民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及存在的問題

概述

       作為一種軍用武器，無人機(jī)在近年的全球局部戰(zhàn)事中屢建奇功，已經(jīng)被它列入現(xiàn)代“非接觸性戰(zhàn)爭”的標(biāo)配。隨著技術(shù)的成熟，無人機(jī)的獨(dú)占優(yōu)勢也被社會(huì)其它領(lǐng)域所關(guān)注，正如許多最初為軍用而設(shè)計(jì)的裝備都找到了民用價(jià)值一樣，經(jīng)過簡單改裝的軍用無人機(jī)已經(jīng)用于民用領(lǐng)域，越來越多的人發(fā)現(xiàn)了無人機(jī)在民用領(lǐng)域同樣擁有明顯的市場價(jià)值。

        民用無人機(jī)應(yīng)用前景非常廣闊，目前世界各國都在積極拓展民用無人機(jī)的應(yīng)用范圍，在電力、通信、氣象、農(nóng)林、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域應(yīng)用無人機(jī)的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益都非?？春?。此外，無人機(jī)在緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等方面也有著良好的應(yīng)用前景。民用無人機(jī)的發(fā)展在應(yīng)用需求的帶動(dòng)下，從平臺(tái)系統(tǒng)到任務(wù)載荷，從信息獲取到信息處理傳輸，從自由飛行到適航管理，步步深入、層層配套，正在形成工業(yè)化的全產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈，更快更好的推動(dòng)民用無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供服務(wù)保障。

民用市場逐漸形成

    民用無人機(jī)市場進(jìn)入門檻低，因此，除原有的主要無人機(jī)研發(fā)單位之外，各軍工集團(tuán)、中科院、高等院校、民營企業(yè)也紛紛進(jìn)入無人機(jī)領(lǐng)域。目前全國約有四百余家研制無人機(jī)的單位，產(chǎn)品超過3000種，絕大多數(shù)是小型機(jī)。微型和大中型及以上的無人機(jī)較少，這方面的技術(shù)難度高、需要的資源投入大。

      原主要從事軍用無人機(jī)研制的軍工集團(tuán)、科研院所、航空院校等單位探索將低端無人機(jī)產(chǎn)品轉(zhuǎn)入民用，或者利用已掌握的成熟技術(shù)，通過系統(tǒng)集成開發(fā)滿足市場需求的無人機(jī)產(chǎn)品，積極開拓民用市場。一些高等院校、民營企業(yè)也利用國外比較成熟的技術(shù)，通過采購成、部件，組裝、集成適合特定需求的無人機(jī)產(chǎn)品，進(jìn)入民用無人機(jī)市場，并占據(jù)了一定市場份額。

        目前來看，隨著資本大鱷的涌入，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)駛向紅海，工業(yè)級(jí)無人機(jī)等待崛起。

安全性是最大困擾

目前，世界各國都在積極拓展民用無人機(jī)的應(yīng)用范圍。但是由于受到很多因素的限制，增長比較緩慢，原因包括國家空域管制的限制，以及對(duì)無人機(jī)可靠性和安全性問題。

目前，中國大中型飛行器種類和數(shù)量較少，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定正在起步，對(duì)無人機(jī)的適航管理和管制處在討論階段，專家估計(jì)相關(guān)工作將會(huì)與低空開放議題同時(shí)被關(guān)注。建立無人機(jī)應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策法規(guī)是更為基礎(chǔ)的發(fā)展平臺(tái)，為此需要加快做好一些準(zhǔn)備工作，一是裝備的適航認(rèn)證管理和飛行管制及規(guī)則，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系，飛行管制與管理流程的經(jīng)濟(jì)合理化。二是合理開放的天空資源，建立航線信息管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)航線優(yōu)化和航線管理。

我國目前的無人機(jī)系統(tǒng)安全性控制措施，基本是研制生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部控制。應(yīng)該盡早將無人機(jī)納入適航管理，從方案設(shè)計(jì)階段開展控制，對(duì)于提高產(chǎn)品的安全水平、提高企業(yè)的安全控制能力、提高無人機(jī)產(chǎn)業(yè)整體的安全水平，實(shí)現(xiàn)飛行安全，將更為有效。此外，投入使用環(huán)節(jié)缺少與現(xiàn)行飛行管制法規(guī)的銜接，也是面臨問題最多的環(huán)節(jié)，是目前無人機(jī)飛行安全管理研究的重點(diǎn)。


無線電頻段劃分對(duì)中國不利

地面站對(duì)無人機(jī)的遙控要通過無線電來通信，如果把無人機(jī)系統(tǒng)比作風(fēng)箏，無線電就是風(fēng)箏線，如果這條線斷了或者和別人的風(fēng)箏線絞到一起，就無法操控。

      被稱為“頻譜”的無線電頻率資源是有限的。2012年世界無線電通信大會(huì)將為無人機(jī)系統(tǒng)劃分無線電頻譜，也就是為無人機(jī)指定應(yīng)該使用多長的“風(fēng)箏線”。目前，歐美國家普遍支持將無人機(jī)安全相關(guān)業(yè)務(wù)在5030-5091MHz頻段進(jìn)行劃分，只有中國和英國希斯羅機(jī)場將這個(gè)頻段用于微波著陸系統(tǒng)，而希斯羅機(jī)場已經(jīng)退出。中國已成為世界上唯一不能將該頻段用于無人機(jī)的國家。

       2015年我國頒布《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》，規(guī)定840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz頻段用于無人駕駛航空器系統(tǒng)，與國際電信聯(lián)盟通過的頻段并不相同，我國生產(chǎn)的民用無人機(jī)可能要實(shí)現(xiàn)雙模式飛行，但這又會(huì)牽涉出很多問題：雙頻率模式會(huì)增大我國無人機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)難度，造成制造成本上升，管理難度加大，不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展；而且雙頻率模式下的無人機(jī)系統(tǒng)，在使用中若頻率切換不及時(shí)，有可能發(fā)生安全事故。建議國內(nèi)生產(chǎn)商、供應(yīng)商、用戶、民航局等相關(guān)單位應(yīng)共同向有關(guān)部門呼吁以盡快解決問題。

表演容易，干活難，民用無人機(jī)技術(shù)尚未成熟

門檻低是民用無人機(jī)行業(yè)的一大特點(diǎn)，其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的市場前景，被不少人視為未來的重要藍(lán)海。近年來，國內(nèi)涌現(xiàn)出很多從事無人機(jī)整機(jī)制造的民營企業(yè)，其中大部分從事固定翼無人機(jī)的生產(chǎn)，能夠生產(chǎn)無人直升機(jī)的企業(yè)只占很少一部分。由于部分技術(shù)的共通性，不少無人機(jī)民營企業(yè)的前身甚至是航空模型公司。

無人機(jī)的核心基礎(chǔ)元件，例如，GPS接收機(jī)、慣導(dǎo)和磁羅盤等，都能在市面上買到。只需要買到合適的元件，經(jīng)過適當(dāng)?shù)母脑?，把它們組裝在一起，就能做出一架無人機(jī)。

不少企業(yè)實(shí)際上是在組裝無人機(jī)，跟‘攢’電腦有點(diǎn)像。民用無人機(jī)行業(yè)的門檻很低，但是要想進(jìn)一步發(fā)展會(huì)遇到很多困難。讓無人機(jī)飛起來容易，一旦真正應(yīng)用到實(shí)際中，就會(huì)遇到各種意想不到的問題。表演容易，干活難，不成熟的無人機(jī)技術(shù)在很大程度上困擾著這些無人機(jī)企業(yè)。目前，很多民用無人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自主起飛、降落，并能夠按照設(shè)定好的路線飛行，但真要讓它們執(zhí)行搜救或巡線等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)起來就會(huì)遇到各種各樣的困難。例如，一陣大風(fēng)、一根橫在半空中的電線、某個(gè)元件突然失效等不確定因素都可能使無人機(jī)失去工作能力。另外，無人機(jī)本身是一個(gè)平臺(tái)，若想按照客戶要求執(zhí)行任務(wù)就需要通過掛載設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，很多企業(yè)都會(huì)在這方面遇到瓶頸。

這種現(xiàn)象的背后隱藏著無人機(jī)復(fù)雜的另一面。其實(shí)，真正能夠有效執(zhí)行任務(wù)的是無人機(jī)系統(tǒng)，它是一個(gè)集成有飛行器平臺(tái)、飛行控制與導(dǎo)航、信息傳輸與處理、任務(wù)載荷以及地面運(yùn)輸與保障等高度綜合的復(fù)雜系統(tǒng)。雖然隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，一些子系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)取得不同程度的突破，但要想有效地完成現(xiàn)實(shí)中的某個(gè)任務(wù)，必須進(jìn)行綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，僅僅靠某幾個(gè)點(diǎn)上的技術(shù)突破是不夠的。

成本是制約民用無人機(jī)大規(guī)模發(fā)展的最大瓶頸

一家來自北京中關(guān)村的無人機(jī)企業(yè)引起了人們的注意。作為新加坡航展上僅有的兩家國內(nèi)民營企業(yè)，北京友泰順城科技發(fā)展有限公司展示了一款名為X200的無人直升機(jī)。該公司介紹，友泰順城以無人機(jī)的飛行控制器起家，逐步將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到整機(jī)制造領(lǐng)域。從該公司提供的數(shù)據(jù)來看，X200無人直升機(jī)在航程、載重量等性能方面可以達(dá)到國內(nèi)一流水平。該公司表示，X200無人直升機(jī)未來將可以執(zhí)行災(zāi)害搜救、電力巡線、農(nóng)藥噴灑等民用任務(wù)。

       談到這架無人直升機(jī)的價(jià)格時(shí)，該公司用“百萬級(jí)”來形容，并補(bǔ)充說，如果按照客戶要求改裝后可能會(huì)達(dá)到“千萬級(jí)”。據(jù)了解，目前市場上的大部分無人直升機(jī)都處在這個(gè)價(jià)格區(qū)間，將這樣的設(shè)備推向民用市場，遇到的第一個(gè)問題就是成本，高昂的價(jià)格決定了它很難在市場上大面積推廣。

個(gè)人或者小企業(yè)買不起，財(cái)大氣粗的大型集團(tuán)總能買得起吧。國家電網(wǎng)公司曾有意向購買一套價(jià)值250萬元的無人直升機(jī)系統(tǒng)，用來進(jìn)行電力巡線，但最終并沒有達(dá)成購買協(xié)議。原因很簡單，國家電網(wǎng)公司算了一筆賬，綜合無人機(jī)系統(tǒng)的購買、使用成本再加上風(fēng)險(xiǎn)等因素，最終得出了“買無人機(jī)不如請(qǐng)工人”的結(jié)論。

在無人機(jī)行業(yè)，要提高無人機(jī)的性能和可靠性，將不可避免地帶來成本的提升。普通的無人機(jī)可以在開闊的場地很容易地飛行幾百米甚至幾公里，但距離一旦達(dá)到幾十公里，其技術(shù)難度會(huì)大幅提升。這對(duì)測控設(shè)備和無線信號(hào)傳輸?shù)囊髮?huì)非常高，普通的航模級(jí)別設(shè)備就無法使用了，而采用更高級(jí)別的測控設(shè)備將使整套無人機(jī)系統(tǒng)的成本大幅攀升。這個(gè)行業(yè)還有很多技術(shù)不成熟，需要扎扎實(shí)實(shí)做研究，等關(guān)鍵技術(shù)都突破了，出現(xiàn)了成熟可靠產(chǎn)品，市場才能培育起來，就像現(xiàn)在的智能手機(jī)。如果無人機(jī)的整套系統(tǒng)價(jià)格能構(gòu)更低一些，還能保證可靠耐用，民用無人機(jī)市場將一片光明。

民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，需要多方的共同努力。政府應(yīng)在民用無人機(jī)市場健康發(fā)展、逐步形成產(chǎn)業(yè)的前提下，制定一系列法律法規(guī)，引導(dǎo)民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)今后將以“政府引導(dǎo)，社會(huì)主營”為主要模式，形成以生產(chǎn)企業(yè)和通用航空企業(yè)為主體的多種經(jīng)營方式，逐步建成國內(nèi)無人機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。

第一，多層次開發(fā)民用無人機(jī)市場。首先，以中高端為重點(diǎn)，滿足國家急需，樹立航空工業(yè)主力軍的高端品牌形象。此外，注重開發(fā)低成本民用無人機(jī)市場，注意發(fā)展低成本的傳感器、控制、地面站等系統(tǒng)和設(shè)備，滿足用戶“買得起、用得起”的需求；還要購買少量現(xiàn)役無人機(jī)和相應(yīng)的任務(wù)設(shè)備，利用裝備公司的無形資產(chǎn)，投入適當(dāng)財(cái)力，以提供產(chǎn)品、支持保障、租賃等多種形式，開展無人機(jī)的民用服務(wù)，滿足用戶的任務(wù)需求。

第二，盡快建立行業(yè)及政府主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、適航認(rèn)證管理和飛行管制法規(guī)、相關(guān)人員的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)與飛行資質(zhì)認(rèn)證體系。首先，要建立適航認(rèn)證管理和飛行管制及規(guī)則，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系，飛行管制與管理流程的經(jīng)濟(jì)合理化；其次，要合理開放天空資源，建立航線信息管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)航線優(yōu)化和航線管理。

      第三，建立社會(huì)化服務(wù)體系。無人機(jī)在中國的應(yīng)用，是最可能形成與國外差距較小的航空產(chǎn)業(yè)，民用無人機(jī)的開發(fā)，應(yīng)主要通過企業(yè)化行為實(shí)現(xiàn)，無論出售還是自用，減少操作人員數(shù)量都是必要的，做好合理的安全設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性以及提高使用維護(hù)性和工藝性，是提高民用無人機(jī)經(jīng)濟(jì)性的努力方向。


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