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。其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的痛点。低空监视雷达广泛应用于城市交通(如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);二是抗杂波能力强,用于滤除地面建筑物、鸟类等干扰;三是多目标跟踪,需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,主要性能指标涵盖工作频段、探测距离、角度精度、多目标能力、抗干扰能力和功耗等。

2. 无人机避障雷达

主要用于物流快递、城市巡检等无人机应用场景。

  • 功能:为无人机提供实时环境感知,避免碰撞障碍物(如电线、树木、建筑物等)。
  • 技术特点:涵盖毫米波雷达、激光雷达(LiDAR)、超声波雷达三类技术。
    • 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):实现高精度3D建模,适用于复杂城市环境。
    • 超声波雷达:适合近距离避障,如室内无人机。

3. 气象雷达(低空风切变探测)

气象雷达是专门用于探测低空(通常指3000米以下)大气现象的雷达系统,核心作用是保障低空飞行安全,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:具备高时空分辨率(秒级更新),可集成到机场或城市基础设施中。
  • 雷达类型:主要包括天气雷达、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、Ka波段、X波段、C波段、S波段、L波段雷达等。如X波段多普勒气象雷达,其性能指标涵盖探测距离、风速精度及数据更新频率等。

4. 生物雷达(鸟类探测)

生物雷达专门用于探测、识别和跟踪鸟类、昆虫等生物目标,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,特别是对低空飞行器的威胁。
  • 技术特点:采用相控阵雷达结合AI图像识别技术,微波多普勒雷达可探测鸟类群体运动。
  • 雷达类型:如Ku波段脉冲多普勒雷达,涉及探测距离、速度范围和AI算法性能等指标。

5. 低空通信与导航辅助雷达

该类雷达用于弥补GPS信号盲区,为无人机、eVTOL等提供精准定位和空域管理。结合5G与北斗增强信号,实现米级定位精度(≤1m)。支持多目标跟踪和动态航路规划,适合城市峡谷、山区等复杂环境。

  • 功能:弥补GPS在城市峡谷中的信号盲区,提升定位精准度。
  • 技术特点:通过地面雷达站提供位置修正,实现雷达辅助导航;利用5G基站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(如MUSIC或压缩感知)。
  • 高密度空域:要求雷达时间同步精度≤1μs,避免多雷达组网时相互干扰。
  • 隐身无人机:需采用双/多基地雷达或被动雷达(利用环境电磁波反射)进行探测。

主要雷达企业 >>>

中国电科:主要提供军用雷达、低空监视雷达、反隐身雷达、气象雷达等电子装备。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:主要从事空管雷达、气象雷达、低空监视雷达、军用雷达等业务,依托中国电科第14所技术,产品涵盖S/C/X波段,在民航及军用市场占据重要地位。

纳睿雷达:专注相控阵天气雷达、低空探测雷达、智能交通雷达等,拥有高精度、快速扫描的有源相控阵技术,主要应用于气象和城市安防领域。

四创电子:提供气象雷达、空管雷达、低空监视雷达、新体制雷达等丰富产品,体制多样,波段齐全,在气象和航空监视市场占据较高份额。

中科灵动:专注鸟类探测雷达、低空生物监测雷达业务,采用Ku波段与AI识别技术,服务于机场、风电场鸟情预警及驱鸟系统。

华力创通:主营北斗导航增强雷达、低空通信雷达、无人机侦测雷达,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:聚焦防空预警雷达领域,是我国防空预警雷达主要生产单位之一,产品为防空预警雷达、雷达配套装备及零部件。

四川九洲:主营智能终端、空管产品、微波射频,雷达相关产品包括空管二次雷达、场面监视雷达、机载防撞系统等。

雷科防务:涉足遥感观测雷达、汽车雷达、区域监视雷达、安全监测雷达等领域。

海兰信:主攻航海雷达、低空监视雷达、海洋监测雷达等产品,覆盖X/Ku波段,在海事监管及近海低空安防市场占据较高份额。

加特兰:专注毫米波雷达芯片、车载及无人机雷达模组,采用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与无人机避障。

镭神智能:主要生产激光雷达(LiDAR)、毫米波雷达及多传感器融合系统,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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