微型无人机发展前景_无人机发展趋势

屈育成 2018-01-15 8502

军用/航空电子

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描述

　　无人机发展的本质

　　随着信息技术的高速发展，无人机技术发生了巨大的变化。从遥控飞行器（RPV）到无人驾驶飞机（UAV），再到无人宇宙空间监视（UAS），无人机技术已然迈向了一个新的高度。美国白宫军事顾问、机器人专家辛格曾经说过，机器人的本质就是机器。中国工程院院士、自动化和人工智能专家李德毅也说过，未来汽车的三个功能将是感知、认知和行动。无人机即是机器，也要具备汽车的三个要素，因此无人机也叫做空中机器人。空中飞行器具有怎样的发展规律呢？过去，有人机一统天下，下一步，无人机将会对有人机做出重要补充。未来一段时间，无人机和有人机相互依存，协同发展，最后我们期待着无人机一统天下。

　　小型无人机发展的必要性

　　小型无人机行业最近可谓热潮涌动，极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野，还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时，大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头，2014年营收近30亿元，市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强，国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。

　　套用大疆创新创始人汪滔的话：“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年，从有成熟产品到现在不过4年，而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期，越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展，同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。

　　无人机产业的发展趋势展望

　　政策、技术和应用需求是无人机产业的三大驱动力，降低成本、注重实用将是今后无人机产业发展的重要特征。随着国家传统产业转型升级与供给侧结构改革落地，在鼓励创业创新的大背景下，极具市场价值的无人机行业将继续保持高速增长。根据行业预测，我国民用无人机产品销售和服务总体市场规模2018年将达到110.9亿元，到2020年将达到465亿元，2025年将达到750亿元。

　　（一）产业体系协同化

　　随着无人机市场的逐渐兴盛，无人机产业将从设计、研发、制造等技术领域延伸到无人机租赁、操作员培训等管理、服务、保障领域，进而触及社会生产、生活更广更深的层面，逐步形成一条新的产业链条。通过建立完善的生产制造能力及供应链管理和质量控制能力，增强上下游产业链高度信任磨合，加强顺应时势与需求导向的市场推广，健全完善的销售渠道与售后服务中心等，上下游的企业互相促进，共同成长，构建产业发展的良性循环格局，实现民用无人机产业体系的协同化发展。军用无人机厂商以贯彻军民融全发展战略为契机，利用技术优势进入民用无人机市场。同时，大型消费级无人机企业利用市场优势与技术积累进军工业级市场，工业级无人机企业也可利用专业优势生产迎合大众市场需求的消费级无人机产品。通过无人机产业链上下游企业共同协作创新，跨界融合发展，创新商业模式，从而形成跨产业、跨领域的产业形态，构建制造业与服务业一体化的新型产业体系。

　　（二）消费产品个性化

　　消费市场的无人机资本将更多地向视频、相机领域拓展，以形成沉浸式航拍体验，让普通大众享受到无人机飞行的乐趣。消费级无人机企业要抓住市场需求与用户痛点，通过准确定位产品，技术改良升级，增强便携性、安全性、易操控性等，并赋予无人机更多的社交、媒体属性，开发出新的应用场景，推出迷你型、个性化、便携式的消费级电子消费品，让消费者得到意外的使用体验，从而使得行业规模获得更大的拓展。随着技术的进步和多种应用的开发，无人机研发或将以贴近生活、开放开源为立足之本，深层次地满足消费者的需求，在旅游、生活摄影、导航、看护、运动、比赛、娱乐、教育、表演、婚庆、游戏乃至个性化社交等方面的能力得到强化，未来大量用户和设备的聚集将形成空中飞行圈、空中竞技圈等社区，实现无人机实用性和文化性的双重跃进。

　　（三）行业应用专业化

　　工业级无人机只有实现用途多领域、性能多样化发展，才能把潜在的需求变为现实的市场。无人机搭载不同负荷之后可适用于多种作业环境，以满足不同作业环境的要求，能够大大提高作业效率，省时省力，并能更好地完成目标任务。美国FAA批准的无人机商业用途高达2000多种，发展趋势不可阻挡。随着对无人机应用价值认知程度的加深，无人机技术的不断创新必将颠覆众多行业的传统作业方式。基于工业级无人机高效的作业与强大的功能，将进一步推进传统行业变革，以实现产业更新升级。随着其在救灾、警务、环保、监测气候、货物运输等方面应用的扩大，尤其是太阳能无人机的使用场景更加丰富，将使无人机呈现出全领域发展的趋势，无人机的经济效益与社会价值更加突显。通过实施“无人机+”计划，与传统职业跨界融合，细分出无人机应急救援、无人机公共安全、无人机环境保护、无人机石油巡线等垂直应用领域，将开拓全新的无人机产业民用发展新局面。

　　（四）研发升级智能化

　　智能化趋势下，消费者对于无人机功能性需求提升，复杂的工业应用场景对无人机也提出了更多技术要求与更高的安全要求，需要深入系统的技术研发，在硬件、软件、算法、系统等构建起飞行安全体系。无人机智能化研发正在不断深入，推动人工智能技术在无人系统领域的融合应用，无人机将集成先进的机器人技术和算法技术，丰富的传感器和任务设备，可以自动、智能化地完成各项复杂的任务。智能无人机与VR技术、大数据、云计算、互联网、物联网相结合，未来成为具备智能视觉、深度学习的“空中智能机器人”，能够自适应、自诊断、自决策、重规划，完全脱离人机一体的实体操作，可以实现飞行轨迹、操作控制的全过程数字化与自动化以及未来的交通管理过程的数字化，这将在普通消费用户市场获得巨大的应用空间，延续无人机在工作环境中的价值，向人类提供智慧服务。

　　（五）运营服务精准化

　　无人机行业不仅需要技术的创新，还要围绕行业应用市场的实际需求和用户的具体要求，积极探索商业模式来实施精准化的运营服务。随着民用无人机市场的升温，扩大而衍生出的无人机运营企业产业服务主要包括飞行服务、租赁服务、维修保养服务、培训服务、金融保险服务和大数据服务等。无人机飞行服务包括特定应用领域的专业应用服务，现在国内已有专业有无人机航拍公司、无人机植保公司等，客户不用购置专业机型和训练飞手，根据工作实际需求购置无人机服务来完成目标任务。工业级无人机售价高，若任务使用不频繁，可以通过租赁高质量、大规模、全系列的专业级无人机产品来解决。伴随着消费级市场的火热与工业级市场的拓展，无人机研发操作培训、维修保养服务与金融保险服务也拥有较大市场空间。无人机作为空中的数据端口，针对不同行业进行数据采集、传输和存储、提取、分析和展现，为用户提供更精确、更强大的数据流服务。

　　（六）安全监管规范化

　　无人机飞行时对其他飞行物和地面人员可能构成安全隐患，可能会带来间谍行为、交通事故、飞入政府禁区、偷拍、偷运毒品、抢占航线等严重的安全问题，这已经引起政府部门与社会各界的强烈关注。虽然现在我国无人机系统已经形成一定规模，有一定的技术储备和制造能力，但是民用无人机的飞行运营、适航管理、安全管理等还没有建立较为完善的标准规范和法规体系，在研发制造、销售使用、流转情况等方面尚无制度安排，导致各种违规飞行现象也随之而来，整体产业发展不规范。我国政府相关部门要建立统一高效的多部门联动协调监管机制，协同制订无人机产业发展顶层规划，并通过立法明确民用无人机的法律属性、制定无人机生产标准与适航标准、加强民用无人机驾驶员管理培训力度、实施统一规范民用无人机的实名登记制度和销售流通备案登记制度、明确和统一民用无人机的申报使用流程、建设无人机监管信息云平台、规范行业市场准入退出制度等举措，从研发、制造、销售、运营等多方面系统进行全方位管理与全过程监管，明确无人机违法违规的行政责任、刑事责任，统一监管、统一追责，防止无人机失控影响公众安全和飞行安全，确保无人机的合理、合法、合规地使用，使我国民用无人机产业实现持续、安全、创新发展。

　　小型无人机发展现状分析

　　民用小型无人机迎来爆发期：市场规模快速成长，国外巨头纷纷布局

　　所谓无人机，即不载人的飞行器。按照技术来划分，无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类，而前三类应用最为广泛，其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点，应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。

　　多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低，但飞行时不太稳定、很难控制，容易因侧翻而坠机，所以需要自动控制器和导航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤，难以应用在小型飞行器上，所以很长一段时间内，多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后，得益于MEMS技术的发展，重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法，多旋翼无人机的研究和使用成为热点。

　　2006年至2010年，国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2010年，法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone，它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。AR.Drone轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。在AR.Drone的引领下，全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮，多旋翼飞行器进入快速发展期。目前，中国的DJI（大疆创新）、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。

　　小型无人机市场商机无限，国外巨头纷纷布局

　　从小型无人机的应用领域上来看，已经由原来的以发烧友和爱好者为主的娱乐功能向航拍、搜救甚至物流等领域发展，市场空间大大拓展。

　　娱乐功能主要看重无人机的飞行稳定性，技术上难度不大。尽管目前市场规模还不大，但却是无人机应用的“前头兵”，对于整个行业的初期发展功不可没。

　　航拍功能要求无人机的稳定性、续航能力和装载能力，目前已经得到广泛重视。例如，节目《爸爸去哪儿》中的俯拍大都是由大疆的Phantom无人机完成，这款无人机只需要1万元；好莱坞原来使用直升机拍摄电影，租金高达每小时2万美金，而使用大疆的无人机以后，成本大大降低，甚至由此产生了专门的航拍产业。

　　搜寻功能要求无人机能够识别目标并发回反馈，灾难预防则要求能够无人机处理地面数据，在技术上的要求比较高，但是市场潜力也不小，例如，山西省已经利用无人机建立了灾难预警系统。

　　物流功能要求无人机能安全稳定地飞行、准确识别目标，并能应对途中各种突发情况，技术要求最高，目前仍有很大难度。但一旦实现，物流效率会得到极大提升，如亚马逊PrimeAir服务利用小型无人飞行器drones，送货速度可以达到50英里/小时。这一部分市场空间很大，但是受制于安全以及成本因素，目前应用还很少。

　　软硬件优势兼备，国内无人机产业诞生世界级领先企业

　　尽管国际巨头纷纷布局无人机行业，但是在这一快速成长的市场，国内企业无论在技术还是销量上，都已经占据了绝对的主导地位。以大疆创新为代表的国内小型无人机企业飞速发展，规模远超国外企业。

　　国内最大的小型无人机企业大疆创新，尽管在国内尚不十分出名，但在硅谷科技精英和风险投资家眼中，DJI常被用来与苹果对比，号称“无人机领域的苹果”。从2006年公司成立，到2014年大疆已占据全球民用小型无人机市场的70%！预计大疆2014年销售额超过30亿人民币，已然成为市场的领头羊。2008年第一款控制飞行系统XP3.1、2011年第一代多旋翼产品、2013年Phantom产品推出等诸多先机节点的抢占，是其惊人发展速度的有力支撑。

　　硬件成本优势+技术先发优势，造就国内无人机企业全球领先地位

　　在国内的电子制造业普遍落后于发达国家的情况下，为什么国内的无人机企业能够快速崛起并主导全球的这一市场呢？根据与行业内专家的交流，我们认为，硬件上的成本优势和技术上的先发优势是国内无人机企业成功的关键。

　　从硬件上来说，无人机其实壁垒并不高，主要是一些精密零件的组装和空气动力学的设计。借助于国内完善的电子元器件供应链，国内的无人机企业能够以较低的成本生产和销售产品。例如，原来的无人机大多是一些发烧友和专业航拍机构使用，单台价格往往高达几万甚至十几万人民币。而大疆创新能够在性能差不多的情况下将这一价格压缩到不到1万人民币，具备极高的性价比。

　　而软件和技术上的先发优势则更是使得国内无人机企业成功的关键所在。多旋翼无人机真正的壁垒在于三个地方：飞行控制、云台技术（即挂载设备稳定技术）以及图像传输技术。国内企业如大疆、零度智控等大都发源于高校及军事院所，在技术上具有较多的储备。加上国内企业发展相关软件和算法时间较早，所以占据了先发优势，使得后来行业兴起时国内企业能够“一步早”而“步步早”，在技术上也领先国外企业。

　　成本与价格上具备优势，而技术上又领先国外，国内无人机企业的成功虽是意料之外，但也在情理之中。

　　微型无人机发展前景

　　GoPro及运动相机行业带来的启示

　　搭载摄像功能的无人机可以说是“会飞的照相机”，它前所未有地将我们的视野拓展至高空，随时随地拍摄出震撼无比的鸟瞰照片及炫酷视频，吸引了无数消费者的目光。这让我们想到了GoPro推出的同是特殊视角拍摄炫酷照片的可穿戴相机，那么了解GoPro的成功经验或许能够让我们把握未来航拍无人机的发展方向。

　　GoPro是专业小型可携带、固定式、防水防震的相机制造商。用户可以把GoPro的产品带到任何地方，并通过支架安装在无论是头盔、滑板、自行车把、甚至是狗狗的肩背带等等东西上，它可以捕捉到第一人称视角（POV）的动作，而不是更加传统的观察角度。2014年6月26日，GoPro在美国纳斯达克上市（股票代码GPRO）。

　　在社交时代，人们用GoPro相机记录下了那些自认为了不起的时刻。使得GoPro在年轻人中流行起来。GoPro的营收快速增长。2013年GoPro卖出了385万台相机，实现营收9.85亿美元。2014年前三季度营收达7.6亿美元。根据IDC预测，未来几年POV相机市场规模将快速增长，2018年将达到46.3亿美元，比现在增长一倍。自14年6月上市后，GoPro的股价一度从最初的30美元飙升至近90美元。目前GoPro市值仍高达62.6亿美金，股价接近50美元。

　　GoPro的相机看上去就像是一个小方盒子，正面是固定的广角镜头，机身被密封在防水外壳当中。最初因为被冲浪、滑雪、极限自行车及跳伞等极限运动团体广泛运用，因而“GoPro”也几乎成为“极限运动专用相机”的代名词。

　　应用领域可拓展：“不止于无人机”，可以变身新媒体

　　无人机作为无人机航拍领域的领头羊，大疆就像是“飞在天上的GoPro”。与GoPro类似，大疆也搭建了自己的用户视频网站，并在优酷上开通了“DJI大疆创新”频道，目前共有845个视频，视频播放数达到408万次。大疆正在通过新媒体的方式吸引更多的消费者。

　　随着无人机的不断发展，未来在线视频社交网络将成为航拍无人机的发展方向。

　　行业格局：行业起飞，新生力量不容忽视

　　从POV相机行业的发展经验来看，随着更多的竞争者进入无人机航拍这片新蓝海，继“会飞的GoPro”——大疆垄断市场后，有机会出现会飞的ION、会飞的Panasonic、会飞的Sony等这样大体量的公司。从产业链调研的情况来看，与雷柏科技合作的国内无人机制造商零度智控有可能脱颖而出。

　　零度智控虽然目前在市场份额上与大疆存在着不小的差距，然而自2007年成立以来，零度智控便与政府部门、部队、科研院校及国内外顶尖大学保持密切合作，八年无人机研发沉淀使其技术实力雄厚。2015年初，公司与无线外设巨头雷柏科技成立联合公司进军大众无人机市场，雄厚的技术沉淀加上跨领域强强联合，在即将爆发的无人机市场，零度智控后力强劲，大有可为。

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