卫星导航定位系统技术专利分析

徐文生

（中国卫星导航定位应用管理中心，北京 100088）

卫星导航定位系统具有全天候、高精度、高效率、多功能等特点，已经在国民经济、国防建设和社会发展中发挥着越来越重要的作用，在航空航海、精准农业、测绘勘探、灾害监测和智慧城市等各个应用领域都具有很大的发展潜力。

1 世界卫星导航定位技术专利申请发展趋势分析

以1992年为起点，每一年度内世界卫星导航定位技术的专利申请量总体增长趋势较为平稳，1996年起逐渐形成一定规模，2003年以后年申请量突破200件，其后每年都保持稳定增长，这说明世界卫星导航定位技术在现有技术领域内已经趋于成熟。由于技术成熟度、研发周期、政策环境等方面的影响，各国卫星导航定位技术专利申请增长趋势略有差异。美国在原子钟、滤波器、二进制偏置载波、卫星导航定位终端等领域上都表现出绝对优势，日本和韩国主要在高功率放大器等领域有明显的比较优势，英国、法国、德国等欧盟国家发展各有差异，但总体上受美国技术垄断影响较大。

2 技术分析

通过对样本数据按照IPC 分类号进行分类，可以直观地看到世界卫星导航定位技术专利大约分布在50多个小类上。

2.1 空间信号领域专利技术分析

（1）原子钟。世界原子钟专利主要分布于G04F（35.63%）、H03L（32.76%）、H01S（30.46%）、H03B（23.56%）、G04G（14.37%）等技术类别上，涉及电子计时器及时间间隔的测量，电子振荡器或脉冲发生器等电气元件及其自动控制、起振、同步或稳定等电子电路。

（2）高功率放大器（HPA）。世界HPA 专利的申请量较多，其IPC 构成及分布大部分集中于H04B（44.23%）和H03F（35.63%），主要涉及放大器电子电路与电子通信传输技术。其次，H04L（22.29%）、H01L（11.53%）、H01Q（7.92%）、H03G（6.17%）、H04J（5.51%）、H04Q（5.16%）等技术类别的专利申请量也较大，内容涵盖选择、传输、多路复用通信等电子通信技术，半导体器件、天线等电气元件，以及放大控制等电子电路。

（3）滤波器。世界滤波器专利的申请量也较多，且其IPC 构成及分布主要集中于H04B（52.4%），即电子通信传输技术。其次，H04L（12.82%）、H03H（11.22%）、H01Q（10.58%）、H04Q（6.09%）、H01P（5.77%）、H03L（5.77%）、H04N（5.45%）、H01L（5.29%）等技术类别的专利申请量也较大，涉及图像通信、数字信息传输、选择等电子通信技术，谐振器、半导体器件、天线等电气元件，以及阻抗网络、自动控制、起振、同步或稳定等电子电路。

（4）二进制偏置载波（BOC）。世界BOC 专利的申请量非常少，其IPC 构成及分布也十分集中，包括H04B（76.92%）、G01S（61.54%）、H04L（36.54%）、H04J（7.69%）、G01C（1.92%）等5个技术类别，内容涉及电子通信传输技术、电气元件以及物理测量与测试。

2.2 地面设备领域专利技术分析

世界卫星导航定位系统终端的专利申请量非常多，且主要集中于G01S（60.59%）和H04B（33.85%），涉及无线电定向、无线电导航、无线电波测距或测速及电子通信传输技术等。此外，G01C（19.56%）、G08G（10.07%）、H04L（9.93%）、G06F（9.48%）、H04Q（9.48%）等技术类别的专利申请量也很大，内容涵盖物理测量、勘测、导航、陀螺仪，交通信号装置，数字信息传输、选择等电子通信技术，以及数字数据处理等。

3 中国卫星导航定位技术专利现状

中国卫星导航定位技术起步相对较晚，2005年起国内卫星导航定位技术专利申请量开始高速增长，中国卫星导航定位技术发展重点主要在卫星导航定位终端（44%）、滤波器（17%）、原子钟（16%）和高功率放大器（15%）领域；与世界卫星导航定位技术相比，中国在原子钟领域内的专利申请量还具有一定的比较优势。与世界卫星导航定位技术专利持有情况不同，其技术专利主要掌握于中国科学院和北京航空航天大学、北京大学、东南大学、浙江大学、哈尔滨工程大学等大专院校科研机构，明显反映了国内外技术创新主体的差异。此外，在专利申请方式上，中国卫星导航定位技术专利申请中，本国申请占据绝大多数（94%），跨国申请仅占6%。

在技术分类上，北斗系统技术专利主要集中在原子钟（33.3%）和GPS 终端（66.7%）两大类别，包括37 个IPC 小组分类，主要 分 布 于G01S-005/02、G01S-001/02、G01S-019/33、G01S-001/04、G04G-007/02、G01C-021/26、G01S-019/12，内容涉及无线电定位导航系统及方法等。

在技术发展领域方面，世界原子钟专利主要分布于电子计时器及时间间隔的测量，电子振荡器或脉冲发生器等电气元件及其自动控制、起振、同步或稳定等电子电路方面。HPA 专利的申请量较多，且大部分集中于放大器电子电路与电子通信传输技术领域，其次还包括选择、传输、多路复用通信等电子通信技术，半导体器件、天线等电气元件，以及放大控制等电子电路方面。滤波器专利的申请量也较多，其主要集中于电子通信传输技术领域，另外还涉及大量的图像通信、数字信息传输、选择等电子通信技术，谐振器、半导体器件、天线等电气元件，以及阻抗网络、自动控制、起振、同步或稳定等电子电路技术。BOC 专利的申请量则非常少，其分布也十分集中，主要涉及电子通信传输技术、电气元件以及物理测量与测试方面。卫星导航定位系统终端的专利申请量非常多，且主要集中于无线电定向、无线电导航、无线电波测距或测速及电子通信传输技术等方面，此外还涵盖物理测量、勘测、导航、陀螺仪，交通信号装置，数字信息传输、选择等电子通信技术，以及数字数据处理等技术。

4 北斗系统专利战略建议

卫星导航定位系统属于军民结合型行业，在为国民经济提供民用的同时，也为国防提供技术支持，这就决定了北斗系统专利战略的制定和实施更加需要政府、行业相关机构、企业的共同参与。

4.1 国家宏观指导和管理

国家应充分运用各类项目计划、基金和资金，支持北斗系统相关研究生产单位，保障为知识产权产出而投入更多的科研经费。建议进一步制定和完善政府科技计划中的专利管理措施，重视能够形成专利的北斗系统的重大科技项目；对该领域内知识产权保护体系较为完善的主体，国家应将其作为国家级技术创新体系的骨干成员予以重点扶持，政府调控的资源如项目计划资金、建设用地、国债、贴息资金、上市指标等，优先用于对这些单位的发展，促使其做活、做优、做强、做大，成为具有国际竞争力的成长型企业。

同时，政府应充分运用国家各类项目计划、基金和资金的导向作用，在项目申报、立项、实施和验收中强化知识产权创造、运用、管理和保护的内容，强力推广知识产权战略和制度，努力形成一批具有核心知识产权的民族企业。

4.2 企业专利战略

制定和实施企业专利战略是国内企业应对当前国际竞争的必要手段，对于国内相关企业参与未来国际竞争、加速研发生产进程、提高市场竞争力及早日实现国防现代化，都有着必要的参考和导向作用。

（1）建立企业专利战略保障体系。企业专利战略的实施需要与企业的很多相关部门特别是经营部门、专利管理部门、技术开发部门、法律部门、人事部门等保持密切的联系，只由某一部门实施和运用很难收到成效。这些部门应当紧密配合，及时从不同角度反馈信息，及时提出实施专利战略的部门意见，使得企业各部门在专利战略框架下实现互动，共同围绕专利战略展开部门工作，实现各部门间信息的无障碍传递，及时发现和解决专利战略运行中出现的问题。此外，建立一套专门的激励机制，激发科技生产人员积极参与的热情。如推出特别的技术晋升激励体系，为技术人员开辟新的职业发展通道，给予员工在技术上继续充分发挥特长的成长空间。

（2）重视专利申请与专利文献信息。我国北斗系统相关企业尤其是大型企业应加强对专利文献进行检索与研究。通过检索与研究，提高本企业研发能力进而增强在国内外竞争中的实力。具体地说应采取以下措施：第一，对本企业所在的行业，进行中文专利文献分类检索和研究，知悉国内其它企业的动向，避免重复研究；第二，有条件的企业对本企业所在的行业，进行以英、日文为主的专利文献分类检索和研究，通过信息分析，了解国外动态，从中得出有益的启示；第三，有效利用专利分析软件系统，提高工作效率，知晓所在行业专利竞争态势；第四，建立信息资料库，为企事业单位高层领导提供正确信息，有效地引导企业新产品开发和技术创新工作向正确方向发展，避免因决策错误而造成的成本浪费和研发进度的延缓。

5 结束语

北斗系统具有关涉国防安全的特殊性，为提高北斗系统专利战略的可行性，应重点关注下列问题：第一，加强北斗系统的顶层设计，统筹规划北斗系统技术的发展。第二，加强北斗系统基础性技术研究，加大相关核心指标论证技术、评估技术、实验技术的研究，加强标准、规范的研究。第三，探索北斗系统新技术、新途径，自主创新实现北斗系统技术的跨越发展。第四，强化北斗系统技术的管理，搞好统筹规划，突出重点，避免重复。