將井深中測試的數據準確、及時地反饋到地面控制中心，通過遠程控制系統實現鑽井方向的精確導航。
2006年我國石油測井儀器銷售總額為11.2億元，2010年為21.9億元，2011年增長到25.7億 元，複合增長率18.25%。其中2010年基於慣性技術的石油測斜儀器銷售額為15.33 億，佔石油測井儀器銷售總額的比例為70%。按照18%的年均複合增長率，2025年慣性基石油測斜儀市場規模將達35 億元。
高鐵檢測
隨著我國高鐵運營里程的不斷延伸，高鐵特別是繁忙幹線高鐵對運營維護效率提出了更高的要求。基於慣性技術的鐵路檢測車可以定期對鐵路軌道進行檢測，判斷軌道是否發生形變、損 失、路基是否沉降等。
截至2016年底，我國高鐵運營里程超過2.2萬公里。如果按照每60 公里需要一套慣性軌道檢測設備，每套設備平均市場價140萬元測算，那麼2016年整個高鐵運輸行業對慣性軌道檢測設備的市場需求為5.1 億元。同時，我國的既有鐵路、地鐵和城市輕軌等領域都需要軌道檢測系統， 慣性技術產品在該領域的應用前景更加廣闊。
電子路考
2012年末，公安部頒佈了《機動車駕駛證申領和使用規定》，其中對駕駛員考試做出了全面修改，為適應新的全國駕駛員考試要求，考試實施場地將實現智能化評判與實時監控。慣性技術測量產品所具備的全天候、高精度、實時測量與評定、數據可追溯等特點很好的符合了智能駕考的需求，並得到了廣泛應用。
參考星網宇達招股說明書，智能駕考系統價格約1萬元/套。截止2015年底我國合計有2850個縣級行政區劃，按照每個縣級市一個車管所計算，全國縣級車管所有2850個，按照每個縣級車管所在科目二考試時具有十輛考試車、在科目三考試時具有十輛考試車估算，全國範圍內智能駕考系統的市場容量將達5.7億元。
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