1、工业级无人机应用综述目录【摘要】 . - 1 -一、无人机的概念及分类 . - 1 -二、无人机发展环境分析 . - 1 -三、工业级无人机发展现状. - 2 -四、无人机行业产业链简介. - 5 -五、无人机主流生产商. - 5 -六、工业级无人机的应用: 无人机+ . - 7 -01.无人机+救灾 . - 7 -02.无人机+航 测. - 8 -03.无人机+电 力. - 8 -04.无人机+石油 . - 8 -05.无人机+物流 . - 9 -06.无人机+安保 . - 9 -07.无人机+环 保. - 10 -08.无人机+农 林. - 10 -09.无人机+新 闻. - 11 -10
2、.无人机+影 视. - 11 -11.无人机+Wi-Fi . - 12 -七、工业级无人机行业SWOT分析. - 12 -八、工业级无人机关键技术发展方向. - 13 -九、无人机产业发展的政策建议. - 13 - 参考文献 . 错误! 未定 义书签 。【摘要】本文是工业级无人机的综述性文献。首先,介绍了无人机的概念及分类、发展环境及现状;其次,简要探讨了无人机行业产业链、主流生产商; 接着,着重对工业级无人机的应用( 无人机 +展开深入 讨论,并对工业级无人机行业进行SWOT分析; 最后,就工业级无人机技术发展方向进行分析,同时对无人机产业发展提出一些政策建议。【关键词】无人机工业级应用一、
3、无人机的概念及分类(一无人机的概念“无人机”的全称是“无人驾驶飞机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。(二无人机的分类按技术角度分:可分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。按照应用领域:可分为军用与民用。 军用方面,无人机分 为侦察机和靶机。民用方面,主要包括航拍、快递、影视、农业植保、 测绘、电力、救灾、能源等。二、无人机发展环境分析(一无人机行业发展政策环境分析无人机行业法律法规主要指民用无人机法规。2012年,在政策层面有多项利好政策,一些具体的实质性的政策陆续出台。如2012年4月,财政部发布的民航发展基
4、金征收使用管理暂行办法,把通用航空作为基金支持的重点领域;2012年5月,民航局颁布了通用机 场建设规范,为通用航空机场建设提供了有别于运输机场的行业标准,这对正在掀起的通用航空机场建设热潮可谓一场及时雨;2012年7月,国务院关于促进民航业发 展的若干意见明确了民航业是我国经济社会发展的重要战略产业,并把通用航空列为发展重点,提出要大力发展私人飞行、公 务飞行等新兴通用航空服务;通用航空 发展专项资金管理暂行办法也已出台,为通用航空企业带来了力度不小的实质性政策利好。(二无人机行业发展技术环境分析截至2012年底,国内与无人机相关的专利申请570件,其中,发明型技术专利308件,新型专利20
5、2件,外观专利26件。从年份来看,无人机专利申请逐年增加,其中2011-2012年分别为149件和198件,其中专利公开分别为100件和177件。无人机行业相关权利申请最多的是北京航空航天大学,申请专利数85件,占无人机专利申请总数的40%。其次 为天津全华时代航天科技发展有限公司,申请专利数23件,占专利总数的11%。清 华大学、南京航空航天大学和北京理工大学分别居3到5位。三、工业级无人机发展现状(一国外无人机发展使用现状美国宇航局同美国海洋与大气局合作利用无人机进行天气预报、地球变暖和冰川消融等科学研究。同时, 将军方原本用于战场的大型高空无人机改造,用来进行对飓风和热带风暴的监视和研究
6、工作,且无人机在美国也被广泛地用于土地管理和野生动物监测等领域。美国其它 联邦政府部门和私人机构也正使用无人机开展各行各业的各项工作。2015年2月 15日,美国联邦航空局提出监管草案,对小型无人机的飞行做出多种限制,包括飞行不得离开操作人员视线范围,不得从无人机上扔物品等。此外,美国总统 奥巴马当天签署了一份总统备忘录,列出了政府在使用无人机方面应遵循的一些原则。白宫为此发表的声明说,无人机是一种潜在变革性技术,可应用于农业、执法、沿海安全、 军事训练、搜救、医疗急救支持等多个领域。目前,只有得到美国联邦航空局许可的少数公司,才可以在美国操作无人机进行商业服务飞行,而美国国会要求2015年1
7、0月起美国空域对无人机开放。以色列是全球范围无人机设计制造技术最为先进的国家之一。以色列组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会,埃尔比特系统公司领先完成了规定程序,其赫尔姆斯450无人机在2007 年5 月取得了民用证书。2008 年,以色列飞机工业公司马拉特子公司的中高空长航时“苍鹭” 无人机取得了在以色列空域中执行非军事任务的证书,此后有关部门合作进行了多种民用任务的试验飞行。2012 年国际无人机系统协会展会在以色列举行,本届展会的一个重要目的就是促进无人机的民用推广。A-03 Nart 由俄罗斯Antigrad Air 公司研发的多用途无人机。 执行如灾难性自然天气事件的预防,在
8、干旱地区人工降雨的形成,监控道路,水和陆地表面,天气和环境条件等等。可以装载MITS 的多功能信息传输系统。按需求也可以广泛运用在执法部门。(二国内无人机发展使用现状我国工业级无人机的起步并不算晚,上世纪80 年代初,西北工业大学D-4 固定翼无人机为地图测绘和地质勘探作了尝试。1998 年,南航在珠海航展中展出的“翔鸟” 无人直升机,其用途就包含有森林火警探 测和渔场巡逻。但是,从总体上看 ,国内工业无人机领域的开发长期以来没有引起足够重视,没有归口管理单位,没有长远规划,处于无序发展状态。近些年由于需求的牵引,特别是一些自然灾害频发,急需有一种灾情监视评估和搜救手段,从而引起有关方面对工业
9、无人机的关注。2007 年在北京召开的首届中国导航、制导与控制学术会议上,与会专家一致认为无人机在军用领域积累到一定经验后,将逐步进入工业等其他领域,发挥其无可比拟的优势。2012 年6 月在北京举行的“尖兵之翼-第四届中国无人机大会暨展览会”无人机的用途已 经聚焦于其他等领域。这些年,我国工业无人面的研发出现了升温趋势。2003 年,贵州航空集团与北大联合研制多用途无人机遥感系统,利用无人机进行了多次航空遥感、气象、探矿、灾害 检测、 边境、海关巡察等研究性试飞,专为工业研制的“黔中1”无人机于 2008 年8 月顺利实现首飞,并参加了珠海航展,引起各方关注。青岛海洋局还开发了名为“ 天骄”
10、的小型遥感无人机。天津航天科工集团三院研发了一型名 为“刀锋”的民用无人机。2009 年5 月,中科院沈阳自动化研究所披露已研制成一种称为空中机器人的民用无人直升机,可用于地震、水灾、火灾、输电/输油观察及农林喷洒。北京友泰顺城科技发展有限公司与北航联合研制了“ 蜜蜂 28”无人直升机,能实现全自主起 飞、着陆、悬停和航路规划飞行,可搭配光电吊舱、合成孔径雷达、通信中继台等,应用于农业喷洒、 电力巡查、防灾应急、航拍测绘、中继通讯等。沈阳中测科技有限公司于2006 年9 月启动,经3 年的研制和工程应用,开发了低空无人机测绘遥感系统,形成了“垂直尾” 、“倒桅尾” 、“双发”三种型号的系列无人
11、机 测绘遥感系统产品,完成了我国西部 1:5 万无图区10 个县县城区域的无人机数码航摄任务。国内工业无人机的发展有两种方式:一种根据所使用的任 务载荷的重量和体积,以及对高度、速度的要求, 专门研制工业无人机,一般用于有明确迫切的需求,而现有的无人机的性能还不适合使用需求情况;另一种根据高度、速度和装 载要求,选用已有军用无人机平台进行改进改型,其特点是,投入少,见效快,由于只是换装任务设备,减少了飞机研制过程和试验环节。目前,我国出现了自发的工业等无人机研发热潮,但成熟可靠的产品还很少,因此,其市场还需进一步的开发拓展。四、无人机行业产业链简介无人机和传统的航空制造业产业链一样,产业链长,
12、涉及产业众多,从航空机载武器装备、机身复合材料、飞行器操纵控制、发射回收装置、无人机整机等到无人机的应用( 包括 军用和民用。五、无人机主流生产商1. 深圳市大疆创新科技有限公司成立于2006年,注册资金3000万元,全球无人机领域无可争议的领军企业,2014年营收约为30亿元人民币,其中国内占比约为20%。目前大疆产品正从消费级进入多个垂直行业应用领域。其产品线涵盖中端价位的Phantom(“大精灵” 以及高端市 场绝对王者的Inspire(“悟”系列。2. 深圳九星智能航空科技有限公司成立于2006年,注册资金1亿元,工业级无人机的老牌企业,有着丰富的研发及制造经验。 传闻正在与腾讯合作
13、,推出消费级无人机产品。3. 北京七维航测科技股份有限公司成立于2003年,注册资金6500万元,新三板企业,无人机逐渐成为重要增长点,在警用、电力、航测 、海事、影 视 航拍均有应用。4. 广州亿航智能技术有限公司亿航科技由中、美、新三地热爱飞行的创客组建。核心成员来着清华、北大、美国杜克大学等国际知名大学。旗下的Ghost 是全球首款真正意义上用手机操控的无人机产品。能够广泛应用于地理信息测绘、影 视航拍、路演展示、应急救灾、侦查与监控,甚至未来物流快递等领域。5. 深圳智航无人机有限公司深圳智航无人机有限公司,是集专业研发,生产,销售为一体的全球领先无人机企业,是国际顶尖的无人机智能飞控
14、系统,高端影视航拍云台,高清图传的开发商及小型无人机应用的系统集成企业。依托北京航空航天大学,专注于工业级无人机。主要产品包括凌云3D 航拍无人机等。6. 广州极飞电子科技有限公司-AIRCRAFT极飞科技XAIRCRAFT公司成立于 2007 年,致力于民用无人飞机和飞行控制系统的研发和制造,是无人机行业领跑者和国内领先的商用无人机研发企业。成立8年来,在商用无人机、农业无人机领域取了得重大突破,荣获多项国家及国际技术专利。目前极飞无人机的用户涵盖医疗救援、低空物流、安防监控、森林防火、地 质勘探、影视航拍、空中测绘、极地科考等特种行业。代表产品:XMission(“极侠”、 XAIRWAY
15、。7. 法国Parrot(派诺特公司公司成立于1994年,是一家总部位于法国巴黎的无人机及无线产品制造商。代表产品有Parrot AR.Drone ,这也是第一款可以用iPhone控制的小型四翼无人机 ,购买后不需任何调试便可直接飞行。Parrot 在泛欧巴黎交易所(Euronext Paris上市交易 ,目前市值为2.46 亿欧元。8. 美国3D Robotics公司公司成立于2009年,总部位于美国伯克利,是北美最大的消费级无人机厂商。3D Robotics 公司主要致力于制造开源无人驾驶飞行器(UAV,目前其全球客 户数量超过3 万。 3D Robotics早期主要销售组装无人机的成套组
16、件。现在,该公司有从入门级到商用级的多种型号无人机产品,搭载了航拍、视频拍摄、 测绘 、3D建模等多种功能,有些无人机还支持预先规划航线或针对特定人物的追踪跟拍。代表产品:3D Robotics IRIS+ 。六、工业级无人机的应用: 无人机+01.无人机+救灾我国地域辽阔,地震、洪水、干旱等灾情经常发生,灾情探测任务艰巨而繁重。无人机的使用是现代抢险技术应用的一种方式。在这次天津爆炸事故、四川汶川大地震和玉树地震中,无人机从交通道路设施毁坏严重,天气条件恶劣的情况下,带回了大量的灾区现场的数据资料,为抢救人民群众的生命财产安全起了重要作用。无人机还可以用来探测、定位和监视 森林火灾,在发生重
17、大洪水灾情时,也可以采集有关灾害的信息。02.无人机+航 测无人机反应灵活、视野广阔、 图像可实时传输等优点,使得其在国土勘测、 矿产资源调查、 铁路及高速公路建 设勘测等领域应用广泛。在国土资源遥感调查领域,无人机具有低成本、风险小的 优势,操作员可以方便地在地面站控制无人机的飞行路线和飞行高度,对感兴趣的重点地区可以反复探测,获得充分的资源数据;在矿产资源调查方面,无人机能够遥感矿区的矿产开采点位置、开采状态、开采矿种、土地 类型以及矿山生态环境等信息,为矿产规划与开发提供丰富的基础数据;在铁路及高速公路建设勘测方面,无人机利用遥感图像进行地质、水文判释, 对铁路高速公路建设前期选定线路及
18、后期工程的泥石流、崩塌、滑坡调查中都能起到良好的作用。目前,中国已经计划在11个省开始用无人机勘测和巡视国家的海岸边境。中国幅员辽阔、地形复杂,航测无人机一定会有越来越广阔的舞台。03.无人机+电 力我国地域辽阔,地形复杂,电网建设往往横跨高山、深谷、河流、森林等复杂区域,人工架线、巡线难度较大、危险性高,为解决这些突出 问题,湖南、四川、重 庆、福建、广东等地区的电网公司通过探索无人机的使用,实现巡检无死角、无盲区,且能拍摄设备缺陷照片,实时传输高空视频,巡检效果较佳。广东电网更是计划3-5年时间将无人机普及到各班组。随着无人机技术、图像传输处理等技术的发展,无人机必将在规划输电线路、 测量
19、地形图、 线路巡检、 线路架设等方面发挥越来越重要的作用。04.无人机+石油目前,我国陆上油气管道总里程已达到12万公里,油气管道线路漫长且经常穿越沼泽、沙漠、山岭和森林等复杂区域,石油管线的人工巡线难度较大,中国石油公司已将无人机巡线成功应用于西气东输、哈沈管道等管线。在勘察设计阶 段,可以用无人机进行管道路由选线、评估应用、基 础数据采集等;在施工阶段,可以利用无人机航空影像全面了解施工 进度、现场物料堆放情况等;在管道运行阶段,可以用无人机进行管道巡 护,监视管道周围泥石流、塌方、山体滑坡、水土保护、管道占压;在管道应急维抢修作业中,可以用无人机对事故现场进行监视等。此外,无人机在石油勘探、油气泄漏等方面也有积极应用。05.无人机+物流物流无人机的想法虽然近年来才萌生,但随着科技的不断发展,发展势头非常喜人。亚马逊 作为最早一批测试 无人机派送快件的商业企业,2013年底首次对外公布了其无人机送货计划。经过不懈努力,亚马逊无人机送快递每件成本能降低到仅约1美元(约6 元人民 币,配送时效也提升至最快30分钟。2014 年8 月,谷歌也公布了其无人机的快递系统,并在澳洲进行了多次测试,成功为农场主运送
