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　　雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，通过雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

　　雷达早期发展主要来自军事需求，在警戒、侦察、制导等领域获得了广泛应用。同时，雷达的高精度探测能力使其在民用领域也有巨大的应用潜力，随着雷达技术的发展以及高功率发射器件以及高速信号处理等技术的快速进步，雷达在民用领域的应用范围不断扩大，目前主要用于气象、空管、遥感、交通等领域，应用方向不断趋于细分化和精准化。

　　弹道导弹预警：探测远、中、近程弹道导弹的发射，测定其瞬间位置、速度、发射点和弹着点等关键参数，为军事指挥机关提供早期预警，以便及时启动防御系统

　　空中目标监测：对飞机、无人机等空中目标进行警戒、监视和识别，为防空系统提供目标信息，支持战斗机拦截和防空导弹发射

　　海基目标探测：部署在舰船上或沿海站点，监测海上舰艇、潜艇等目标，保障海上安全和军事行动

　　制导雷达。主要用于地空导弹武器系统，对敌方高威胁目标及己方武器系统导弹进行跟踪，引导导弹毁伤敌方目标

　　火控雷达主要用于对目标的搜索、截获、跟踪和识别，为战斗机、舰船火控系统提供目标参数，引导导弹、炸弹、航炮等战斗武器进行攻击

　　空间探测雷达。主要用于航天测控、空间碎片和轨道目标的观测，对各种空间目标进行主动实时的探测、捕获、跟踪、测轨、识别并提供空间目标活动态势和各种目标特征信息

　　气象雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天气系统的主要探测工具之一，在突发性、灾害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用

　　空管雷达。主要用于对航路航线进行监视，提供航路目标，为空中交通管制提供雷达信息保障，需要 24 小时开机，对方位的多批目标进行搜索跟踪

　　导航雷达。探测运动平台周围的目标，提供地面特征图像，以实施航行避让、自身定位等，导引其正确航行或行驶

　　按工作波段不同，雷达可分为HF、VHF、UHF、L、S、C、X等波段雷达，波段越长（频率和波长成反比），雷达的搜索范围越大，但是精确度也相对较低。

　　机械扫描雷达的波束指向与天线朝向是固定关系，为了让雷达探测不同空域，需要利用机械伺服系统驱动天线转动，空域扫描切换速度取决于机械伺服的能力。相控阵雷达是指雷达阵面由大量相同辐射单元组成、通过控制每个辐射单元的相位和幅度实现阵面合成波束扫描的雷达系统，具备波束扫描快速、调度灵活等特点。

　　相控阵雷达是采用相控阵天线的雷达。相控阵天线是由初期雷达采用的阵列天线发展而来，是由许多辐射单元（阵元）排列所构成的定向天线，典型的相控阵利用电子控制移相器改变天线阵元相位分布来实现波束指向在空间的转动或扫描。

　　相控阵雷达有成百上千个天线元件组成的天线阵面，通过计算机控制，天线元件同时发射不同相位的电磁波形成固定方向的波束，这个过程替代了传统机械扫描雷达的周期运动。由于是电子控制，相控阵雷达的波束更新周期可以达到毫秒甚至微秒，而机械扫描雷达的最多只能达到秒级。所以相控阵雷达相比机械雷达提高了扫描效率，也省去了传统机械结构的重量。

　　有源相控阵雷达，因其扫描速度快、目标容量大、抗干扰能力强、可靠性高等突出优点，已经成为现代雷达技术的核心和发展方向。其应用已经从高端军事领域，逐步渗透到民用和商业的众多领域。

　　目前气象雷达已广泛应用于天气预报以及农业、水文、林业、交通、海洋、航空航天等领域的专业气象服务，天气雷达是一种典型的气象雷达。

　　相控阵雷达技术源于军事领域，后被引入监测快速变化的天气过程，如龙卷风及强风暴预报和响应、云系统的理解、强降雨水文预报、监测危险羽流的扩散等气象领域。

　　美国是最早开始将相控阵技术应用于气象领域的国家。2002 年，相控阵技术就被美国国家雷达技术委员会推荐为未来取代美国多普勒天气雷达网络的技术。2002 年，美国国家海洋和大气管理局所属的国家强风暴实验室、俄克拉荷马州立大学等多家单位联合，将美国海军宙斯盾舰退役的 S 波段相控阵雷达进行了气象化改造。

　　观测试验表明，相控阵技术相比于双偏振技术升级的天气雷达在探测精度和快速反应能力方面具有较大优势，对于扩展国家雷达网捕捉小尺度强烈天气，提高防灾减灾预警能力有重要作用。2006 年，美国交通部联邦航空局、美国国家海洋和大气管理局和国防部空海军指挥部联合资助，将偏振技术和相控阵技术相结合，计划发展具有双极化、多功能的相控阵雷达。

　　我国相控阵天气雷达的研制起步较晚，但军用相控阵专业技术已为我国开展相控阵雷达技术在气象探测中的应用奠定了坚实的基础。2005 年，中国气象局设立行业专项课题，采用模拟相控阵技术，开展 S 波段相控阵天气雷达系统关键技术研究。2016 年，中国气象科学研究院采用 X 波段单偏振相控阵天气雷达和两个极化天气雷达开展了联合探测强对流天气，超级单体风暴观测实验进一步验证了相控阵雷达的观测在短时间尺度上显示了抛物面天线雷达无法观测到的详细变化。

　　2019 年，中国气象局印发的《气象观测技术发展引领计划（2020~2035年）》提出了要发展研制双偏振相控阵天气雷达。2022 年 2 月，中国气象局印发《中国气象科技发展规划（2021-2035 年）》，明确提出研究双偏振相控阵天气雷达及相关扫描技术。2024 年 9 月，中国气象局综合观测司印发《相控阵天气雷达研发与试验工作方案（2024—2030 年）》，明确相控阵天气雷达是下一代天气雷达的重要发展方向。目前，相控阵雷达的研发和应用已成为我国气象雷达领域的重要发展趋势。

　　相控阵气象雷达行业上游主要为原材料行业，包含电子元器件、结构件、连接件及部分外协加工行业；中游为雷达整机系统制造商，包括雷达主机制造及配套软件开发，公司所属行业处于产业链中游；下游为气象服务应用行业，包括气象部门、水利部门、空管部门等。

　　上游产业的发展水平直接关系到公司原材料的供给和基础组件的配套，对公司的生产经营有着较为直接的影响。随着相控阵雷达行业数字化、智能化推进，对产业链上游的电子元器件等行业提出更高的性能要求。相控阵气象雷达下游应用行业需求将直接影响公司发展态势，受益于前期市场的培育、行业应用的拓展及国家政策的支持，天气探测预报、水利雨水情监测、低空飞行保障、民航气象保障等行业对相控阵雷达需求逐年拓展，市场空间更加广阔。

　　基于国家关于防灾减灾的政策支持及气象、水利、空管等主管部门的积极支持，相控阵气象雷达行业短中期将受益于相控阵天气雷达组网建设及国家水利测雨雷达建设，中长期受益于国家长期的防灾减灾规划及低空经济气象监测网建设及空管气象雷达相控阵迭代升级等需求。

　　我国国土面积广阔，气象水文环境复杂多样，是气象灾害频发的国家，气象灾害对经济建设和人民生活造成的损害和影响不可忽视，建立完善高效的气象监测系统对我国的可持续发展至关重要。“十五五”规划建议明确提出加强公共安全与防灾减灾能力建设，为气象服务行业科技创新提供了坚实的政策保障。

　　我国基本建成全国新一代天气雷达网，其中多为 S、C 波段机械扫描天气雷达的部署。S、C 波段雷达由于扫描距离远，侧重于远距离及大片区域的监测和预警，分辨率较低且近地层存在监测盲区。X 波段相控阵雷达扫描距离相对较短，适用于局部区域的精细化监测和精准预警，同时弥补 S、C 波段天气雷达近地层的探测盲区。

　　为弥补现有天气观测网在监测率、精准度和提前量等方面的不足，各地方气象部门陆续出台政策规划，拟在现有雷达监测盲区、强对流天气易发区增设 X波段相控阵天气雷达，对现有天气雷达网形成良好补充。同时，在气候灾害频发的背景下，对天气雷达综合探测能力要求不断提高，传统机械雷达将加速向相控阵雷达升级迭代。此外，相控阵雷达技术与人工影响天气的结合，正推动人影作业从“经验驱动”向“数据精准驱动”转变，成为相控阵雷达的新兴应用领域。

　　未来相控阵雷达在天气领域的需求增长主要集中在三个方面，一是局部区域X 波段天气雷达补盲建设需求、二是新一代气象雷达网升级迭代需求、三是人工影响天气工作持续推进为相控阵天气雷达带来的新兴市场需求。全国各省市已在近年来积极加快推进 X 波段天气雷达补盲建设；新一代气象雷达网升级迭代需求方面，随着新一代天气雷达网更新升级进程不断推进以及相控阵雷达渗透率持续提高，天气领域相控阵雷达存量替换需求将稳定释放。人工影响天气需求方面，国家层面正在积极布局相控阵雷达用于人工影响天气作业设备的改造升级。由此可见，未来我国天气领域相控阵雷达市场将保持高速增长态势，2035 年市场规模有望增长至 160.41 亿元。

　　雷达技术在水利监测中的应用包括洪水监测、水资源管理、工程隐患探测，应用场所多位于水库、流域、水文站。在水利领域应用的雷达种类较多，包含探地雷达、测雨雷达等，不同类型雷达各司其职。

　　水利测雨雷达实现雨水情监测从“落地雨”到“云中雨”的转变，实现洪涝灾害提前预警。传统的洪水预报系统，主要是基于对“落地雨”的观测进行洪水预报，预见期相对有限。一般在中小河流、山洪灾害易发区，从降雨到形成洪水，时间可能在半个小时到一小时之间。从雨量站监测到数据，再输入模型，最后到提供防御决策，反应过程时间较长，留给应对洪水的时间非常有限。应用相控阵型测雨雷达监测“云中雨”，能让监测时间来得更早。

　　同时，在 3 部测雨雷达组网应用基础上，能够增强对短时强降雨的感知预警能力，延长洪水预见期。《水利测雨雷达系统建设与应用技术要求（试行）》提出，为充分发挥水利测雨雷达监测预警能力，要求根据监测流域面积确定雷达组网方式（三角式、四方式、菱形式等），组网观测雷达数应≥3 台；各雷达站间距应在 30-60km 距离的范围内进行选址布设。

　　2023 年 8 月，水利部办公厅印发《关于加快构建雨水情监测预报“三道防线”实施方案》，气象卫星和测雨雷达构成“第一道防线”，负责监测预报“云中雨”；雨量站网构成“第二道防线”，负责监测预报“落地雨”；水文站网构成“第三道防线”，负责监测预报“河中水”。以流域为单元建设雨水情监测预报“第一道防线”，由气象卫星和测雨雷达组成的雨水情监测预报体系，是构成“天基”和“空基”监测预报的基石，更是实现精准管控洪水防御全过程的重要基础。

　　2019-2023 年，水利部进行了双极化全固态机械多普勒和双极化全固态相控阵等多种型号雷达的测雨试点应用。2024 年开始，相控阵测雨雷达开始规模化应用起步。相控阵测雨雷达以地面以上 2km 垂直高度大气中的液态水为主要探测目标物，实现近地面层液态水含量的精细化测量，提高面雨量监测精度。

　　在预报方面，相控阵测雨雷达能够实现对近地面大气中的液态水进行无盲区、精细化格点扫描和测量，与气象卫星相配合获取大范围天气信息，提高预报精准度。在预警方面，通过实时监测和预报，相控阵测雨雷达能够及时发现并预警潜在的洪水风险，为应急响应提供宝贵时间窗口。在预演方面，利用相控阵测雨雷达数据进行模拟仿真，可以预演洪水演进过程，为制定和优化调度方案提供支撑。在预案方面，基于预演结果，可以制定更加科学、精准的应急预案，提高应对洪水灾害能力。

　　根据水利部《数字孪生水利“天空地水工”一体化监测感知夯基提能行动方案》，将在全国 2076 个山洪灾害防治县 200km²以下山丘区重点小流域实施“四预”能力建设，构建完善基于气象卫星和测雨雷达、雨量站、现地监测预警设备组成的雨水情监测预报“三道防线”的“预报预警、监测预警、现地预警”多阶段递进式预警体系。

　　随着我国水旱灾害防御体系的不断完善，水利测雨雷达设备需求量将持续增长，为相控阵雷达带来广阔的应用前景。预计我国水利测雨领域相控阵雷达市场规模有望从 2025 年的 15.12 亿元增长至 2035 年的 161.04 亿元。

　　相控阵雷达凭借超高分辨率的探测能力，为雷暴、暴雨、冰雹等危险天气的精准预报提供了关键决策依据，有效保障航班飞行与起降安全。民航领域相控阵雷达需求量与民航机场新建与改造升级建设进度息息相关。2021 年 2 月，中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》提出，到 2035 年中国民用运输机场数量将达到 400 个左右，截至 2024 年底全国颁证民用航空运输机场263 个，未来十年存在 137 个民航机场建设需求。

　　与此同时，《“十四五”民用航空发展规划》提出加快枢纽机场扩能改造与优化完善，推进存量设施提质增效，推动国家综合机场体系向更高质量迈进。结合民用航空机场保有量、技改升级/设备更新率、单个机场配置相控阵气象雷达数量等因素，预测未来十年内民用航空领域相控阵气象雷达存量替换市场规模超过 45 亿元。

　　综上所述，未来在民航机场新增需求与存量机场改造升级需求的共同推动下，我国相控阵气象雷达有望迎来广阔的市场增长空间。2025-2035 年我国民航气象领域相控阵气象雷达市场规模有望从 15.41 亿元增长至 78.15 亿元。

　　近年来我国强调发展低空经济，其中低空飞行器是开展低空经济活动的主要载体，而低空气象要素变化剧烈，低云、雷暴、低空风切变、低能见度、地形颠簸、积冰等对低空飞行安全将造成严重威胁。复杂多变的低空气象对低空飞行提出了更大的挑战，对于飞行空域内的气象监测和预警需求也同步提升。在通信、导航、监视、气象四大模块构成的基础设施中，气象监测的精准性直接关系到无人机等低空载体的运行安全与作业效能。

　　X 波段的特性使得 X 波段气象雷达在探测距离（＜100km）、空间分辨率（局部探测更准确）、时间分辨率（探测时效性更高）和雷达产品频次（探测反馈频次更高）等方面更加适应于低空气象服务和城市空中交通气象需求。随着低空经济的深入发展，对于 X 波段气象雷达的需求有望持续增长。

　　此外，利用相控阵天气雷达、城市泛在感知设备及激光测风雷达等多种气象观测手段，可以构建起低空气象全要素立体观测网。

　　以浙江某地低空经济基础设施建设规划为参考，气象系统在低空经济基建投资的占比约为 17%，其中相控阵雷达在气象系统中的价值量占比约为 8.3%。伴随各地政府低空经济基础设施建设的持续推进，相控阵雷达将逐步迎来建设高峰期，结合全国范围内低空基建市场规模及预测情况，预计我国低空气象领域相控阵雷达市场规模在 2025-2035 年将保持较快增长，从 11.10 亿元增长至 219.87 亿元，行业发展前景明朗。

　　机械扫描雷达与相控阵扫描雷达是两种体制不同的雷达。机械扫描不论是在方位上还是在俯仰上都是做机械扫描，传统天气雷达多采用这种扫描方式。而相控阵扫描雷达是通过对信号进行相位控制来实现波束的电子扫描。

　　机械扫描天气雷达存在扫描速度慢、俯仰扫描层存在间隔、时空分辨率不高、智能预警能力不足等缺点。而相控阵扫描天气雷达扫描速度快、俯仰可连续无缝隙扫描、时空分辨率高，便于进行组网获得精准的动力信息，能够进行更加精准的智能分类和预警。

　　模拟波束形成，主要通过模拟通道的移相器来进行移相，通过功分链路将各个通道的信号进行加权和合并，产生一个波束后通过一个 ADC 进行采集，一个信号处理通道进行处理，如果利用模拟波束形成同时产生多个波束，则模拟链路将会非常复杂，同时也会降低雷达的动态范围。

　　数字波束形成，需要通过将模拟通道接收下来的信号均通过 ADC 进行采集，ADC 采集通道数量与收发通道数量需保持一致，采集后的信号在数字域开展移相控制，再进一步同时形成多个波束，由信号处理设备对多个波束同时进行处理。

　　相较于模拟波束形成技术，数字波束形成技术具有波束快速扫描、波束赋形更加灵活、系统动态范围更大、可扩展性更强等优点，已成为下一代相控阵天气雷达波束形成体制的发展方向。

　　极化（也称偏振）是电磁波的一种特性，描述电磁波的电场矢量振动方向，可以通过改变雷达发射天线的极化方向来改变电磁波的极化方式。在气象雷达的应用中一般有单极化和双极化两种形式。

　　单极化雷达只发射和接收一种极化方向（水平极化或垂直极化）的电磁波，主要测量强度（反射率）、位置（距离和方位）和径向速度（通过多普勒效应）等基本参量。双极化雷达则可发射和接收水平极化和垂直极化的电磁波，在单极化雷达所获取参量的基础上，还可获取差分反射率、差分传播相移、差分传播相移率、相关系数等参量，通过这些参量可以获得对气象目标的形状、尺寸和相态（液态、固态、混合态）的探测能力。

　　在实际应用场景中，双极化雷达可更加精准的估测降水，提升定量降水估测的精度，对水文预报和防洪至关重要；双极化雷达可以构建水凝物分类算法，有效识别粒子类型，对于预警冰雹等灾害、判断降水相态（雨雪分界线）具有重要意义；双极化雷达还能有效识别和滤除地物杂波、生物回波等非气象干扰目标，得到更“干净”的数据，提高数据质量。将双极化技术与相控阵技术相结合，可助力改进数值天气预报模式、显著提升气象预警能力。在气象雷达领域，双极化技术得到了普遍的认同和快速的发展。

　　X 波段雷达波长较短（约 3 厘米），其波束的衰减（信号减弱）比波长更长的 C 波段（约 5 厘米）和 S 波段（约 10 厘米）雷达更为严重。单部 X 波段相控阵雷达的有效探测半径有限，当单部 X 波段相控阵雷达波束穿过强降雨区（尤其是暴雨、冰雹区）时，能量还会被雨滴大量吸收和散射，导致信号迅速衰减。雷达波束可能无法穿透强降雨核心区，导致其后方出现“阴影区”或“信号空洞”，造成预报误差，甚至带来误判。

　　从单雷达探测到多雷达组网探测，是 X 波段相控阵气象雷达技术发展的必然趋势和质变飞跃。它不仅仅是数量的增加，更是观测理念的根本性转变。多雷达组网探测后，实现了从孤立观测点到协同观测网络的转变，通过多雷达融合与衰减补偿，显著提升了雷达数据的质量和定量估测精度。组网后，对同一区域的扫描频率（时间分辨率）和数据密度（空间分辨率）都远高于单部雷达探测，对于捕捉龙卷、下击暴流、冰雹等生命史短、尺度小、发展迅速的强对流天气至关重要，可以为短临预警争取到宝贵的时间提前量。多部雷达从不同角度对同一风暴单体进行观测，可以获得多个方向的径向速度数据，运用数学方法（如三维变分同化）能更精确地反演出风暴内部的三维风场结构，对于分析龙卷涡旋、中气旋等至关重要。

　　因此，X 波段相控阵气象雷达从单雷达探测到多雷达组网探测能最大程度地发挥 X 波段雷达的探测和应用优势。

　　未来的技术竞赛将不再局限于扫描速度，更侧重于在极短时间内获取更丰富、更精准的观测数据。双偏振（双极化）相控阵技术已成为趋势，同时获取反射率、速度、谱宽以及差分反射率、差分相移等多个参数，实现对降水粒子形态、相态的精确识别。

　　雷达的工作模式将由预置程序驱动转向人工智能（AI）实时驱动。通过内置的 AI 算法，雷达可实时分析初步回波数据，自动识别高风险雷暴区域，并立即调整波束分配方案，对该区域进行加密扫描，实现“所见即所测”的智能化探测。

　　随着技术成熟、产业链完善和量产规模扩大，相控阵天气雷达的市场应用已从东部沿海经济发达省份推广至全国各地。相控阵天气雷达将与原有传统天气雷达协同布局，利用传统天气雷达覆盖范围广的优势进行宏观监测，在重点城市、灾害易发区、重要经济带布设高精度相控阵雷达进行加密观测，形成高低搭配、优劣互补的立体观测体系。

　　相控阵天气雷达将成为智慧城市“神经中枢”的重要组成部分，其高精度、短间隔的降水、风场数据，可为城市内涝预警、交通调度、重大活动保障、城市气象安全、低空气象保障服务提供分钟级的决策支持。

　　此外，在新能源（风电场、光伏电站的风力、冰雹监测）、农业（精准灌溉、防灾）、保险（灾损评估）等领域，定制化、低成本化的相控阵天气雷达解决方案将开辟广阔的商用蓝海市场。

　　相控阵天气雷达产生的海量数据将与卫星、地面自动站、毫米波云雷达、激光雷达等多源观测数据，以及数值预报模式数据进行深度融合，共同构建“数字孪生大气”，形成对现实天气状况的全息、高保真数字化映射。

　　AI 算法将贯穿数据处理的全链条，从原始数据的质控、杂波过滤，到天气现象的自动识别（如龙卷涡旋、冰雹核心识别），再到基于深度学习的外推预报，AI 将彻底改变数据解读方式，实现从“提供数据”到“提供决策建议”的根本性转变。

　　在民用相控阵雷达领域，主要竞争对手包括浙江华盛雷达股份有限公司、广东纳睿雷达科技股份有限公司、四创电子股份有限公司、成都远望未来雷达科技股份有限公司。

　　江华盛雷达股份有限公司是2014年成立的公司，法人代表是寸怀诚。位于浙江省绍兴市，是一家国家级专精特新“小巨人”企业。公司深耕气象精细化探测及短临预警预报业务，主要从事相控阵气象雷达系统及精细化预警预报软件系统的研发、生产及销售 。公司于2016年成功研制出第一台X波段相控阵天气雷达样机 。其自主研发的阵列天气雷达系列产品在时空分辨率等关键性能指标上具有较高水平，并首次提出了以流场探测为主的新探测模式 。公司产品可应用于天气探测预报、水利雨水情监测、民航气象保障及低空飞行保障等多个领域 。2025年12月31日，公司科创板IPO获得受理

　　纳睿雷达（688522.SH）为科创板上市公司，其产品主要为 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、低空经济、公共安全等领域进行市场化推广。

　　四创电子（600990.SH）为主板上市公司，其主要业务包括感知产品业务、感知基础业务、感知应用业务等三大类业务。其中，感知产品业务中包括空管雷达、低空警戒雷达、气象雷达等产品业务；感知基础业务中包括印制电路板、微波组件、电源等产品业务；感知应用业务中包括安防、应急、军队信息系统集成、粮食信息化等业务。

　　成都远望未来雷达科技股份有限公司成立于 2020 年，目前主要产品包括 X波段全固态双偏振多普勒天气雷达、水利测雨雷达、Ka 波段全固态毫米波测云仪、Ka 波段全固态双偏振云雷达、测风激光雷达等。返回搜狐，查看更多