成立于2018年的苏州理工雷科传感技能有限公司(简称苏州理工雷科)是致力于民用雷达研发、生产和发卖的公司。公司依托北京理工大学毛二可院士研究团队的创新成果,以94GHz毫米波雷达和合成孔径雷达(SAR)成像为核心技能,研发了机场跑道外来物监测系统、边坡雷达、无人机载遥感系统等民用雷达运用,是一家具有原创性核心技能开拓能力的公司。目前,公司的机场跑道外来物监测系统和边坡雷达在对应的场景中霸占了较大的市场份额。
运用一:机场跑道外来物检测
清理机场跑道外来物(FOD)是翱翔安全检讨的主要一环。跑道外来物一旦被卷入飞机,会对飞机的正常运行造成重大影响,引起飞机部件破坏乃至引发安全事件。民航历史上曾经涌现过由跑道外来物引起的重大安全事件:2000年,法国航空4590号协和式飞机由于轮胎卷起跑道外来物击穿油箱动怒而导致机毁人亡。这一事件加深了民航业对FOD检测处置的重视程度。
过去,跑道外来物的清理多由机场事情职员完成。由于人工检讨韶光较长且准确度有限,机场希望利用效率更高的自动化技能手段来实现跑道外来物的精准检测,以办理外来物对机场跑道安全的影响,同时提高跑道的运营效率,减少经济丢失,带来经济效益。针对这一需求,一些雷达研究团队利用毫米波雷达技能,研发了利用于机场跑道外来物监测的雷达系统。苏州理工雷科作为核心毫米波雷达的供应商,合营民航二所在大兴机场、天府机场商业落地了国产自研的跑道外来物监测系统。
据悉,毛二可院士创新团队在94GHz毫米波技能军民两用的领域走在海内前列。苏州理工雷科研发的系统利用频率为94GHz、波长为3mm的毫米波,频率高且波是非,适用于对眇小目标的探测。并且得益于在军用民用94GHz雷达研发中的积累,团队拥有一个基于大量实验数据的雷达目标特性数据库,能够通过机器学习、智能化信息处理算法提升系统的目标识别能力,可以探测到厘米级眇小目标,RCS(雷达散射截面积)小于万分之一㎡。
在抗滋扰能力方面,这一雷达利用自研算法剔除了鸟类、塑料袋等不影响翱翔安全的物体,以担保低水平的虚警率,担保警报准确性。并且,由于目前海内主流的车载雷达普遍利用76GHz-81GHz的频段,未来智能交通的兴起也难以对94GHz的雷达造成冲突和滋扰。
目前,苏州理工雷科的机场外来物雷达检测系统有边灯型、塔架型、车载型三种形态。这三种形态的特点和商用支配程度如下:
边灯型系统安装在跑道边灯阁下,均匀每60m安装一个探测器,是目前最常用的雷达支配办法。边灯型系统是适用范围最广、商业落地比重最多的一种,苏州理工雷科是海内唯一开展边灯型雷达设备商用支配的公司。
塔架型系统安装在垂直于跑道中线、高5-7米的塔架上。一条跑道须要配备3-10个探测器。苏州理工雷科的塔架型系统产品还在市场推广阶段。产品有监测范围大的上风:一条跑道上只需支配3-4个塔架即可完成监测。目前,海内已开展塔架型雷达系统商用支配的公司为成都赛英科技。
车载型系统搭载在车辆上,通过车辆的绕行实现监测。苏州理工雷科的车载型产品采取合成孔径雷达(SAR)成像,目前也还处于市场推广阶段。海内机场目前利用的车载型系统普遍为入口产品。
苏州理工雷科的边灯型产品已在海内机场的2条跑道上商业支配,目前已得到约数千万公民币的净收入。
2019年,民航局发布第70号文件,建议2035年前实现海内大中型机场的外来物检测系统全覆盖。我国海内年乘客吞吐量达千万级的大中型机场有40多个,共有跑道70多条。因此,目前机场外来物监测系统的市场还有很大的增量,估量这一市场会进一步铺开。
运用二:地质形变监测
过往由于露天矿山崩塌、泥石流等地灾磨难,对老百姓的人身和财产安全造成较大的丢失。戒备与监测地质磨难已形成了巨大的需求。在地质磨难发生前,山体或者地表会发生或大或小的形变。雷达能够提前探测地质形变,可结合地质模型对磨难进行预警预报。因此,民用雷达也可运用于露天矿山、水电站、铁路公路等场景。
针对这一场景需求,苏州理工雷科研发了边坡形变雷达监测系统。这一系统采取合成孔径雷达(SAR)成像技能和雷达图像差分干涉技能(D-INSAR),可对地表成像,并对有一定韶光间隔的两张成像图片进行比拟,检测地表的形变状况。据悉,公司研发的监测系统可探测亚毫米级的形变。
苏州理工雷科以外,意大利的IDS公司、瑞士的GAMMA公司、海内的中安国泰都致力于研发边坡形变雷达监测产品。这些公司都利用SAR和D-INSAR技能,推出了自己的第一代滑轨型产品。苏州理工雷科的滑轨型产品轨道长度约2米,重量约60~100kg,丈量精度可达0.1mm高下。中安国泰的产品指标与其类似。且这两类国产产品的价格相较于国外公司产品更有上风。
第一代滑轨型产品技能精度良好,但存在体积较大、运输本钱较高的问题。针对这一问题,苏州理工雷科通过一年多的韶光,研发了第二代MIMO(多输入多输出)边坡雷达产品,采取相控阵电扫办法,这一技能使产品规格缩小且更加便携。产品长度为1.5米,重量在20kg以内,可单人背负,适用于应急监测和野外监测。目前,苏州理工雷科是同类公司中唯一知足产品轻量化需求的公司。
针对边坡雷达产品,苏州理工雷科采取多样的商业模式,可以出售、租赁设备,或为客户供应数据做事。目前公司产品在首钢、包钢、紫金矿业、平朔煤矿、九寨沟震后修复等项目都有商业运用,可以完备取代入口设备。当前公司在边坡监测领域的年营收约为1500万元。
公司也已与国家和地方的自然资源、应急管理干系部门开展互助,可以为我国第一次全国自然磨难综合风险普查供应相应的设备和技能支持。
目前市情上主流的地表形变监测技能有三种:星载SAR技能、北斗导航高精度定位技能和地基SAR技能。苏州理工雷科采取的是边坡雷达是基于地基SAR技能。这几种形变监测办法各有上风,可以相互补充。详细特点如下:
星载SAR技能利用卫星,可以进行大面积非打仗式丈量。但卫星存在重访周期较长,数据更新频率低,南北向滑坡形变不敏感等问题,因此更适用于大范围、长期的普查,例如高铁、公路的长期形变监测,和石油管道、城市沉降等的勘察事情。
北斗导航高精度定位技能已十分成熟,精度可达厘米级,数据刷新频率可达小时级,且本钱较低。但为了架设设备须要在丈量地施工,设备的支配和掩护难度较高。因此这一技能更适用于长期项目的监测。
地基SAR技能事理和星载SAR基本同等,只是不雅观测位置和角度不同。地基SAR的数据刷新频率更高,且更具灵巧性,可对各个方向进行形变监测。和北斗技能比较,利用SAR技能的设备不须要现场施工,但设备本钱更高。
考虑到数据更新频率和设备便携程度,苏州理工雷科采取边坡SAR技能进行监测。为了精进设备利用效果,深入行业运用,公司也正在对交互设计、地质信息管理等方面进行优化。
雷达监测产品拥有的广泛市场前景
雷达技能从军事运用起身,近年来逐步渗透到民用领域。苏州理工雷科研发的外来物监测、形变监测雷达是民用雷达的主要运用,与竞争激烈的无人驾驶雷达、智能安防雷达比较,这两个运用领域的雷达系统繁芜度较高,技能门槛相对更高,参与者较少,尚有许多待开拓的新运用市场。
按照民航局的方案,机场外来物监测系统将在未来10-15年间逐渐成为大中型机场必备的系统。目前海内仍有大量跑道等待支配这一系统,因此估量苏州理工雷科在这一场景将连续得到收入。但这一场景短缺市场增量,未来系统支配完毕后,公司持续在这一场景得到收入的可能性较小。
利用雷达进行地质形变监测也正在成为磨难戒备场景的新选择。由于根本举动步伐和地质磨难的风险存在暗藏性,很难通过人力开展大规模有效排查,且雷达拥有高准确性和大面积监测的上风,因此已成为磨难预警的主要技能。据悉,苏州理工雷科在这一场景的设备霸占率排在海内同类公司的前列。
目前,苏州理工雷科的年营收约为3500万元,成立两年已实现盈利,历年研发投入占比约为20%-25%。公司团队全职员工人数约为50人。公司首席科学家姚迪博士曾参与多项863课题和国家重大专项子课题。2011年起,姚迪担当北京理工雷科电子信息技能有限公司雷达系统方向的卖力人,在任职期间卖力某重点型号雷达系统研制的课题。2018年,姚迪牵头策划了理工雷科民用雷达产品发展的型谱及路线图,并作为联合创始人建立了苏州理工雷科传感技能有限公司。
苏州理工雷科将在近期完成A轮融资,融资将紧张用于机场跑道外来物系统的市场推广和94GHz毫米波新产品、合成孔径雷达新产品的研发。