從「空中魚雷」到「遛狗神器」,無人機還能這樣玩?

2020-09-13 新經濟發展研究院

全球性戰爭往往會帶來技術大爆炸,穿越時光隧道會發現,如青黴素、微波爐、無人機等戰爭中意外催生的發明會在歷史長河中掀起巨大的波瀾。無人機從最初的「空中魚雷」到如今的「遛狗神器」,多種身份加持下,「跨界融合」成為無人機新的關鍵詞,實現了無數藍天之下「不可能」的奇蹟



概念界定:有大腦的無人飛行器

在常見定義中,人們總將能飛的、不載人的飛行器叫做無人機,維基百科中就將「無人飛行器(Unmanned aerial vehicles)」稱為無人機。關於無人機的英文術語多達11種,Drone是描述無人機較為形象的詞彙,其源於法語區,本意是「嗡嗡聲」,上文提到的UAV也是常見的稱謂,可以理解為:地面有人監管或操控

然而,上述兩個稱謂都沒有將無人機與航模等其他飛行器的本質進行區分:它們最根本的區別在於是否有智能化的飛控系統,換句話講,是否帶著大腦飛行。

無人機是通過中央飛控系統來控制飛行器的行為,只需通過數據鏈將地面控制參數與無人機進行交互就可以實現自主飛行,不論是否在人力的視距內。而如航模等其他飛行器則是通過遙控在視線範圍內實現控制,其本身沒有智能化的飛控系統。

RPA(Remotely Piloted Aircraft)是無人機較為專業、國際化的稱謂,它強調了人在迴路操控的重要性與無人機遠程駕駛的特點,法國無人機專家Rodolphe Jobard 在《玩轉無人機》一書雖並未對無人機下嚴格的定義,但其在序言中所指的無人機為RPAS(飛行器遠程駕駛系統)

無人機緣起:戰爭與和平

正如開篇所講,某種意義上講,戰爭是科技進步的催化劑。

1917年,Peter Cooper和Elmer A Sperry發明了自動陀螺穩定器並裝配於飛機來使其自動保持平衡,但由於不能自主飛行和回收,它實質上更像是一枚「自動飛行的炸彈」,也被稱作「空中魚雷」

真正意義上的第一架無人機是英國De Havilland公司在1935年研製的「蜂王」(DH.82B Queen Bee)無人機,最高飛行高度達17000英尺,最大速度為100英裡/小時,發射後能自主回收並重複利用,服役於英國海軍和空軍。1944年,德國工程師Fieseler Flugzeuhau研製出復仇者一號無人機,用於攻擊英倫列島。

無人機在戰場上的功能呈現出多樣化的趨勢,從最初的自殺式投放炸彈,逐漸拓展為偵察、情報收集、跟蹤、通訊甚至自主攻擊。在20世紀中後期,無人機開始被用於非軍事領域,無人機技術也逐漸向民用領域外溢,消費級和工業級領域無人機的需求開始加速釋放。


無人機發展概況

全球概況

據研究機構EVTank分析師預計,2020年,全球無人機銷量有望達到433萬架,市場規模將達到259億美元。根據Drone Industry Insights發布的無人機市場環境統計數據顯示,截至2018年,全球已經有49個國家研發無人機,超過80個國家裝備無人機。

美國是全球軍用無人機市場的巨頭,在全球排名前5位的軍用無人機研製廠商中,美國企業佔據了前3名,其他有競爭力的製造商主要分布在以色列、中國、英國和俄羅斯。美國格魯門公司、通用原子兩大公司分別佔到全球軍用無人機市場份額的39%25%,德事隆AAI佔比3%,英國BAE和以色列IAI公司各佔2%,俄羅斯、中國等國家佔29%

在民用無人機領域,根據IDC的數據統計,在全球排名前十民用無人機企業中,中國有7家上榜,其中大疆創新排名第一。

中國:歷經蟄伏終迎黃金時代

「隨著我國無人機政策的落地,無人機行業進入到健康生長模式,無人機產業將迎來黃金的發展時期。」

無人機在中國的起步較晚且始於軍用領域。2014年,中國無人機行業貢獻度主要還以軍用無人機為主,貢獻率高達90%。但民用無人機領域的需求在近兩年得到較大的釋放,其市場規模在2018年底超過了軍用無人機,達到58.5%。

2015年國家製造強國戰略明確提出將無人機作為發展重點之一, 國務院及相關部門密集出臺了一系列規章政策,旨在促進工業級無人機產業健康發展,加強無人機產業全鏈條管理。

成都:工業無人機中心

成都無人機產業協會會長任斌在向李克強總理匯報時講到:「深圳是消費級無人機的產業中心,北京是軍用無人機的產業中心,而成都是工業級無人機的產業中心。」

成都作為國家首批26個通用航空產業綜合示範區之一,擁有中電科、成飛公司等眾多航空科研院所和製造企業,在飛機整機、航空發動機及配套產品等研發製造方面具有技術與產業化優勢,也孕育出一批有實力的無人機企業。

據2019年年中調研統計,成都市無人機相關企業共有 522 家,具有多家無人機龍頭企業,比如傲勢科技、騰盾科技、縱橫自動化、赫爾墨斯科技、攜恩科技等,眾多的無人機相關企業拓展了成都無人機產業的廣度。

應用場景:不僅僅是航拍

「工業無人機是指作為一種高效便捷的輔助手段來服務於各個行業日常工作中的精準、高效、便捷的可遠程控制的航空器。」

除去大眾所熟知的消費級無人機領域,民用無人機遠遠不止航拍與娛樂。工業無人機也伴隨著無限需求應運而生,來解決「痛點」和「癢點」。根據前瞻產業研究院整理,2019年中國工業級無人機市場規模達到92億元,2016-2019年平均同比增速超過50%,開始出現產業逐漸明晰、應用不斷細化的形勢,並與其他產業的融合催生出無數應用場景。

根據《2019工業級無人機投資白皮書》資料顯示,農業植保領跑工業級無人機市場應用,其2018年市場規模達到25.2億元,佔比41.5%。電力巡檢、安防、物流、建築等領域也有較大市場需求且處於開拓階段,發展潛力巨大。

2015-2019年中國工業無人機行業市場規模

農林植保

農業無人機可搭載實時影像系統,監控農作物生長與健康情況、辨別地塊是否乾旱,再憑藉強大的數據採集與分析功能對症下藥,進行智能植保,賦能精準農業的發展。

電力巡線

具有優秀續航時間(1h以上)的固定翼無人機可以實現遠距離或超遠距離(20km以上)的控制和信號傳輸。對於我國廣袤的地區,採用傳統人力來進行電力線故障定位成本過高,使用無人機巡線則能夠解決這一痛點問題,提高巡線效率。

消 防

通過搭載視頻拍攝或者紅外鏡頭,對煙霧及火源進行探測識別,可以大大降低消防管理的巡防成本。巴黎聖母院發生火災後,配備熱像儀的大疆無人機實時提供火情航拍圖像,便於消防員追蹤火勢蔓延情況並追溯火源位置,也為消防水帶的放置提供了決策支持。

巴黎消防隊發言人加布裡埃爾·普盧斯在接受媒體採訪時說:「無人機使我們能夠以儘可能好的方式運用現有救火手段。」

警 用

通過遠程控制輕小型無人機,可以實時回傳內部畫面,完成情勢偵察,甚至能夠在信號屏蔽區實現自主導航,有效減少警員傷亡,為打擊犯罪帶來極大便利。在2019中國警博會上,傲勢科技攜帶X-Swift無人機設備強勢亮相,並在武警部隊警官學院魔鬼周訓練中出色地完成捕殲戰鬥任務。

物 流

消費者在線上下單後,無人機可以在短時間內直接將商品運送到其家門口,實現真正的「隨買隨到」。近年來,京東、阿里巴巴等行業著名企業經常傳出採用無人機遞送快遞的新聞,製造了引人關注的話題,騰盾科技在2017年就使用雙尾蠍無人機完成了全球首例無人機空投物資。

遙感測繪

搭載遙感測繪技術的無人機可以對自然地理環境的形狀、大小、空間位置及屬性進行測定和採集,被廣泛應用於國土資源規劃用、地質勘探、水利交通等領域。無人機也曾在汶川地震、舟曲特大泥石流等自然災害發生後代替人力進行災後現場勘測,來為救援工作提供信息保障。

伴隨全球範圍內新一輪科技革命和產業變革的加速推進,以數位化、網絡化、智能化為主要特徵的新技術不斷湧現,將為工業級無人機的發展注入新的活力。

在下篇,iNED將繼續為大家詳細講述無人機未來的發展趨勢,解鎖更多工業無人機前瞻應用場景並展望成都無人機企業將迎來的機遇,敬請期待~

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