【特地对接2785】揭榜挂帅项目：复杂低空环境下低慢小目标全域协同探测与端到端高精感知方法研究

一、需求名称

复杂低空环境下低慢小目标全域协同探测与端到端高精感知方法研究

二、需求内容

1.需求解决的技术问题

当前低空安全防控低慢小目标全域感知存在三项关键卡脖子技术瓶颈：

（1）微弱目标信号提取瓶颈：小型无人机雷达反射截面积微弱，在地物杂波、城市多径、山地楼宇遮挡复合干扰下回波信噪比极低，传统信号处理架构杂波抑制能力不足，远距离探测漏警、虚警严重，难以实现5km外目标稳定连续跟踪。

（2）三坐标高精度测角解算瓶颈：现有探测装备误差补偿模型单一，受天线幅相差异、射频损耗、温度漂移耦合影响，角度测量精度达不到航空应急、机场空域管控高精度态势解算标准，多目标交汇场景易产生航迹混淆、目标丢失。

（3）探测实时性与算力负载协同瓶颈：传统串行信号处理架构难以兼容广域多目标持续扫描TWS、单目标高速精密跟踪TAS双工作模式，高刷新率跟踪算力开销过大，数据吞吐与时延指标不达标，无法支撑空地一体化应急指挥平台毫秒级态势同步推送。

2.技术需求提出背景及技术应用领域

国内低空经济高速发展，无人机物流、低空观光、通航救援常态化运行，同时“黑飞”扰航、违规闯入重大安保区域、灾害现场空域冲突风险持续攀升。现有低空探测装备普遍存在探测距离近、测角精度不足、复杂环境适应性差、数据输出实时性弱等短板，难以支撑航空应急救援车载指挥、便携前指、机场周界安防、重点区域低空防控等全域场景使用。本公司现有航空应急指挥车、轻量化便携指挥箱成套空地指挥系统，现有空域感知手段仅依靠简易ADS-B、RID侦测设备，缺少高性能主动雷达探测能力，无法实现无应答式无人机全域主动探测，空地协同指挥存在空域感知盲区。亟需突破低慢小目标雷达核心算法与硬件架构，研发全相参脉冲多普勒低空监视雷达，补齐空天地一体化低空感知核心装备短板，构建“雷达主动探测+ADS-B被动接收+无人机侦测”多源融合低空感知体系。

3.技术难点

（1）复杂杂波环境下微弱低慢小目标信号提取技术难点：需搭建多维度杂波建模体系，研发自适应MTD多级相参积累架构、分层CFAR恒虚警检测算法，实现草地、楼宇、山林、水面多场景杂波对消；解决小 RCS目标回波微弱、多普勒频移特征模糊问题，在中等发射功率条件下实现5km以上小型无人机稳定探测，抑制环境杂波带来的高虚警率。

（2）和差单脉冲高精度三坐标测量误差全域补偿技术难点：构建天线阵面多通道幅相误差、温度漂移、机械形变耦合误差一体化补偿模型；突破方位、俯仰双通道和差信号解算优化算法，消除多目标临近时角度测量耦合干扰，实现远距离目标RMS测距≤10m、测角≤0.5°高精度指标，满足航空救援高精度空域态势解算需求。

（3）多模式数据刷新率动态调度与实时信号处理架构难点：重构并行化流水线信号处理硬件架构，设计TWS广域多目标监测、TAS单目标高速跟踪双模式动态算力调度机制；平衡整机算力负载、数据吞吐、传输时延三大指标，实现TWS 4s全域扫描、TAS最高10Hz高速目标刷新，千兆网口低时延向外输出标准化目标航迹数据，可无缝对接车载指挥、便携前指空地调度平台。

4.主要技术经济指标

（1）技术指标：

①雷达体制：全相参脉冲多普勒体制，搭载和差单脉冲测角、多级MTD相参积累、自适应CFAR恒虚警检测、低慢小目标专属跟踪全套算法体系；

②覆盖范围：方位360°无死角四面阵扫描，俯仰覆盖≥30°，最大俯仰可达60°；

③探测能力：对大疆御3无人机探测距离≥5km，大疆精灵4无人机探测距离≥6km；可稳定跟踪2m/s~100m/s全速度区间低空目标；

④测量精度（RMS）：距离误差≤10m，方位角误差≤0.5°，俯仰角误差≤0.5°；

⑤数据输出性能：TWS全域多目标扫描刷新率4s；TAS单目标跟踪支持1Hz/5Hz/10Hz三档可调，最高10Hz高速刷新；千兆以太网标准化航迹数据输出；

⑥硬件工程指标：X频段工作，峰值发射功率≤192W，24×16多通道收发组件；整机IP65防水防护，风冷散热，工作温度- 40℃~+65℃，标准+28V直流供电，连续无故障稳定运行≥72h；

⑦系统兼容指标：航迹数据可无缝对接航空应急车载指挥系统、轻量化便携前指调度平台，支持多雷达多源数据融合、空域冲突自动告警。

（2）经济指标：

研发费用控制在120万元，研发周期不大于9个月。

三、现有基础

1.开展的工作

公司在核辐射探测器领域具备扎实的技术储备和工程化能力。公司长期从事核仪器仪表与装备制造，已成功研发防护级及环境级X、γ辐射剂量率仪

1.开展的工作

完成低空监视雷达市场需求深度调研，梳理航空应急、机场安防、低空经济多场景技术指标需求，输出完整需求规格说明书；

对接多地应急管理、机场安保单位，落实机场、山地、城市建筑群多场景实地测试场地资源，达成无人机试验平台合作意向。

2.所处阶段

处于预研方案设计与算法仿真验证阶段

3.投入资金和人才

资金投入：前期市场调研、方案设计、仿真平台搭建、场地对接已累计投入研发资金 32 万元；

研发人员配置：组建专项研发团队13人，包含雷达系统总设计师1名（十年以上雷达研发经验）、射频硬件工程师2名、信号处理算法工程师3名、嵌入式软件开发工程师2名、结构与集成工程师2名、测试验证人员3名；覆盖雷达射频、信号算法、机载 / 车载系统集成、应急指挥软件全专业链条。

4.仪器设备

（1）射频仿真测试设备：矢量信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪、微波暗室测试配套工装；

（2）算法仿真平台：高性能图形工作站集群，搭载 MATLAB、ADS、CAD 等全套雷达设计仿真专业软件；

（3）外场测试配套：多型号测试无人机集群、便携式气象监测设备、差分 GPS 定位校准设备；

（4）系统联调设备：工业千兆交换机、+28V 标准化直流稳压电源、高低温环境试验箱、IP 防护淋雨测试工装；

（5）配套业务平台：自研空地航空应急指挥车载显控系统、轻量化便携指挥箱全套设备，可用于雷达航迹数据联调适配。

、中子周围剂量当量率仪、α/β表面污染测量仪、通道式辐射监测系统、物联网辐射监测系统云平台等系列产品，掌握了辐射探测、核电子学设计、数据采集与系统集成等核心技术。公司构建的区域辐射监测系统已在全国多个单位部署应用，为中科院近代物理研究所、兰州大学等单位提供技术支撑。安全联锁系统已成功应用于中科院近代物理研究所HIAF项目等定制化工程。此外，公司已取得核辐射探测器领域相关授权专利23项，为本次研发提供了必要的知识产权基础和技术支撑。

2.所处阶段

公司已在核辐射探测器领域完成了较为扎实的技术积累和产品化布局，掌握了辐射探测、核电子学设计、数据采集与系统集成等核心技术，并建成了辐射监测设备集成供货专业生产线，具备从探测器研制到整机集成的完整工程化能力。目前，公司正围绕环境中氚监测设备与系统关键技术研究及设备研发开展方案论证，拟围绕探测器性能优化、信号处理算法升级、系统级集成方案论证等方向开展预研工作，同时结合行业应用需求，进一步明确新产品开发的技术路径与功能定位，为后续新产品的工程化开发奠定技术基础。

3.投入资金和人才

计划投入研发费用600万元。在人员方面，公司目前在核辐射探测器领域已组建了一支专业结构合理、工程经验丰富的研发团队，团队长期从事核仪器仪表与装备制造、核与辐射安全技术支持与服务、核场景数智化解决方案等业务方向，在辐射探测器选型与结构设计、核电子学信号采集与处理、嵌入式软件开发、数据采集与系统集成等方面积累了扎实的技术基础。

4.仪器设备

公司配备了较为完善的研发与测试设备，主要包括：监测实验室与整机测试场地，可满足探头标定、硬件调试等工作需求；示波器、信号发生器、电子天平等基础研发与测试设备；辐射监测及安全联锁系统测试平台，实现了对辐射环境的实时监控与自动化管控。公司检测实验室具备辐射环境检测与样品分析能力，拥有相关检测资质认证。

5.生产条件

公司具备较为完善的生产条件，可支撑在线氚监测设备的研发与量产。生产场地方面，公司建立了“1本部+1子公司+7分公司”的市场布局格局，业务体系覆盖全国。已建成专业化研发场地，涵盖监测实验室、整机测试场地和仪器装配车间。生产制造方面，公司具备GM管、中子探测器、伽马剂量率仪等30余种产品的生产能力，可满足在线监测系统各单元精密装配及便携式监测仪整机集成需求。产业化方面，公司自主研发的国产化辐射监测系统已成功实现产业化，具备将科研成果转化为量产产品的工程经验。资质体系方面，公司已取得高新技术企业认证、ISO质量体系认证及武器装备质量体系认证等各类资质21项。供应链方面，公司累计自研产品达12项，已实现部分产品小批量生产，并与西安交通大学、兰州大学等高校共建产学研平台，可依托合作单位专业辐射试验场地开展专项测试。

四、合作方式

委托研发

如有合作意向，请联系我们

电话：0411-81760919

关于我们