诺斯罗普•格鲁曼公司专利保护策略研究

王国庆 /中国运载火箭技术研究院

景晨思 /北京航天长征科技信息研究所

焦鑫鑫、姜鹏 /中国运载火箭技术研究院

诺斯罗普•格鲁曼公司成立于1994 年，是诺斯罗普公司收购格鲁曼公司后组建而成的，是世界上最大的雷达制造商以及海军船只制造商，2021 年位居美国500 强企业排行榜第86 名。诺格公司经营范围主要包括航天科学、空气动力学研究及飞行器制造、计算机系统设计、轮船制造及修理、汽车及客车制造等方面。其主要技术创新方向包括空气动力学研究及飞行器制造领域、航天科学领域。主要产品有美国空军的下一代陆基洲际弹道导弹（GBSD）、增强型联合战术地面站（JTAGS）、综合防空反导作战指挥系统（IBCS）、安塔瑞斯火箭（Antares）、米诺陶系列火箭和飞马座火箭。

专利是市场竞争的产物，开展专利布局是国际一流公司获取竞争主动权、占据市场垄断的有效手段。诺格公司除了拥有过硬的技术，还在其主营领域和主打产品上积极地进行专利布局，在竞争激烈的美国军工市场一直占据优势地位。研究其专利技术对于了解其保护策略、发现其技术研发动态具有重要的参考价值。基于此，本文聚焦诺格公司专利技术，研究其专利策略，为军工单位技术创新提供参考。

本文专利数据源为欧洲专利局世界专利数据库、美国专利商标数据库，数据范围为公开日截至2022 年4 月30 日。当 专 利申请获得授权时，专利申请和授权文本按一件进行统计分析。诺格公司的专利申请数量较为庞大，从1994 年成立至今累计超过一万件，但是由于专利本身具有时效性，其技术创新方向往往只代表一段时间内新兴技术的发展方向。因此本文只针对2012 年至2022 年间，诺格公司申请的专利数据进行统计和分析。检索诺格公司在2012年至2022 年期间的专利申请数据，经过人工筛选去燥，并与相关技术人员深入交流和分析，最终共获得1343 件专利。

一、诺格公司专利保护总体状况分析

1.专利申请趋势分析

2012 年至今，诺格公司每年专利申请量比较平稳，保持在100 件以上；2016 年，专利申请量最高，为197 件；2021 年，申请专利31 件。考虑到专利公开的滞后性，一般发明专利在申请后3 至18 个月公开，实用新型专利和外观设计专利在申请后6 个月左右公开，近两年的专利申请数量较少为正常情况。诺格公司专利申请年度分布如图1 所示。

图1 诺格公司专利申请年度分布

2.专利技术分布分析

结合专利的国际分类号、专利名称以及专利申请文件的摘要部分，对专利技术进行分类，逐一标引，以获取诺格公司专利技术布局的基本方向。诺格公司专利申请技术分布如图2 所示。

图2 诺格公司专利技术分布

诺格公司专利主要涉及材料制备、测量测试技术、导弹系统、电子元件、飞行器、光学系统、通信及数据处理等技术领域，广泛应用在航空航天、数据处理、地面系统等领域。其中，电子元件申请了363 件专利，约占专利申请总量的27%；通信及数据处理领域申请了312 件专利，约占专利申请总量的23.2%；飞行器申请了253 件专利，约占专利申请总量的18.8%。

诺格公司的专利技术分布与公司业务紧密相关。例如该公司专利申请较多的电子元件和通信技术与公司的信息链、数据传输等业务有关。同时相关信息技术易于被抄袭和反向推演，宜优先选择专利保护。

3.专利申请区域分析

诺格公司主要为美国军方以及美国宇航局等提供服务，其主要专利布局区域和目标市场在美国，其他少量专利布局在德国、日本、世界知识产权组织、欧洲专利局、澳大利亚、韩国、中国等国家及区域。其中，美国专利数量为1189 件，约占专利申请总量的89%，这从一定程度上反映出，该公司置身于美国航天充分公开竞争的形势下，非常重视专利布局工作。诺格公司专利申请区域分布如图3、图4 所示。

图3 诺格公司专利布局区域分布

图4 诺格公司在除美国外的其他国家及区域的专利申请分布图

二、诺格公司关键技术专利分析

1.电子元件技术相关专利分析

诺格公司大部分专利申请聚焦电子元件领域，逐项分析专利技术的内容，主要包括超导体技术、半导体技术等。电子元件领域重点专利技术图谱如图5 所示。

图5 诺格公司在电子元件领域重点专利技术图谱

值得注意的是，在电子元件相关专利中，诺格公司申请了大量超导体以及约瑟夫森结相关专利。其中，超导体是指可以在特定温度之下，呈现电阻为零的导体，零电阻和完全抗磁性是超导体的2 个重要特性。超导体电阻转变为零的温度，称为超导临界温度，据此超导材料可以分为低温超导体和高温超导体。约瑟夫森结，或称为超导隧道结，一般是由2 块超导体夹以某种很薄的势垒层而构成的结构。超导体具体可以应用于推进系统，如应用于舰艇的超导电磁推进技术。

超导储能装置可应用于激光、粒子束和电磁武器发射器的储能。舰船消磁是一种采用现代电磁方法和控制技术将舰船磁场消除或补偿到一定范围内的技术，用于防御敌方侦察设备的探测和水中武器的攻击，从而保障舰船航行的安全。超导电缆的应用可以大大提高舰船的消磁能力，从而增强舰船的战斗力。除此之外，还可应用于军事通信、侦察与指挥，例如高温超导滤波器全面应用于雷达、军事通信和导弹制导等方面后，将会使现代武器装备的性能提高到一个全新水平。超导陀螺仪是大型舰船、核潜艇、现代飞行器、惯性导航及制导关键核心部件。

根据诺格公司的报道可知，其自2006 年以来一直与美国超导公司合作研发用于水面舰艇的高温超导（HTS）发电机，旨在为未来的水面作战人员提供更小、更轻、更安静的主电源。诺格公司在电子元件相关专利中，也申请了大量半导体技术相关的专利。半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其应用领域相当广泛，例如传感器、制导技术或声纳技术等。根据2020 年的公开报道可知 ，诺格公司与美国海军签署了加快氮化镓（GaN）芯片相关系统生产合同，氮化镓芯片被认为是代表了下一代高能电子技术的产品。诺格公司为美国海军陆战队研制了AN/TPS-80 地面/空中任务导向雷达，该雷达使用了氮化镓天线技术，在2018 年开始进入低速率初始生产。诺格公司涉及氮化镓技术的专利共有5 件以上，公开号分别为：JP2015517205A、US9627199B2、US9196703B2、JP2014524661A、JP2014090190A 等。

2.通信及数据处理技术相关专利分析

逐项分析诺格公司在通信及数据处理技术领域的专利，主要包括超数据传输、存储单位、发射接收机、分布式技术、光通信、图像处理等。通信及数据处理技术领域重点专利技术图谱如图6 所示。

图6 诺格公司通信及数据处理领域重点专利技术图谱

通信及数字处理领域专利申请多，覆盖面广。其中拦截系统、分布式系统相关专利技术值得关注。拦截系统为诺格公司在航天科学领域的主营业务之一，从专利申请的年度趋势上就可以证明这一点。从2013 年开始到2021 年，一直有相关专利申请，除了在数据处理领域申请了4 件相关专利外，在导弹、测量测试技术、飞行器领域均布局了相关专利。可见专利涉及范围广，技术重要度高。

分布式系统是由多个节点组成的系统，归属在计算机通信技术领域。其中，节点指的是计算机服务器，这些节点一般是互通的。由于分布式系统稳定性高，因此在无人飞行器数据传输、作战系统等领域应用很广。诺格公司分布式相关专利主要涉及通信领域，从2014 年至2017 年共申请了5 件相关专利，其中一件专利涉及F-35 闪电 II 飞行器的分布式孔径信号传输。

3.飞行器相关专利分析

逐项分析诺格公司在飞行器领域相关专利技术的内容，主要包括发动机技术、紧固件技术、密封系统无人飞行器等。飞行器领域重点专利图谱如图7 示。

图7 诺格公司飞行器领域重点专利技术图谱

诺格公司在飞行器领域涉及发动机的相关专利共63 件，占比较高，在2013 年至2020 年期间进行了布局。其中，涉及到液体火箭发动机的专利数量较多，包括了公开号US9650995B2、US20180038316A1、US10781773B2、US20210262417A1 等 专 利；固体火箭发动机相关专利，包括了公开号为US10781773B2 的专利；高超音速飞行器发动机相关专利，包括了公开号为US10495027B1 的专利。紧固件相关专利16 件，在2013 年至2020 年期间进行了布局，涉及球锁装置、扭锁装置等技术。

4.测量测试技术相关专利分析

逐项分析诺格公司在测量测试领域相关专利技术的内容，主要包括传感器、导航装置、惯性及角度测量装置等。测量测试领域重点专利图谱如图8 所示。

图8 诺格公司测量测试技术领域重点专利技术图谱

传感器相关专利29 件，占比较高，在2013 年至2020 年期间进行了布局，主要涉及振动质量陀螺仪系统、原子传感器、加速度计传感器。其中原子传感器相关专利7 件，包括公开号为US9726494B2、US9829544B2、US10823790B2、US11294005B2、US9500725B2、US9778328B2、AU2018203814A1 的专利。

导航装置相关专利4 件，在2013 年至2018 年期间进行了布局，涉及导航数据处理以及卫星导航等技术；惯性测量相关专利7 件，申请时间分布在2013 年至2019 年；角度测量相关专利7 件，申请时间分布在2015 年至2018年，主要对飞行器滚转、俯仰角等进行测量。

5.光学技术相关专利分析

逐项分析诺格公司在光学领域相关专利技术的内容，主要包括光测距、光纤、衍射光学元件等。光学领域重点专利图谱如图9 所示。

图9 光学技术重点专利技术图谱

其中，光检测和测距相关专利19 件，占比较高，申请时间是 从2013 年 至2019 年，主 要涉及激光雷达系统、电光调制器、光纤陀螺仪等技术；申请次多的是光纤技术以及衍射光学元件等，专利申请时间主要集中在2015 年至今。

6.材料制备相关专利分析

逐项分析诺格公司在材料制备领域相关专利技术的内容，主要包括医药制备、防隔热材料、纳米材料制备、预成型材料等。材料制备重点专利图谱如图10所示。

图10 材料制备重点专利技术图谱

7.导弹系统相关专利分析

逐项分析诺格公司在导弹系统相关专利技术的内容，包括弹体结构、导弹燃料、点火及起爆等。导弹系统重点专利图谱如图11 所示。

图11 导弹系统重点专利技术图谱

其中，弹体结构相关专利17件，占比较高，申请时间是从2012 年至2020 年；导弹燃料相关专利17 件，占比也较高，涉及相关的合成物含量等，申请时间是从2013 年至2019 年。

诺格公司在发展速度、产品种类和特点，以及知识产权等方面均展现出了超强的行业竞争力。通过分析可以明显地看出，诺格公司的知识产权始终围绕发展目标、主要经营活动、重点产品和技术展开。特别是，在专利申请内容方面，系统级专利少，专利布局涉及到的技术点比较细致。所申请的专利多是将系统技术、产品细化分解后，布局为多个专利。例如飞行器领域的专利具体可以分解为发动机技术、紧固件技术、密封技术、气动布局等技术，而不会针对某一型号、产品单独申请专利，这是全面有效保护核心技术的重要专利策略。

借鉴诺格公司专利保护策略，我国军工单位需要进一步加强知识产权的顶层策划，积极地对创新成果进行知识产权保护，一方面对市场前景较好的产品、项目进行技术分解，细化产品、项目的专利保护点；另一方面创新管理思想和技术理念，提升知识产权转化能力，促进知识产权保护策略与企业管理、成本控制、技术研发、产品生产、人才队伍建设等企业管理战略的深度融合。▲