惯性导航设备可以为载体提供航向、位置、姿态、速度等基本物理信息，是信息化装备中最核心的传感设备之一。惯性导航技术是最重要的军用技术之一，可以毫不夸张的说，惯性导航的发展水平直接影响了一个国家的武器装备的先进性。
随着成本的降低和需求的增长，惯性导航的适用范围已经扩展到民用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中被广泛应用。据测算，我国军用惯性导航每年的市场规模约在130亿元左右。再加上民用领域的持续扩张，我国惯性导航的市场前景不可估量。
惯性导航简介
作用原理及分类
惯性导航系统（INS）是一种自主式的导航设备，能连续、实时地提供载体位置、姿态、速度等信息；特点是不依赖外界信息，不受气候条件和外部各种干扰因素。
惯性导航系统作用原理
惯性导航及控制系统最初主要为航空航天、地面及海上军事用户所应用，是现代国防系统的核心技术产品，被广泛应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等国防领域。随着成本的降低和需求的增长，惯性导航技术已扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。
惯性导航系统根据陀螺仪的不同，可分为机电（包含液浮、气浮、静电、挠性等种类）陀螺仪、光学（包含激光
基本构成
惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、显示器等组成。惯性测量装置由两大核心惯性元器件组成：加速度计和陀螺仪。
陀螺仪
传统意义上的陀螺仪是安装在框架中绕回转体的对称轴高速旋转的物体。由于光学、MEMS 等技术被引入于陀螺仪的研制，现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。
不同种类陀螺仪
陀螺仪种类多样，根据其精度范围大致分为超高精度陀螺仪、中高精度陀螺仪和低精度陀螺仪。
超高精度陀螺仪精度范围在10-6 o/h~5*10-4 o/h，主要包括液浮陀螺、静电陀螺等，目前最高精度的陀螺仪是静电陀螺仪。
中高精度陀螺仪精度范围在5*10-4 o/h~10-1 o/h，目前最有发展前景的陀螺仪是光学陀螺仪，激光陀螺属于第一代光学陀螺，光纤陀螺属于第二代光学陀螺，最近几年，由于光纤陀螺在精度、性能和尺寸上有更大的潜力，越来越受到各国军方的青睐。
低精度陀螺仪精度范围超过10-1 o/h，目前发展前景较好的是MEMS 陀螺仪，虽然精度低， 但低廉的价格使其具有广阔的应用前景。
不同种类陀螺仪的精度范围
（来源：《陀螺仪的发展概况与前景》）
加速度计
加速度计是惯性导航系统的另一核心元件。加速度计是用来感测运动载体沿一定方向的比力的惯性器件，可以测量出加速度和重力，从而计算载体的速度和位置。
MEMS惯性器件
在现代以及可预见未来的高科技战场上，高技术对抗的复杂战场环境迫切需要微型飞行器、微型机器人等微小型侦察设备以及大量战术武器，这种需求促使惯性导航系统向低成本、微型化、低功耗的方向发展。基于MEMS 技术的惯性测量器件的出现使得惯性导航系统的微型化成为可能。
MEMS 传感器是以硅或石英为主要材料，采用微电子加工技术制造的芯片级传感器。其中， 石英加工的惯性器件稳定性好，但加工工艺难度大、成本较高；硅相对易于加工，采用腐蚀、光刻等集成电路制造工艺，器件成本低。
MEMS 惯性传感器的研发和生产主要集中在美国，其研究水平处于世界领先地位。韩国三星公司以及日本一些大学和公司等在MEMS 惯性传感器领域都有显著成果。
全球惯性导航市场发展情况市场发展趋势
当前，全球惯性技术正处于第四代发展阶段，其目标是实现高精度、高可靠性、低成本、小型化、数字化、应用领域更加广泛的导航系统。
据MIT Draper 实验室对美国下一代惯性传感器的发展和应用进行了分析和预测，以下分别是2001/2005年的发展情况，以及对2020年的发展预测。从三个时间点的发展可以看出，2001年中精度机械陀螺大部分被光学陀螺取代；2005年高精度陀螺应用领域主要由高精度机械陀螺和光纤陀螺占领；2020年微机电/微光机电陀螺占领中低精度应用领域。
（2001年陀螺仪发展状况）
（2005年陀螺仪发展状况）
2020年陀螺仪发展状况预测
（来源：MIT Draper实验室）
世界竞争格局
美国国防部把从事惯性技术领域研究和开发的国家分为4个层次：属于第一层次的有美国、英国和法国；属于第二层次的有俄罗斯、德国、以色列和日本；属于第三层次的有中国、澳大利亚、加拿大、瑞典、乌克兰；属于第四层次的有韩国、印度、巴西、朝鲜、瑞士、意大利等。
我国惯性导航市场发展情况
我国市场竞争格局
西方发达国家把惯性技术作为高度保密的军用核心技术，禁止向我国出口和转让。我国从事惯性技术产品研发及生产的企业主要为航天科工33 所、航天科技九院、航空618 所、船舶707 所、兵器导控所等军工科研院所。它们主导了国防领域惯性导航设备的市场竞争格局。
中船重工707所
707所主导专业领域为惯性导航系统、舰船操纵系统、惯性元件以及军用抗恶劣环境加固计算机等产品的开发、研制和生产。 除707 所以外，在中船重工集团旗下还有两个惯导设备配套器件生产企业--西安东风仪表厂和重庆华渝电气仪表总厂。
航天科技集团九院（13 所、16 所、航天电子）
航天科技集团九院是在中国航天时代电子公司的基础上组建而成，集中了科技集团有关惯导、遥测遥控、微电子与计算机、电子元器件的资源。
航天科技九院是我国惯性导航领域的骨干力量，原其下属惯导科研生产企业包括13 所、16 所、北京兴华机械厂（230 厂）、陕西苍松机械厂（7171 厂）、陕西航天导航设备有限公司（7107 厂）。
航天科工集团三院33所
航天科工集团三院33所成立于1965年6月9日，前身为原国营第五五八厂，是我国从事惯控技术研究的核心力量。33 所现有职工2300 余人，拥有航天惯性、航天青半、航天万方三家公司。
中航工业618所
西安飞行自动控制研究所（简称618 所），隶属于中国航空工业集团公司航电系统板块，是我国航空工业导航、制导与控制（GNC）技术研发中心。
此外，在中航工业集团系统内还有若干个厂生产惯性导航元器件，如陀螺仪和加速计等，主要有宝成仪表厂（212 厂）、太原航空仪表厂（221 厂）以及华燕仪表厂（141 厂）。
兵器工业集团导控所及北方导航
导控所全称为中国兵器工业集团导航与控制技术研究所，前身为1982 年创建的中国兵器工业系统工程研究所，是国家重点保军事业单位，为北方导航科技集团有限公司成员单位。
北方导航的前身为兵器工业集团218厂（北京华北光学仪器有限公司）下属的北方天鸟智能科技股份有限公司。2007年8月，在国家大力推进国有资产调整和国有企业重组的大环境下，公司注入218 厂军工资产实现整体上市，重组完成后，成为国内第一家军工光电防务资产整体上市的公司。
晨曦航空
晨曦航空于2016 年12 月20 日上市，主要产品及服务涉及航空惯性导航、航空发动机电子及无人机领域。
耐威科技
耐威科技于2015年5月上市，自成立以来一直从事惯性导航系统、卫星导航产品的研发、生产与销售，具备“惯性导航+卫星导航+组合导航”全覆盖的自主研发生产能力。
星网宇达
星网宇达主营业务为惯性技术开发及应用，主要开展惯性组合导航、惯性测量、惯性稳控产品的研发、生产及销售。
我国惯性导航市场空间分析
军用领域
惯性导航产业起步于军用，目前仍主要应用于军用领域。在航天、航空、舰船、战车等主要领域我国均有相应的研究生产力量，惯性导航市场基本是国家队垄断的格局。根据测算，我国惯性导航每年的市场规模约在130亿元左右。随着我国舰船、导弹、军机等持续列装，我国惯性导航市场的规模有望继续增长。
我国国防领域惯性导航市场规模估算
民用领域
目前我国惯性技术民用市场主要集中于导航、测绘、石油勘探、应急通讯、智能交通等领域。民用市场已进入市场化竞争阶段，各企业面向市场自主经营与竞争。
在民用领域，除惯性导航设备以外，惯性测量和惯性稳控也是惯性技术的重要衍生应用方 向。惯性导航的主要应用领域为无人机等，惯性测量的主要应用领域有石油勘探、交通测量等， 惯性稳控的主要应用领域有卫星通信动中通天线等。
无人机领域
惯性技术在无人机上的应用，主要是利用捷联惯性导航技术为无人机提供精确的速度、位置、姿态等信息，从而实现其精确的导航定位。
据艾瑞咨询预计，2025年中国民用无人机市场规模将超过700亿元，其中航拍及娱乐300亿元，农林植保200亿元，安防150亿元，电力50亿元，其它50亿元。保守按照惯性产品价值占比10%估算，2025年中国民用无人机领域惯性导航产品市场空间可达70亿元以上。
石油勘探
在资源勘探领域的钻探开采中，需要测量井深轨迹和钻头的实际位置，从而保证井深达到预定位置，尤其是石油勘探行业。惯性基石油测斜仪作为国际钻井中普遍采用的先进测量仪器，能够在175℃的高温环境下可靠测量定向参数和伽马值，并将井深中测试的数据准确、及时地反馈到地面控制中心，通过远程控制系统实现钻井方向的精确导航。
2006年我国石油测井仪器销售总额为11.2亿元，2010年为21.9亿元，2011年增长到25.7亿 元，复合增长率18.25%。其中2010年基于惯性技术的石油测斜仪器销售额为15.33 亿，占石油测井仪器销售总额的比例为70%。按照18%的年均复合增长率，2025年惯性基石油测斜仪市场规模将达35 亿元。
高铁检测
随着我国高铁运营里程的不断延伸，高铁特别是繁忙干线高铁对运营维护效率提出了更高的要求。基于惯性技术的铁路检测车可以定期对铁路轨道进行检测，判断轨道是否发生形变、损 失、路基是否沉降等。
截至2016年底，我国高铁运营里程超过2.2万公里。如果按照每60 公里需要一套惯性轨道检测设备，每套设备平均市场价140万元测算，那么2016年整个高铁运输行业对惯性轨道检测设备的市场需求为5.1 亿元。同时，我国的既有铁路、地铁和城市轻轨等领域都需要轨道检测系统， 惯性技术产品在该领域的应用前景更加广阔。
电子路考
2012年末，公安部颁布了《机动车驾驶证申领和使用规定》，其中对驾驶员考试做出了全面修改，为适应新的全国驾驶员考试要求，考试实施场地将实现智能化评判与实时监控。惯性技术测量产品所具备的全天候、高精度、实时测量与评定、数据可追溯等特点很好的符合了智能驾考的需求，并得到了广泛应用。
参考星网宇达招股说明书，智能驾考系统价格约1万元/套。截止2015年底我国合计有2850个县级行政区划，按照每个县级市一个车管所计算，全国县级车管所有2850个，按照每个县级车管所在科目二考试时具有十辆考试车、在科目三考试时具有十辆考试车估算，全国范围内智能驾考系统的市场容量将达5.7亿元。
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