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2020年 12月1日23時11分,嫦娥五號探測器穩穩軟著陸在月球,落月過程中,中國科學院上海技術物理研究所研制的激光測距測速敏感器發揮著重要作用,該多普勒激光測速精度可達0.1米/秒,將三個方向的多普勒激光測速的結果反饋給導航系統,確保航天器著陸更平穩。據悉,這也是多普勒激光測速技術首次在太空導航上得到應用。激光多普勒測速是什么?傳感領域的激光技術何以得到利用?

第五十三期《看見新力量》采訪了2021阿里巴巴諸神之戰“5G+物聯網”賽道全球總決賽優勝獎獲得者——北京航天光新科技有限公司創始人兼CEO楊開健,一起了解他們在激光多普勒測速等技術領域的創新和思考。

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北京航天光新科技有限公司CEO楊開健,在哈爾濱工業大學本科畢業后留學美國。他曾參與通用汽車公司、DARPA(美國國防高級研究計劃局)的研發項目,在南卡羅來納大學碩士畢業之后,在紐約大學學習金融工程并獲得碩士學位。楊開健畢業后從事金融市場的投資工作,具有豐富的項目團隊管理及投融資經驗。

北京航天光新科技有限公司是一家專注于激光傳感產品研發、生產、銷售及智能化應用于一體的高新技術企業。成立于2018年10月,2019年9月建設生產線,2020年3月正式投產?,F有激光測速儀、激光測振儀、激光微距儀、激光測長儀、激光測厚儀、激光頻率儀等系列產品,自主研發、產品成熟、成本可控,打破國際壟斷,性能達國際領先水平。航天光新科技現擁有一項授權發明專利,兩項發明專利實審階段,一項國際專利在審,十項軟件著作權。產品已成功應用于工業生產、計量、軍工、軌道交通、科研等眾多領域。

目前,團隊已研發的激光測速產品,處于國際領先水平,屬獨家研發,且有十幾年研發經驗,在國內技術壁壘很強,具有大規模產業化能力。

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航天光新科技打造了全球唯一的非對稱激光多普勒非接觸式測速儀及激光測長、測厚、測振、測微位移系列傳感器。此產品適用于需要特種車輛高精度定位定向的特種裝備,或需要速度傳感及車輛定位的軌道交通,以及需解決工業生產中各種要求的工業生產和計量檢定儀器等。

測速儀的應用及市場非??捎^,其應用范圍也很廣泛,包括航空材料、汽車材料、風洞氣流速度、飛行器噴射氣流速度、軌道交通、路邊檢測、爆破、金屬冶煉加工、光纖光纜電纜、紡織造紙、皮革木材、水面水下、計量檢測等測速需求。楊開健表示,測速儀的市場規模達200-300億。

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激光多普勒測速儀屬于激光精密測量設備,技術門檻較高,有著高測量精度和高重復性精度的非接觸式測量,且不會污損和破壞被測物體表面,能夠保障測量不受物體材質和顏色影響。此外,激光多普勒測速儀使用可靠的數字技術取代傳統計數器,沒有傳動部件,不需要校準。因其集空間分辨率高、采樣頻率自動優化,設計簡潔緊湊,安裝簡易等特點于一身,所以具備良好的發展前景。

激光測速儀能夠精確測速,并能夠在衛星拒止條件下進行自主定位。楊開健表示,激光測速儀在國內軌旁監測設備全路共有12000套左右的市場,市場售價每套在100萬。鐵路系統以北京局為例,檢測設備基本上是已運行了十年以上。這是一個百億級的市場空間。國內目前還沒有同類設備能解決圖像準確采集和故障自動識別問題。工業生產方面,國內目前使用的產品還是源于美國和德國。

除激光測速儀,航天光新科技的微距儀的應用范圍也非常廣泛,包括自動化焊接、自動化噴涂、3d打印等領域,其整體市場規模1000億以上。

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除了激光測速儀、微距儀,航天光新科技的其他傳感器也正在被廣泛應用??v觀該行業,楊開健認為,該系列傳感器相關領域行業正在向智能化、集成化、微型化、網絡化、多樣化的復雜傳感器系統方向發展。而在現代科技中,自動化與智能化已經成為新的發展方向,傳感器作為自動測量與控制中的關鍵環節,在社會的生產生活中應用十分廣泛。此外,國內傳感器市場被德國、美國、日本等工業國家所主導,國內迫切需求我國傳感器的迅猛發展,尤其是光電傳感。政府制定各種政策、法規和措施,以扶植和引導高新技術產業化的實施,為高新技術產業提供了穩定的銷售市場,減少了社會風險等。

楊開健從關鍵技術、性價比、供貨周期、售后服務等角度,客觀分析了競品。首先,我方技術處于國際領先水平,而國外進口產品的關鍵技術國內代理銷售不掌握。其次,進口產品價格昂貴。此外,進口產品供貨周期長。最后,國外產品售后長期遭人詬病。綜上原因,航天光新科技打造的該系列傳感器具備相對優勢,加之技術領先成熟可即時產業化,產品性價比高定制性強、盈利性強,市場規模、資源及政策優勢,楊開健對自己的項目信心十足。

談及公司發展計劃,楊開健表示,期待作為高端傳感器獨角獸公司落地,促進當地產業技術發展,助力產業向高質量精細化方向升級。同時,打造先進產業鏈閉環,未來優質科技型上市公司創造穩定稅收等。在當前階段,航天光新科技將聚焦已有研發產品和重點產品大批量推廣,在特種應用、軌道交通、工業生產、潛器船只、計量行業批量推廣,預計年銷售額超過1500萬。在下一階段,計劃形成激光傳感品牌企業,具備提供各種激光傳感與精密測量方案的能力,預計年銷售額超過3000萬。

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阿里云是為創業者提供了良好的生態。”楊開健表示,“一方面,創業公司通過阿里云獲得了許多支持,另一方面,創業者可在其中尋找許多合作伙伴。我們也是希望能夠在阿里云的這個生態當中,能夠積極地和更多的伙伴達成更多的合作機會。同時,我們也希望通過阿里云平臺,與更多同行們開展合作?!?/span>

市場在不斷升級,市場整體容量也在不斷增長。航天光新科技在供應鏈方面的安全需求、自主品牌的保障等方面仍在尋求發展與合作。當前,航天光新科技正聚力于布局高端加工制造業、軌道交通及工業端,隨著業務拓展或將進軍醫療領域?!?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">創業本身是一個極具挑戰性的過程”,楊開健期待在這樣的一個過程中,能夠找到更多志同道合的伙伴,共同發展、共同創造!

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