中国唯一突破该传感器技术卡脖子实现量产，国防科大科研成果转化，比美国友商还先进！

国防科大科研成果转化！突破技术垄断，自建6寸MEMS芯片产线，全球唯一高精度微半球MEMS陀螺仪量产公司！美国友商还在工程样机阶段！

天羿领航专注于自主可控高性能MEMS惯性传感器的研发、设计、制造、封测及标定，是国内极少数完全掌握高性能MEMS惯性传感器全流程核心技术的企业，天羿领航此前已对产业链投资近3亿元，建成一条6寸硅基晶圆MEMS生产线和国内首条高精度微半球MEMS陀螺生产线。天羿领航拥有从MEMS结构研发、设计及制造、ASIC电路设计、测试，MEMS器件封测、标定及微系统集成的完整产业链解决方案，实现了全流程自主可控。

2025年上半年，天羿领航完成8000万元的新一轮融资，本轮投资由齐鲁前海（青岛）创业投资基金独家投资（齐鲁前海基金是前海方舟基金在山东的子基金），体现了社会资本对自主可控传感器领域头部企业的重视和期待。此前，天羿领航已获得航天国调、西部证券、嘉兴丹羿等投资机构的多轮投资。

天羿领航本轮融资资金将用于高性能MEMS惯性器件产线扩建，实现单班微半球陀螺仪年产5万轴、加速度计年产50万轴（封测）的生产能力，预期年产值超过5亿元。
中国传感器产业面临两极分化的产业现状——低端传感器竞争激烈，产能过剩，中高端传感器却超90%靠进口，国产替代寥寥无几。

在低端传感器领域，众多国产厂商通过购买海外敏感芯片进行封装，或者直接海外代工，同时多家国产Fabless企业遵循市场规律从技术难度较低的产品做起，叠加影响下，中国低端传感器竞争异常激烈。

而在市场需求广泛、价值含量较高的中高端传感器，进口率却超90%，是被“卡脖子”的硬科技赛道之一。中国传感器与物联网产业联盟常务副理事长郭源生发文指出“市场销量中约有67%是依赖进口，高端装备、仪器仪表、特种行业所需的传感器约96%依赖进口，短板尤为明显，“卡脖子”现象尤为突出。”

中国工程院院士尤政在中央党校主办的《学习时报》撰文要重视高端传感器技术的发展《为什么要重视发展高端传感器技术》，其中提及：

在国防安全中，传感器是“战斗力”。现代战争从某种程度上来讲，打的就是传感器。在最近的乌克兰危机中，有统计表明80%的毁伤效果是由占全部弹药总量20%的精确制导弹药，也就是导弹、制导炸弹等造成的。这些高精度的惯性、无线电、激光、光电、红外、卫星等精确制导技术中，惯性测量单元（IMU）、激光传感器、红外传感器、毫米波传感器、光电传感器、雷达等各类高端传感器发挥了决定性的关键作用。

由于传感器在现代科技中的重要地位，以及我国传感器产业发展较晚等因素影响，长期以来，中高端传感器的研发力量主要以科研院校为主，可以说，中国顶尖水平的传感器技术掌握在众多科研院校里，停留在实验室。
在高精度惯性传感器领域，国防科技大学是中国领先的研究院校，在硅基、石英基惯性传感器方面做出了一系列的突破。

2015年天羿领航成立，与国防科大共建“湖南省MEMS工程技术研究中心”、“研究生联合培养基地”，签署系列“成果转化协议”和“产、学、研协议”。天羿领航，是国内极少数能实现全产业链完全自主量产高精度MEMS惯性传感器的公司。

据天羿领航负责人介绍：

““高尖端技术求不到，买不来”这是历史事实，更何况是关系到国防和高端工业的敏感核心器件。天羿领航成立之初，还没有“自主可控”这个概念。当初我们就是想：在国家高端工业的核心器件里，一定要实现“中国人自己研发、自己设计、在自己的装备上制造，并且可以持续迭代”这样的一个目标。”

技术的研发固然不容易，但从实验室到产业化的道路，一样不好走。传感器技术最困难的其中一环，就在于如何在产业化中，实现性能、可靠性、一致性和成本的平衡。

过去10年，天羿领航埋头于自主可控高性能惯性器件的研制和产业化建设，为了掌握完整的MEMS惯性传感器制造技术，成立仅一年（2016年）就自建硅基MEMS惯性传感器芯片产线，是国内最早的MEMS惯性传感器芯片产线之一。

2017年，MEMS产线试运行成功，据天羿领航总经理回忆，当时产线良率极低，但生产出了有相当性能的加速度计和陀螺仪，确定了技术产业化的可行性，为所有的人员提振了信心。

除了MEMS芯片设计及制造技术攻关外，天羿领航团队同步进行ASIC芯片的研发。在一颗MEMS传感器中，MEMS芯片负责将外界信息转化为电容、电阻等信号变化，ASIC芯片将电容、电阻等信号变化转化为电信号，由此实现MEMS传感器的功能——外界信号转化为电信号，MEMS芯片和ASIC芯片是MEMS传感器价值含量最高的部分。

天羿领航早期的传感器性能验证基于分离元器件，体积和功耗都无法达到完整产品的状态。于是其ASIC以每年至少两次流片的速度进行迭代，到2019年开始产出适配自研ASIC芯片功能齐备、性能优良的工程样机。

经过5年的产业化全链条技术攻关，2020年天羿领航硅基加速度计得到全面测试验证，走向市场，在轨交、风电、水电等多个领域逐渐得到客户的认可。天羿领航的陀螺仪也已开始产品化验证，近期将进入市场，为市场提供MEMS陀螺仪的自主可控国产选项。

当前，天羿领航拥有MEMS结构研发、ASIC芯片设计研发、MEMS结构批量制造、封装、测试、标定全产业链解决方案的实力，实现自主可控。

这里，尤其值得一提的是——天羿领航突破性MEMS惯性传感器技术——MEMS微半球陀螺仪

天羿领航联合国防科大8年技术攻关，成为全球唯一量产的MEMS微半球陀螺仪企业，美国友商仍在工程样机阶段！

什么是MEMS微半球陀螺仪？有多重要？

MEMS 惯性传感器主要包括 MEMS 陀螺仪、MEMS 加速度计、MEMS 磁力计及 MEMS-IMU 等5种，此前，美国国防部预测，到 2020 年美军 90%的制导武器将采用 MEMS 惯性传感器，如今这一预言已成现实，可见MEMS 惯性传感器在国防等领域的重要地位。

▲来源：《MEMS 惯性传感器研究现状与发展趋势》

高精度惯性传感器是惯性导航系统的“心脏”，其中陀螺仪被誉为精确制导系统皇冠上的“明珠”。目前，陀螺仪从技术原理和发展先后区分，主要有机电陀螺、光学陀螺、振动陀螺、量子/原子陀螺等种类。

在高精度惯导领域，激光陀螺（RLG）、光纤陀螺（FOG）长期占据统治地位，得到国防、航空航天领域的广泛应用。

MEMS陀螺属第三代陀螺技术，技术成熟于上世纪90年代，基于哥氏振动效应（测量哥氏惯性力带来的表面振动位移）和微纳技术（可微型化），典型代表是MEMS陀螺仪，虽然普遍精度低于光学陀螺，但体积小、可基于现有的硅或石英基MEMS晶圆一体化工艺量产，芯片结构强度高，成本低廉，目前大量应用于工业和消费级领域，同时随着MEMS陀螺技术的发展，高精度MEMS开始向军工领域渗透。

MEMS微半球陀螺仪是第三代陀螺技术的代表，较传统角速度检测模式的MEMS陀螺仪精度大幅提高，对环境变量（温度、振动等）不敏感，其精度高，动态范围高，抗冲击、抗外界干扰能力强，微半球陀螺由于其优异的性能得到了全球科研院所和军方的高度关注，是美国 DARPA 等机构重点资助的下一代高性能 MEMS 陀螺。

相关论文显示，国防科技大学的MEMS 微半球陀螺是国内报道的性能最高的微半球谐振陀螺。

▲来源：《MEMS 惯性传感器研究现状与发展趋势》

此前，由于量产工艺迟迟无法突破，导致MEMS微半球陀螺量产产品精度不符合要求，良率极低——仅为个位数，MEMS微半球陀螺产业化进度缓慢。

在国防科大技术成果基础上，天羿领航与国防科大共同进行了8年技术攻关，在材料选择、结构设计、量产装备和工艺制作等方面均实现了技术突破，首次在全球实现了MEMS微半球陀螺的量产。

据天羿领航介绍，目前从公开渠道以及国防科大了解，除了天羿领航之外，仍然没有科研机构和企业实现微半球（陀螺）的大规模产业化，美国目前在微半球方面的工作，刚突破工程样机状态，而天羿领航产品已经完成相关部门三年验证，正在开展更多领域的应用验证。

全面替代！500亿元广阔的市场空间，等着这家高性能传感器公司

MEMS微半球陀螺对我国有什么影响？

上文提到，MEMS微半球陀螺相比传统MEMS陀螺，具有对环境变量（温度、振动等）不敏感，其精度高，动态范围高，抗冲击、抗外界干扰能力强等特点。

这些特点，正好符合武器弹药的制导需求，尤其是各类中小口径高旋高过载精确制导弹药，所以美国DARPA 等机构对这一陀螺技术十分重视，有望改变当前中小口径弹药制导格局。

由于国内相关传感技术迟迟无法突破，这些年来，国内大量的中小口径制导弹药（榴弹、迫弹、反坦克弹、单兵防空弹等等），依然在使用传统的传感技术方案——燃气陀螺方案。（其技术源于前苏联，原理依靠高压燃气驱动二轴框架机械陀螺，质量依靠工艺保障；工作时间10几秒、一次性使用，是国内中小口径常规战术弹药普遍采用的方案）。由于一直找不到更好的技术方案，燃气陀螺一直使用至今。

微半球陀螺仪在高旋高过载领域，有先天的高可靠、高精度、启动快、小体积、重量轻、长效工作、低成本等代际优势，非常适合于常规弹药的惯性制导应用。

可以想象，随着天羿领航MEMS微半球陀螺的量产，作为中国及全球唯一MEMS微半球陀螺厂商，将独占庞大的中小口径制导弹药市场，全面替代传统的燃气陀螺，增强我国国防力量，缩小与美军精确制导武器代差。

据天羿领航预计，常规弹药MEMS惯导市场未来5~10年，将产生约500亿左右的市场空间。

全面的高精度惯性传感器产品线，多项高性能传感器量产技术国内第一！

天羿领航拥有全面的MEMS惯性传感器产品线，包括：

核心器件类产品：MEMS陀螺仪、MEMS加速度计

微系统产品：包括微惯性测量单元（IMU）及模块、航姿参考系统（AHRS）、微寻北仪

成熟业务及其他产品：激光陀螺控制电路及关联产品、MEMS惯性传感器相关的技术服务以及储备新产品MEMS真空计

除MEMS微半球陀螺这个领先全球的技术外，天羿领航还拥有嵌套环陀螺、蝶翼式陀螺等产品，资料显示，这两项技术，天羿领航均是国内首家。

加速度计产品方面，天羿领航是国内首家实现硅基蝶翼式加速度计量产的企业，产品包括：

小量程产品系列

2g、10g、15g、30g的系列产品，性能同比于国外同类产品——ADI＆COLIBRYS等，正在进行国防装备、无人系统、轨交、风电、桥梁健康监控、水电方面的应用推广。

大量程产品系列

50g、100g、200g、500g、1000g、2000g、4000g的系列产品，性能完全对标国外产品并有所超越，实现进口替代。该系列产品已经在轨交、风电、冶金、石化、水务等行业产生销售。其他特殊应用比如电子引信、汽车碰撞等，已经得到初步验证。

此外，需要特别提及天羿领航的全数字石英加速度计产品——这是全球首款全数字设计的石英加速度计。

石英挠性加速度计是一项历史悠久的惯性传感器技术，诞生于上世纪60年代，凭借高精度、高稳定性等特性，已成为航天航空、国防军事、工业自动化、地质勘探、汽车安全等诸多领域的重要测量器件。

长期以来，石英挠性加速度计的电路部分一直使用模拟电路，许多传感器厂商尝试进行数字化均以失败告终。

天羿领航发挥公司在陀螺仪控制电路方面的研发能力，对石英加计工作原理进行深度剖析，增加CV转换、全数字伺服闭环控制、模数转换电路等电路，将原有的加速度信号转换成方便接收处理的数字信号，实现石英加表本体数字伺服和数字输出，出色地表达出加计本体性能，优化应用空间、实现低成本、低功耗的控制模式。

全数字石英加速度计的出现，有望实现对传统石英加速度计的全面替代。

▲天羿领航全数字石英加速度计样品

规模化量产前夕，国产中高端传感器的艰难破局

在天羿领航身上，我们可以看到国产中高端传感器研发企业的发展缩影。

从上文，我们可以看到，天羿领航与国防科大合作，经过多年的埋头研发，实现了MEMS微半球陀螺、嵌套环陀螺、蝶翼式陀螺、全数字石英加速度计等多项国内甚至全球领先的高性能MEMS惯性传感器产品的规模化量产突破。

据天羿领航负责人介绍，微半球陀螺是公司目前的核心产品，高旋微半球，预计明年下半年能形成订单，是未来两年公司主要的收入来源。高精度微半球预计明年下半年逐步推进量产。嵌套环和蝶翼式的量产预计在26年上半年，目前正在筹备商业化，限于当前公司在手的资源和能力，预计量产出货需要到26年上半年。

当前，天羿领航已于2024年开始对成熟产品进行小规模量产，并筹划在2025年进一步扩产，这也是天羿领航进行本轮融资的契机。

本轮投资方齐鲁前海基金作为前海系基金，对高科技领域投资甚多，较早了解中国高性能MEMS传感器产业现状，在2024年8月份获悉天羿领航的融资需求，进行接触后，即于2024年底敲定投资协议，以投后估值10.8亿元为基数，确定投资8000万元人民币的投资方案。

独家且如此迅猛的投资动作，也预示着前海基金对天羿领航这家国产高性能MEMS惯性传感器企业的认可。

随着技术进步，MEMS惯性传感器的应用越来越广泛，作为工业大国，中国亦是全球最大的MEMS惯性传感器市场之一。然而，我国MEMS惯性传感器市场仍然被国际巨头瓜分，市场集中度非常高，国产厂商直面国际巨头的竞争。

从市场来看，我国MEMS惯性传感器企业主要以中底精度应用为主，针对工业/消费级产品，能达到高性能要求的极少，这部分任需要大量进口国外产品。

高性能惯性传感器对我国国防、航空航天等重要领域有重要作用，俄乌战争中，制导武器由“卫惯组合”中以卫星导航为主的导航制式，因为卫星极易干扰的现实问题，转向以“惯卫组合”中以惯性导航为主的导航制式，引发对惯性器件独立制导的全球性重视。

天羿领航所从事的高精度传感器，目标替代的就是这部分市场，是我国国防力量的未来底气！

此外，我们亦看到近年来国际贸易冲突严峻，多家传感器企业被列入制裁，包括同样从事惯性传感器研发的多家公司和机构。

高精度MEMS惯性传感器作为高度敏感的传感领域，全面自主可控尤其重要。天羿领航作为国内少数实现MEMS高性能惯导器件高度自主可控的IDM企业，国防意义重大，天羿领航已实现全产业链的自主研发和生产：

微半球陀螺仪生产线方面，部分核心工艺的生产设备由公司自研制造，部分生产设备由公司进行工艺牵引，由国内其它厂商完成制造。从投片、标定、测试、封装、整机验证到系统集成，实现全产业链的自主可控，经第三方认证为ZZKK等级A。

在大规模量产前夕，天羿领航将需要大量的资金用于产线的产能扩张和研发投入：

基于公司所处行业的特殊性，需要自建集中的生产和运营场所（安全、便利、集约），这是公司发展规划中绕不开的事件。

近期，公司新扩产能即将投入运行，相关系列产品已经得到广泛的测试和验证。这些产能的支持，应该还需要一定的流动资金投入。另外，为了保持生产工艺的领先性和稳定性，公司还需要补充一定的高端研发人员。

新形势下的紧迫性，企业未来需要快速发展，以上这些都需要更多的资金投入。

公司今年经营业绩较往年有跳跃的发展，预计近几年将保持这样的高速发展势头。我们预计在今年的年底前，公司发展业绩比较明朗的情况下，开展新的一轮融资，一方面解决公司的资金需求，另一方面进一步体现公司成长的价值。

结语

经过这几年的快速发展，中国传感器产业面临两极分化的竞争格局——低端传感器国产企业陷入惨烈的价格战、产能过剩等困境，中高端传感器却面临高达96%的进口率困境，国产替代无从谈起，自主可控需求迫切，国家产业安全任重道远。

天羿领航作为国内极少数掌握全产业链高精度MEMS惯性传感器技术的企业，其产品具有广阔的市场空间。期待，未来中国传感器产业会有更多“天羿领航”诞生，撑起国产中高端传感器的市场。

国家利益高于一切！