射频探测系统

低空开放背景下，射频探测系统正在打开新的产业增长曲线

当国内低空经济示范区在全国各地陆续落地，越来越多的eVTOL（电动垂直起降飞行器）、低空作业无人机投入运营，低空域安全管控的需求正倒逼低空探测基础设施加快迭代。在众多低空目标探测技术路线中，射频探测系统凭借非接触、全天时、可穿透障碍物的核心优势，正在从过去服务航天、国防的国家重大项目，走向低空安防、地下勘探等民用商业化场景，成为支撑低空经济安全运行的核心技术底座之一。

射频探测系统的核心逻辑并不复杂：它利用电磁波在不同传输介质中传播时产生的特性变化，实现对固定或移动目标的主动、被动探测，能够完成非入侵式的目标感知、定位、跟踪与识别。桂林电子科技大学2022年发布的研究方向介绍明确指出，这项技术最突出的特点，就是可以对障碍物遮挡下的隐藏目标实现探测，无论是建筑物、掩体内的目标，还是地下复杂场景，都可以输出关键态势信息。这一特性恰恰击中了当前低空管控和基础设施勘测的痛点——在城市低空环境中，建筑物遮挡、复杂电磁干扰都会让光学、红外探测失效，而地下管网勘测、地质勘探更需要可以穿透土层的探测能力，射频探测系统刚好补上了这一缺口。

事实上，国内射频探测系统的技术积累，最早都集中在满足国家重大战略需求的航天与基础科研领域，这为产业落地打下了深厚的技术基础。坐落在北京的中国科学院空间天气国家重点实验室旗下射频科学与技术中心，就是国内该领域的核心研发机构，这个研究单元长期聚焦射频科学与技术攻关，同时研制天基和地基两类射频探测系统，应用方向覆盖空间天气研究、空间物理观测、射电天文等领域，已经形成了从核心理论到工程化落地的完整能力。根据中心公开的研究方向介绍，当前团队正在推进的重大项目，就包括月球轨道超长波卫星阵列（鸿蒙计划）、行星际激波低频射电成像星座两个天基项目，以及多项国家863计划主题类地基项目，覆盖了相控阵雷达、射电望远镜等大型天基、地基无线电探测系统的全链条研发，技术范围涵盖电磁场与微波、模拟和数字电路、复杂信号和数据处理等多个核心领域。

这些前沿航天级项目的技术溢出，正在持续反哺国内民用射频探测产业的技术升级。以行业关注度较高的目标识别能力为例，北京遥感设备研究所早在2022年就提交了名为“射频探测系统主要目标识别全链路模型校验方法及装置”的专利申请，专利信息显示，这项技术解决了长期困扰行业的模型校验精度问题，可以让射频探测系统的目标识别准确率实现大幅提升。截至目前，这项专利已经进入北京高价值专利检索信息库，成为国内射频探测领域高价值知识产权的代表之一。从专利申请人地址来看，这支研发团队扎根北京海淀区，长期深耕遥感探测领域，此次技术突破也进一步夯实了国内射频探测系统从前端信号采集到后端目标识别的全链路技术能力。

产业化落地的第一站，已经在低空安防领域率先开启。随着全国低空域逐步开放，截至2024年上半年，国内已经有超过20个省级行政区出台了低空经济发展规划，其中明确提出要加快低空目标探测网建设，应对“黑飞”无人机干扰机场、威胁城市安全的问题。和传统的低空探测手段相比，射频探测系统可以被动接收无人机的控制信号，在不发射电磁波的情况下完成目标定位，不仅抗干扰能力更强，还可以探测到光学、红外设备无法发现的、隐藏在城市建筑物后的低空小型目标。桂林电子科技大学的射频探测与定位研究团队就指出，射频探测技术的隐藏目标感知能力，刚好匹配城市低空复杂场景的态势感知需求，可以为城市低空管控系统提供连续、稳定的目标数据。

除了低空安防，射频探测系统在基础设施勘测、地质勘探领域的商业化应用也在加速推进。过去，地下管网勘测、隧道病害检测大多采用开挖勘探或者浅地层雷达探测，不仅成本高，而且对于埋深较大、周边干扰强的场景探测精度较低。而射频探测系统的非接触、可穿透特性，可以在不破坏路面的前提下，实现对地下数十米深度内管网、病害的精准成像，为城市更新过程中的基础设施改造提供精准数据支撑。此外，在矿产勘探、地质灾害预警领域，射频探测也正在替代部分传统勘测手段，降低勘探成本的同时提升了探测效率，这些新场景的需求打开了射频探测系统新的增长空间。

从行业数据来看，当前国内射频探测产业正处于从技术积累向规模化落地转型的关键阶段。根据相关行业报告，2023年国内射频探测相关市场规模已经突破120亿元，其中低空安全、地下勘测等民用领域的增速已经超过航天国防领域，达到23%年增速，预计到2027年民用市场占比将提升至45%。从竞争格局来看，当前国内市场呈现出“国家队引领技术，民营企业落地场景”的格局：中科院射频科学与技术中心、北京遥感设备研究所、桂林电子科技大学等科研院校机构负责核心技术攻关和底层技术突破，而大量初创企业则拿到技术授权后，针对不同垂直场景开发标准化产品，已经涌现出一批专注于低空无人机射频探测、地下管网射频勘测的细分领域龙头。

不过，行业发展也面临着一定的挑战。一方面，复杂电磁环境下的多目标识别技术 still 需要进一步突破——在城市低空环境中，5G基站、蓝牙、WiFi等民用电磁信号非常密集，如何从复杂信号中提取出低空目标的特征信号，仍然是行业需要解决的问题。另一方面，射频探测系统的小型化、低成本化仍然不足，当前大部分高性能射频探测系统仍然以大型固定装备为主，成本较高，难以大规模布网，限制了在城市低空管控网中的大规模应用。

从长期发展来看，随着低空经济的持续扩张，射频探测系统的市场空间还会进一步释放。按照国家低空经济发展指导意见，到2030年国内低空经济总规模要达到1万亿元，对应的低空安全管控基础设施投资规模就会超过千亿元，而射频探测作为核心感知层技术，将直接受益于这一波投资浪潮。同时，随着卫星互联网的建设推进，天基射频探测系统也将在灾害监测、海洋观测等领域开辟新的市场，鸿蒙计划等天基项目积累的技术，未来也会逐步向民用领域开放，形成“天基+地基”协同的射频探测网络，为多个行业提供全新的感知能力。

总的来说，射频探测系统并不是一个全新的技术概念，但在低空经济开放、新基建加速的产业浪潮下，它正在从幕后的航天国防领域走向台前的民用市场，成为支撑多个新兴产业发展的核心技术。国内已经完成了核心技术的积累，诞生了一批高价值知识产权和重大科研项目，接下来只需要进一步打通技术到产业的转化通道，就有望培育出一个千亿级的新兴产业，为中国低空经济的安全起飞保驾护航。