[年报]纳睿雷达(688522):广东纳睿雷达科技股份有限公司2023年年度报告
原标题:纳睿雷达:广东纳睿雷达科技股份有限公司2023年年度报告 公司代码:688522 公司简称:纳睿雷达 广东纳睿雷达科技股份有限公司 2023年年度报告 重要提示 一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。 二、 公司上市时未盈利且尚未实现盈利 □是 √否 三、 重大风险提示 公司已在本报告中详细阐述公司在经营过程中可能面临的各种风险,敬请查阅本报告第三节“管理层讨论与分析”之“四、风险因素”。敬请广大投资者注意投资风险。 四、 公司全体董事出席董事会会议。 五、 天健会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。 六、 公司负责人包晓军、主管会计工作负责人林静端及会计机构负责人(会计主管人员)黎美仪声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。 七、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 公司以实施权益分派股权登记日登记的总股本扣除公司回购专用证券账户中股份数为基数,拟向全体股东每10股派发现金红利1.50元(含税),同时以资本公积金向全体股东每10股转增4股,不送红股。以目前总股本154,666,800股测算,合计拟派发现金红利人民币23,200,020元(含税),占2023年度合并报表中归属上市公司股东的净利润比例为36.65%,拟以资本公积金转增61,866,720股,转增后公司总股本增加至216,533,520股。 如在实施权益分派的股权登记日之前,因可转债转股/回购股份/股权激励授予股份回购注销/重大资产重组股份回购注销等致使公司总股本发生变动的,拟维持每股分配比例、每股转增比例不变,相应调整分配总额和转增股本总额,并将另行公告具体调整情况。 上述事项已经公司第二届董事会第四次会议审议通过,尚需提交股东大会审议。 八、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项 □适用 √不适用 九、 前瞻性陈述的风险声明 √适用 □不适用 本报告所涉及公司未来计划、发展战略等前瞻性描述,不构成对投资者的实质承诺,敬请投资者注意投资风险。 十、 是否存在被控股股东及其他关联方非经营性占用资金情况 否 十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况 否 十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性 否 十三、 其他 □适用 √不适用 目录 第一节 释义 ..................................................................................................................................... 4 第二节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 7 第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 12 第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 47 第五节 环境、社会责任和其他公司治理 ................................................................................... 62 第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 67 第七节 股份变动及股东情况 ....................................................................................................... 93 第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................. 103 第九节 债券相关情况 ................................................................................................................. 103 第十节 财务报告 ......................................................................................................................... 104
第一节 释义 一、 释义 在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:
第二节 公司简介和主要财务指标 一、公司基本情况
二、联系人和联系方式
三、信息披露及备置地点
四、公司股票/存托凭证简况 (一) 公司股票简况 √适用 □不适用
(二) 公司存托凭证简况 □适用 √不适用 五、其他相关资料
六、近三年主要会计数据和财务指标 (一) 主要会计数据 单位:元 币种:人民币
(二) 主要财务指标
报告期末公司前三年主要会计数据和财务指标的说明 √适用 □不适用 1、归属于上市公司股东的净利润同比下降 40.25%,主要系公司研发投入持续增长、新市场开拓导致销售费用上升、公司毛利率略微下滑、其他收益(政府补助)减少、应收款项回款稍缓从而坏账准备增加所致。 2、基本每股收益同比下降 52.75%,主要系归属于母公司所有者的净利润同比减少且本年公司首次公开发行股票导致股本增加共同所致。 3、报告期末总资产、归属于上市公司股东的净资产增加主要系公司 2023年首次公开发行股票,募集资金增加所致。 七、境内外会计准则下会计数据差异 (一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用 √不适用 (二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用 √不适用 (三) 境内外会计准则差异的说明: □适用 √不适用 八、2023年分季度主要财务数据
季度数据与已披露定期报告数据差异说明 □适用 √不适用 九、非经常性损益项目和金额 √适用 □不适用 单位:元 币种:人民币
对公司将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》未列举的项目认定为的非经常性损益项目且金额重大的,以及将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第 1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益的项目,应说明原因。 □适用 √不适用 十、采用公允价值计量的项目 □适用 √不适用 十一、非企业会计准则业绩指标说明 □适用 √不适用 十二、因国家秘密、商业秘密等原因的信息暂缓、豁免情况说明 □适用 √不适用 第三节 管理层讨论与分析 一、经营情况讨论与分析 公司是国内掌握全极化有源相控阵雷达关键核心技术并较早实现双极化(双偏振)有源相控阵雷达产业化的企业。自成立以来,公司以科技创新为驱动,专注于提供全极化有源相控阵雷达探测系统解决方案。公司目前所生产的产品主要为 X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达及配套的软硬件产品,目前主要应用于气象探测、水利测雨领域,并逐步在民用航空、海洋监测、公共安全监测等领域进行市场化推广。 一、2023年公司经营情况回顾 2023年营业收入 212,492,957.53元,2022年为 210,008,608.23元,同比增长 1.18%;2023年归属于上市公司股东的净利润 63,302,046.37元,2022年为 105,953,494.11元,同比下降 40.25%;2023年扣除非经常性损益后的归属于上市公司股东的净利润 62,120,471.95元,2022年为85,640,568.31元,同比下降 27.46%;2023年末公司总资产 2,353,566,465.00元,2022年末为678,406,973.60元,增长 246.93%;2023年末归属于上市公司股东的净资产 2,191,475,417.12元,2022年末为 546,677,131.23元,增长 300.87%;2023年基本每股收益为 0.43元,2022年为 0.91元,同比下降 52.75%。公司净利润较去年相比下降的主要原因是:(1)公司 2023年度加大了研发投入;(2)开拓新市场导致销售费用的增加;(3)行业竞争的加剧,导致公司毛利率从 2022年的 80.82%下降到 76.30%;(4)2023年公司收到的政府补助金额减少;(5)基于谨慎性原则,公司 2023年度计提了资产减值准备。 二、2023年度重点任务完成情况 报告期内,公司在研发创新、研发平台建设、生产经营、外延式生长等方面取得了积极成果。 为了推动公司战略目标的实现,进一步促进新市场、新产品、新技术的开发,不断提高公司的创新及服务能力,公司采取了一系列的措施,具体如下: 1、企业成功上市,开启发展新篇章 2023年 3月 1日,公司完成了首次公开发行股票并在上海证券交易所科创板上市。公司在 A股市场的成功上市,为公司扩大生产规模、开发新技术和新产品提供了有力的资金保障,有助于提升公司知名度,迎来公司发展新篇章。 2、积极推进技术储备和产品创新 公司自成立以来,高度重视技术储备和产品创新。公司持续进行产品矩阵开发和升级,着力提高产品的科技含量。公司已经建立新产品储备、新技术跟踪体系和新产品开发管理体系,及时对相控阵雷达相关行业的新技术和新产品进行跟踪,对市场和客户未来需求进行预测,适应市场和技术发展的需求。 2023年,公司先后发布相控阵测雨雷达、C波段双极化有源相控阵天气雷达,上述新产品的发布进一步丰富了公司的产品线,拓宽了公司产品在天气雷达业务监测、机场终端气象探测、中小尺度强对流天气监测预警、面雨量监测等业务领域的应用场景和使用范围,有助于巩固和提升公司的核心竞争力,对公司未来的发展将产生积极的影响。 报告期内,公司投入研发费用 57,184,826.45元,同比增长 35.27%。公司新获得境内发明专利7项,实用新型专利 4项,外观设计专利 2项。目前,公司正在积极开展研制 “全极化数字有源相控阵 C波段雷达”、“全极化相控阵 S波段雷达”、“双极化相控阵水利测雨雷达”等项目。 3、加强技术交流与合作,增强品牌影响力 报告期内,公司通过积极参加展会、论坛、新媒体及加入行业协会等方式,亮相公司多款有源相控阵雷达产品,立体展示了公司在相控阵雷达、雷达软件生态、雷达算法服务等方面的先进科技创新和行业应用,不断加强国内外技术交流与合作,提升公司品牌认知度,进一步增强品牌影响力。其中,公司自主研发的相控阵雷达系统产品荣获“2023年第十届世界雷达博览会金奖”、公司联合用户单位申报的《多波段天气雷达网时空数据融合算法与产品应用》项目荣获中国气象局主办的首届全国气象雷达应用大赛一等奖、“X波段双极化(双偏振)有源相控阵天气雷达系统关键技术及其应用项目”荣获 2023年度中国雷达行业协会科技进步一等奖等殊荣。 同时,公司还将积极参加与下游应用领域的需求单位的技术交流与合作,包括气象局、水文局、海事局、空管局等不同行业领域的需求单位,不断搜集行业动态和技术信息,扩大技术视野,积累经验,提高企业自主创新能力,促进行业的技术进步与产业升级。同时,公司将推进与各高校及科研单位的合作,充分运用外部力量与内部研发人员相结合的方式,不断地进行产品创新和升级。 4、完善管理体系,提升治理水平 公司在产品技术研发管理、公司流程管理和产品质量管理方面积累了较为丰富的经验。在生产管理和质量管理方面,公司制定了严格的安全生产管理规范和生产管理体制,切实做好安全生产防范措施,杜绝安全事故发生;督导员工按工艺标准操作,保障达到产品质量标准;严格按照生产计划及各项生产指标,控制生产成本。 公司严格依照《公司法》《证券法》《上海证券交易所科创板股票上市规则》以及《公司章程》等有关法律、法规、规范性文件的要求不断完善公司的治理结构,提高经营管理决策的科学性、合理性、合规性和有效性,提升公司的治理和规范运作水平,为公司战略目标的实现奠定良好的基础。 5、强化人才培养,优化人才体系建设 公司一直重视人才问题,将人才视为公司宝贵的资源,建立了一套有效的引进人才、培养人才、用好人才的制度。公司持续强化核心人才培养,通过社会招聘引进高端人才,同时通过校园招聘聚焦高潜质人才,不断引进国内外的优秀技术人才,不断优化人才体系建设,为公司健康、持续、高质量发展提供强劲动力。 二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况 公司是一家以科技创新为驱动,专注于提供全极化有源相控阵雷达系统解决方案的高新技术企业。公司目前所生产的产品主要为 X波段双极化((双偏振)有源相控阵雷达及配套的软硬件产品及算力算法服务,目前主要应用于气象探测、水利测雨等领域,并逐步在民用航空、海洋监测、公共安全等领域进行市场化推广。 1.主要产品 报告期内,公司主要产品为 X波段双极化((双偏振)有源相控阵雷达设备,属于公司全极化有源相控阵雷达技术的具体应用。 1)雷达设备 公司主要产品情况如下:
2)雷达软件 雷达软件是雷达海量数据应用的重要支撑,为了让客户更便捷的使用雷达数据,充分挖掘雷达数据信息,获取更智能的雷达数据产品,公司建立了完整的雷达算法软件应用体系,能够为用户提供雷达控制、数据处理、产品生成、产品应用等全流程软件服务,响应用户多场景的雷达应用需求。 公司雷达软件主要分为单机雷达配套软件和雷达组网协同观测软件: ①单机雷达配套软件 公司主要的单机雷达配套软件产品情况如下:
公司双极化相控阵雷达组网协同观测软件是由多台双极化相控阵天气雷达,利用协同观测技术,实现雷达组网协同观测的系统。协同观测系统可以让多台雷达几乎同时扫过同一个区域,实现重点区域的超精细化监测,从而实现高精度的风暴三维风场的反演。 雷达组网协同观测图示 相控阵雷达组网协同观测系统具备以下特点:
3)算力算法服务 公司自主研发的分布式高速数据处理平台是专为海量气象数据存取和处理而设计的软硬一体化数据处理平台,能够提供高速的数据存取服务和高性能计算服务,数据处理能力比普通服务器大幅提升,能够很好支撑相控阵天气雷达的高时空分辨率数据处理的应用需求。
(二) 主要经营模式 1、盈利模式 公司专注于全极化有源相控阵雷达的研发、生产及销售,目前主要通过销售有源相控阵雷达实现收入和利润。此外,公司还提供雷达精细化探测系统的相关服务,为公司带来部分收入和利润。 2、采购模式 由于公司的相控阵雷达产品结构复杂、集成度高,生产所需原材料物料种类上千种,因此目前公司对原材料采购相对分散,采取小批量、多批次的采购模式。 3、生产模式 (1)生产模式概述 公司研发设计、部件装配、总装及测试等核心环节由公司自主完成,少量工序由委托第三方加工的形式完成,并将公司开发的雷达软件产品集成装载于雷达硬件。公司可根据不同用户的需求,提供“雷达设备、雷达系统软件和算法产品”系统整体解决方案,实现硬软件一体化的“交钥匙”模式。 (2)外协加工情况 在综合考虑产能、经济性和业务资质等方面因素的基础上,公司生产过程中少量工序交由外协厂商完成,主要包括 PCB贴片、耐落螺丝、隔热棉加工等。 4、销售模式 公司主要通过招投标及商务谈判等方式进行销售雷达产品及服务。 5、研发模式 公司产品采用自主研发为主的模式,相控阵雷达产品的研发涉及多个技术领域,包括雷达系统、信号处理、微波电路与天线、高速数字电路、模拟电路、机械、伺服控制等方面。 (三) 所处行业情况 1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛 1、行业的发展阶段 相控阵雷达在 20世纪 60年代开始问世,当时的目的是为了实现对洲际导弹的预警。上世纪80年代,随着电子计算机、超大规模集成电路、固态功率器件、电子移相器等技术和产品的日趋成熟和成本的大幅度降低,以及数字波束形成、自适应技术、低旁瓣技术、智能化技术的不断发展,相控阵雷达得到了更进一步的应用,在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中大多采用多功能相控阵雷达,相控阵雷达已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。经过近几十年的不断探索,不同用途的雷达逐渐开始采用相控阵技术。目前,军用雷达已经广泛地采用了相控阵技术,几乎所有的陆基、海基、空基和天基武器平台均装备了相控阵雷达产品,因此军事用途是相控阵雷达的主要应用领域。由于在各种天气现象的快速识别中显示出了明显的优势,相控阵雷达受到世界上大多数国家和包括世界气象组织在内的气象、水文和相关学科的国际组织的高度重视,目前在民用领域的应用已处在起步阶段。 我国相控阵雷达发展起步较晚,近年来相控阵技术发展迅速,相控阵雷达在多个国防新型号装备中得到广泛运用。目前,我国相控阵雷达技术主要应用于军事、航天等军用领域,相控阵雷达高昂的制作成本限制了其进一步市场化的应用,民用相控阵雷达发展相对缓慢。为了探索拥有自主知识产权的相控阵天气雷达系统,我国开展了相控阵技术在天气雷达领域的相关研究。同国外相比,我国的相控阵天气雷达研究相对较晚,在近些年的研究中已经取得了初步成果,并在积极地向应用化研究和业务化发展的方向推进。 随着我国国民经济持续快速发展,民用雷达被广泛应用于各个领域,并且呈增长的态势,在这个发展的过程中,相控阵雷达技术优越性的不断凸显及其制造成本的不断下降,除了气象探测领域之外,相控阵雷达应用在水利防洪、民用航空、海洋监测、公共安全等其他民用领域的市场也将逐步培育和扩大。 2、主要技术门槛 公司的全极化有源相控阵雷达融合相控阵技术与极化技术,提高了系统的探测性能,具备较高的技术门槛,主要体现在以下方面: ①公司是坚持采取双极化微带阵列天线技术路线并实现产业化的企业,与美国的 ATD、日本的 MP-PAWR等产品的技术路线一致,该技术路线具有剖面低、体积小、重量轻等优点,且加工简单,可以借助于成熟的 PCB加工工艺,便于批量生产,减小雷达天线的成本,并实现了低旁瓣、高交叉极化隔离度的技术性能。 ②与传统的“现场可编程门阵列+数字信号处理器”(FPGA+DSP)的信号处理系统相比,发行人自主研发基于全 FPGA结构的高速、大数据量雷达信号处理平台,其通过纯硬件的方式进行高速和超大带宽的实时信号传输和复杂运算实现雷达信号处理功能,这提升了雷达在高更新率工作模式下的数字信号处理能力,有效满足了精密极化测量对雷达系统设计和信号处理技术的高速、大数据量处理要求。 ③在同一雷达硬件结构可同时搭载不同信号处理固件系统和数据处理软件系统,使其具备侦测不同目标的功能,例如气象目标、低空目标、海面目标等,适用于气象观测、水利监测、民用航空等各个领域。雷达的多功能性保障了同一套雷达系统能够适应不同的应用场景和探测不同特性的目标,从而降低雷达的整体研发和生产成本,提高雷达产品的市场竞争力和扩大其应用范围。 2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况 公司主要从事相控阵雷达整机及相关系统的研发、生产、销售以及相关服务。 公司是掌握全极化有源相控阵雷达关键核心技术并较早实现双极化(双偏振)有源相控阵雷达产业化的企业,目前公司的主要产品为 X波段双极化((双偏振)有源相控阵雷达,主要应用于对中小尺度、快速形成、生消迅速、致灾性强的强对流天气进行探测、监视和预警,并在粤港澳大湾区组建了国内首个超高时空分辨率的 X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达天气观测网。 公司主营相控阵雷达系统研究及其应用被中国雷达行业协会鉴定为“国际先进水平”。公司自主研发的相控阵雷达系统产品荣获“2023年第十届世界雷达博览会金奖”;公司联合客户单位申报的(《多波段天气雷达网时空数据融合算法与产品应用》项目荣获一等奖;公司(“X波段双极化((双偏振)有源相控阵天气雷达系统关键技术及其应用项目”荣获 2023年度中国雷达行业协会科技进步一等奖。公司的软硬件及算法产品都具有很强的市场竞争优势。 3. 报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势 1、新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况 全极化有源相控阵雷达主要源于美国提出的多功能有源相控阵雷达研究计划(MPAR),目前在美国正处于试验阶段,在我国则基本处于研究试验的起步阶段,国内行业内少数企业凭借较为领先的技术优势开始研制或量产应用全极化有源相控阵技术的雷达,使得民用领域的全极化有源相控阵雷达技术及其产业化得到较快发展。全极化有源相控阵雷达由极化技术与相控阵技术集成,涉及多个应用特点,包括有源相控阵技术、全极化应用技术、雷达多功能应用等,较传统多普勒机械雷达拥有多种技术优势。 1)有源相控阵雷达的应用 传统多普勒机械雷达由于采用机械驱动天线进行平面扫描方式工作,体扫一周的完成时间较长,因此造成雷达的探测周期较长,数据误差大;其次,由于机械扫描方式的扫描角度等限制,相关雷达探测资料的时间分辨率较低。 相控阵雷达在保证资料精度基础上,实现多波束快速扫描,在更短的时间内完成一个扫描过程。其次,传统多普勒机械雷达具有一个发射机和一个接收机,一旦出现故障,整个雷达系统就将无法工作;而有源相控阵雷达收发机由多个独立工作的发射/接收组件(T/R)组成,若一个或多个 T/R组件出现故障(一般不超过总数 5%),雷达仍然可以正常工作,因此相控阵雷达具有高可靠性工作的特点。再次,相控阵雷达具有多种信号形式、多种工作状态、自适应波束改变等,可以对多个目标特别是对精细目标实现同时探测、跟踪,进一步提高预警能力。 新技术的发展为雷达产业的发展添加了动力,以有源相控阵雷达为代表的高性能雷达将引领现代雷达的发展趋势。有源相控阵雷达是目前的主流体制,当前世界各国新研制的雷达大多数为有源相控阵雷达。 2)全极化技术的应用 极化(也称偏振)作为电磁波的本质属性,是幅度、频率、相位以外的重要基本参量,描述了电磁波的矢量特征,即电场方向在传播截面上随时间变化的轨迹特性,改变雷达发射天线的极化方向就可以改变电磁波的极化方式。极化一般分为线极化、椭圆极化、圆极化,其中线极化又分为两个方向的极化,即水平极化和垂直极化。全极化是前述各种极化方式的综合。雷达天线极化方式不同,会导致目标反射回波的幅度和相位特性不同,进而影响雷达的探测灵敏度。一般而言,对于不同功能需求、应用背景和技术特点的雷达系统,会采用不同的极化测量体制。 雷达极化技术近年来受到较多关注和发展,为提高雷达的技术性能指标创造了较大的空间。 一方面,雷达对多个极化通道的回波信号进行虚拟匹配或失配处理,可以提高雷达对信号环境、地物海杂波的感知和抑制能力,提高检测性能;另一方面,通过目标全极化测量技术,可以获得目标完整的极化散射矩阵,包括幅度特性和相位特性,进而还可以提取反射率、差分反射率、差分相移、差分相移率等,这些信息的进一步利用为目标识别提供了更加全面、丰富的信息,有助于提升目标的正确识别概率。 采用全极化设计的有源相控阵雷达有助于提高相控阵雷达对反射率弱的目标和多样化目标的探测和跟踪,获得更高的数据率和更多的目标信息,适应更复杂的环境,对提高雷达目标的探测和参数估计性能具有重要作用,在气象观测、对地遥感侦察和防空反导等领域得到了广泛应用。 3)雷达的多功能应用 从军事应用角度看,多功能相控阵雷达能同时完成搜索、识别、捕获、跟踪、引导和制导等多种功能,从而替代多部不同功能的雷达。更为重要的是雷达采用多功能相控阵体制之后,能有效地适应高密度饱和攻击等复杂战场环境,这是其他雷达难以完成的,因此多功能相控阵雷达的出现是现代雷达技术的一项重大成就。当今世界各国都十分重视多功能相控阵雷达的研制与发展,特别是发达国家,已研制出或装备了一些性能先进的多功能相控阵雷达。如美国 AN/SPY-1和AN/SPY-3雷达、意大利 EMPAR雷达、英国 MESAR雷达、法国 ARABEL雷达、荷兰 APAR雷达、日本 FCS-3雷达等。这些雷达一般能跟踪数百批目标,拦截几十批目标,能有效地对付先进的综合性电子干扰。 从民用角度看,多功能相控阵雷达的硬件结构可同时搭载不同信号处理固件系统和数据处理软件系统,使其具备侦测不同目标的功能,例如气象目标、低空目标、海面目标等。这种雷达的硬件平台部分保持不变,通过不同信号处理算法在同一硬件平台实现系统的多功能性,包括兼具执行气象探测和空中交通监视等多种任务的能力,可以同时服务于天气监测、空中交通管制等。 2、未来发展趋势 1)相控阵雷达技术发展趋势 自 20世纪 30年代雷达投入使用以来,雷达科学与技术始终围绕着两大主题交织发展:一是不断提升雷达在复杂环境中的生存能力和工作能力;二是不断拓展增强对目标信息的获取能力,进而提升对目标对象的分辨、识别和认知能力。近年来,随着微波、计算机、半导体、大规模集成电路等各个领域科学进步,雷达技术在不断发展,日益呈现以下几个趋势: ①有源相控阵趋势 随着技术发展,有源相控阵雷达正取代无源相控阵雷达,成为相控阵雷达的主要形式。根据《预测国际》分析,有源相控阵雷达占雷达总产值的比例将由 2010年的 20%增加至 2019年的68%,而无源相控阵雷达占比将由 2010年的 49%下降到 2019年的 6%。新技术的发展为雷达产业的发展添加了动力,以有源相控阵雷达为代表的高性能雷达将引领现代雷达的发展趋势。有源相控阵雷达是目前的主流体制,当前世界各国新研制的雷达大多数为有源相控阵雷达。 ②低成本趋势 长期以来,传统相控阵雷达高昂的制作成本限制了进一步市场化的应用,相控阵雷达因其造价明显高于传统机械雷达,在推广应用过程中受到一定的制约,迫切需要进行低成本工业化探索。因此,如何在确保相控阵雷达性能指标的前提下有效降低其研制及生产成本,是相控阵雷达领域未来的主要发展方向。 ③全极化趋势 极化信息的获取和利用有助于提高相控阵雷达对反射率弱的目标和多样化目标的探测和跟踪能力,获得更高的数据率和更多的目标信息,适应更复杂的环境,对提高雷达目标的探测和参数估计性能具有重要作用,在气象观测、对地遥感侦察和防空反导等领域得到了广泛应用。 2)相控阵雷达多领域应用发展趋势 ①气象探测领域 近年来,极端天气气候事件多发频发,高温、暴雨、洪涝、干旱等自然灾害易发高发,面对复杂严峻的自然灾害形势,我国防灾减灾救灾任务还存在短板和不足。结合近几年国家及各省市对气象观测和天气雷达行业出台的政策,双极化相控阵天气雷达是下一代天气雷达技术体制的重要发展方向之—,我国将进一步部署更多的相控阵天气雷达,实现相控阵雷达与现有新一代天气雷达的组网协同监测,提高气象探测效率。 ②水利监测应用 近年来,我国突破历史记录的水旱灾害频繁发生,洪水等自然灾害对人民的生命财产安全构成严重威胁。为了更好地应对这些挑战,水利部按照中共中央、国务院 2023年 5月印发的《国家水网建设规划纲要》,以流域为单元,完善以水库、河道及堤防、蓄滞洪区为主要组成的流域防洪工程体系,加快构建气象卫星和测雨雷达、雨量站、水文站组成的雨水情监测“三道防线”,进一步延长雨水情预见期、提高降水监测精准度,有效应对水旱灾害风险。 测雨雷达作为第一道防线,通过发射微波信号,探测降雨云体内部的反射信号,进而获取到降雨云体的三维结构和降雨强度等信息,对流域降雨情况进行实时监测和短临预报。通过测雨雷达提供的高空间分辨率降雨信息,能够对流域内雷达覆盖区域的降雨情况进行精细化监测,以及对未来可能发生致灾暴雨区域进行自动化预警。 ③民用航空领域 随着民航行业发展稳中有进,根据《全国民用运输机场布局规划》,到 2025年,在现有(含在建)机场基础上,新增布局机场 136个,全国民用运输机场规划布局 370个。在民航空管雷达应用领域,我国长期以来主要依赖进口,空管雷达、导航、监视等关键设备基本被国外厂商垄断。 这些从国外领先厂商引进的空管设备虽然技术比较先进,符合国际标准,但价格昂贵、运行维护成本高,制约了我国民用航空运输的快速发展,也给国家安全带来了隐患。 近些年,随着国内空管雷达制造厂商技术实力的不断增强,以及国产空管雷达的研制、试用和评估验收,打开了国产空管雷达进入民航机场应用领域、实现进口替代的通道。空管设备国产化是制造业转型升级的必然要求,也是中国从航空大国走向航空强国的必然选择。根据前瞻产业研究院数据,目前军航空管已率先做到“国产为主”,民航已确定中、小空管自动化系统首先国产化。国外空管自动化系统占有民航市场 80%的局面将大大改观。民航中长期战略发展纲要提出,2030年空管中小型装备国产化率要达到 80%以上,大型装备国产化率达到 50%以上。随着民用航空运输需求的快速增长以及空管装备国产化率的提升,我国民用领域空管雷达设备的需求将进一步增加。 ④防务领域 相控阵雷达最早是基于军事需求而研制的,主要目的是为了实现对洲际导弹的预警。经过近几十年的不断探索,不同用途的雷达逐渐开始采用相控阵技术。军用雷达是获取陆海空天战场全天候、全范围战术情报最主要的手段,是实现远程打击、精确打击的必要手段,在国防军事领域具有极其重要的战略地位,广泛应用于警戒、引导、武器控制、侦查和航行保障等领域。根据Strategic Defense Intelligence发布的《全球军用雷达市场 2015-2025》预测,2025年全球机载雷达、陆基雷达、声纳和空基雷达、舰载雷达的市场份额分别为 36%/27%/20%/17%。目前,军用雷达已经广泛地采用了相控阵技术,几乎所有的陆基、海基、空基和天基均有了相控阵雷达产品。 ⑤公共安全领域 2021年,中共中央、国务院印发了《国家综合立体交通网规划纲要》,首次将“低空经济”写入国家级规划;2023年 12月,中央经济工作会议正式将“低空经济”作为我国战略新兴产业进行定调。各地方政府积极抢抓低空经济产业密集创新和高速发展的战略机遇期,陆续将低空经济、通用航空等相关内容写入政府工作报告,并出台相关支持政策。低空经济泛指 3000米高空以下的飞行经济活动,以民用客运飞行器和无人驾驶航空器为主,广泛应用于载人、载货及城市管理等各类产业形态中。随着低空飞行活动的增多,为确保重要目标和敏感地区的低空安全,应该有选择性的布防一些低空监视雷达,提高对低空空域使用的安全监控能力,因此,该方面也是未来雷达应用领域之一。 (四) 核心技术与研发进展 1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况 1.核心技术 公司采取集成创新方式,技术来源均为公司自主研发,经过多年的技术研发和项目经验积累,公司已掌握多项核心技术并在公司的主营业务中普遍应用,具体如下: (1)雷达系统集成与应用技术 有源相控阵雷达是集现代相控阵雷达技术、超大规模集成电路、全固态收发单元、高速计算机以及高速通信技术于一身的高端机电设备,需要多学科、多专业研发人员和技术相互集成配合。 因此,有源相控阵雷达的系统集成技术是相控阵雷达系统领域的关键技术要点和难点。公司形成了自身完整的技术路线,解决了有源相控阵雷达集成与测试过程中的诸多问题,成为国内少数的具有双极化(双偏振)有源相控阵雷达生产与集成测试能力的厂家。 (2)高增益低旁瓣 X波段双极化(双偏振)阵列天线 相控阵雷达天线阵面是雷达的核心部分,其作用是实现相控阵雷达的阵列性能。因此相控阵雷达天线阵面结构设计是一个系统工程。利用微带贴片天线实现全极化微带平面天线设计,从而获得水平、垂直极化幅相的高一致性,实现低旁瓣和高交叉极化隔离度,并减少水平、垂直极化相互散射干扰,进而保证雷达数据产品的准确性和稳定性。公司相控阵雷达产品的天线辐射单元采用矩形微带双极化(双偏振)孔径耦合天线单元,属于微带贴片天线设计,具有剖面低,重量轻等优点,且该类型天线的加工使用传统 PCB制作工艺,制作精度很高,工艺成熟可靠。 (3)全固态全相参的双极化(双偏振)收发单元 公司采用全固态全相参的双极化(双偏振)收发单元的设计。全固态电子器件的使用有效提高了收发单元的寿命,使得收发单元理论设计寿命超过了雷达整机系统的工作寿命,提升了雷达系统的可靠性。相控阵天气雷达具有可提供更高的瞬时带宽、使用寿命长、工作电压低、体积小、重量轻、可靠性高、维护性好、故障率低等诸多特点。 (4)模块化的功率合成与分配网络 公司有源相控阵天气雷达的功率合成与分配网络采用模块化的功率分配器作为基本单元,通过功分器级联的方式实现多通道的功率合成与分配。作为功率合成时,上变频单元输出的调制的单路载波信号通过功率分配网络分为多路信号,分别输出到多个发射通道,经过功率放大和幅相控制后输出到天线,在空间合成为一定波束形状的大功率发射信号;作为功率合成时,多个接收通道接收并放大来自天线接收到的目标反射信号,然后通过功率合成网络合成为一路接收信号输出至下变频通道。采用模块化单元结构,功率合成与分配网络结构清晰,幅相一致性好,可靠性高,使用寿命长。 (5)上下变频单元 上下变频单元在发射模式时,将数字中频处理单元产生的水平极化发射中频、垂直极化发射中频调制信号分别与上下变频单元内部频率合成器产生的本振信号进行混频,上变频产生9.3GHz~9.5GHz的射频信号,并进行功率放大、滤波,送至功率合成与分配网络;在接收模式时,分别将功率合成与分配网络传输过来的雷达接收信号与上下变频单元内部频率合成器产生的本振信号进行混频,下变频产生中频信号,经过放大、滤波处理后,送到数字中频处理单元进行解调。 上下变频单元内部集成了水平极化上下变频通道、垂直极化上下变频通道、频率合成器、电源及控制电路。采用高稳定度恒温晶振、宽带低相位噪声、低杂散频率合成器实现了辐射杂散的有效抑制及镜像干扰信号的有效抑制;采用多种不同形式的滤波器来分别实现中频、射频、本振信号的杂散抑制以及通道之间的有效隔离度。 (6)数字中频处理单元 数字中频处理单元所实现的功能:在发射模式下,将从信号处理单元接收的水平极化波形数据和垂直极化波形 IQ数据通过 D/A转换成视频信号,再调制成中频信号发送到上下变频单元;在接收模式下,将从上下变频单元接收到的雷达中频信号解调为视频信号,而通过 A/D转换成数字信号后发送到机柜转台的信号处理单元。 数字中频处理单元作为系统的核心单元,其采用高性能的 FPGA和高速率高位数的 A/D、D/A芯片,实现了高性能和高集成度的设计。同时利用 FPGA的灵活性,在数字中频处理单元中,集成了时钟、通信、监控等系统多项核心功能,丰富了系统的功能。 (7)波束合成控制单元 相控阵雷达与普通雷达最根本的差别在于它可以控制阵列天线各辐射单元的相位来改变相位波前倾角,进而改变波束方向,即具有波束捷变能力等独特优点。 公司的有源相控阵天气雷达系统中,波束合成控制功能是软硬件结合的方式来实现,是公司雷达兼顾性能和扩展性的集中体现。波束合成控制程序根据系统所需旁瓣大小、收发单元数量、幅相加权、波束角度等信息进行处理,得到各波束角度下,实际的各阵元的幅值与相位信息。当雷达系统启动时候,通过通信通道,将计算后实际的幅值与相位信息发送给各个射频收发单元,射频收发单元根据接收到的幅度与相位信息,对移相器和衰减器进行控制,完成整个波束合成流程。波束合成控制单元半软件化有效的提高了系统的灵活性,降低了系统成本,为雷达的多功能化提供了基础。 (8)高速信号处理单元 信号处理模块接收从数字中频处理模块发送过来的原始信号,在储存的同时开始进行匹配滤波信号处理,以提高雷达信噪比。信号处理单元及算法得到反射率、差分反射率、速度、谱宽、差分相位、比差分相位、相关系数等多个基础量,然后 IQ数据和基础量产品发送到远程终端上。 公司的信号处理单元和算法能有效解决气象目标的识别、杂波处理等雷达气象探测领域核心问题,并取得良好的信号质量和观测效果。 (9)协同式精细化相控阵雷达天气观测系统 协同式精细化相控阵雷达天气观测系统应用于雷达组网的场景,多台雷达协同工作,实现对观测场的覆盖,并推演三维风场等气象产品。 公司自主开发的协同式精细化相控阵雷达天气观测系统能实现多台雷达的同步控制,控制的时间误差小,气象产品出图稳定可靠,分辨率高,同时能完成三维风场反演等衍生气象产品的生成与显示。 2.核心技术的先进性 (1)相控阵技术和极化技术相结合,可实现多个领域的应用,具备替换传统老旧雷达的潜能 公司掌握的全极化有源相控阵雷达技术,突破了多功能相控阵雷达的研制壁垒:①公司采用全固态和商用现货 COTS系统设计,实现雷达系统的高度集成、小型化和低成本;②公司将相控阵技术与极化技术相结合,获得高时空分辨率的雷达观测数据,提高了雷达系统的探测性能,提升了对不同类型目标的识别能力;③公司掌握的全极化有源相控阵雷达技术有助于实现在同一台雷达硬件平台上的多功能应用,即运用同一雷达硬件在同一时间对不同类型目标包括气象、航空等目标进行识别、探测等作业。 (2)采取双极化电扫微带阵列天线技术路线并实现产业化 公司的产品采取双极化电扫微带阵列天线技术路线并实现产业化,目前已经在全国多个省市有所应用。该技术路线具有剖面低、体积小、重量轻等优点,且加工简单,可以借助于成熟的 PCB加工工艺,减小雷达天线的成本。 (3)雷达软件系统解决方案 公司目前已经建立了完整的雷达软件体系,能够为用户提供雷达控制、数据处理、产品生成、产品应用等全流程软件服务。同时,公司对软件平台进行了深度优化,进一步提高了海量雷达数据的高速处理能力以及雷达算法产品的智能化和精细化水平,有助于解决用户在雷达数据应用过程中的“决策、分析、应用以及管控”的精细化、便捷化与智能化方面的痛点问题。 (4)高性能、低时延的雷达数据处理平台 公司针对有源相控阵雷达海量数据挖掘处理的特点,自主研发设计了雷达数据处理平台,主要功能是提供高性能、低时延的雷达数据处理能力,不仅能够应用到雷达数据处理,还能应用到数值模式运算。 国家科学技术奖项获奖情况 □适用 √不适用 国家级专精特新“小巨人”企业、制造业“单项冠军”认定情况 √适用 □不适用
2. 报告期内获得的研发成果 截至 2023年 12月 31日,公司拥有已获授予专利权的主要专利 128项,具体情况如下表所示。该等在中国境内已授权的专利不存在质押、司法查封等权利受限制的情形。 报告期内获得的知识产权列表
3. 研发投入情况表 单位:元
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