當前,珠海正全面貫徹落實黨的二十屆三中全會各項部署及省委“1310”具體部署,以更大決心、更大勇氣、更大力度把全面深化改革推向深入,錨定高質量發展首要任務,堅持以科技創新引領產業創新,加快培育新質生產力。格力集團錨定“一流產業綜合運營商”定位,積極發揮國有資本引領帶動作用,依托珠海基金三期創業投資基金等不斷夯實“投小、投早、投硬科技”理念,致力于推動一批成長性高、創新力強、發展潛力大的優質項目向珠海聚集。
格力集團推出特別策劃《格創·先鋒說》,走進被投企業中的隱形冠軍“獨角獸”、專精特新“小巨人”等科創類企業,聆聽他們堅持自主創新之路、攻克“卡脖子”技術難題、扎根珠海“向陽而生”的故事,解鎖科創先鋒們的創新“密碼”,敬請關注。
導航系統的核心功能在于精準定位
而慣性導航系統無需持續依賴
導航衛星信號、毫米波雷達等輔助手段
真正意義實現“自主導航”“自動駕駛”
這一技術系統的“心臟”
正是光纖陀螺
作為光纖陀螺領域的佼佼者
格力集團被投企業
廣東奧斯諾工業有限公司
(簡稱奧斯諾)擁有國內唯一的
硅光芯片光纖陀螺研產銷一體化團隊
依托自主技術創新,讓高精度慣性導航系統
這一“定位神器”廣泛應用于民用市場
光纖陀螺(Fiber Optic Gyroscope,簡稱FOG)是一種利用光纖技術實現角速度測量的高精度儀器,其工作原理就像是在光纖中“跳舞”的光:當光在光纖環中傳播時,如果光纖環發生旋轉,光的傳播距離會隨之變化,通過精密地測量這種變化,光纖陀螺就能推算出光纖環的旋轉速度和方向。
奧斯諾成立于2020年4月,聚焦高精度低成本光學導航系統和產品的研發與生產,掌握光子芯片、光學傳感、慣性導航、微納集成光纖陀螺等多項核心技術,產品應用廣泛,覆蓋國民經濟多個領域,是工業控制自動化、工程機械智能化、交通運輸無人化的核心傳感器。在格力集團的投資賦能下,在2024年11月的中國航展期間,奧斯諾正式遷入香洲區格創·智造,目前正加快推進生產線建設、擴大生產產能,以期形成更大的市場競爭優勢。
錨定硅光芯片賽道,自研顛覆性技術
領跑全球光纖陀螺賽道
自20世紀70年代“現代光纖陀螺設想”被提出以來,光纖陀螺關鍵技術發展至今已取得重大突破,美國、日本、法國、德國、俄羅斯等國家的光纖陀螺研究和應用技術不斷走向成熟,相比之下,我國對于光纖陀螺的研究起步相對較晚。
2022年,已是上海科技大學研究員、博士生導師、研究部副主任的劉曉平決定放棄體制內的穩定工作,毅然決定投身硅光芯片產業,瞄準光纖陀螺賽道開啟創業之路,并著手組建奧斯諾團隊。目前,奧斯諾擁有員工100余人,其中45%為生產人員,研發博士團隊來自美國哥倫比亞大學、清華、北大、北航、國防科大等知名高校,均為在相關專業擁有15年以上產業工作經驗的技術專家。
▲奧斯諾團隊專注于光纖陀螺的研究和應用技術
劉曉平在公司成立之初,提出了兩種低成本方案。其中微納集成方案顛覆傳統閉環干涉式光纖陀螺(IFOG)方案,在微米和納米尺度上另辟蹊徑,將保偏光纖加工成偏振器、耦合器、分束器、調制器等光學器件,代替了光纖陀螺的Y波導等器件,極大降低了制造成本。
與此同時,奧斯諾并行研發的硅光芯片方案在2023年取得重大突破。該方案聚焦于微納集成方案在光纖上逐個分立實現的器件,通過半導體生產制造工藝將其集成在同一個硅光芯片上,從而提高產品的生產效率和一致性,達到大規模、低成本生產的目標。
▲光芯片
由于上述兩種方案所涉及的核心器件、設備、工藝尚未形成完整的產業鏈,無法在市場上直接采購或者委托加工,國內還沒有成功研發的先例,具有極大的創新性和顛覆性。對此,奧斯諾堅持自主研發設計和生產,積極創新生產工藝,經過三年研發攻堅,已建成了國內最先進的微納集成光纖陀螺和硅光芯片光纖陀螺生產線,截至2024年底,公司發明專利將超過20項。
▲奧斯諾已提交發明專利20多項
目前,奧斯諾已大規模生產微納集成光纖陀螺產品,并著手小批量生產硅光芯片光纖陀螺和慣性導航產品,產品達到或超過國際先進水平,成為全球第二家具備提供光纖陀螺產品能力的企業,實現銷售收入數千萬元。“科學研究可以進行天馬行空的思考,但在量產問題上也許只有一條路。很慶幸我們選擇走硅光芯片這條技術路線,并且能夠走通。”劉曉平說道。
自主研發高精度、低成本小型陀螺
芯片化賦能千萬級民用導航市場
慣性導航系統作為現代智能產品的“前庭系統”,是衛星信號、視覺器件和雷達失效后唯一能保障敏感載體自主導航的部件。隨著智能化技術的快速發展,無人化智能產品對慣性導航系統的需求逐漸增大,其中無人機、無人車、潛航器等產品對成本十分敏感,亟需性能可靠、高性價比的慣性器件解決方案。
與微機電(MEMS)陀螺相比,硅光芯片光纖陀螺的精度高出10倍以上,成本可降低90%,而體積只有傳統光纖陀螺的50%,成為當前最有望降低成本且能保障高性能的技術路線之一。
2022年,奧斯諾團隊成功研發國內首只硅光芯片光纖陀螺,現已擁有近10臺套全知識產權自研工藝基臺、1條中試生產測試線以及年產1萬軸的低成本陀螺及系統。公司生產的光子芯片全面滿足陀螺應用,串擾光抑制能力顯著提升,系統光損耗和耦合損耗值實現大幅降低,分束比誤差小于1%。
▲ 光纖陀螺
奧斯諾生產的商用硅光芯片光纖陀螺,精度超越國際最先進的同類產品,具有高可靠性、低成本、易量產等優點,其中NANO-40陀螺是市場成本最低的光纖陀螺、NANO-24陀螺是市場最小的光纖陀螺。在民用市場,奧斯諾研發的集成光纖陀螺及高精度慣導系統在高鐵軌檢、云臺穩定、無人機導航、礦井自動化等多型產品得到了廣泛應用。
▲奧斯諾慣性儀表產品系列及系統級產品系列
國資賦能+技術創新,推動產業鏈深度聚合
雙向奔赴取得真經
2024年,“低空經濟”首次寫入政府工作報告,工信部《通用航空裝備創新應用實施方案(2024—2030年)》提出“到2030年,推動低空經濟形成萬億級市場規模”。高精度、低成本、小型化陀螺以及慣性導航系統,決定著低空飛行器的抗干擾能力和導航設備精度,將成為低空經濟戰略的支撐型傳感器。
作為無人機飛行控制系統的“大腦”,L4級以上高級別無人駕駛運動測量和控制需要0.5°/h以上的陀螺,傳統MEMS難以滿足這一指標。隨著我國無人駕駛技術位列世界領軍地位,奧斯諾瞄準“天地一體”的高級別無人化運載技術,未來有望成為世界級慣性傳感器和導航技術的民族企業。
▲2024年11月,奧斯諾正式入駐珠海香洲區格創·智造
談及為何選擇落戶珠海,劉曉平認為,珠海作為粵港澳大灣區的創新創業熱土,其友好的創業環境以及對人才的珍視支持,有助于初創企業加速成長,與奧斯諾錨定“立足國內、走向全球”的雙循環戰略規劃完美契合,并且珠海在裝備制造領域的深厚產業積淀,能幫助企業節約生產成本形成規模效應。
“格力集團作為我們上一輪融資的聯合領投方,除了在資金上給予支持,還為我們提供了一棟獨立廠房,滿足未來產能擴張對于生產場地的迫切需求。此外,格力集團還積極協調產業鏈上下游資源,幫助我們提高產品性價比、拓展市場渠道。”劉曉平表示,在格力集團等投資方的支持下,近年來奧斯諾加速發展,榮獲科技部火炬中心頒發的“2024年全國顛覆性技術創新大賽總決賽優秀獎(智能制造組國賽第一名)”,并在第十三屆中國創新創業大賽低空經濟領域專業賽中斬獲成長組二等獎。
▲奧斯諾生產基地
“我覺得創業就像是一場修行,和西游記唐僧取經類似,我們團隊中的能人很多,怎么把大家聚在一起、為了共同的目標努力,是團隊管理的一大難題。此外,創業需要不斷化緣,如何更加高效、精確地找到慧眼識珠的投資者,這也是非常現實的問題。”談及創業之路,劉曉平感嘆道阻且長,但前途充滿光明,未來將深耕硅光芯片傳感器領域,持續迭代關鍵技術和研發工藝,鍛造市場競爭“硬核實力”,在智能浪潮中砥礪前行,朝著行業領軍龍頭的目標奮斗,以技術創新為智能時代飛速發展注入強大動力。