近年來，隨著雷達研究成果的日益精進，以及產學研的進一步融合，一些高校雷達研究團隊正在通過成立企業推進民用雷達在日常應用場景的落地。

成立于2018年的蘇州理工雷科傳感技術有限公司（簡稱：理工雷科）是致力于民用雷達研發、生產和銷售的公司。理工雷科依托北京理工大學毛二可院士研究團隊的創新成果，以94GHz毫米波雷達和合成孔徑雷達（SAR）成像為核心技術，研發了機場跑道外來物監測系統、邊坡雷達、無人機載遙感系統等民用雷達應用，是一家具有原創性核心技術開發能力的公司。目前，理工雷科的機場跑道外來物監測系統和邊坡雷達在對應的場景中占據了較大的市場份額。

應用一：機場跑道外來物檢測

清理機場跑道外來物（FOD）是飛行安全檢查的重要一環。跑道外來物一旦被卷入飛機，會對飛機的正常運行造成重大影響，引起飛機部件損壞甚至引發安全事故。民航歷史上曾經出現過由跑道外來物引起的重大安全事故：2000年，法國航空4590號協和式飛機由于輪胎卷起跑道外來物擊穿油箱起火而導致機毀人亡。這一事故加深了民航業對FOD檢測處置的重視程度。

過去，跑道外來物的清理多由機場工作人員完成。由于人工檢查時間較長且準確度有限，機場希望運用效率更高的自動化技術手段來實現跑道外來物的精準檢測，以解決外來物對機場跑道安全的影響，同時提高跑道的運營效率，減少經濟損失，帶來經濟效益。針對這一需求，一些雷達研究團隊利用毫米波雷達技術，研發了運用于機場跑道外來物監測的雷達系統。理工雷科作為核心毫米波雷達的供應商，配合民航二所在大興機場、天府機場商業落地了國產自研的跑道外來物監測系統。

據悉，毛二可院士創新團隊在94GHz毫米波技術軍民兩用的領域走在國內前列。理工雷科研發的系統運用頻率為94GHz、波長為3mm的毫米波，頻率高且波長短，適用于對微小目標的探測。并且得益于在軍用民用94GHz雷達研發中的積累，團隊擁有一個基于大量實驗數據的雷達目標特性數據庫，能夠通過機器學習、智能化信息處理算法提升系統的目標識別能力，可以探測到厘米級微小目標，RCS（雷達散射截面積）小于萬分之一㎡。

在抗干擾能力方面，這一雷達利用自研算法剔除了鳥類、塑料袋等不影響飛行安全的物體，以保證低水平的虛警率，保證警報準確性。并且，由于目前國內主流的車載雷達普遍運用76GHz-81GHz的頻段，未來智能交通的興起也難以對94GHz的雷達造成沖突和干擾。

目前，理工雷科的機場外來物雷達檢測系統有邊燈型、塔架型、車載型三種形態。這三種形態的特點和商用部署程度如下：

- 邊燈型系統安裝在跑道邊燈旁邊，平均每60m安裝一個探測器，是目前最常用的雷達部署方式。邊燈型系統是適用范圍最廣、商業落地比重最多的一種，理工雷科是國內唯一開展邊燈型雷達設備商用部署的公司。

- 塔架型系統安裝在垂直于跑道中線、高5-7米的塔架上。一條跑道需要配備3-10個探測器。蘇州理工雷科的塔架型系統產品還在市場推廣階段。產品有監測范圍大的優勢：一條跑道上只需部署3-4個塔架即可完成監測。目前，國內已開展塔架型雷達系統商用部署的公司為成都賽英科技。

- 車載型系統搭載在車輛上，通過車輛的繞行實現監測。蘇州理工雷科的車載型產品采用合成孔徑雷達（SAR）成像，目前也還處于市場推廣階段。國內機場目前使用的車載型系統普遍為進口產品。

理工雷科的邊燈型產品已在國內機場的2條跑道上商業部署，目前已獲得約數千萬人民幣的凈收入。

2019年，民航局發布第70號文件，建議2035年前實現國內大中型機場的外來物檢測系統全覆蓋。我國國內年旅客吞吐量達千萬級的大中型機場有40多個，共有跑道70多條。因此，目前機場外來物監測系統的市場還有很大的增量，預計這一市場會進一步鋪開。

應用二：地質形變監測

過往由于露天礦山崩塌、泥石流等地災災害，對老百姓的人身和財產安全造成較大的損失。防范與監測地質災害已形成了巨大的需求。在地質災害發生前，山體或者地表會發生或大或小的形變。雷達能夠提前探測地質形變，可結合地質模型對災害進行預警預報。因此，民用雷達也可應用于露天礦山、水電站、鐵路公路等場景。

針對這一場景需求，理工雷科研發了邊坡形變雷達監測系統。這一系統采用合成孔徑雷達（SAR）成像技術和雷達圖像差分干涉技術（D-INSAR），可對地表成像，并對有一定時間間隔的兩張成像圖片進行對比，檢測地表的形變狀況。據悉，公司研發的監測系統可探測亞毫米級的形變。

理工雷科之外，意大利的IDS公司、瑞士的GAMMA公司、國內的中安國泰都致力于研發邊坡形變雷達監測產品。這些公司都運用SAR和D-INSAR技術，推出了自己的第一代滑軌型產品。理工雷科的滑軌型產品軌道長度約2米，重量約60~100kg，測量精度可達0.1mm上下。中安國泰的產品指標與其類似。且這兩類國產產品的價格相較于國外公司產品更有優勢。

第一代滑軌型產品技術精度良好，但存在體積較大、運輸成本較高的問題。針對這一問題，理工雷科通過一年多的時間，研發了第二代MIMO（多輸入多輸出）邊坡雷達產品，采用相控陣電掃方式，這一技術使產品規格縮小且更加便攜。產品長度為1.5米，重量在20kg以內，可單人背負，適用于應急監測和野外監測。目前，理工雷科是同類公司中唯一滿足產品輕量化需求的公司。

針對邊坡雷達產品，理工雷科采用多樣的商業模式，可以出售、租賃設備，或為客戶提供數據服務。目前公司產品在首鋼、包鋼、紫金礦業、平朔煤礦、九寨溝震后修復等項目都有商業應用，可以完全取代進口設備。當前公司在邊坡監測領域的年營收約為1500萬元。

公司也已與國家和地方的自然資源、應急管理相關部門開展合作，可以為我國第一次全國自然災害綜合風險普查提供相應的設備和技術支持。

目前市面上主流的地表形變監測技術有三種：星載SAR技術、北斗導航高精度定位技術和地基SAR技術。蘇州理工雷科采用的是邊坡雷達是基于地基SAR技術。這幾種形變監測方式各有優勢，可以相互補充。具體特點如下：

- 星載SAR技術利用衛星，可以進行大面積非接觸式測量。但衛星存在重訪周期較長，數據更新頻率低，南北向滑坡形變不敏感等問題，因此更適用于大范圍、長期的普查，例如高鐵、公路的長期形變監測，以及石油管道、城市沉降等的勘察工作。

- 北斗導航高精度定位技術已十分成熟，精度可達厘米級，數據刷新頻率可達小時級，且成本較低。但為了架設設備需要在測量地施工，設備的部署和維護難度較高。因此這一技術更適用于長期項目的監測。

- 地基SAR技術原理和星載SAR基本一致，只是觀測位置和角度不同。地基SAR的數據刷新頻率更高，且更具靈活性，可對各個方向進行形變監測。和北斗技術相比，運用SAR技術的設備不需要現場施工，但設備成本更高。

考慮到數據更新頻率和設備便攜程度，理工雷科采用邊坡SAR技術進行監測。為了精進設備使用效果，深入行業應用，公司也正在對交互設計、地質信息管理等方面進行優化。

雷達監測產品擁有的廣泛市場前景

雷達技術從軍事應用起家，近年來逐步滲透到民用領域。蘇州理工雷科研發的外來物監測、形變監測雷達是民用雷達的重要應用，與競爭激烈的無人駕駛雷達、智能安防雷達相比，這兩個應用領域的雷達系統復雜度較高，技術門檻相對更高，參與者較少，尚有許多待開拓的新應用市場。

按照民航局的規劃，機場外來物監測系統將在未來10-15年間逐漸成為大中型機場必備的系統。目前國內仍有大量跑道等待部署這一系統，因此預計蘇州理工雷科在這一場景將繼續獲得收入。但這一場景缺少市場增量，未來系統部署完畢后，公司持續在這一場景獲得收入的可能性較小。

運用雷達進行地質形變監測也正在成為災害防范場景的新選擇。由于基礎設施和地質災害的風險存在隱蔽性，很難通過人力開展大規模有效排查，且雷達擁有高準確性和大面積監測的優勢，因此已成為災害預警的重要技術。據悉，理工雷科在這一場景的設備占有率排在國內同類公司的前列。

目前，理工雷科的年營收約為3500萬元，成立兩年已實現盈利，歷年研發投入占比約為20%-25%。公司團隊全職員工人數約為50人。公司首席科學家姚迪博士曾參與多項863課題和國家重大專項子課題。2011年起，姚迪擔任北京理工雷科電子信息技術有限公司雷達系統方向的負責人，在任職期間負責某重點型號雷達系統研制的課題。2018年，姚迪牽頭策劃了理工雷科民用雷達產品發展的型譜及路線圖，并作為聯合創始人建立了蘇州理工雷科傳感技術有限公司。

理工雷科將在近期完成A輪融資，融資將主要用于機場跑道外來物系統的市場推廣和94GHz毫米波新產品、合成孔徑雷達新產品的研發。

責任編輯：xj

原文標題：理工雷科毫米波雷達用于監測機場跑道外來物和地質形變

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