隨着民用雷達傳感器的技術逐漸成熟和成本降低，它的應用範圍日益廣泛。以無人機爲例，以及近年來資本市場的追逐，Google、Amazon等幾大巨頭紛紛佈局無人機項目，整個無人機市場開始進入大衆視野。現階段，民用無人機主要應用於航拍、物流、農業等市場，中國民用無人機市場近年來發展迅速，受到廣泛關注。其核心技術之一，低成本毫米波雷達技術在前不久取得了突破性進展，降低了使用門檻，提升了使用效能。讓無人機應用範圍更廣，與我們走得更近。

上海宏繼電子科技有限公司就是憑着紮實的毫米波核心技術，一路披荊斬棘，成爲民用毫米波雷達領域的佼佼者。其研發團隊總負責人，企業副總經理施紅妹在毫米波傳感器和雷達技術領域開展了深入研究，開發了雷達射頻單片微波集成電路（MMIC），並以此爲核芯，研發了多種小型毫米波雷達傳感器、成品雷達和其他毫米波探測產品，不僅將智能雷達控制系統安裝到了無人機上，而且在汽車主動安全、智能交通、工業控制等更多領域得到應用，爲國內毫米波雷達的普及開闢了道路。

雖然媒體已對無人機商業、智能駕駛進行過大量普及報道，但目前主流市場對其核心技術毫米波雷達的瞭解還十分有限。相比於過去超聲波雷達、紅外探測技術，毫米波雷達究竟有着怎樣的優勢？它會爲無人機、智能交通領域帶來怎樣的轉變和突破？除了毫米波雷達的民用前景究竟怎樣？帶着這些問題，記者走訪了宏繼電子副總經理施紅妹。

助推農業無人機普及

早在2012年以前，民用無人機就逐漸走進了生產生活領域。但礙於技術成本、使用條件等多方面因素限制，無人機在民用領域的發展並不順暢。

施紅妹介紹說，此前，直升機和固定翼是兩種技術上十分成熟的無人機機型，前者可以實現在空中任意位置的懸停，而後者的優勢在於超長續航能力和超長距離航線飛行，兩者各有側重。但直升機的機械結構非常複雜，成本高昂，操作起來也很困難，並不適合在工業、農業等民用生產生活中使用。近幾年，隨着智能手機中陀螺儀的大量使用，陀螺儀價格變得越來越便宜，由此帶動了多旋翼，這種完全靠電子部分控制就能夠實現穩定操作的無人機逐漸進入到大衆視野。隨後，業內發現，只要稍加改良多旋翼無人機即可在民用領域擁有相當廣泛的應用前景。“多旋翼對人的操作要求低，機械機構簡單，特別容易上手，而且對場地要求不高，成本也比較低廉，這些特性都把無人機的門檻大幅度降低，爲無人機產品從原來地做專業測繪、軍警輔助設備走向了民用市場提供了技術基礎。”

解決了飛行問題，如何進行精準探測是又一技術難點。從具體地應用需求入手，施紅妹帶領宏繼電子的團隊有針對性地展開創新研發工作，在農業無人機技術領域取得了實質性進展。

近年來，伴隨着民用無人機技術的成熟和大規模普及，中國已經成爲世界農業無人機最大應用國。其中，以植保無人機爲代表，正在走進普通老百姓的生活。但一段時間的應用反饋發現，受地面和植被起伏影響，無人機在作物上方固定高度的飛行總是不穩定。施紅妹認爲，這是因爲目前市面上的很多無人機產品所用的高度傳感方案都是攝像、超聲波等傳統方案的原因。

攝像、超聲波雷達技術極易受作業環境中極大的粉塵與水霧干擾，這對於主要實施低空噴灑作業的植保無人機來說，是很難實現精準探測的。而可靠性、準確度以及感知距離高度等方面的探測偏差，又會嚴重影響正常的作業效率和效果。

施紅妹團隊自主研發毫米波雷達高度計與避障雷達系統的初衷，就是爲了解決這些問題的。兩項專利相輔相成，在飛行與作業的精準度、穩定性上都有極好的表現。施紅妹說，毫米波雷達高度計探測的是飛機到植物葉片的相對高度，而非海拔、GPS高度，因此精準度更高，而避障雷達則可以穿透塵埃水霧，成功避開環境干擾，既能提升飛行的安全性，又能提高噴灑作業效果。一般一臺普通的植保無人機，完全可以通過毫米波高度計和雷達建立起完美的感知系統，幫助植護無人機應對任何地形複雜的農田，在農業無人機領域備受好評。

事實上，毫米波雷達高度計還幫助農業無人機完成了市場推廣過程。現如今，考慮到農村青壯年勞動力的稀缺，人力成本的日益增加，農藥污染對人們身體的損害等問題。我國已有越來越多農村採用植保無人機的耕種方式，不僅避免了噴灑作業人員暴露於農藥的危險，同時節約了至少50%的農藥使用量和90%的用水量，很大程度的降低資源成本。

由此可見，就民用領域而言，原本在發動機與控制系統高精度與高智能化的發展瓶頸都不復存在，假以時日，中國即將迎來無人機時代。但施紅妹認爲，無人機市場、雷達技術對技術和產品質量的要求很高，門檻並沒有大家想象的那樣低。縱然業界的質量和管理體系及產品標準尚待完善，但作爲領軍企業，應該自覺建立一套嚴格的企業質量保證體系來進行自我約束，對故障率零容忍，保障無人機的飛行安全，避免潛在的危險與損失。

施紅妹主持研發毫米波雷達高度計與避障雷達系統所帶來的巨大經濟效益與應用價值，在農業與電子科技領域都產生極大地反響，在2016年中國電子行業優秀科技成果獎評選活動中，榮獲中國電子行業優秀科技成果二等獎。隨後，這套全新的雷達探測系統被廣泛應用於農林植保、電力巡線、新聞影視等無人機應用領域。

引領汽車行業改革

隨着成本與限制條件的降低，現如今，民用無人機市場主要分爲兩塊。一塊是大衆市場，現階段處於爆發式增長階段，主要滿足個人用戶對無人機的需求，如個人攝影、娛樂，家庭使用等等；另一塊仍然是專業市場，盤子比較穩定，主要農業、電力等領域，技術要求很高，准入的門檻也比較高。出於對消費級產品安全性的顧慮，加上早先在農業無人機領域已取得不錯的成績，施紅妹並沒有急於進入大衆市場，反而深度切入專業市場，將目標轉向汽車雷達性能的拓展與應用。

作爲汽車重要的配套部件，也是汽車高級輔助駕駛（ADAS）系統的重要探測部件，除了倒車輔助、自動泊車等功能外，與其他軟硬件配合，汽車雷達也可實現盲點探測、前碰撞預警、行人探測與防撞警示、車道偏離預警、車道保持與危險預警等功能。但目前，低端汽車上主要使用超聲波雷達，紅外探測或攝像頭技術，此類技術易受天氣、環境等因素干擾，作用距離較短，一般不超過10米，無法實現高級的輔助駕駛功能。而高端的激光雷達硬件成本高昂，通常要數萬美元之多，同樣無法投入商用。當下最理想的技術還是毫米波雷達。

結合整車的結構要求與駕駛人的實際需求，施紅妹主持研發出車用毫米波雷達，採用自行研發的MMIC發射芯片，作用距離遠、可靠性高、不受光線、塵埃影響，最主要的是1000元左右的價格可帶來汽車配套成本的下降，此外，可以實現算法和規格的靈活定製，而不必面對國外廠商的套裝產品而無法選擇，這對中小汽車廠商來說非常具有誘惑力，促進了汽車輔助駕駛和主動安全技術的提升及普及應用。

“車用毫米波雷達畢竟是一個汽車配件，其對穩定供貨的要求遠遠超過其他行業。”因此，施紅妹團隊的產品在性價比方面表現的更爲出色。在施紅妹的規劃中，車用毫米波雷達在乘用車、商用車、新興的自動駕駛領域均有不錯的市場前景。“乘用車的市場是最大的，同時對產品安全，穩定性要求更高，這塊市場基本被國際的廠商壟斷，國內的廠商都沒有涉足，也都有機會，可謂站在同一起跑線；商務車領域在國內外都還是一片空白的狀態，現如今國內廠商等待的政策風口已經來了，國家在今年四月份推出了商用車領域客車的法規，這對於車用毫米波雷達來說是一個非常大的藍海。而在ADAS領域，普及率只有5%，汽車雷達從高端車普及到低端車的過程中，市場機會很大。普及使得雷達在汽車設計時也會有一些變化，比如原來主要集中在ACC，BSD，現在會有新的一些方案。預計明年國產毫米波雷達廠商將會迎來一波浪潮。”

關於應對車用毫米波雷達應用的新方案，施紅妹給出兩個方向。一是技術迭代，國內很多公司的雷達研發工作還停留在24GHz階段，比較而言，國外的廠商已經在77GHz的技術上走了很遠。率先完成早期的摸索，在77GHz技術領域發力，是各大團隊的目標和機會；二是要實現數據層的深度融合，不同傳感器之間的配合會更緊密，需要更深層的數據共享。一個超前的數字模型，可能會爲整個行業帶來意想不到地突破和改革。

嵌入智能城市系統

雖然只做專業市場，施紅妹並沒有覺得毫米波雷達的發展存在侷限。在無人機技術與汽車雷達之外，出乎所有人意料，施紅妹帶領宏繼電子的團隊將毫米波技術嵌入智能城市系統之中，並用實際研發成果證明了其可行性。

智能照明雷達傳感系統是目前較爲成熟的項目。施紅妹採用24GHz毫米波雷達作爲智能感知模塊，由雷達傳感器探測是否有行人、車輛經過本路段，以給出亮燈策略。相比過去以不同時間段設定不同亮度的“智能”控制策略，智能照明雷達傳感系統靈活適應性強，節能效果明顯，一臺雷達傳感器可爲 3—5 盞路燈提供目標的距離、速度信息，在將其探測數據傳給燈控系統，可爲道路照明節約90％能源消耗，可大大提高LED路燈的壽命，節約維護成本。有專家評價，智能照明雷達傳感系統可謂實現了真正意義上的智能控制。

除此之外，宏繼電子的道路流量探測雷達系統也在研發之中。採用微波技術和高速數字信號處理技術，道路流量探測雷達系統可同時檢測多車道或檢測區域內的車流量、道路佔有率、車速、車長、車型分類等信息，應用於城市道路或高速公路的交通信息檢測，爲交通管理提供準確、可靠、實時的交通情報，保障交通管理系統的正常運行。

寫在最後：越近山峯，愈近懸崖

雷達這一產品，在很多人心目中一直還是神祕的存在，但隨着電子技術的發展，雷達作爲一種探測傳感設備，已經成爲工業、農業、民用領域一種不可或缺的重要裝備。可以預見，智慧互聯將成爲未來社會的一種基本存在方式，近年來，智慧產業的快速發展正是這一趨勢的註腳。智慧產業離不開探測傳感技術，隨着技術瓶頸的突破和成本的下降，毫米波雷達這種性價比越來越高的產品，正在智慧網絡的各個節點上發揮越來越大的作用。

施紅妹談到，無論最終安裝在哪裏，其核心技術——毫米波探測可以向不同行業不斷延伸，去譜寫一個充滿想象的宏大故事。作爲智慧城市、智慧生活的基石，毫米波雷達的故事纔剛剛開始。