低空经济之无人机关键零部件——雷达
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雷达技术在低空经济中承担着核心支撑作用,需要解决空域管理、低空目标探测、跟踪、避障等问题,主要应用于飞行监管、气象监测、交通管理和基础设施等领域,为低空飞行活动的安全与高效提供技术保障。
低空雷达类型>>>
根据雷达应用分为低空监视雷达、无人机避障雷达、气象雷达、生物雷达、通信和导航雷达。
1. 低空监视雷达
低空空域环境高度复杂,低空安全长期以来是制约产业发展痛点,低空监视雷达可城市交通(UAM)空域管理、重大活动安保、低空安防等领域。
功能:监测低空飞行器(无人机、eVTOL飞行器等),防止黑飞、入侵禁飞区或与其他航空器冲突。
技术特点:一是高分辨率:可探测小型、低速目标(如消费级无人机)。二抗杂波能力,用于滤除地面建筑物、鸟类等干扰。三是多目标跟踪,需要同时处理数百个动态目标。
雷达类型:包括相控阵雷达、毫米波雷达,主要性能指标包括工作频段、探测距离、角度精度、多目标能力、抗干扰能力、功耗等。
2. 无人机避障雷达
主要用于物流快递、城市巡检等。
功能:为无人机提供实时环境感知,避免碰撞障碍物(电线、树木、建筑物等)。
技术特点:涉及毫米波雷达、激光雷达(LiDAR)、超声波雷达。
毫米波雷达:轻量化、低成本,适用于中小型无人机(如物流无人机)。
激光雷达(LiDAR):高精度3D建模,用于复杂城市环境。
超声波雷达:近距离避障(如室内无人机)。
3. 气象雷达(低空风切变探测)
气象雷达专门用于探测低空(通常指3000米以下)大气现象的雷达系统,其核心作用是保障低空飞行安全,并为低空经济(如无人机物流、eVTOL飞行、农业作业等)提供精准气象数据支持。
功能:监测低空风场、湍流、微下击暴流等危险天气,保障飞行安全。
技术特点:具有高时空分辨率(秒级更新),可集成到机场或城市基础设施中。
雷达类型:主要分为天气雷达、风廓线雷达、探空雷达、激光雷达和云雷达,根据波段范围又可划分为W波段雷达、Ka波段雷达、X波段雷达、C波段雷达、S波段雷达、L波段雷达等。如X波段多普勒气象雷达,包括探测距离、风俗精度、数据更新频率等指标。
4. 生物雷达(鸟类探测)
生物雷达是专门用于探测、识别和跟踪鸟类、昆虫等生物目标的雷达系统,主要应用于机场驱鸟、生态研究和无人机避撞。
功能:识别鸟类活动,预防鸟撞事故(尤其对低空飞行器威胁大)。
技术特点:相控阵雷达+AI图像识别。微波多普勒雷达探测鸟类群体运动。
雷达类型:如Ku波段脉冲多普勒雷达,包括探测距离、速度范围和AI算法等性能指标。
5. 低空通信与导航辅助雷达
低空通信与导航辅助雷达用于弥补GPS信号盲区,为无人机、eVTOL等提供精准定位和空域管理。可结合5G/北斗增强信号,实现米级定位精度(≤1m)。支持多目标跟踪和动态航路规划,适用于城市峡谷、山区等复杂环境。
功能:弥补GPS在城市峡谷中的信号盲区,提供精准定位。
技术特点:雷达辅助导航:通过地面雷达站为无人机提供位置修正。5G基站雷达融合:利用5G信号反射实现无源探测。
特殊需求场景>>>
城市环境:需抗多径干扰(如建筑物反射),雷达需具备超分辨算法(MUSIC或压缩感知)。
高密度空域:要求雷达时间同步精度≤1μs(多雷达组网时避免相互干扰)。
隐身无人机:需双/多基地雷达或被动雷达(利用环境电磁波反射)。
主要雷达企业>>>
中国电科:主要为军用雷达、低空监视雷达、反隐身雷达、气象雷达等电子装备业务。在国防和民用领域产品体系完整,覆盖L/S/C等多波段,技术领先,市场占有率居国内前列。
国睿科技:主要为空管雷达、气象雷达、低空监视雷达、军用雷达等电子装备业务。依托中国电科14所技术,产品涵盖S/C/X波段,在民航和军用市场占据重要地位。
纳睿雷达:主要为相控阵天气雷达、低空探测雷达、智能交通雷达等电子装备业务。专注于有源相控阵技术,产品具有高精度、快速扫描特点,主要应用于气象和城市安防领域。
四创电子:主要为气象雷达、空管雷达、低空监视雷达、新体制雷达等电子装备业务。产品系列丰富,体制多样,波段齐全,在气象和航空监视市场占有率较高。
中科灵动:主要为鸟类探测雷达、低空生物监测雷达等电子装备业务。采用Ku波段和AI识别技术,专用于机场、风电场的鸟情预警和驱鸟系统。
华力创通:主要为北斗导航增强雷达、低空通信雷达、无人机侦测雷达等电子装备业务。结合卫星定位与雷达技术,提供高精度导航和空域管理解决方案。
航天南湖:公司聚焦防空预警雷达领域,我国防空预警雷达主要生产单位之一,公司的防空预警雷达产品已成为我国防空预警领域的主力装备,主要产品为防空预警雷达、雷达配套装备和雷达零部件。
四川九洲:主营业务涉及智能终端、 空管产品、微波射频。雷达相关包括空管二次雷达、场面监视雷达、机载防撞系统等。
雷科防务:遥感观测雷达、汽车雷达、区域监视雷达、安全监测雷达等。
海兰信:主要为航海雷达、低空监视雷达、海洋监测雷达等电子装备业务。产品覆盖X/Ku波段,在海事监管和近海低空安防市场具有较高占有率。
加特兰:主要为毫米波雷达芯片、车载/无人机雷达模组等电子装备业务。专注于77/79GHz CMOS雷达技术,提供高集成度解决方案,广泛应用于自动驾驶和无人机避障。
镭神智能:主要为激光雷达(LiDAR)、毫米波雷达、多传感器融合系统等电子装备业务。产品涵盖905nm/1550nm激光雷达及24/77GHz毫米波雷达,应用于无人驾驶和工业无人机领域。
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