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)用需求的帶動下,從平臺系統(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)級無人機(jī)駛向紅海,工業(yè)級無人機(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,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)。
無線電頻段劃分對中國不利
地面站對無人機(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,但這又會牽涉出很多問題:雙頻率模式會增大我國無人機(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)母脑欤阉鼈兘M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,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、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”來形容,并補(bǔ)充說,如果按照客戶要求改裝后可能會達(dá)到“千萬級”。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)難度會大幅提升。這對測控設(shè)備和無線信號傳輸?shù)囊髮浅8?,普通的航模級別設(shè)備就無法使用了,而采用更高級別的測控設(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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