諾斯羅普?格魯曼公司專利保護策略研究

王國慶 /中國運載火箭技術(shù)研究院

景晨思 /北京航天長征科技信息研究所

焦鑫鑫、姜鵬 /中國運載火箭技術(shù)研究院

諾斯羅普?格魯曼公司成立于1994 年，是諾斯羅普公司收購格魯曼公司后組建而成的，是世界上最大的雷達(dá)制造商以及海軍船只制造商，2021 年位居美國500 強企業(yè)排行榜第86 名。諾格公司經(jīng)營范圍主要包括航天科學(xué)、空氣動力學(xué)研究及飛行器制造、計算機系統(tǒng)設(shè)計、輪船制造及修理、汽車及客車制造等方面。其主要技術(shù)創(chuàng)新方向包括空氣動力學(xué)研究及飛行器制造領(lǐng)域、航天科學(xué)領(lǐng)域。主要產(chǎn)品有美國空軍的下一代陸基洲際彈道導(dǎo)彈（GBSD）、增強型聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)地面站（JTAGS）、綜合防空反導(dǎo)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)（IBCS）、安塔瑞斯火箭（Antares）、米諾陶系列火箭和飛馬座火箭。

專利是市場競爭的產(chǎn)物，開展專利布局是國際一流公司獲取競爭主動權(quán)、占據(jù)市場壟斷的有效手段。諾格公司除了擁有過硬的技術(shù)，還在其主營領(lǐng)域和主打產(chǎn)品上積極地進行專利布局，在競爭激烈的美國軍工市場一直占據(jù)優(yōu)勢地位。研究其專利技術(shù)對于了解其保護策略、發(fā)現(xiàn)其技術(shù)研發(fā)動態(tài)具有重要的參考價值?；诖耍疚木劢怪Z格公司專利技術(shù)，研究其專利策略，為軍工單位技術(shù)創(chuàng)新提供參考。

本文專利數(shù)據(jù)源為歐洲專利局世界專利數(shù)據(jù)庫、美國專利商標(biāo)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)范圍為公開日截至2022 年4 月30 日。當(dāng) 專 利申請獲得授權(quán)時，專利申請和授權(quán)文本按一件進行統(tǒng)計分析。諾格公司的專利申請數(shù)量較為龐大，從1994 年成立至今累計超過一萬件，但是由于專利本身具有時效性，其技術(shù)創(chuàng)新方向往往只代表一段時間內(nèi)新興技術(shù)的發(fā)展方向。因此本文只針對2012 年至2022 年間，諾格公司申請的專利數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。檢索諾格公司在2012年至2022 年期間的專利申請數(shù)據(jù)，經(jīng)過人工篩選去燥，并與相關(guān)技術(shù)人員深入交流和分析，最終共獲得1343 件專利。

一、諾格公司專利保護總體狀況分析

1.專利申請趨勢分析

2012 年至今，諾格公司每年專利申請量比較平穩(wěn)，保持在100 件以上；2016 年，專利申請量最高，為197 件；2021 年，申請專利31 件?？紤]到專利公開的滯后性，一般發(fā)明專利在申請后3 至18 個月公開，實用新型專利和外觀設(shè)計專利在申請后6 個月左右公開，近兩年的專利申請數(shù)量較少為正常情況。諾格公司專利申請年度分布如圖1 所示。

圖1 諾格公司專利申請年度分布

2.專利技術(shù)分布分析

結(jié)合專利的國際分類號、專利名稱以及專利申請文件的摘要部分，對專利技術(shù)進行分類，逐一標(biāo)引，以獲取諾格公司專利技術(shù)布局的基本方向。諾格公司專利申請技術(shù)分布如圖2 所示。

圖2 諾格公司專利技術(shù)分布

諾格公司專利主要涉及材料制備、測量測試技術(shù)、導(dǎo)彈系統(tǒng)、電子元件、飛行器、光學(xué)系統(tǒng)、通信及數(shù)據(jù)處理等技術(shù)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用在航空航天、數(shù)據(jù)處理、地面系統(tǒng)等領(lǐng)域。其中，電子元件申請了363 件專利，約占專利申請總量的27%；通信及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域申請了312 件專利，約占專利申請總量的23.2%；飛行器申請了253 件專利，約占專利申請總量的18.8%。

諾格公司的專利技術(shù)分布與公司業(yè)務(wù)緊密相關(guān)。例如該公司專利申請較多的電子元件和通信技術(shù)與公司的信息鏈、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)有關(guān)。同時相關(guān)信息技術(shù)易于被抄襲和反向推演，宜優(yōu)先選擇專利保護。

3.專利申請區(qū)域分析

諾格公司主要為美國軍方以及美國宇航局等提供服務(wù)，其主要專利布局區(qū)域和目標(biāo)市場在美國，其他少量專利布局在德國、日本、世界知識產(chǎn)權(quán)組織、歐洲專利局、澳大利亞、韓國、中國等國家及區(qū)域。其中，美國專利數(shù)量為1189 件，約占專利申請總量的89%，這從一定程度上反映出，該公司置身于美國航天充分公開競爭的形勢下，非常重視專利布局工作。諾格公司專利申請區(qū)域分布如圖3、圖4 所示。

圖3 諾格公司專利布局區(qū)域分布

圖4 諾格公司在除美國外的其他國家及區(qū)域的專利申請分布圖

二、諾格公司關(guān)鍵技術(shù)專利分析

1.電子元件技術(shù)相關(guān)專利分析

諾格公司大部分專利申請聚焦電子元件領(lǐng)域，逐項分析專利技術(shù)的內(nèi)容，主要包括超導(dǎo)體技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)等。電子元件領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜如圖5 所示。

圖5 諾格公司在電子元件領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜

值得注意的是，在電子元件相關(guān)專利中，諾格公司申請了大量超導(dǎo)體以及約瑟夫森結(jié)相關(guān)專利。其中，超導(dǎo)體是指可以在特定溫度之下，呈現(xiàn)電阻為零的導(dǎo)體，零電阻和完全抗磁性是超導(dǎo)體的2 個重要特性。超導(dǎo)體電阻轉(zhuǎn)變?yōu)榱愕臏囟?，稱為超導(dǎo)臨界溫度，據(jù)此超導(dǎo)材料可以分為低溫超導(dǎo)體和高溫超導(dǎo)體。約瑟夫森結(jié)，或稱為超導(dǎo)隧道結(jié)，一般是由2 塊超導(dǎo)體夾以某種很薄的勢壘層而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。超導(dǎo)體具體可以應(yīng)用于推進系統(tǒng)，如應(yīng)用于艦艇的超導(dǎo)電磁推進技術(shù)。

超導(dǎo)儲能裝置可應(yīng)用于激光、粒子束和電磁武器發(fā)射器的儲能。艦船消磁是一種采用現(xiàn)代電磁方法和控制技術(shù)將艦船磁場消除或補償?shù)揭欢ǚ秶鷥?nèi)的技術(shù)，用于防御敵方偵察設(shè)備的探測和水中武器的攻擊，從而保障艦船航行的安全。超導(dǎo)電纜的應(yīng)用可以大大提高艦船的消磁能力，從而增強艦船的戰(zhàn)斗力。除此之外，還可應(yīng)用于軍事通信、偵察與指揮，例如高溫超導(dǎo)濾波器全面應(yīng)用于雷達(dá)、軍事通信和導(dǎo)彈制導(dǎo)等方面后，將會使現(xiàn)代武器裝備的性能提高到一個全新水平。超導(dǎo)陀螺儀是大型艦船、核潛艇、現(xiàn)代飛行器、慣性導(dǎo)航及制導(dǎo)關(guān)鍵核心部件。

根據(jù)諾格公司的報道可知，其自2006 年以來一直與美國超導(dǎo)公司合作研發(fā)用于水面艦艇的高溫超導(dǎo)（HTS）發(fā)電機，旨在為未來的水面作戰(zhàn)人員提供更小、更輕、更安靜的主電源。諾格公司在電子元件相關(guān)專利中，也申請了大量半導(dǎo)體技術(shù)相關(guān)的專利。半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，例如傳感器、制導(dǎo)技術(shù)或聲納技術(shù)等。根據(jù)2020 年的公開報道可知 ，諾格公司與美國海軍簽署了加快氮化鎵（GaN）芯片相關(guān)系統(tǒng)生產(chǎn)合同，氮化鎵芯片被認(rèn)為是代表了下一代高能電子技術(shù)的產(chǎn)品。諾格公司為美國海軍陸戰(zhàn)隊研制了AN/TPS-80 地面/空中任務(wù)導(dǎo)向雷達(dá)，該雷達(dá)使用了氮化鎵天線技術(shù)，在2018 年開始進入低速率初始生產(chǎn)。諾格公司涉及氮化鎵技術(shù)的專利共有5 件以上，公開號分別為：JP2015517205A、US9627199B2、US9196703B2、JP2014524661A、JP2014090190A 等。

2.通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域的專利，主要包括超數(shù)據(jù)傳輸、存儲單位、發(fā)射接收機、分布式技術(shù)、光通信、圖像處理等。通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜如圖6 所示。

圖6 諾格公司通信及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜

通信及數(shù)字處理領(lǐng)域?qū)＠暾埗?，覆蓋面廣。其中攔截系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)相關(guān)專利技術(shù)值得關(guān)注。攔截系統(tǒng)為諾格公司在航天科學(xué)領(lǐng)域的主營業(yè)務(wù)之一，從專利申請的年度趨勢上就可以證明這一點。從2013 年開始到2021 年，一直有相關(guān)專利申請，除了在數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域申請了4 件相關(guān)專利外，在導(dǎo)彈、測量測試技術(shù)、飛行器領(lǐng)域均布局了相關(guān)專利。可見專利涉及范圍廣，技術(shù)重要度高。

分布式系統(tǒng)是由多個節(jié)點組成的系統(tǒng)，歸屬在計算機通信技術(shù)領(lǐng)域。其中，節(jié)點指的是計算機服務(wù)器，這些節(jié)點一般是互通的。由于分布式系統(tǒng)穩(wěn)定性高，因此在無人飛行器數(shù)據(jù)傳輸、作戰(zhàn)系統(tǒng)等領(lǐng)域應(yīng)用很廣。諾格公司分布式相關(guān)專利主要涉及通信領(lǐng)域，從2014 年至2017 年共申請了5 件相關(guān)專利，其中一件專利涉及F-35 閃電 II 飛行器的分布式孔徑信號傳輸。

3.飛行器相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在飛行器領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)的內(nèi)容，主要包括發(fā)動機技術(shù)、緊固件技術(shù)、密封系統(tǒng)無人飛行器等。飛行器領(lǐng)域重點專利圖譜如圖7 示。

圖7 諾格公司飛行器領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜

諾格公司在飛行器領(lǐng)域涉及發(fā)動機的相關(guān)專利共63 件，占比較高，在2013 年至2020 年期間進行了布局。其中，涉及到液體火箭發(fā)動機的專利數(shù)量較多，包括了公開號US9650995B2、US20180038316A1、US10781773B2、US20210262417A1 等 專 利；固體火箭發(fā)動機相關(guān)專利，包括了公開號為US10781773B2 的專利；高超音速飛行器發(fā)動機相關(guān)專利，包括了公開號為US10495027B1 的專利。緊固件相關(guān)專利16 件，在2013 年至2020 年期間進行了布局，涉及球鎖裝置、扭鎖裝置等技術(shù)。

4.測量測試技術(shù)相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在測量測試領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)的內(nèi)容，主要包括傳感器、導(dǎo)航裝置、慣性及角度測量裝置等。測量測試領(lǐng)域重點專利圖譜如圖8 所示。

圖8 諾格公司測量測試技術(shù)領(lǐng)域重點專利技術(shù)圖譜

傳感器相關(guān)專利29 件，占比較高，在2013 年至2020 年期間進行了布局，主要涉及振動質(zhì)量陀螺儀系統(tǒng)、原子傳感器、加速度計傳感器。其中原子傳感器相關(guān)專利7 件，包括公開號為US9726494B2、US9829544B2、US10823790B2、US11294005B2、US9500725B2、US9778328B2、AU2018203814A1 的專利。

導(dǎo)航裝置相關(guān)專利4 件，在2013 年至2018 年期間進行了布局，涉及導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理以及衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)；慣性測量相關(guān)專利7 件，申請時間分布在2013 年至2019 年；角度測量相關(guān)專利7 件，申請時間分布在2015 年至2018年，主要對飛行器滾轉(zhuǎn)、俯仰角等進行測量。

5.光學(xué)技術(shù)相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在光學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)的內(nèi)容，主要包括光測距、光纖、衍射光學(xué)元件等。光學(xué)領(lǐng)域重點專利圖譜如圖9 所示。

圖9 光學(xué)技術(shù)重點專利技術(shù)圖譜

其中，光檢測和測距相關(guān)專利19 件，占比較高，申請時間是 從2013 年 至2019 年，主 要涉及激光雷達(dá)系統(tǒng)、電光調(diào)制器、光纖陀螺儀等技術(shù)；申請次多的是光纖技術(shù)以及衍射光學(xué)元件等，專利申請時間主要集中在2015 年至今。

6.材料制備相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在材料制備領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)的內(nèi)容，主要包括醫(yī)藥制備、防隔熱材料、納米材料制備、預(yù)成型材料等。材料制備重點專利圖譜如圖10所示。

圖10 材料制備重點專利技術(shù)圖譜

7.導(dǎo)彈系統(tǒng)相關(guān)專利分析

逐項分析諾格公司在導(dǎo)彈系統(tǒng)相關(guān)專利技術(shù)的內(nèi)容，包括彈體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)彈燃料、點火及起爆等。導(dǎo)彈系統(tǒng)重點專利圖譜如圖11 所示。

圖11 導(dǎo)彈系統(tǒng)重點專利技術(shù)圖譜

其中，彈體結(jié)構(gòu)相關(guān)專利17件，占比較高，申請時間是從2012 年至2020 年；導(dǎo)彈燃料相關(guān)專利17 件，占比也較高，涉及相關(guān)的合成物含量等，申請時間是從2013 年至2019 年。

諾格公司在發(fā)展速度、產(chǎn)品種類和特點，以及知識產(chǎn)權(quán)等方面均展現(xiàn)出了超強的行業(yè)競爭力。通過分析可以明顯地看出，諾格公司的知識產(chǎn)權(quán)始終圍繞發(fā)展目標(biāo)、主要經(jīng)營活動、重點產(chǎn)品和技術(shù)展開。特別是，在專利申請內(nèi)容方面，系統(tǒng)級專利少，專利布局涉及到的技術(shù)點比較細(xì)致。所申請的專利多是將系統(tǒng)技術(shù)、產(chǎn)品細(xì)化分解后，布局為多個專利。例如飛行器領(lǐng)域的專利具體可以分解為發(fā)動機技術(shù)、緊固件技術(shù)、密封技術(shù)、氣動布局等技術(shù)，而不會針對某一型號、產(chǎn)品單獨申請專利，這是全面有效保護核心技術(shù)的重要專利策略。

借鑒諾格公司專利保護策略，我國軍工單位需要進一步加強知識產(chǎn)權(quán)的頂層策劃，積極地對創(chuàng)新成果進行知識產(chǎn)權(quán)保護，一方面對市場前景較好的產(chǎn)品、項目進行技術(shù)分解，細(xì)化產(chǎn)品、項目的專利保護點；另一方面創(chuàng)新管理思想和技術(shù)理念，提升知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化能力，促進知識產(chǎn)權(quán)保護策略與企業(yè)管理、成本控制、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、人才隊伍建設(shè)等企業(yè)管理戰(zhàn)略的深度融合?！?/p>