國防科大科研成果轉化！突破技術壟斷，自建6寸MEMS芯片產線，全球唯一高精度微半球MEMS陀螺儀量產公司！美國友商還在工程樣機階段！

天羿領航專注于自主可控高性能MEMS慣性傳感器的研發、設計、制造、封測及標定，是國內極少數完全掌握高性能MEMS慣性傳感器全流程核心技術的企業，天羿領航此前已對產業鏈投資近3億元，建成一條6寸硅基晶圓MEMS生產線和國內首條高精度微半球MEMS陀螺生產線。天羿領航擁有從MEMS結構研發、設計及制造、ASIC電路設計、測試，MEMS器件封測、標定及微系統集成的完整產業鏈解決方案，實現了全流程自主可控。

2025年上半年，天羿領航完成8000萬元的新一輪融資，本輪投資由齊魯前海（青島）創業投資基金獨家投資（齊魯前海基金是前海方舟基金在山東的子基金），體現了社會資本對自主可控傳感器領域頭部企業的重視和期待。此前，天羿領航已獲得航天國調、西部證券、嘉興丹羿等投資機構的多輪投資。

天羿領航本輪融資資金將用于高性能MEMS慣性器件產線擴建，實現單班微半球陀螺儀年產5萬軸、加速度計年產50萬軸（封測）的生產能力，預期年產值超過5億元。
中國傳感器產業面臨兩極分化的產業現狀——低端傳感器競爭激烈，產能過剩，中高端傳感器卻超90%靠進口，國產替代寥寥無幾。

在低端傳感器領域，眾多國產廠商通過購買海外敏感芯片進行封裝，或者直接海外代工，同時多家國產Fabless企業遵循市場規律從技術難度較低的產品做起，疊加影響下，中國低端傳感器競爭異常激烈。

而在市場需求廣泛、價值含量較高的中高端傳感器，進口率卻超90%，是被“卡脖子”的硬科技賽道之一。中國傳感器與物聯網產業聯盟常務副理事長郭源生發文指出“市場銷量中約有67%是依賴進口，高端裝備、儀器儀表、特種行業所需的傳感器約96%依賴進口，短板尤為明顯，“卡脖子”現象尤為突出。”

中國工程院院士尤政在中央黨校主辦的《學習時報》撰文要重視高端傳感器技術的發展《為什么要重視發展高端傳感器技術》，其中提及：

在國防安全中，傳感器是“戰斗力”。現代戰爭從某種程度上來講，打的就是傳感器。在最近的烏克蘭危機中，有統計表明80%的毀傷效果是由占全部彈藥總量20%的精確制導彈藥，也就是導彈、制導炸彈等造成的。這些高精度的慣性、無線電、激光、光電、紅外、衛星等精確制導技術中，慣性測量單元（IMU）、激光傳感器、紅外傳感器、毫米波傳感器、光電傳感器、雷達等各類高端傳感器發揮了決定性的關鍵作用。

由于傳感器在現代科技中的重要地位，以及我國傳感器產業發展較晚等因素影響，長期以來，中高端傳感器的研發力量主要以科研院校為主，可以說，中國頂尖水平的傳感器技術掌握在眾多科研院校里，停留在實驗室。
在高精度慣性傳感器領域，國防科技大學是中國領先的研究院校，在硅基、石英基慣性傳感器方面做出了一系列的突破。

2015年天羿領航成立，與國防科大共建“湖南省MEMS工程技術研究中心”、“研究生聯合培養基地”，簽署系列“成果轉化協議”和“產、學、研協議”。天羿領航，是國內極少數能實現全產業鏈完全自主量產高精度MEMS慣性傳感器的公司。

據天羿領航負責人介紹：

““高尖端技術求不到，買不來”這是歷史事實，更何況是關系到國防和高端工業的敏感核心器件。天羿領航成立之初，還沒有“自主可控”這個概念。當初我們就是想：在國家高端工業的核心器件里，一定要實現“中國人自己研發、自己設計、在自己的裝備上制造，并且可以持續迭代”這樣的一個目標。”

技術的研發固然不容易，但從實驗室到產業化的道路，一樣不好走。傳感器技術最困難的其中一環，就在于如何在產業化中，實現性能、可靠性、一致性和成本的平衡。

過去10年，天羿領航埋頭于自主可控高性能慣性器件的研制和產業化建設，為了掌握完整的MEMS慣性傳感器制造技術，成立僅一年（2016年）就自建硅基MEMS慣性傳感器芯片產線，是國內最早的MEMS慣性傳感器芯片產線之一。

2017年，MEMS產線試運行成功，據天羿領航總經理回憶，當時產線良率極低，但生產出了有相當性能的加速度計和陀螺儀，確定了技術產業化的可行性，為所有的人員提振了信心。

除了MEMS芯片設計及制造技術攻關外，天羿領航團隊同步進行ASIC芯片的研發。在一顆MEMS傳感器中，MEMS芯片負責將外界信息轉化為電容、電阻等信號變化，ASIC芯片將電容、電阻等信號變化轉化為電信號，由此實現MEMS傳感器的功能——外界信號轉化為電信號，MEMS芯片和ASIC芯片是MEMS傳感器價值含量最高的部分。

天羿領航早期的傳感器性能驗證基于分離元器件，體積和功耗都無法達到完整產品的狀態。于是其ASIC以每年至少兩次流片的速度進行迭代，到2019年開始產出適配自研ASIC芯片功能齊備、性能優良的工程樣機。

經過5年的產業化全鏈條技術攻關，2020年天羿領航硅基加速度計得到全面測試驗證，走向市場，在軌交、風電、水電等多個領域逐漸得到客戶的認可。天羿領航的陀螺儀也已開始產品化驗證，近期將進入市場，為市場提供MEMS陀螺儀的自主可控國產選項。

當前，天羿領航擁有MEMS結構研發、ASIC芯片設計研發、MEMS結構批量制造、封裝、測試、標定全產業鏈解決方案的實力，實現自主可控。

這里，尤其值得一提的是——天羿領航突破性MEMS慣性傳感器技術——MEMS微半球陀螺儀

天羿領航聯合國防科大8年技術攻關，成為全球唯一量產的MEMS微半球陀螺儀企業，美國友商仍在工程樣機階段！

什么是MEMS微半球陀螺儀？有多重要？

MEMS 慣性傳感器主要包括 MEMS 陀螺儀、MEMS 加速度計、MEMS 磁力計及 MEMS-IMU 等5種，此前，美國國防部預測，到 2020 年美軍 90%的制導武器將采用 MEMS 慣性傳感器，如今這一預言已成現實，可見MEMS 慣性傳感器在國防等領域的重要地位。

▲來源：《MEMS 慣性傳感器研究現狀與發展趨勢》

高精度慣性傳感器是慣性導航系統的“心臟”，其中陀螺儀被譽為精確制導系統皇冠上的“明珠”。目前，陀螺儀從技術原理和發展先后區分，主要有機電陀螺、光學陀螺、振動陀螺、量子/原子陀螺等種類。

在高精度慣導領域，激光陀螺（RLG）、光纖陀螺（FOG）長期占據統治地位，得到國防、航空航天領域的廣泛應用。

MEMS陀螺屬第三代陀螺技術，技術成熟于上世紀90年代，基于哥氏振動效應（測量哥氏慣性力帶來的表面振動位移）和微納技術（可微型化），典型代表是MEMS陀螺儀，雖然普遍精度低于光學陀螺，但體積小、可基于現有的硅或石英基MEMS晶圓一體化工藝量產，芯片結構強度高，成本低廉，目前大量應用于工業和消費級領域，同時隨著MEMS陀螺技術的發展，高精度MEMS開始向軍工領域滲透。

MEMS微半球陀螺儀是第三代陀螺技術的代表，較傳統角速度檢測模式的MEMS陀螺儀精度大幅提高，對環境變量（溫度、振動等）不敏感，其精度高，動態范圍高，抗沖擊、抗外界干擾能力強，微半球陀螺由于其優異的性能得到了全球科研院所和軍方的高度關注，是美國 DARPA 等機構重點資助的下一代高性能 MEMS 陀螺。

相關論文顯示，國防科技大學的MEMS 微半球陀螺是國內報道的性能最高的微半球諧振陀螺。

▲來源：《MEMS 慣性傳感器研究現狀與發展趨勢》

此前，由于量產工藝遲遲無法突破，導致MEMS微半球陀螺量產產品精度不符合要求，良率極低——僅為個位數，MEMS微半球陀螺產業化進度緩慢。

在國防科大技術成果基礎上，天羿領航與國防科大共同進行了8年技術攻關，在材料選擇、結構設計、量產裝備和工藝制作等方面均實現了技術突破，首次在全球實現了MEMS微半球陀螺的量產。

據天羿領航介紹，目前從公開渠道以及國防科大了解，除了天羿領航之外，仍然沒有科研機構和企業實現微半球（陀螺）的大規模產業化，美國目前在微半球方面的工作，剛突破工程樣機狀態，而天羿領航產品已經完成相關部門三年驗證，正在開展更多領域的應用驗證。

全面替代！500億元廣闊的市場空間，等著這家高性能傳感器公司

MEMS微半球陀螺對我國有什么影響？

上文提到，MEMS微半球陀螺相比傳統MEMS陀螺，具有對環境變量（溫度、振動等）不敏感，其精度高，動態范圍高，抗沖擊、抗外界干擾能力強等特點。

這些特點，正好符合武器彈藥的制導需求，尤其是各類中小口徑高旋高過載精確制導彈藥，所以美國DARPA 等機構對這一陀螺技術十分重視，有望改變當前中小口徑彈藥制導格局。

由于國內相關傳感技術遲遲無法突破，這些年來，國內大量的中小口徑制導彈藥（榴彈、迫彈、反坦克彈、單兵防空彈等等），依然在使用傳統的傳感技術方案——燃氣陀螺方案。（其技術源于前蘇聯，原理依靠高壓燃氣驅動二軸框架機械陀螺，質量依靠工藝保障；工作時間10幾秒、一次性使用，是國內中小口徑常規戰術彈藥普遍采用的方案）。由于一直找不到更好的技術方案，燃氣陀螺一直使用至今。

微半球陀螺儀在高旋高過載領域，有先天的高可靠、高精度、啟動快、小體積、重量輕、長效工作、低成本等代際優勢，非常適合于常規彈藥的慣性制導應用。

可以想象，隨著天羿領航MEMS微半球陀螺的量產，作為中國及全球唯一MEMS微半球陀螺廠商，將獨占龐大的中小口徑制導彈藥市場，全面替代傳統的燃氣陀螺，增強我國國防力量，縮小與美軍精確制導武器代差。

據天羿領航預計，常規彈藥MEMS慣導市場未來5~10年，將產生約500億左右的市場空間。

全面的高精度慣性傳感器產品線，多項高性能傳感器量產技術國內第一！

天羿領航擁有全面的MEMS慣性傳感器產品線，包括：

核心器件類產品：MEMS陀螺儀、MEMS加速度計

微系統產品：包括微慣性測量單元（IMU）及模塊、航姿參考系統（AHRS）、微尋北儀

成熟業務及其他產品：激光陀螺控制電路及關聯產品、MEMS慣性傳感器相關的技術服務以及儲備新產品MEMS真空計

除MEMS微半球陀螺這個領先全球的技術外，天羿領航還擁有嵌套環陀螺、蝶翼式陀螺等產品，資料顯示，這兩項技術，天羿領航均是國內首家。

加速度計產品方面，天羿領航是國內首家實現硅基蝶翼式加速度計量產的企業，產品包括：

小量程產品系列

2g、10g、15g、30g的系列產品，性能同比于國外同類產品——ADI＆COLIBRYS等，正在進行國防裝備、無人系統、軌交、風電、橋梁健康監控、水電方面的應用推廣。

大量程產品系列

50g、100g、200g、500g、1000g、2000g、4000g的系列產品，性能完全對標國外產品并有所超越，實現進口替代。該系列產品已經在軌交、風電、冶金、石化、水務等行業產生銷售。其他特殊應用比如電子引信、汽車碰撞等，已經得到初步驗證。

此外，需要特別提及天羿領航的全數字石英加速度計產品——這是全球首款全數字設計的石英加速度計。

石英撓性加速度計是一項歷史悠久的慣性傳感器技術，誕生于上世紀60年代，憑借高精度、高穩定性等特性，已成為航天航空、國防軍事、工業自動化、地質勘探、汽車安全等諸多領域的重要測量器件。

長期以來，石英撓性加速度計的電路部分一直使用模擬電路，許多傳感器廠商嘗試進行數字化均以失敗告終。

天羿領航發揮公司在陀螺儀控制電路方面的研發能力，對石英加計工作原理進行深度剖析，增加CV轉換、全數字伺服閉環控制、模數轉換電路等電路，將原有的加速度信號轉換成方便接收處理的數字信號，實現石英加表本體數字伺服和數字輸出，出色地表達出加計本體性能，優化應用空間、實現低成本、低功耗的控制模式。

全數字石英加速度計的出現，有望實現對傳統石英加速度計的全面替代。

▲天羿領航全數字石英加速度計樣品

規模化量產前夕，國產中高端傳感器的艱難破局

在天羿領航身上，我們可以看到國產中高端傳感器研發企業的發展縮影。

從上文，我們可以看到，天羿領航與國防科大合作，經過多年的埋頭研發，實現了MEMS微半球陀螺、嵌套環陀螺、蝶翼式陀螺、全數字石英加速度計等多項國內甚至全球領先的高性能MEMS慣性傳感器產品的規模化量產突破。

據天羿領航負責人介紹，微半球陀螺是公司目前的核心產品，高旋微半球，預計明年下半年能形成訂單，是未來兩年公司主要的收入來源。高精度微半球預計明年下半年逐步推進量產。嵌套環和蝶翼式的量產預計在26年上半年，目前正在籌備商業化，限于當前公司在手的資源和能力，預計量產出貨需要到26年上半年。

當前，天羿領航已于2024年開始對成熟產品進行小規模量產，并籌劃在2025年進一步擴產，這也是天羿領航進行本輪融資的契機。

本輪投資方齊魯前海基金作為前海系基金，對高科技領域投資甚多，較早了解中國高性能MEMS傳感器產業現狀，在2024年8月份獲悉天羿領航的融資需求，進行接觸后，即于2024年底敲定投資協議，以投后估值10.8億元為基數，確定投資8000萬元人民幣的投資方案。

獨家且如此迅猛的投資動作，也預示著前海基金對天羿領航這家國產高性能MEMS慣性傳感器企業的認可。

隨著技術進步，MEMS慣性傳感器的應用越來越廣泛，作為工業大國，中國亦是全球最大的MEMS慣性傳感器市場之一。然而，我國MEMS慣性傳感器市場仍然被國際巨頭瓜分，市場集中度非常高，國產廠商直面國際巨頭的競爭。

從市場來看，我國MEMS慣性傳感器企業主要以中底精度應用為主，針對工業/消費級產品，能達到高性能要求的極少，這部分任需要大量進口國外產品。

高性能慣性傳感器對我國國防、航空航天等重要領域有重要作用，俄烏戰爭中，制導武器由“衛慣組合”中以衛星導航為主的導航制式，因為衛星極易干擾的現實問題，轉向以“慣衛組合”中以慣性導航為主的導航制式，引發對慣性器件獨立制導的全球性重視。

天羿領航所從事的高精度傳感器，目標替代的就是這部分市場，是我國國防力量的未來底氣！

此外，我們亦看到近年來國際貿易沖突嚴峻，多家傳感器企業被列入制裁，包括同樣從事慣性傳感器研發的多家公司和機構。

高精度MEMS慣性傳感器作為高度敏感的傳感領域，全面自主可控尤其重要。天羿領航作為國內少數實現MEMS高性能慣導器件高度自主可控的IDM企業，國防意義重大，天羿領航已實現全產業鏈的自主研發和生產：

微半球陀螺儀生產線方面，部分核心工藝的生產設備由公司自研制造，部分生產設備由公司進行工藝牽引，由國內其它廠商完成制造。從投片、標定、測試、封裝、整機驗證到系統集成，實現全產業鏈的自主可控，經第三方認證為ZZKK等級A。

在大規模量產前夕，天羿領航將需要大量的資金用于產線的產能擴張和研發投入：

基于公司所處行業的特殊性，需要自建集中的生產和運營場所（安全、便利、集約），這是公司發展規劃中繞不開的事件。

近期，公司新擴產能即將投入運行，相關系列產品已經得到廣泛的測試和驗證。這些產能的支持，應該還需要一定的流動資金投入。另外，為了保持生產工藝的領先性和穩定性，公司還需要補充一定的高端研發人員。

新形勢下的緊迫性，企業未來需要快速發展，以上這些都需要更多的資金投入。

公司今年經營業績較往年有跳躍的發展，預計近幾年將保持這樣的高速發展勢頭。我們預計在今年的年底前，公司發展業績比較明朗的情況下，開展新的一輪融資，一方面解決公司的資金需求，另一方面進一步體現公司成長的價值。

結語

經過這幾年的快速發展，中國傳感器產業面臨兩極分化的競爭格局——低端傳感器國產企業陷入慘烈的價格戰、產能過剩等困境，中高端傳感器卻面臨高達96%的進口率困境，國產替代無從談起，自主可控需求迫切，國家產業安全任重道遠。

天羿領航作為國內極少數掌握全產業鏈高精度MEMS慣性傳感器技術的企業，其產品具有廣闊的市場空間。期待，未來中國傳感器產業會有更多“天羿領航”誕生，撐起國產中高端傳感器的市場。

國家利益高于一切！