随着民用雷达传感器的技术逐渐成熟和成本降低，它的应用范围日益广泛。以无人机为例，以及近年来资本市场的追逐，Google、Amazon等几大巨头纷纷布局无人机项目，整个无人机市场开始进入大众视野。现阶段，民用无人机主要应用于航拍、物流、农业等市场，中国民用无人机市场近年来发展迅速，受到广泛关注。其核心技术之一，低成本毫米波雷达技术在前不久取得了突破性进展，降低了使用门槛，提升了使用效能。让无人机应用范围更广，与我们走得更近。

上海宏继电子科技有限公司就是凭着扎实的毫米波核心技术，一路披荆斩棘，成为民用毫米波雷达领域的佼佼者。其研发团队总负责人，企业副总经理施红妹在毫米波传感器和雷达技术领域开展了深入研究，开发了雷达射频单片微波集成电路（MMIC），并以此为核芯，研发了多种小型毫米波雷达传感器、成品雷达和其他毫米波探测产品，不仅将智能雷达控制系统安装到了无人机上，而且在汽车主动安全、智能交通、工业控制等更多领域得到应用，为国内毫米波雷达的普及开辟了道路。

虽然媒体已对无人机商业、智能驾驶进行过大量普及报道，但目前主流市场对其核心技术毫米波雷达的了解还十分有限。相比于过去超声波雷达、红外探测技术，毫米波雷达究竟有着怎样的优势？它会为无人机、智能交通领域带来怎样的转变和突破？除了毫米波雷达的民用前景究竟怎样？带着这些问题，记者走访了宏继电子副总经理施红妹。

助推农业无人机普及

早在2012年以前，民用无人机就逐渐走进了生产生活领域。但碍于技术成本、使用条件等多方面因素限制，无人机在民用领域的发展并不顺畅。

施红妹介绍说，此前，直升机和固定翼是两种技术上十分成熟的无人机机型，前者可以实现在空中任意位置的悬停，而后者的优势在于超长续航能力和超长距离航线飞行，两者各有侧重。但直升机的机械结构非常复杂，成本高昂，操作起来也很困难，并不适合在工业、农业等民用生产生活中使用。近几年，随着智能手机中陀螺仪的大量使用，陀螺仪价格变得越来越便宜，由此带动了多旋翼，这种完全靠电子部分控制就能够实现稳定操作的无人机逐渐进入到大众视野。随后，业内发现，只要稍加改良多旋翼无人机即可在民用领域拥有相当广泛的应用前景。“多旋翼对人的操作要求低，机械机构简单，特别容易上手，而且对场地要求不高，成本也比较低廉，这些特性都把无人机的门槛大幅度降低，为无人机产品从原来地做专业测绘、军警辅助设备走向了民用市场提供了技术基础。”

解决了飞行问题，如何进行精准探测是又一技术难点。从具体地应用需求入手，施红妹带领宏继电子的团队有针对性地展开创新研发工作，在农业无人机技术领域取得了实质性进展。

近年来，伴随着民用无人机技术的成熟和大规模普及，中国已经成为世界农业无人机最大应用国。其中，以植保无人机为代表，正在走进普通老百姓的生活。但一段时间的应用反馈发现，受地面和植被起伏影响，无人机在作物上方固定高度的飞行总是不稳定。施红妹认为，这是因为目前市面上的很多无人机产品所用的高度传感方案都是摄像、超声波等传统方案的原因。

摄像、超声波雷达技术极易受作业环境中极大的粉尘与水雾干扰，这对于主要实施低空喷洒作业的植保无人机来说，是很难实现精准探测的。而可靠性、准确度以及感知距离高度等方面的探测偏差，又会严重影响正常的作业效率和效果。

施红妹团队自主研发毫米波雷达高度计与避障雷达系统的初衷，就是为了解决这些问题的。两项专利相辅相成，在飞行与作业的精准度、稳定性上都有极好的表现。施红妹说，毫米波雷达高度计探测的是飞机到植物叶片的相对高度，而非海拔、GPS高度，因此精准度更高，而避障雷达则可以穿透尘埃水雾，成功避开环境干扰，既能提升飞行的安全性，又能提高喷洒作业效果。一般一台普通的植保无人机，完全可以通过毫米波高度计和雷达建立起完美的感知系统，帮助植护无人机应对任何地形复杂的农田，在农业无人机领域备受好评。

事实上，毫米波雷达高度计还帮助农业无人机完成了市场推广过程。现如今，考虑到农村青壮年劳动力的稀缺，人力成本的日益增加，农药污染对人们身体的损害等问题。我国已有越来越多农村采用植保无人机的耕种方式，不仅避免了喷洒作业人员暴露于农药的危险，同时节约了至少50%的农药使用量和90%的用水量，很大程度的降低资源成本。

由此可见，就民用领域而言，原本在发动机与控制系统高精度与高智能化的发展瓶颈都不复存在，假以时日，中国即将迎来无人机时代。但施红妹认为，无人机市场、雷达技术对技术和产品质量的要求很高，门槛并没有大家想象的那样低。纵然业界的质量和管理体系及产品标准尚待完善，但作为领军企业，应该自觉建立一套严格的企业质量保证体系来进行自我约束，对故障率零容忍，保障无人机的飞行安全，避免潜在的危险与损失。

施红妹主持研发毫米波雷达高度计与避障雷达系统所带来的巨大经济效益与应用价值，在农业与电子科技领域都产生极大地反响，在2016年中国电子行业优秀科技成果奖评选活动中，荣获中国电子行业优秀科技成果二等奖。随后，这套全新的雷达探测系统被广泛应用于农林植保、电力巡线、新闻影视等无人机应用领域。

引领汽车行业改革

随着成本与限制条件的降低，现如今，民用无人机市场主要分为两块。一块是大众市场，现阶段处于爆发式增长阶段，主要满足个人用户对无人机的需求，如个人摄影、娱乐，家庭使用等等；另一块仍然是专业市场，盘子比较稳定，主要农业、电力等领域，技术要求很高，准入的门槛也比较高。出于对消费级产品安全性的顾虑，加上早先在农业无人机领域已取得不错的成绩，施红妹并没有急于进入大众市场，反而深度切入专业市场，将目标转向汽车雷达性能的拓展与应用。

作为汽车重要的配套部件，也是汽车高级辅助驾驶（ADAS）系统的重要探测部件，除了倒车辅助、自动泊车等功能外，与其他软硬件配合，汽车雷达也可实现盲点探测、前碰撞预警、行人探测与防撞警示、车道偏离预警、车道保持与危险预警等功能。但目前，低端汽车上主要使用超声波雷达，红外探测或摄像头技术，此类技术易受天气、环境等因素干扰，作用距离较短，一般不超过10米，无法实现高级的辅助驾驶功能。而高端的激光雷达硬件成本高昂，通常要数万美元之多，同样无法投入商用。当下最理想的技术还是毫米波雷达。

结合整车的结构要求与驾驶人的实际需求，施红妹主持研发出车用毫米波雷达，采用自行研发的MMIC发射芯片，作用距离远、可靠性高、不受光线、尘埃影响，最主要的是1000元左右的价格可带来汽车配套成本的下降，此外，可以实现算法和规格的灵活定制，而不必面对国外厂商的套装产品而无法选择，这对中小汽车厂商来说非常具有诱惑力，促进了汽车辅助驾驶和主动安全技术的提升及普及应用。

“车用毫米波雷达毕竟是一个汽车配件，其对稳定供货的要求远远超过其他行业。”因此，施红妹团队的产品在性价比方面表现的更为出色。在施红妹的规划中，车用毫米波雷达在乘用车、商用车、新兴的自动驾驶领域均有不错的市场前景。“乘用车的市场是最大的，同时对产品安全，稳定性要求更高，这块市场基本被国际的厂商垄断，国内的厂商都没有涉足，也都有机会，可谓站在同一起跑线；商务车领域在国内外都还是一片空白的状态，现如今国内厂商等待的政策风口已经来了，国家在今年四月份推出了商用车领域客车的法规，这对于车用毫米波雷达来说是一个非常大的蓝海。而在ADAS领域，普及率只有5%，汽车雷达从高端车普及到低端车的过程中，市场机会很大。普及使得雷达在汽车设计时也会有一些变化，比如原来主要集中在ACC，BSD，现在会有新的一些方案。预计明年国产毫米波雷达厂商将会迎来一波浪潮。”

关于应对车用毫米波雷达应用的新方案，施红妹给出两个方向。一是技术迭代，国内很多公司的雷达研发工作还停留在24GHz阶段，比较而言，国外的厂商已经在77GHz的技术上走了很远。率先完成早期的摸索，在77GHz技术领域发力，是各大团队的目标和机会；二是要实现数据层的深度融合，不同传感器之间的配合会更紧密，需要更深层的数据共享。一个超前的数字模型，可能会为整个行业带来意想不到地突破和改革。

嵌入智能城市系统

虽然只做专业市场，施红妹并没有觉得毫米波雷达的发展存在局限。在无人机技术与汽车雷达之外，出乎所有人意料，施红妹带领宏继电子的团队将毫米波技术嵌入智能城市系统之中，并用实际研发成果证明了其可行性。

智能照明雷达传感系统是目前较为成熟的项目。施红妹采用24GHz毫米波雷达作为智能感知模块，由雷达传感器探测是否有行人、车辆经过本路段，以给出亮灯策略。相比过去以不同时间段设定不同亮度的“智能”控制策略，智能照明雷达传感系统灵活适应性强，节能效果明显，一台雷达传感器可为 3—5 盏路灯提供目标的距离、速度信息，在将其探测数据传给灯控系统，可为道路照明节约90％能源消耗，可大大提高LED路灯的寿命，节约维护成本。有专家评价，智能照明雷达传感系统可谓实现了真正意义上的智能控制。

除此之外，宏继电子的道路流量探测雷达系统也在研发之中。采用微波技术和高速数字信号处理技术，道路流量探测雷达系统可同时检测多车道或检测区域内的车流量、道路占有率、车速、车长、车型分类等信息，应用于城市道路或高速公路的交通信息检测，为交通管理提供准确、可靠、实时的交通情报，保障交通管理系统的正常运行。

写在最后：越近山峰，愈近悬崖

雷达这一产品，在很多人心目中一直还是神秘的存在，但随着电子技术的发展，雷达作为一种探测传感设备，已经成为工业、农业、民用领域一种不可或缺的重要装备。可以预见，智慧互联将成为未来社会的一种基本存在方式，近年来，智慧产业的快速发展正是这一趋势的注脚。智慧产业离不开探测传感技术，随着技术瓶颈的突破和成本的下降，毫米波雷达这种性价比越来越高的产品，正在智慧网络的各个节点上发挥越来越大的作用。

施红妹谈到，无论最终安装在哪里，其核心技术——毫米波探测可以向不同行业不断延伸，去谱写一个充满想象的宏大故事。作为智慧城市、智慧生活的基石，毫米波雷达的故事才刚刚开始。