
MEMS器件的驱动力主要源于应用端,只有当新产品要用到某些器件,才会引发大规模研究和生产。MEMS会伴随电子、机械、材料、信息、物理、化学、光学等学科的技术成长,同时当MEMS与不同技术结合会再产生新的器件。1990年-2000年MEMS跟随汽车安全掀起第一次热潮;2000年-2010年智能手机的发展引发第二次热潮;2010年-2020年智能手表、TWS耳机、可穿戴设备主导第三次热潮;2020年至今,自动驾驶、商业航天、低空经济、机器人等产业逐步进入高速成长阶段,推动MEMS行业景气度进入上行周期。
低空经济的产品主要为无人机、eVTOL等,下游领域广泛,涵盖物流、交通、文旅等。无人机方面,根据用途可以划分为军用和民用无人机,民用无人机已成为低空经济发展的主力机型,2023年产业规模达到1174亿元,同比+32%。eVTOL方面,受政策驱动及头部公司适航取证进程提速影响,eVTOL迎来商业化提速周期,预计2026年规模将增长至95亿元,2024-2026年CAGR约为72.3%。
低空经济产业链包括上游基础设施/保障服务、中游飞行器制造以及下游的运营应用。中游飞行器制造包括三大关键系统,其中机载系统由感知系统、通信系统、导航系统以及智能座舱组成。导航系统需要为飞行器提供姿态、方位、速度和位置等信息,从而实现正确的操纵和控制。导航系统的关键的指标是精度和可靠性,解决方案有两种,分别是提升传感器自身的精度和可靠性,即采用更高级别的传感器;
以及使用组合导航,组合更多的不同工作原理的传感器。前者算法简单,但是成本高昂,因此eVTOL规模化应用更需要依赖于组合导航的使用。IMU是组合导航的核心,结合GNSS、磁罗盘后有望提升系统的容错能力,提升算法精度,提高稳定性。IMU由加速度计和陀螺仪组成,战术级别的MEMS已经具备较好的性能,可以满足eVTOL的基本需求。其特点是受环境干扰少、动态性能好、导航信息全面且输出频率高,但是误差随时间不断累积。融合算法从IMU、GNSS、磁罗盘、大气数据的组合中调整导航系统至最佳性能并保持高可靠性,输出完整的飞行器姿态、航向、三维速度、三维位置信息和对应的精度指标。