● 文| 北京空間科技信息研究所 薛培元

從專利視角縱觀北斗發(fā)展

● 文| 北京空間科技信息研究所 薛培元

一、引言

伴隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設，產(chǎn)生了大量直接或間接與衛(wèi)星導航相關的專利。從事北斗導航系統(tǒng)各類型業(yè)務的廠商和其他機構(gòu)通過專利申請和不斷拓展專利布局，提升自身參與市場競爭的能力。從專利角度對我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展狀況進行分析梳理，可以摸清北斗衛(wèi)星導航相關技術發(fā)展的具體動向、了解擁有重要專利技術的主要權利人，了解國內(nèi)不同地區(qū)和企業(yè)技術研發(fā)的重點，結(jié)合我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，對相關領域?qū)＠夹g布局策略提出相關建議。

二、研究方法

1.檢索數(shù)據(jù)庫選擇

本文采用的數(shù)據(jù)庫包括：國家知識產(chǎn)權局專利檢索數(shù)據(jù)庫（www.sipo.gov.cn）、知識產(chǎn)權出版社專利檢索數(shù)據(jù)庫（www.cnipr.com）、專利數(shù)據(jù)搜索引擎（SooPat）。

2.檢索到的樣本量

以知識產(chǎn)權出版社專利檢索數(shù)據(jù)庫為主，結(jié)合使用國家知識產(chǎn)權局數(shù)據(jù)庫和SooPat進行數(shù)據(jù)檢索。鑒于我國開始啟動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設時間為1994年，報告的檢索時間范圍為申請日在1994～2013年之間，檢索時間為2014年9月10日。通過閱讀與北斗衛(wèi)星導航相關的專利與非專利文獻，確定檢索所需的關鍵詞，進而根據(jù)所屬分類號進行檢索，經(jīng)過去噪，選取與北斗衛(wèi)星導航相關的專利數(shù)據(jù)1304篇作為課題分析的基礎數(shù)據(jù)。考慮到專利的申請與公開之間存在延遲，實際的相關專利數(shù)量還要更大。此外，需要作出說明的是，因為針對北斗系統(tǒng)開展的技術信息檢索范圍極廣，在關鍵詞和IPC分類號的選擇上很難避免遺漏，檢索結(jié)果與實際情況可能有出入。

三、專利技術分析

1．專利申請總體狀況

隨著我國鼓勵發(fā)展北斗導航產(chǎn)業(yè)相關政策的相繼出臺，特別是2012年發(fā)布的《導航與位置服務科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》和2013年發(fā)布的《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃》的發(fā)布，我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設工作得到迅猛發(fā)展，涌現(xiàn)出了大批在業(yè)界知名的導航企業(yè)。廣東、北京等經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出明顯的集中度。伴隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，各企業(yè)在專利申請保護上也呈現(xiàn)出顯著特點，下面將從不同角度進行分析。

2. 時間申請趨勢

圖1是北斗衛(wèi)星導航相關專利隨時間的變化情況。從圖中可以看出，相關專利的申請基本是從2005年開始的，之前也有零星的專利申請。結(jié)合非專利文獻分析，可以得知我國從20世紀80年代初開始積極探索適合國情的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，并于1994年啟動北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)建設，到2000年初步建成“北斗一號”衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)。北斗一號采用的是有源定位機制，終端價格較高，系統(tǒng)實時性不高，定位精度與GPS相比處于劣勢，從事相關技術與產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)相對較少。這一階段的北斗建設更多的是空間段的部署，而衛(wèi)星的研制與部署上由軍方統(tǒng)一管理，保密性強，即使有專利申請也是以國防專利為主。

圖1 北斗衛(wèi)星導航專利歷年申請分布示意

具有區(qū)域?qū)Ш侥芰Φ谋倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設從2004年才正式啟動，與空間段部署同步開展的工作就是應用段即用戶終端設備制造及行業(yè)應用的迅猛發(fā)展，隨之出現(xiàn)了多家以北斗導航為主營業(yè)務的新企業(yè)，以及原有開展GPS業(yè)務的企業(yè)開始增加北斗業(yè)務。

隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設的順利開展，相關的專利申請也呈現(xiàn)出如圖1所示的增長特點，可以看出增長曲線越來越陡峭，到2013年達到頂點，顯示出這一階段各相關專利申請的踴躍程度。這一階段專利申請的特點與我國北斗系統(tǒng)工程建設的特點恰好吻合。2012年具備區(qū)域?qū)Ш焦δ艿谋倍废到y(tǒng)初步建成，并于2013年通過各種渠道大規(guī)模地推廣應用。2014年數(shù)據(jù)在圖1中之所以呈現(xiàn)下降，主要還是與專利申請延遲公開和數(shù)據(jù)庫錄入的滯后性有關。

3.申請人排名

在我國專利法中，因為堅持單位利益優(yōu)先的原則，在職務發(fā)明的權利歸屬上主要以單位為專利權人，只有極個別情況除外。因此本報告中提到的申請人與專利授權后的專利權人相同，也就是說在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的申請人也就是專利授權后的專利權人。

圖2為北斗導航專利申請人前10位排名。從圖中可以看出，廣東東莞泰斗微電子科技有限公司（泰斗微電子）占據(jù)所統(tǒng)計數(shù)據(jù)的第一名，其專利申請數(shù)量顯著高于其他申請人。

圖2 北斗導航專利申請人前10位排名示意

泰斗微電子是北斗產(chǎn)業(yè)領域的領軍企業(yè)，公司建立了以專利體系為基礎的自主創(chuàng)新和知識產(chǎn)權體系策略?；谧灾鲃?chuàng)新的自主知識產(chǎn)權體系、基于價值傳遞的高性價比產(chǎn)品及服務、基于理念認同的產(chǎn)業(yè)伙伴協(xié)調(diào)發(fā)展是公司建設產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系的三大支柱。通過研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權及高性價比的先進方案，推動了北斗系統(tǒng)的大規(guī)模應用和產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展[2]。

泰斗微電子始終把自主創(chuàng)新的自主知識產(chǎn)權體系建設作為公司的核心戰(zhàn)略。2010年，公司確定了“學習創(chuàng)新、著眼未來”的知識產(chǎn)權戰(zhàn)略，短短兩年公司申請了超過70項專利，其中發(fā)明專利超過90%，與北斗系統(tǒng)相關專利占60%以上，部分與北斗系統(tǒng)標準密切相關。另外，公司還有PCT（專利合作條約）和相關專利申請若干件。在專利數(shù)量增長的同時，泰斗微電子也非常重視專利質(zhì)量，公司的專利申請主要集中在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)核心算法、衛(wèi)星導航創(chuàng)新應用、芯片通用算法及內(nèi)部電路設計等。

4. 申請人技術構(gòu)成

技術構(gòu)成可以反映出申請人技術發(fā)展重點。圖3是上述前10名專利申請人的技術構(gòu)成情況。

從整體來看，申請人在北斗導航領域的專利申請主要集中在G部（物理）和H部（電學）的6個小類10個分組。以泰斗微電子的專利申請為例，小類為G01S（無線電定向；無線電導航）占據(jù)了公司申請專利技術領域的主體，目前該公司在雙模多模衛(wèi)星導航的選擇切換、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的捕獲跟蹤、選星策略、浮點協(xié)處理器等核心領域擁有較多關鍵專利。圍繞與導航定位有關的各類技術采取了強有力的專利保護，一定程度上反映出該公司的技術發(fā)展重點。

圖3 專利申請前10名申請人的技術構(gòu)成示意

注：

G01S19/42（確定位置）;

G01S19/33（不同系統(tǒng)中的多模式操作， 例如GPS/ GLONASS ）；

G01S19/13（接收機）；

G01S5/02（利用無線電波通過確定兩個或更多個方向或位置線的配合來定位）；

H04L29/08（傳輸控制規(guī)程，例如數(shù)據(jù)鏈級控制規(guī)程）；H04W4/02（利用用戶或終端位置的業(yè)務）；

H04W4/02（利用用戶或終端位置提供無線通信網(wǎng)絡的業(yè)務）;

G05B19/418（全面工廠控制，即集中控制許多機器）；

G08C17/02（用無線電線路測量、控制信號的傳輸系統(tǒng)）；

G01S1/02（利用無線電波進行定向、導航、測距或測速等）；

H04B7/185（利用空間站或機載站進行傳輸?shù)挠性粗欣^系統(tǒng)）。

5. 技術申請趨勢

技術申請趨勢反映的是產(chǎn)業(yè)中相關技術的發(fā)展狀況。圖4是上述10名專利權人在專利申請上的技術趨勢。

圖4 專利申請前10名申請人的技術申請趨勢示意

從圖4中可以看出，北斗導航專利較早提出申請的專利是G01S5/02、G01S1/02和G08C17/02三類。從2009年開始，G01S19/42和G01S19/33兩個領域的專利申請開始出現(xiàn)，到2013年得到迅猛發(fā)展，成為各類專利申請中數(shù)量增加最快的兩個領域。

6. 專利類別

專利類別及其各自所占比重在一定程度上反映的是某一技術領域的專利質(zhì)量。一般來說，發(fā)明專利的價值要高于同一技術的實用新型和外觀設計專利。圖5是北斗衛(wèi)星導航技術專利申請在專利類別上的分布情況。

圖5 北斗衛(wèi)星導航技術專利申請在專利類別上的分布

從圖5可以看出，在以專利申請量前10名申請人為代表的北斗衛(wèi)星導航相關專利申請中，發(fā)明專利（包括申請和授權）占據(jù)了專利申請的主體。在對一個公司專利價值評估時，發(fā)明專利在其專利總量中的比例是反映其專利質(zhì)量的重要指標。一般來說，發(fā)明專利比例越高，該公司專利整體質(zhì)量也越好。上面的數(shù)據(jù)在一定程度上反映出目前國內(nèi)有關北斗衛(wèi)星導航的專利申請質(zhì)量較好。

7. 區(qū)域分布情況

我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域分布特點，在以下幾個方面有所反映。

（1） 各省市專利申請趨勢

從圖6中可以看出，北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)遍地開花的局面。目前我國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)重點集中在珠三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)、長三角地區(qū)、華中鄂豫湘地區(qū)和西部川陜渝地區(qū)五大重點區(qū)域，并形成各自特點和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。圖6中僅列出了專利申請數(shù)量前10位的省市。實際上，根據(jù)《中國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)年鑒2013》的統(tǒng)計，全國有23個省市都有從事北斗衛(wèi)星導航的企事業(yè)單位。

圖6 各省市專利申請趨勢示意

從專利申請數(shù)量來看，江蘇、廣東和北京三省市名列前茅，勢頭發(fā)展迅猛。從圖6中可以看出，2012至2013年是各地北斗專利申請的高峰年，與我國北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建成并正式對亞太地區(qū)提供服務的發(fā)展階段相吻合。在政策層面，2013年9月，國務院發(fā)布《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出要在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重點行業(yè)和領域大力推廣北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用，為北斗導航企業(yè)的發(fā)展提供了難得的機遇，各地紛紛出臺相關支持政策發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)。以江蘇省為例，2010年江蘇在南京高新區(qū)設立北斗產(chǎn)業(yè)基地，重點打造衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)園（“一園”）和北斗產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心（“一中心”），北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境較好。另外，江蘇省的北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展也得到了國家相關部門的大力支持。2011年，工業(yè)與信息化部、中國衛(wèi)星工程系統(tǒng)管理辦公室北斗辦、總參測繪局等有關部門明確提出與江蘇省、南京市共同推動北斗產(chǎn)業(yè)基地和北斗示范應用工程建設，為江蘇省的北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強大的支持。

在各地區(qū)北斗產(chǎn)業(yè)紅火發(fā)展的同時，市場競爭也日趨激烈。各企業(yè)為了保護自己的技術，爭奪市場，在專利申請上做了大量工作，專利數(shù)量和質(zhì)量都有所提升。

（2）基于IPC分類的區(qū)域技術分布

專利申請在不同地區(qū)的差別，在一定程度上反映了各省市北斗導航企業(yè)的發(fā)展側(cè)重點。圖7給出的是不同省市在專利申請類別上的不同，其中氣泡的大小代表各類型專利申請的數(shù)量。

圖7 基于專利IPC分類的區(qū)域技術分布

從圖7中可以看出，不同地區(qū)在專利申請類別上存在差別。以北京和廣東兩個北斗導航專利數(shù)量大省為例，北京在G01S19/42和G01S19/13兩個專利領域申請量較大，而廣東申請專利數(shù)量最多的類別是G01S19/33，其次是G01S19/42，再次是G01S19/13，反映出兩地技術發(fā)展的側(cè)重點有所不同。

8．北斗導航國際專利的申請情況

隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建成并開始提供區(qū)域服務，以及到2020年建成全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，作為技術保護重要手段的國際專利申請是必須要考慮的事情。表1是目前北斗導航專利在國內(nèi)外的申請情況。

表1 北斗導航專利在國內(nèi)外的申請情況

從表1中可以看出，目前北斗導航專利申請基本都是在國內(nèi)進行的，這一點與規(guī)劃中的區(qū)域以至全球衛(wèi)星導航不相匹配，與GPS等國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)有很大區(qū)別。有資料顯示，美國自1996年即開始在中國進行衛(wèi)星導航領域的專利布局，且申請量增長迅速，顯示出美國在衛(wèi)星導航領域的傳統(tǒng)優(yōu)勢。日本從2001年開始加強在中國的衛(wèi)星導航領域的專利布局，并于2004年在國外申請人中躍居第一，此后與美國交替占據(jù)申請量的首位[3]，這一點值得引起注意。

四、相關建議

本文從以上數(shù)個維度，對我國北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了一個大致的分析梳理，可以基本看出我國北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的若干特點。結(jié)合相關內(nèi)容分析，提出如下建議：

1）要更加重視產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。在看到北斗產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，也應當看到，就北斗產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展來看，產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏整體規(guī)劃，整體優(yōu)勢難以發(fā)揮。為此，應加強北斗導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層規(guī)劃及相關配套政策、法規(guī)和標準，提高產(chǎn)業(yè)集中度，不斷培育龍頭企業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

2）做好國際專利申請布局。北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)將于2020年建成。伴隨這一重大目標的實現(xiàn)，北斗全球應用及相關系統(tǒng)建設也應提上日程。通過考察國外衛(wèi)星導航企業(yè)可以知道，在進入目標市場前，先期開展專利布局和專利申請，為進入和爭取目標市場可以發(fā)揮重要的保駕護航作用。我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)目前進行的國際專利申請數(shù)量很少，可以考慮在綜合分析目標市場基礎上，逐步開展國際專利申請研究和實務工作。

3）進一步做好應用市場的分析研究?！巴顿Y在天，受益在地”。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的價值，更多的是通過向各類應用領域的滲透來實現(xiàn)。除了在交通運輸、海洋漁業(yè)、氣象預報、大地測量等傳統(tǒng)領域的廣泛應用，還可以在精細農(nóng)業(yè)、駕考、室內(nèi)導航定位、特殊人群關愛等新興市場大有作為。

參考文獻

[1]王偉.衛(wèi)星導航定位與北斗系統(tǒng)應用[M].北京：測繪出版社，2014.

[2]文竹.泰斗微電子建設北斗生態(tài)體系 促進北斗產(chǎn)業(yè)化[J].數(shù)字通信世界，2012（12）.

[3]楊鐵軍.產(chǎn)業(yè)專利分析報告——衛(wèi)星導航終端[M].北京：知識產(chǎn)權出版社，2014.