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中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽(CAIEC)作為首個(gè)專注航空領(lǐng)域的全國性雙創(chuàng)賽事,以前瞻性、創(chuàng)新性、平臺(tái)性、權(quán)威性為導(dǎo)向,以匯聚國內(nèi)最具潛力的航空項(xiàng)目、發(fā)現(xiàn)頂尖創(chuàng)業(yè)人才、發(fā)現(xiàn)重大突破性技術(shù)、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)明星企業(yè)為目標(biāo),以聚合資源、促進(jìn)投資、扶持落地為原則。該項(xiàng)賽事通過評(píng)選表彰、宣傳對接、雙創(chuàng)服務(wù),為航空全產(chǎn)業(yè)鏈提供交流、合作的平臺(tái)。


第三屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)新組復(fù)賽由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)指導(dǎo),中國航空學(xué)會(huì)、商務(wù)部投資促進(jìn)事務(wù)局、四川省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、綿陽市人民政府、航空企業(yè)科協(xié)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國科協(xié)軍民融合學(xué)會(huì)聯(lián)合體、航空產(chǎn)業(yè)國際合作聯(lián)盟聯(lián)合主辦,中國科協(xié)企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)中心、北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、北京經(jīng)濟(jì)與信息化委員會(huì)支持、四川省航空宇航學(xué)會(huì)、新華網(wǎng)無人機(jī)頻道、綿陽科技城發(fā)展投資(集團(tuán))有限公司、綿陽科發(fā)會(huì)展旅游有限責(zé)任公司協(xié)辦,北京航空航天學(xué)會(huì)、國翊創(chuàng)新科技(北京)有限公司承辦。

第三屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)新組復(fù)賽于9月7日在中國(綿陽)科技城國際博覽會(huì)舉辦。從復(fù)賽中脫穎而出的十強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)入了全國總決賽,總決賽將于10月12日在全國雙創(chuàng)周北京會(huì)場舉辦。作為航空領(lǐng)域的唯一全國性賽事,中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的權(quán)威性與專業(yè)性獲得了各界高度的認(rèn)可與支持。

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項(xiàng)   目 | MOEMS微型激光成像雷達(dá)


公   司 | 中國空空導(dǎo)彈研究院

路演人 | 嚴(yán)毅

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“我們的創(chuàng)新在于,實(shí)現(xiàn)了二維方向快速掃描、采用了單探測器的成像掃描算法、能實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的定制,有利于個(gè)性化、系列化的產(chǎn)品發(fā)展?!?/span>


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以下為項(xiàng)目路演實(shí)錄。

各位評(píng)委老師:下午好,我先說一點(diǎn)自己的感想。今天聽了這么多的項(xiàng)目,特別是無人機(jī)的項(xiàng)目特別多,我非常得振奮。無人機(jī)在我們國家蓬勃發(fā)展,未來可期。同時(shí),我們未來的市場更可期。

我們是做載荷的,就是給無人機(jī)、無人車配載荷,也就是MOEMS微型激光雷達(dá)的。什么是激光雷達(dá)?它是一種激光探測的設(shè)備,是通過發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。它擁有很高的分辨率、隱蔽性和抗感染能力,這些方面都比微波雷達(dá)要強(qiáng)。目前來說,它的體積小、質(zhì)量輕,這也是它的優(yōu)勢。

激光雷達(dá)分為四類:一維的、二維的、三維的激光掃描儀和三維激光雷達(dá),它們包括在無人車上,都是有比較多的應(yīng)用的。目前在三維激光成像雷達(dá)方面,市場主流技術(shù)就是機(jī)械同軸掃描式的激光雷達(dá)。一臺(tái)激光器,每一個(gè)激光朝不同的方向發(fā)展,通過旋轉(zhuǎn)對周圍進(jìn)行感知??梢钥吹剿峭ㄟ^多線掃描、多傳感器成像,來實(shí)現(xiàn)對外界的成像探測的。它最大的問題就是體積大、成本也比較高。這個(gè)是市場上的一個(gè)龍頭單位,可以看到他們的激光器賣到了8000美元左右。

我們的解決方案就是MOEMS微型激光三維成像雷達(dá),它屬于固態(tài)激光雷達(dá),核心是以MOEMS掃描微鏡替代傳統(tǒng)的光機(jī)掃描機(jī)構(gòu),同時(shí)實(shí)現(xiàn)俯仰和方位的兩個(gè)方向?qū)δ繕?biāo)的快速掃描。它大幅度地減小了儀器的重量和體積,增大了掃描角度、提高了掃描速度,降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性。我們的方案采用的是905mmLD的光源和APD單點(diǎn)探測器進(jìn)行探測。測距方法是直接飛行時(shí)間法。

我們的產(chǎn)品已經(jīng)完成了樣機(jī)的研制,并且申報(bào)了相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我們預(yù)期可達(dá)到的指標(biāo)是暫時(shí)的,未來還會(huì)根據(jù)應(yīng)用場景和需求對它進(jìn)行定制。這是我們在實(shí)驗(yàn)室演示的一個(gè)樣機(jī)的成像。

這是一個(gè)創(chuàng)新的概念,所以我們也總結(jié)了一下創(chuàng)新點(diǎn)。首先是提出了基于國產(chǎn)的MOEMS二維掃描微鏡的光束成像掃描技術(shù),實(shí)現(xiàn)了二維方向快速掃描。另外就是采用了單探測器的成像掃描算法,而且成品的質(zhì)量都是比較高的。第三,針對不同的需求,在一定的范圍內(nèi)我們能實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的定制,這有利于個(gè)性化、系列化的產(chǎn)品發(fā)展。

和主流的機(jī)械式的掃描雷達(dá)相比,我們的優(yōu)勢是體積小、重量輕、穩(wěn)定性好、成本低、適合大批量生產(chǎn)。和機(jī)械結(jié)構(gòu)的雷達(dá)相比——相當(dāng)于是一個(gè)機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤的比較——我們的成本比它還低。這就可以看出,用戶會(huì)選擇什么樣的方案。

我們的團(tuán)隊(duì)來自于中國空空導(dǎo)彈研究院,一共有7人,研究院人員3人、高級(jí)工程師4人,他們都長期從事激光、光電制導(dǎo)武器的研發(fā)工作。我們的項(xiàng)目也是來自于原來的軍方的一個(gè)預(yù)演項(xiàng)目,我們想把它轉(zhuǎn)到民用。我們是國家專業(yè)從事空空導(dǎo)彈、發(fā)射裝置、地面檢測設(shè)備和機(jī)載光電設(shè)備及其派生型產(chǎn)品研制及生產(chǎn)的基地,先后承擔(dān)了十幾個(gè)型號(hào)的空空導(dǎo)彈研制任務(wù)。作為中原軍民融合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長單位,研究院正在大力推進(jìn)軍民轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的開展。

市場前景方面,激光雷達(dá)由于自身的優(yōu)點(diǎn),可以滿足未來智能裝備的探測需求,在自動(dòng)/輔助駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和前景。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)到2035年,中國激光雷達(dá)市場每年增量規(guī)模將達(dá)170億元,復(fù)合增長率將達(dá)到9%以上。

未來激光雷達(dá)能否實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)用,最主要的因素在于成本,其次在于系統(tǒng)的易用性。MOEMS微型激光雷達(dá)彌補(bǔ)了目前主流產(chǎn)品的不足,契合了小型化、低成本、固態(tài)化的發(fā)展趨勢。

我們的項(xiàng)目于今年初立項(xiàng),預(yù)計(jì)到11月底完成樣機(jī)研制,在19年要完成樣機(jī)測試和軟件優(yōu)化、產(chǎn)品定型和小批量生產(chǎn),最終在19年底完成產(chǎn)品發(fā)布。

我們可以在共同開發(fā)和市場推廣方面開展合作,資金方面需求300萬,主要用于產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn),運(yùn)營轉(zhuǎn)化及管理等。該項(xiàng)目將作為軍民融合的探索示范性項(xiàng)目進(jìn)行對接,具體方案可以和我們院詳談。

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參賽隊(duì)與項(xiàng)目簡介

中國空空導(dǎo)彈研究院,隸屬于中國航空工業(yè)集團(tuán)公司,是國家專業(yè)從事空空導(dǎo)彈、發(fā)射裝置、地面檢測設(shè)備和機(jī)載光電設(shè)備及其派生型產(chǎn)品研制開發(fā)及批量生產(chǎn)的研究發(fā)展基地,是國家重點(diǎn)科研院所之一。研究領(lǐng)域覆蓋導(dǎo)彈總體、自動(dòng)控制、無線電、紅外、激光、微波、精密機(jī)械、信號(hào)處理、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等,擁有國內(nèi)一流的廠房、實(shí)驗(yàn)設(shè)施、儀器設(shè)備,完備的質(zhì)量管理體系,承擔(dān)了多項(xiàng)國家重點(diǎn)工程,取得各類科研成果2000多項(xiàng),其中國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng),國防研制金獎(jiǎng)3項(xiàng)。

MOEMS微型激光成像雷達(dá)是利用MEMS技術(shù),將MOEMS掃描微鏡替代傳統(tǒng)的激光成像光機(jī)掃描組件,以解決傳統(tǒng)機(jī)械掃描激光雷達(dá)體積大、成本高、掃描速度慢的問題,采用直接探測方式,發(fā)射激光脈沖對目標(biāo)進(jìn)行照射,探測器接收目標(biāo)發(fā)射回來的激光脈沖并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過測量激光發(fā)射信號(hào)與回波信號(hào)之間的時(shí)間差,來獲得目標(biāo)距系統(tǒng)的距離和發(fā)射光強(qiáng)度等信息,可用于對目標(biāo)探測識(shí)別、復(fù)雜環(huán)境感知以及測繪等應(yīng)用,相較于其他中高端激光成像雷達(dá)具有體積小、成本低、掃描速度快等優(yōu)點(diǎn)。