工业级无人机应用综述

工业级无人机应用综述目录【摘要】..................................................................................................................................-1-一、无人机概念及分类..................................................................................................-1-二、无人机发展环境分析..................................................................................................-1-三、工业级无人机发展现实状况..............................................................................................-2-四、无人机行业产业链介绍..............................................................................................-5-五、无人机主流生产商.......................................................................................................-5-六、工业级无人机应用: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+环境保护...............................................................................................-10-08.无人机+农林...............................................................................................-10-09.无人机+新闻...............................................................................................-11-10.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、无人机产业发展政策提议...................................................................................-13-参考文件....................................................................................................错误!未定义书签。【摘要】本文是工业级无人机综述性文件。首先,介绍了无人机概念及分类、发展环境及现实状况;其次,简明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;最终,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提议。【关键词】无人机工业级应用一、无人机概念及分类(一无人机概念“无人机”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程序控制装置操纵不载人飞机。(二无人机分类按技术角度分: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,主要包含航拍、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。,在政策层面有多项利好政策,一些详细实质性政策陆续出台。如4月,财政部公布《民航发展基金征收使用管理暂行方法》,把通用航空作为基金支持重点领域;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行业标准,这对正在掀起通用航空机场建设热潮可谓一场及时雨;7月,《国务院关于促进民航业发展若干意见》明确了民航业是我国经济社会发展主要战略产业,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;《通用航空发展专题资金管理暂行方法》也已出台,为通用航空企业带来了力度不小实质性政策利好。(二无人机行业发展技术环境分析截至底,国内与无人机相关专利申请570件,其中,创造型技术专利308件,新型专利202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-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40%。其次为天津全华时代航天科技发展有限企业,申请专利数23件,占专利总数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实状况(一国外无人机发展使用现实状况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大型高空无人机改造,用来进行对飓风和热带风暴监视和研究工作,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各项工作。2月15日,美国联邦航空局提出监管草案,对小型无人机飞行做出多个限制,包含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。另外,美国总统奥巴马当日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照一些标准。白宫为此发表申明说,无人机是一个潜在变革性技术,可应用于农业、执法、沿海安全、军事训练、搜救、医疗抢救支持等多个领域。现在,只有得到美国联邦航空局许可少数企业,才能够在美国操作无人机进行商业服务飞行,而美国国会要求10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国家之一。以色列组建了一个民用无人机及其工作模式试验委员会,埃尔比特系统企业领先完成了要求程序,其赫尔姆斯450无人机在年5月取得了民用证书。年,以色列飞机工业企业马拉特子企业中高空长航时“苍鹭”无人机取得了在以色列空域中执行非军事任务证书,今后关于部门合作进行了多个民用任务试验飞行。年国际无人机系统协会展会在以色列举行,本届展会一个主要目标就是促进无人机民用推广。A-03Nart由俄罗斯AntigradAir企业研发多用途无人机。执行如灾难性自然天气事件预防,在干旱地域人工降雨形成,监控道路,水和陆地表面,天气和环境条件等等。能够装载MITS多功效信息传输系统。按需求也能够广泛利用在执法部门。(二国内无人机发展使用现实状况我国工业级无人机起步并不算晚,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“翔鸟”无人直升机,其用途就包含有森林火警探测和渔场巡查。不过,从总体上看,国内工业无人机领域开发长久以来没有引发足够重视,没有归口管理单位,没有久远规划,处于无序发展状态。近些年因为需求牵引,尤其是一些自然灾害频发,急需有一个灾情监视评定和搜救伎俩,从而引发关于方面对工业无人机关注。年在北京召开首届中国导航、制导与控制学术会议上,与会教授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余领域,发挥其无可比拟优势。年6月在北京举行“尖兵之翼-第四届中国无人机大会暨展览会”无人机用途已经聚焦于其余等领域。这些年,我国工业无人面研发出现了升温趋势。年,贵州航空集团与北大联合研制多用途无人机遥感系统,利用无人机进行了数次航空遥感、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“黔中1”无人机于年8月顺利实现首飞,并参加了珠海航展,引发各方关注。青岛海洋局还开发了名为“天骄”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”民用无人机。年5月,中科院沈阳自动化研究所披露已研制成一个称为空中机器人民用无人直升机,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企业与北航联合研制了“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。沈阳中测科技有限企业于年9月开启,经3年研制和工程应用,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”三种型号系列无人机测绘遥感系统产品,完成了我国西部1:5万无图区10个县县城区域无人机数码航摄任务。国内工业无人机发展有两种方式:一个依照所使用任务载荷重量和体积,以及对高度、速度要求,专门研制工业无人机,通惯用于有明确迫切需求,而现有无人机性能还不适合使用需求情况;另一个依照高度、速度和装载要求,选取已经有军用无人机平台进行改进改型,其特点是,投入少,见效快,因为只是换装任务设备,降低了飞机研制过程和试验步骤。现在,我国出现了自发工业等无人机研发烧潮,但成熟可靠产品还极少,所以,其市场还需深入开发拓展。四、无人机行业产业链介绍无人机和传统航空制造业产业链一样,产业链长,包括产业众多,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应用(包含军用和民用。五、无人机主流生产商1.深圳市大疆创新科技有限企业成立于,注册资金3000万元,全球无人机领域无可争议领军企业,营收约为30亿元人民币,其中国内占比约为20%。现在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Phantom(“大精灵”以及高端市场绝对王者Inspire(“悟”系列。2.深圳九星智能航空科技有限企业成立于,注册资金1亿元,工业级无人机老牌企业,有着丰富研发及制造经验。传闻正在与腾讯合作,推出消费级无人机产品。3.北京七维航测科技股份有限企业成立于,注册资金6500万元,新三板企业,无人机逐步成为主要增加点,在警用、电力、航测、海事、影视航拍都有应用。4.广州亿航智能技术有限企业亿航科技由中、美、新三地热爱飞行创客组建。关键组员来着清华、北大、美国杜克大学等国际著名大学。旗下Ghost是全球首款真正意义上用手机操控无人机产品。能够广泛应用于地理信息测绘、影视航拍、路演展示、应抢救灾、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企业深圳智航无人机有限企业,是集专业研发,生产,销售为一体全球领先无人机企业,是国际顶尖无人机智能飞控系统,高端影视航拍云台,高清图传开发商及小型无人机应用系统集成企业。依靠北京航空航天大学,专注于工业级无人机。主要产品包含凌云3D航拍无人机等。6.广州极飞电子科技有限企业-AIRCRAFT极飞科技XAIRCRAFT企业成立于年,致力于民用无人飞机和飞行控制系统研发和制造,是无人机行业领跑者和国内领先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。现在极飞无人机用户涵盖医疗救援、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。7.法国Parrot(派诺特企业企业成立于1994年,是一家总部位于法国巴黎无人机及无线产品制造商。代表产品有ParrotAR.Drone,这也是第一款能够用iPhone控制小型四翼无人机,购置后不需任何调试便可直接飞行。Parrot在泛欧巴黎交易所(EuronextParis上市交易,现在市值为2.46亿欧元。8.美国3DRobotics企业企业成立于,总部位于美国伯克利,是北美最大消费级无人机厂商。3DRobotics企业主要致力于制造开源无人驾驶飞行器(UAV,现在其全球客户数量超出3万。3DRobotics早期主要销售组装无人机成套组件。现在,该企业有从入门级到商用级多个型号无人机产品,搭载了航拍、视频拍摄、测绘、3D建模等多个功效,有些无人机还支持预先规划航线或针对特定人物追踪跟拍。代表产品:3DRoboticsIRIS+。六、工业级无人机应用: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。无人机使用是当代抢险技术应用一个方式。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,天气条件恶劣情况下,带回了大量灾区现场数据资料,为抢救人民群众生命财产安全起了主要作用。无人机还能够用来探测、定位和监视森林火灾,在发生重大洪水灾情时,也能够采集关于灾害信息。02.无人机+航测无人机反应灵活、视野宽广、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,无人机具备低成本、风险小优势,操作员能够方便地在地面站控制无人机飞行路线和飞行高度,对感兴趣重点地域能够重复探测,取得充分资源数据;在矿产资源调查方面,无人机能够遥感矿区矿产开采点位置、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后期工程泥石流、崩塌、滑坡调查中都能起到良好作用。现在,中国已经计划在11个省开始用无人机勘测和巡视国家海岸边境。中国版图辽阔、地形复杂,航测无人机一定会有越来越宽广舞台。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,为处理这些突出问题,湖南、四川、重庆、福建、广东等地域电网企业经过探索无人机使用,实现巡检无死角、无盲区,且能拍摄设备缺点照片,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。伴随无人机技术、图像传输处理等技术发展,无人机必将在规划输电线路、测量地形图、线路巡检、线路架设等方面发挥越来越主要作用。04.无人机+石油现在,我国陆上油气管道总里程已达成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,石油管线人工巡线难度较大,中国石油企业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,能够用无人机进行管道路由选线、评定应用、基础数据采集等;在施工阶段,能够利用无人机航空影像全方面了解施工进度、现场物料堆放情况等;在管道运行阶段,能够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,能够用无人机对事故现场进行监视等。另外,无人机在石油勘探、油气泄漏等方面也有主动应用。05.无人机+物流物流无人机想法即使近年来才萌生,但伴随科技不停发展,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商业企业,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。年8月,谷歌也公布了其无人机快递系统,并在澳洲进行了数次测试,成功为农场主运输生活物资。年9月,德国老牌快递巨头DHL宣告将使用无人机向德国北海一座小岛运输药品,这不不过欧洲大陆史上第一次取得官方授权无人机快递飞行,更是无人机投入日常使用中一次重大进步。国内相关物流企业中,顺风、圆通、淘宝、1号店等也主动探索,取得了一定进展。力推其在山区、偏远乡村等农村市场无人机速递业务。06.无人机+安保在安保领域,无人机身影也越来越活跃。在防恐行动中,安保无人机经过对复杂山区进行前期侦查,顺利找到对应出入口并进行锁定;消防武警定时用无人机对森林进行侦查;近期某地交警,利用无人机对高速道路进行监控;北京国庆利用无人机高空监控城市道路交通;广东警方利用无人机打击抓捕涉黑吸毒人员;某边防武警借助无人机打击走私偷渡、毒品交易;南京某酒店利用无人机组织日常巡警;无人机首次亮相啤酒节安保工作等。安保无人机将依靠其科技化、实时化、智能化优势在安保领域发挥越来越主要作用。07.无人机+环境保护伴随国家对环境保护重视及无人机技术进步,无人机在环境保护领域应用已较频繁。环境保护部近几年数次动用无人机,对钢铁、焦化、电力等重点企业排污、脱硫设施运行等情况进行直接检验,发觉多家企业存在污染治理设施不正常运行,废水、烟气排放超标等问题。为强化环境执法监管,11月国务院办公厅下发《关于加强环境监管执法通知》要求强化无人机等技术监控伎俩。与此同时,地方环境保护部门也主动推广使用环境保护无人机,比如武汉曾利用无人机追踪黑烟囱,黑龙江利用无人机监察秸秆焚烧,河北邢台利用无人机检验烟尘超标排放,山西利用无人机监控废水排放,广东佛山利用无人机福州排污检验等。除此之外,包头、扬州、济南、天津、西安等多地都进行了环境保护无人机应用或探索。08.无人机+农林在农林业领域,无人机正在发挥着越来越主要作用,现在主要用于农林植保、农药喷洒、病虫害防治、森林防火、田间管理等细分领域。在欧洲和美国,葡萄园主利用无人机监控土壤湿度、生长及病虫害等情况,实现葡萄园数字化管理。韩国政府今年也宣告,政府今后将主动扶持无人机产业发展,将无人机用途扩大至农业等其余领域。日本更是最早将无人机喷洒技术利用于农业国家,也是该技术最成熟国家之一。近几年国内农林无人机应用也如火如荼,吉林省梨树县用无人机为玉米喷洒农药;安徽阜阳主动引导植保无人机使用;江西省也正在力推农业植保无人机应用;湖南则出台补助政策使得农业无人机预定量上升7倍;江苏南京则希望经过国际农机展引爆当地农业无人机市场;山东省更是拟于将植保无人机覆盖每一个县;多数省份也将无人机应用于森林防火防灾等领域。我国是农林业大国,伴随人口红利逐步结束,无人机将在农林业领域饰演越来越主要角色。09.无人机+新闻美国有线电视新闻网CNN宣告,已经和联邦航空管理局FAA签署了一个“合作研究和开发协议”,目标是推进无人机在新闻采集和新闻报道中深入使用。之前CNN和美国佐治亚理工学院研究所存在新闻报道无人机研发合作,未来双方研发计划将会整合到和FAA合作当中。去年秋天,美国哥伦比亚广播企业就利用新闻无人机到前苏联切尔诺贝利核电厂爆炸旧址拍摄附近一个村子近况。新闻无人机出境,能够防止记着身处枪战、水灾与火灾甚至核电站核泄漏等危险场所,带回更立体、更震撼、更逼真实时新闻,将新闻推向无人机时代。今年8月份,新华网也与中国航空器拥有者及驾驶员协会订立协议,提前布局新闻无人机产业。另外,搜狐新闻今年也顺势开辟了专门自己无人机频道。10.无人机+影视好莱坞著名导演卡梅隆在新西兰无人机挑战赛上宣告,他非常期待更少噪音、更高稳定性和愈加好跟踪拍摄物影视无人机问世。无人机在影视航拍领域中应用,在国外较为成熟。尤其在好莱坞大片拍摄中,无人机应用较为广泛,如《饥饿游戏》、《蝙蝠侠:黑暗骑士崛起》等影视中都采取了无人机拍摄。9月,美国监管部门同意电影拍摄过程中使用无人机,这使得影视领域无人机航拍正当化,将有效推进无人机在影视拍摄中应用。去年热播《父亲去哪儿》、中央电视台《钱塘“追”潮》大型直播活动、中国临汾国际名校赛艇挑战赛直播等都有没有人机功劳。无人机航拍具备拍摄灵活、图像清楚等特点,在电视节目标拍摄中有着不少优势,所以在各类影视节目制作中正在逐步深入应用。具备经济实力中央电视台、省级电视台及卫视将成为未来影视航拍无人机需求主力市场。11.无人机+Wi-Fi4月,谷歌宣告收购无人机生产商TitanAerospace,其生产无人机能不间断地飞行多年时间。在此之前,Facebook则选择收购Ascenta,也是一家生产无人机企业。两大科技巨头收购目标一致,那就是提供网络服务。无人机能够扩大互联网覆盖范围,向没有基站或有线电话连接地域提供网络服务。作为全球使用量最频繁Facebook和谷歌,二者希望将互联网拓展至