无人机行业是现如今正在蓬勃发展的一个行业,现在已经成为了一个比较成熟的行业,且无人机在如今的作用也是无比重要的,它已经成功的应用在包括军用民用等各个方面了。这一次我们就来探索一下,无人机在未来军用和民用方面的机遇和挑战。
其中,无人机在军事部分的应用是开发最早并且最成熟的。无人机的开发最早是出现在战争时期,毕竟战争才是科学技术发展的有效动力。关于无人机的发展历史,最早可以追溯到1914年。那时还处于第一次世界大战中,英国的卡德尔和皮特尔两位将军,提出研究一种不用人驾驶,而用无线电操控的小型飞机。这个想法就是无人机的雏形。然而由于当时科学技术的限制,这项实验在当时失败了。后来,随着科学技术的进步和发展,无人机终于走上了历史的舞台,更有许多专家表示它可以改变未来的战争模式!
关于军用无人机的应用有以下几个方面:
一、情报侦察。侦查无人机上安装了光电、雷达等各种传感器,实现了全天候的高效多样的侦查能力。它可以在战场上进行高速信息扫描和低速飞行及悬空拍照,实时地将战场的信息传回指挥部。他还可以执行很多高空侦察任务,由于可以携带高分辨率的相机,他就可以在高空中拍摄清晰的地面图像,战略意义十足。而且,便携式无人机体积小,可以量产并大量投入使用,是现如今战场上不可或缺的一种武器。
2011年5月2日,美国在巴基斯坦发起对本拉登的“定点”行动并将其击毙。据报道,在这次行动之前,美国中央情报局曾多次派出新型隐形无人机深入巴基斯坦,对本拉登的藏身处进行了多次侦查。这种无人机就是大名鼎鼎的“坎大哈野兽”RQ-170“哨兵”隐身遥控喷气无人机。美国根据无人机传回来的信息,定下了整个行动计划。关于本拉登的藏身之处的细节、各种设施摆放、出入口位置等都了如指掌。行动当天,美国还通过无人机传回的影响观看了整个突袭过程。
二、军事打击。军事打击使用的是攻击无人机,攻击无人机携带作战单元,发现重要目标之后就可以进行实时攻击,实现“察打结合”,可以减少人员伤亡并提高部队攻击力。攻击无人机体积大、速度快,可对地和对空,拦截地面和空中目标,是实现全球快速打击的重要手段之一。攻击型反辐射无人机携带有小型和大威力的精确制导武器、激光武器或反辐射导弹,可以对雷达、通信指挥设备等实施攻击。
2015年9月12日,巴基斯坦首次公开使用“布拉克”无人机进行作战打击行动。这就是攻击型无人机的威力所在。
三、信息对抗。在战场上,无人机可以随时起飞,针对激光制导、微波通信、指挥网络等光电信息进行实时对抗,能有效的阻断敌方装备的攻击、指挥和侦查能力,提高己方的信息作战效率。电子对抗无人机可以对敌方的指挥系统等进行干扰和破坏,支援各种攻击机和轰炸机作战。诱饵无人机携带红外模拟器,模拟空中目标,欺骗敌方雷达和导弹,诱使敌方雷达等设备开机,引诱敌防空兵器射击,掩护己方机群突围。
1982年6月9日,在黎巴嫩贝卡谷地爆发了一场大规模空战。以色列空军精心准备,通过短短6分钟就彻底摧毁了叙利亚和苏联苦心经营10年耗资20亿美元的19个萨姆导弹阵地。加上其后2天的时间,以色列创造了空战史上82:0的奇迹。无人机在这场空战中功不可没。6月9日中午叙利亚看到敌袭的时候,其实就是以色列放出的诱饵无人机,让叙利亚发射了导弹。“侦察员”和“猛犬”是这次使用的无人机,他们不仅诱导出叙利亚的导弹,还将叙利亚的阵情况发送给了以色列的指挥部。毫无疑问的是“侦查员”和“猛犬”为他们的空袭立下了头功。而且以色列在之后的设计中,将这两者的优点结合在了一起,与90年代研制出了一款专门对付雷达的无人机,绰号“哈比”(图为“侦查员”、“猛犬”和“哈比”无人机)
四、通信中继。信息化战争中,通信系统是战争中最重要的一部分,而无人机通信网络可以建立起强大的冗余备份通信链路,提高通信系统在战场上的生存能力。无人机在这种作战中,扩展了通信距离,与卫星接轨。作战通信无人机采用了多种数传系统,可高速实时传输图像等信息。(图为解放军通讯中继无人机高原首飞)
五、模拟飞行器。无人机可以模拟靶机、飞机、导弹等各种飞行器的飞行状态。主要是用于鉴定防空兵器的性能以及训练驾驶员等。现代武器的试验一定要有大规模试射,但靶机的来源却很难。一是飞机成本高,二还得保证飞行员的安全。而无人机靶机就非常适合的解决了这些问题。
在之前的珠海航展上,中国新推出的彩虹-805高速隐身靶机,外形类似美的B-2隐形轰炸机,,这就给了我军用这款无人机练习我国的防空能力有很大的作用,随着战斗机的更新,我国也将退役的歼6改造成无人靶机,可以有效地清理库存,也可以让飞行员体验到击落战机的感觉。作战时还可以吸引敌方火力,实施自杀式打击。(图为我国飞行员发射空对空导弹击落歼6无人靶机)
六、空中预警。美军认为,21世纪的空中侦察系统主要由无人机组成。美军计划用预警无人机取代现役的两款有人驾驶预警机,使其成为21世纪航空侦查的霸主。
而我国也有一款战略战役反隐身预警无人机“神雕”。它机身主要材料是高强度碳纤维,巡航高度20000米以上,时间24小时。有高空作战、航行时间长、隐身与反隐身的特点,主要功能是战略反隐身预警。“机身拱形相控阵分米波及合成孔径预警正茬雷达技术”取消了背负式大型雷达天线,减少了载机雷达的重量和体积,降低了了空气阻力,巡航高度超过20000米也可以确保安全巡航,避免舰载机攻击,还能有效探测美国的隐身战机,尤其是美国的隐身无人舰载机。“神雕”可以说是我国的反航母作战体系的一柄新利器。(下图为神雕)
未来军用无人机的主要发展趋势有:
一、隐身化。现阶段的无人机大多数是没有自卫能力的,所以必须强化它们的隐身能力,用以保证它们在战场的生存性。一是采用复合材料、雷达吸收材料、和低噪音发动机;二是用限制红外光反射技术;三是是减少机身表面缝隙,减少雷达反射面;四是采用充电表面涂层,使其有可以变色的特性。因而从地面上看,有这天空一样的颜色,从天空看则有着与地面一样的颜色。中国自主研发的利剑就是新一代的隐形无人机。(下图)
二、智能化。目前,无人机大多采用操作人员遥控的方式,这不仅对双手的操作要求很高,还有无法实时掌控战场动态的问题。而智能化就是让无人机自己对于当前所处的状态进行自主决定的能力。这样就可以让无人机有着更高的机动性和灵活性。
X-47B是人类历史上第一架完全由电脑操控的无人机。他可以利用自己的电脑处理起飞,降落,加油等各种问题。还可以用预先写好的代码自动执行任务,包括侦查、攻击等。(图为X-47B)
三、装备化。装备无人机是未来的一个重要的发展方向。由于无人机可以靠前部署,在距离防卫目标较远的地方就摧毁来袭导弹,可以解决我国现有的防空武器上的一些缺点。我国的大阅兵里已经展示出了我国的军用无人机技术体系非常成熟了。
四、远程化。高空的长时间航行时,无人机以其极高的生存率和高效的侦查能力将使其应用不断地得到扩大,在高空侦察任务里无人机已经成为了一个必不可少的组成部分。提高它的持续作战能力是势在必行的。美国通用原子能公司研制的喷气式大型无人机“复仇者ER”完成首飞,该无人机的续航能力在原有“复仇者”的基础上大幅增加,这是无人机行业远程化的一个巨大的提高。(图复仇者ER)
然而任何事物都有好坏两面,军用无人机发展至今也面临着许多困境。
首先是技术层面的,远距离无人机如果想发挥效果,那么一定离不开通信中继,如果信号被干扰分话,轻则无人机坠毁任务失败,重则无人机呗地方截获,泄露我方军事机密。甚至可能被对方研究出自己的无人机新技术。美军的RQ170就曾经在伊朗迫降过,此举导致伊朗的无人机实力刚上一层楼,兵开发出了仿制的RQ170。
其次是无人机给操作人员带来的心理负担。对于操作人员来说,无人机的虚拟操作环境,会给人带来游戏心态,也让他们有一种远离战场的疏远感。而且他们每天的任务都可能会在杀人,也许早上和家人一起谈天说地,到了这里,一个按钮就会杀了一个人。这都是对驾驶员的心理考验。
更重要的一点是无人机在猎杀目标是有可能造成的误杀。美国从奥巴马上任以来就采取了特征攻击的方式,就是说在真实身份没有清楚之前,对满足了犯罪分子的某些特征的人进行打击。这是一种在业界内十分受到争议的方式,会造成极大的误杀。据英国的统计2004年到2014年间,无人机在巴基斯坦进行了405次攻击,造成死亡人数多达959人,其中儿童204人,受伤人数最多达到1706人,这也是一个非常让人难以接受的数字。
无人机的本子上还是机器人,“机器人学三大法则”中第一条就是机器人不得伤害人类个体,活目睹人类遭受危险而不顾。可无人机却是为了杀人而制造的,这其实是很难让人接收的。
不同于军用方面,民用方面,主要运用无人机拍摄和勘探以及运输三个方面的功能,因此机遇和挑战均来源与这两个方面。
无人机可以给我们很多摄影师无法触及的地方,先前我们要是想要航拍镜头主要都是通过直升机载人拍摄,而这个成本是一般人无法承受的,其次对于有些直升机无法进行飞行的地方就很难进行拍摄,加上直升机的体积和起降要求,对于有些拍摄对象不合适,比如野生动物,大型活动现场,而且拍摄距离直升机也不可能很近。因而无人机的出现就填补了这一需求的空白。再加上其成本相对低廉(从几百几千到一万左右),因为仅需要携带一个摄像机或者一个镜头,操作平台可以通过远程的操控器进行,所以很适合个人使用。加上体积小巧因此动静也比较小,可以达到安静拍摄的效果。
下面看一下,无人机体积小巧,起降方便,应用到航拍方面的精巧例子,首先是摄影方面,很多摄影师通过无人机到达了很多之前很难到达或者根本不可能的角度为我们带来了很多难以想象的大师级作品,比如火山,瀑布这种人类无法进行拍摄的地方,还有就是野生动物等容易受到惊扰的拍摄对象旁边,或者大型聚会的上空。而拍摄的结果也是非同一般的好,所以这方面的机遇也是相当可观的。
拍摄不仅限于美景和活动这些艺术方面,还可以应用于搜救和采集数据方面,比如搜寻走失的儿童或者老人,尤其是在山林中,因为这些地方的搜救难度较大,搜救效率较低,如果时间长找不到被搜救对象,就很有可能出现危险情况,还有就是对于重大灾难,比如山洪地震大火这种比较危险救援设备和人员无法第一时间进入的场合无人机也是不错的选择,首先无人机可以跨越地面障碍,其次可以无视一些对于人类来说是致命危险的情况,比如烟雾大火洪水等,加上无人机可以迅速的完成勘察并且立马传回实时数据,这些都是至关重要的,尤其对于紧急情况来说,可以大大缩短救援成本和时间。
无人机除了拍摄各个场景传回视频数据外,还可以携带传感器传回一些其他数据,比如火灾现场温度,污染河流的污染情况以及工厂偷偷排放的情况,从某种角度来讲无人机就是一种移动的监控器,这一特点加上无人机的体积小可以跨越很多人在监管时的一些局限,所以无人机的应用前景,单单在这一方面就是无可限量的,并且确实弥补很多人为监管方面的漏洞。
那么谈完摄影和数据采集方面的应用,无人机在运输方面的应用也是超出我们一开始对无人机的设定的,无人机的运输主要体现在其跨障碍方面,比如对于山区快递的运输以及救援物资的输送。除了跨障碍,无人机的运输效率高出错率低,是大型仓库的最佳运输选项,它比人力运输分拣的成本低太多,首先不用休息(充电时间可以忽略)其次大大减少劳动成本,并且可以提高仓库的利用率,比如京东还有亚马逊,这类仓库可以加高货架高度,人是无法在这种高货架上拿货物的,除此之外,如果加上条形码扫描,无人机运输的准确性也是大大提高,毕竟这种机械化的操作通过编程,比人工进行的效率高很多。除此之外,无人机也创意的用在了餐馆送餐方面,一方面减少了人工成本,另一方面保护了用餐人员用餐时不被打扰。相信在不远的将来无人机也可以代替快递业务,解放大量劳动力。
除了运货,无人机在客运方面也有大量测试和实验,因为培养飞行员成本过高并且每一款飞行器专门培养飞行员的话成本就更高,并且很多操作对于计算机来说远远超过一般人的处理速度以及准确性,所以驾驶,尤其是飞行器驾驶无人机是一个再适合不过的选择,并且可以减少飞行器重量,可以运输更多的乘客。
当然无人机的民用方面的应用不仅限于这些地方,还有很多我们没有接触并且相当有开发前景的地方值得我们去探寻,同时要求我们对飞行器设计以及计算机处理方面即人工驾驶方面进行探索和开发,相信这在不远的将来也是很快可以实现的。总结起来就是伴随着计算机软件以及这方面飞行器设计技术的发展机遇也是相当多的。
无人机在民用方面的应用也日渐成熟,在国土测绘、地质勘测、灾害和气象探测、农业研究、应急等各个方面得到了广泛的应用,为人类的发展带来了不可忽视的影响。
但是,随着无人机的大范围应用,一些缺点与不足也随之而出现,这是对于无人机的一个严峻挑战,如何正确面对这个挑战,关乎着无人机的前景。
一、产品方面
2016年是消费机无人机步入清算阶段的第一年,这一年对于初创的无人机企业是较为困难的一年,既无资金有无核心技术的企业,技术的限制导致无人机难以有出彩的亮点,难以有突破式发展。
消费机市场占据了无人机市场的70%份额,同时,消费机无人机市场也面临着洗牌,我们可以从中看到:唯一掌握核心技术以及强大的研发能力的无人机企业可以给人们带来巨大的惊喜,推动无人机行业的发展,而那些只想赚快钱的企业着后继乏力,难以发展。
另一方面,自拍无人机也成为了投资者的关注方向,其中,零度智控DOBBY7在7月初已经陆续投入市场,枪战无人机市场的先机。无论是产品还是战略,零度智控用DOBBYY杀入消费级无人机市场无疑是取得了巨大的成功。
所以,只有准确把握消费者的消费心理,致力于给无人机行业带来新技术的企业,才能屹立于无人机行业之林,为无人机行业的发展做出巨大贡献。
二、监管方面
目前我国无人机行业迅猛发展,但是在监管方面面临着巨大的挑战。我国无人机行业走在世界的前列,没有的具体经验可以借鉴,急需制定一套相对完善的法规进行有效的管理。在谨慎与开放之间寻找平衡点,规范无人机行业的正常运行。
三、众筹问题
近两年来,无人机众筹持续升温,一批批新型的无人机产品不断地刷新着众筹的记录。但是,无人机众筹在经过爆发性增长之后,越来越多的人对于无人机众筹的前景表示担忧,危机重重。
但人们想要无风险无异于痴人说梦,只有推动无人机众筹的良性,减低风险指数,保证大家都获利的核心才能推动无人机行业的良性发展。
首先,众筹平台要反复考虑如何对待涉及复杂硬件、过度融资的项目,明确消费者要面对的风险,完善平台的运营,规范平台的管理;另一方面就要促进形成良性竞争,无论是淘宝还是京东等众筹平台,都要在升级产品质量的同时,完善售后服务,给消费者更加安全与舒适的全方面体验,打消消费者的后顾之忧,促进消费市场的良性发展与竞争。
四、人才培养
随着无人机行业的蓬勃发展,也面临着专业人才不足的困扰,与国外无人机专业的各大高校的普及相比,我国无人机专业还未在普通高校普及,无人机行业的专业人才不足,遏制了我国无人机行业的发展。
五、融资问题
近年来,随着无人机的火爆发展,无人机行业也获得了突破式发展 ,吸引了一批又一批的创业者,众多资本的争相布局。
据泰伯智库的数据显示,在全球民用无人机领域,2014年,融资41笔约15亿人民币;2015年,发生81笔融资约40亿人民币;在中国民用无人机领域,2014年,发生融资4笔约4亿人民币;2015年,发生融资25笔约20亿人民币。
在2016年,面向不同客户群的无人机的企业融资仍在继续,民用无人机领域在喷薄发展。
在融资的同时,也发生了许多无人机企业面临着产品无法销售出去的尴尬局面,有人曾指出:无人机是一个研发周期较长的产业,产品出来前有足够的时间,仅靠一份ppt进行疯狂的舆论造势,但是,目前无人机市场上有90%的企业在融资炒作,提前半年或一年就对外发布产品,重商不重术的行为严重制约了无人机市场的发展。
我国有数百家从事无人机生产、销售、代理的企业,但水平参差不齐,给飞机飞行带来巨大隐患。目前,无人机炸机、无人机撞击建筑物已经伤害无辜百姓的新闻常见报端,无人机的安全问题引起了业内的关注与讨论。
我国无人机行业虽然起步晚,发展快,但是将来还有无限可能。纵然阻力重重,但前景是好的。无人机在未来的发展上无论是军用还是民用,都是有着无法阻挡的前进之势的,无论是为了战争还是为了人们生活跑品质的提高,这都是势在必行的!
无人机已经成为目前科技行业最火热的话题之一,无论是在消费领域还是在商用领域,或许其很快将像几年前的智能手机领域一样,作为一把双刃剑,掀起新一轮的诸神之战。
无人机与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。全球无人机市场规模目前保持在312.64亿元—315.17亿元之间,涵盖民用和军用及商业等各种领域。
中国无人机发展格局:目前中国无人机市场已有400多个研究公司,占据全球70%以上市场份额,无人机产业形成以北京为中心、深圳为前沿、西南四川为据点,以点带面,无竞相发展的格局。
无人机未来发展的机遇:在民用机商用领域有租赁平台的发展、航拍视频平台的发展、无人机配件设施发展以及无人机在物流方面的发展等。无人机在军用领域主要有空战、无人机侦查、高空作业、边防部署、紧急救援和大范围搜救等。
无人机未来发展的挑战:在各个方面技术障碍、安全隐患、不完善的政策制度、隐私威胁、助长犯罪等都成为很大的挑战。
无人机行业未来发展的四大趋势:智能化趋势、隐身化趋势、集成化趋势、民用化趋势。
关键词:无人机 市场 机遇 挑战 趋势
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写“UVA”,是利用无线电遥控设备和自卑的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。
无人机的诞生可以追溯到1914年。第一次世界大战时期,英国皇家空军经过反复试验,最后制造出一种用陀螺仪控制的无人机。这种无人机既可当靶机,也可携带炸弹。后来,皇家空军又对这种无人机进行了改进,采用预编程序的无线电遥控装置,并装上了大功率发动机,使这种无人机的速度增大到每小时310公里。英国皇家空军一共制造了12架这种取名为“拉瑞克斯”的无人机,该机还曾装上火炮,成功地从战舰和地面基地进行了发射试验。
2015年10月,美国宣布对个人无人飞机进行注册备案制,2016年1月7日,自2015年12月21号无人机注册制生效以来,已有超过18.1万用户向美国政府注册了他们的无人机。这是首次有关于美国无人机用户数的公开统计数字。
在中国,无人机同样受到重视。中国无人机之所以引人瞩目不仅在于已经形成了品种齐全、功能多样的完备系列,而且在于其不断提升的性能指标。珠海航展和北京航展成为中国无人机的最佳秀场,“翼龙”、“天翼”、“蓝狐”、“夜鹰”、“鹞鹰”等多型号、多用途的无人机争奇斗艳。它们在各自领域显示出非凡身手:从战场侦察监视到定位校射,从毁伤评估到实施电子对抗,从航空摄影到灾情监视,从交通巡逻到治安监控等。虽然是展会,但是这些无人机绝不只是琳琅满目的陈列品,先进的性能使它们具备了招之即来、来之能战、战之能胜的坚实基础。俄国媒体甚至认为,翔龙的主要性能指标已经向美国先进的“全球鹰”无人机看齐。
与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。
无人机发展的机遇:
无人机在军用和民用领域的发展:
无人机最早是出现在20世纪20年代,当时仅仅是作为训练时当靶机用的,不过无人机凭借自身结构简单,造价低廉的优势,已渐渐在军事上占领了一席之地。有人驾驶飞机由于受飞行员生理极限的限制,很大程度上制约了飞机的机动性能,大部分高危险的工作也无法完成。无人机的出现,完美的解决了这一难题。对无人机的执行任务情况的分析表明,因为无人机能够在目标上空上时间停留,回应时间迅速,目前的无人机主要在军事上应用于侦查,监视和情报收集等待方面。
侦查无人机通过安装光电,雷达等各种传感器,可以实现全天候综合的侦查能力,用于它的外观多种多样,可以有效的掩护自己的位置,使敌方难以发现。而且无人机的速度是可控的,所以它可以在某个地方低速行驶或停留,为部队提供可靠的实时情报。在战场上也可以干扰敌方的通信设备,同时也为我方提供真实的战场情况,以便及时作出应对。
由于军事是一个高危高强度的领域,有些方面单单以人类的能力是不可能完成和达到的,无人机刚好填充了这块的空白。比如在边境地方的巡逻和部署,稍不注意就会被邻国误认为是侵犯自己的领土,造成严重的后果。在国土边境和海洋边境利用无人机巡逻,可以大大的节约人力物力资源,保护了边境安全又避免了误会的产生。
恐怖分子和犯罪是每个国家都不可避免的社会问题,犯罪集团的分布和善于伪装给人民的生活带来了极大的威胁,针对这个问题,一些国家已经开始使用无人机对一些潜在的犯罪活动和威胁进行监视调查,及时反映他们的具体活动和犯罪目标,做到一定的防护作用和抵御措施,在很大程度上保证了人民的生命安全和财产安全,让损失降到最小。
诸如此类,无人机在军事方面的作用不容小觑,随着技术的慢慢增长成熟,无人机的影响可能会渗入我们生活的方方面面,近年来,各国在无人机的民用方面也逐渐开放,应用最广的应该就是在农业植被保护方面了。
我国是一个传统的农业大国,古有“日出而作,日落而息”,农民往往面对的是风雨无阻的繁重劳作,但大部分情况下为负劳作,回报远远赶不上自己的付出。无人机在这一方面确实应该好好利用,依照目前的情况,主要集中用在植物的保护,生长情况,施肥和播种周期的计算,灾害预警等等。
病虫害是农业中最头疼的问题,无人机植保很大程度上减轻了农民的负担,它可以在任何时间,任何地形上随意飞行,适合一些丘陵和坡地的检测和喷雾作业,而且,无人机也可以大大节省水资源和减少空气污染,远程操控飞机作业进行农药喷雾,覆盖面比较广,而且药物在气流的冲击下直接向下喷洒,减少了农药的飘失程度,防治效果比较好,而且也保护了农民的身体健康,减少了对环境的污染。
利用无人机的红外线技术,可以实时的监视农作物生长情况和耕作周期,返还给农民真实的作物信息,以便做出及时的防护和操作,有利于我国进行大面积的作物种植,减缓了我国农民短缺的的现状,用高科技产品打造我们农业大国的旗号,做到足不出户就可以耕作粮食,获得丰收,大大减少了农作的成本,提高农民的收益和生活保障。
农民往往是靠天吃饭,稍有一些严重的突发的自然灾害就会让他们颗粒无收,加大农民的损失,将无人机可以应用到农业保险赔付中,利用侦测技术,有效地解决了勘察定损的问题,提高赔偿速度,让农民可以第一时间拿到赔偿,保证他们的利益。
没有什么比毁灭性的自然灾害更加可怕的了,它们会造成生灵涂炭,人民温饱难以得到及时满足。无人机的出现将帮助应对这些突发事件。无人机的用处这么多,自然少不了在医疗方面的作用,自然灾害或者战争爆发的时候,最难安置的就是居民的衣食住的问题,怎么样才能做到及时的给灾民送去应急物品药物和救援物资,无人机就解决了这一个难题,无人机的体型可大可小,方便轻盈,可以远程操作送到灾区难民手里,在得到救援之前保证他们的生命安全,让更多的人幸免于难。医生也可以将药物和使用方法放在无人机上,无人机直接飞向患者,第一时间救助患者的生命。
无人机对于搜救队来说,也是起到了不可估量的作用。在一些天气变幻无常或者地势复杂的地区的上空可以放置无人机进行检测,假如有人在此遇难,无人机利用红外遥感技术,感应到生命的存在范围和体征信息状况,及时将这些信息反馈给搜救队,并且给他们提供最安全可靠的路径和遇难人员所需要的物资药品,让他们可以尽快的找到受害者,大大缩短了救援时间,为遇难者争取到了及时的救助治疗,提高了搜救的效率。
无人机在商业领域的发展:
自从大疆科技无人机火爆,2014年起各路资本纷纷进入无人机领域,试图分一杯羹。仅国内从事无人机行业的企事业单位就超过200家,在短短半年的时间里,无人机从蓝海变成了红海。
我国无人机的发展由最初的军用垄断到某些企业组织的尝试使用,再到现在无人机市场的遍地花开,人们对无人机的应用范围、认知度都在一步步加深,无人机在大众娱乐、公司航拍宣传、包裹派送、边境巡逻、森林防火、应急救援、农业植保、治安反恐、地理测绘、管线监测与维护、气象环保监测等方面一展身手。 可见无人机将会是一个大的市场,今后也不会仅仅是大疆这个无人机制造商的一枝独秀。
一、租赁平台的发展:虽然无人机市场现在很火爆,但多数普通人对无人机的需求相较于手机的需求并不大,而且无人机的价格从几千到几十万不等,对于大多数普通人来说,它高昂的价格会让人们望而却步,但如今不少公司或者个人在年会或者各种诸如婚礼的仪式上想要尝鲜无人机,所以市场上存在着许多短期需求用户,有需求就会有市场,无人机租赁市场应运而生。之前,温州一名大三学生依靠无人机来赚钱,月营业额轻松破万,由此可以看出人们对无人机的需求,无人机租赁平台的出现有效降低了这一新鲜事物的使用门槛,发展前景不容小觑。
二、打造航拍视频平台:对于企业巨头们,单纯的无人机租赁已经不能满足他们的需求,比如之前大疆向无人机租赁平台DroneBase投资而引发了业内热议——从生产到销售、再到租赁,大疆已经形成了一个生态闭环。因此,爱奇艺、阿里巴巴、腾讯都有了自己的行动。爱奇艺与无人机品牌亿航开启战略合作,宣布双方将在航拍类视频内容、资源置换与探索新商业生态等方面展开合作,共同打造国内航拍视频爱好者的视频交流平台。亿航借助于爱奇艺广泛的视频基础以及基于手机APP的简单易操作等优势,使之能够在众多的无人机技术企业能够较好发展;而爱奇艺将开创新的原创航拍视频频道,爱奇艺的发展能够更多样化。同样是视频平台,新华网早已经使用无人机进行新闻采集。而对于阿里巴巴这样的商业大佬,它的入局方式则是与大疆共同打造无人机航拍者的社交平台——天空之城,阿里全世界的航拍爱好者们都可以在这一平台上进行航拍作品分享,从空中飞翔的无人机到航拍者手里的APP,通过APP一键导入航拍作品推送到天空之城,这个社区平台的发展不容小觑。无独有偶,腾讯与深圳零度也共同打造了一款迷你无人机“空影YING”,也是构建了一个链接无人机、用户和内容的社区平台。这些互联网巨头们,纷纷把互联网与无人机结合,从航拍作为切入点,开拓航拍视频分享的市场,使无人机在大众娱乐有了新的发展,而且通过航拍作品的分享交流,会产生一些优秀的航拍作品,可能今后也会有航拍作品展的发展,这也是无人机的一个发展机遇。
三、无人机配件设施的发展:众所周知,无人机市场的一大软肋就是充电和加油平台不够,前一段时间,有创业者为了解决无人机物流和无人机国家电网巡线过程中电力不足问题,创造了无人机无线充电桩,只要将无人机充电桩事先安装好,当无人机电力不足时可以降落在上面进行充电,这样的构想的确不错,但成本有些高昂,这就激发一些从硬件考虑的无人机企业去探索研究发展充电、续航问题。这也将是无人机企业发展的挑战和机遇,如果能解决这一问题,那么该企业也能在无人机行业占领一席之地。
四、无人机与物流行业的发展:无人机具有自主飞行和独立完成某项任务的功能送货。目前在国内外有许多互联网企业采用无人机物流送货。2013年1月,淘宝携手圆通,分别在北京和上海首次小范围成功试推无人机送货上门服务;同年,电商鼻祖亚马逊推出一款名为Prime Airde 快递无人机开始尝试应用无人机配送快递;顺丰快递在东莞秘密实验了无人机物流项目,该项目力推在山区、偏远乡村等农村市场的无人机快递业务。2015年7月,Facebook第一架完整的无人机已制造完成。这架无人机的翼展达到了波音737的水平,将向全球最偏远地区提供互联网接入服务。2016年,顺丰快递、北极光与深圳智航无人机联合投资,计划以3000架次的无人机快递飞行密度,服务偏远农村市场,至今已完成1000架次。而京东的智慧物流,在今年的京东618启动大会上,刘东强放出豪言,声称要在1年内,让京东的无人机送货覆盖范围从23万个村庄扩展到42万个村庄,用无人机解决农村最后一公里的问题。Google公司将于2017年正式开启无人机送货服务,目前,公司无人机在悬停状态时利用绳索空投快递的方法获得了专利。由此可见,无人机物流在迅速发展,这也充分体现了无人机的优势,体积小、使用方便、物流配送效率高。现在越来越多的电商物流开始采用无人机物流,这也充分显示了无人机物流的优势,但在大家都在追捧的同时,我们也不得不考虑他所存在的问题,续航问题、安全问题等,这也是无人机未来发展方向目标之一。
无人机发展面临的挑战:
目前,无人机应用愈来愈广,市场正在成熟,但是面临技术障碍。
无人机对GPS和通信系统的有很大的依赖。无人机的导航靠的就是GPS与惯性导航系统(INS)结合使用,且定位和定时信息也依靠DPS。无人机的飞行速度和航线一般比较固定,很容易受到干扰以及人员因素的影响。例如,无人机速度慢,抗风和抗乱气流能力差,飞行过程较容易受天气影响。按照小道消息,美国军方在伊拉克打仗,单兵提供的定位精度可以有1米的误差。 就是说我们民用的GPS水平定位,精度“通常”在15米左右。精确的定位对很多用途的无人机来说,都非常重要。比如,用于快递服务的无人机,如果定位出错,快递到达地与目的地不符,很明显会发生业务错误。试想一下,如果你的快递总是寄到邻居的家里,那么你肯定会投诉,并且不会再用这个快递公司。
无人机比有人驾驶飞机更依赖于通信资源,尤其是使用多传感器来执行情报、监视和侦察任务的无人机。并且无人机的行动还存在滞后性。虽然无线电通信能够迅速传播,但在空战过程中反应时间也是至关重要的。我们认为这就是无人机的一大弱点,尤其是在高威胁环境中执行任务的无人机。在军事方面,只要敌军发送强烈干扰信号,或者摧毁指挥中心,那么无人机就无法运行。
无人机人工智能化水平不高。就我们学校大型活动的开幕式上出现的无人机航拍,必须要人工操作,而且 为了执行拍照任务,无人机飞得很低,飞行速度比较慢,而且噪音比较大。在军事方面,智能化的不足将会导致无人机独立作战能力较弱,地面的武装人员就用肉眼看见,如果他注意观察的话。地面人员发现它的时候,无人机自己无法做出规避。因为它速度慢,地面人员用常规的防空武器甚至是轻机枪就可以打下来。在伊拉克战场上,就有很多武装人员拿着美军的无人机残骸在那里展示。因此无人机的发展目标就是良好的隐身性能、准确的攻击能力以及轻便灵巧的机型。
还有很重要的一点,我们在购买手机或者智能手表时,注意到的续航问题,在无人机上也是非常重要的问题。民用无人机在续航方面,还需要新技术去完善。大疆无人机飞行最多维持半小时,通常出门得携带三四块电池才行。零度智控创始人杨建军认为,无人机续航问题短时间内实现重大突破的可能性很小。但他也强调续航是难题,但不是核心问题。
无人机的安全方面是需要加强的一个重点内容。无人机坠机砸伤路人、无人机逼停飞机等新闻报道屡见不鲜。“一言不合就炸机”,这是网友对于无人机的调侃。很多购买无人机的用户都反应,无人机在飞行过程中或不收控制而坠落,如果实在空旷地带还好,最多只是无人机损坏而已。但是如果飞行在人多的地方那么,就会对人造成伤害。前不久,一则新闻报道称,一辆在高速路上行驶的货车被从天而降的无人机砸中,货车挡风玻璃破裂,司机受伤。航拍无人机肯定实在人的上方飞行的,如果在拍照过程中突然坠落,很可能会砸伤人。还有用在快递方面的无人机,即使坠落在无人处,其上的物品也会被损坏。
无人机是一个技术难度非常高的产品,因此各厂商在产品设计时必定会更加严谨和完善,当不排除一些小型黑心厂商只为只求利益而不注重质量,所以产品故障和质量问题,已经不是主要因素了。除了信号干扰等影响GPS和通信方面的外界因素,人为因素占最重要的比例。一方面是用户买了无人机后,没有经过起码的飞行及安全培训,就在各种不适合飞行的场合飞无人机,导致影响民航安全、炸机、伤人等事件频繁出现。另一方面是黑客利用病毒对无人机进行系统控制。美国媒体披露,美国无人侦察机电脑控制系统中毒,无人机接收到的每个指令都被外人记录。可能涉及的机型包括目前正在美国海外战场广泛应用的“捕食者”和“死神”。
最后一点,无人机的发展方向上还不是很全面,我们常常听说的无人机都是运用在军事上的,用在快递传送上的,以及航拍的等等,在其他很多方向上无人机也有很广阔的发展前景,但是目前技术并不成熟。比如,无人机在农业方面的应用,无人机可以可以实现全自动喷洒,省时省力。但是在农业生产中对无人机有一些特殊要求,首先,因为要面对广大的知识水平不一致的农业人员,无人机在农业上的发展应该具有低成本,部件简单,易于手工操作的特性。其次,无人机要能适应在一些地形复杂的田地,以及各种各样气候条件下工作。又比如说在气象方面的应用,有气象探测、也有人工影响天气,也就是通常所说的人工降雨。人工降雨无人机的优势就是速度慢,面积大,但是撒了以后单位的饱和浓度达不到,效果差。目前民用无人机虽然在开始了初步的运用,但是无人机的价格一直居高不下,限制了其各个方面的发展。
现如今来看,虽然我国的无人机行业发展迅速,应用广泛,但是凡事都具有两面性。无人机行业的相关法律法规不健全、不完善。这样看来,无人机技术的弊端同样不可忽视。我们在享受无人机带给我们的方便快捷之外也应该思考它的弊端。诚然,无人机使用为我们的生活带来了许许多多的方便,但是一但使用不当,也会对我们的生活带来不可小觑的威胁。无人的发展日益强大的今天也同样面临着诸多挑战。今天,不完善的无人机政策制度,纵容了许多不法分子对无人机的不正当使用。
无人可以远距离观察传输画面,这是一项十分有用的功能。但是一但将其用于不正当领域,优点就会变成伤害普通群众的缺点。无人机对人们隐私的威胁,甚至影响到了美国白宫。
在2016年的1月份,在美国白宫中发现了一架掉落的无人机。而在第二天,发现了该无人机的主人,他是一名情报人员。但是,最终他并没有收到起诉,只是向奥巴马一家道了歉。除了美国,世界其他地区也同样收到无人机的威胁。在今年的法国,夜间时常有无人机出现。它们经常出现在政府大楼、大使馆、埃菲尔铁塔、军事设施等地。然而,这些在被目击者发现后,法国当局展开了调查,但是至今仍未发现这些无人机所属何人,更是无从知晓这些无人监视这些地方的目的是什么。这样的60架无人机被用于监视政坛人物,其背后注视着却无从知晓。无人的体积小,轻便快捷,是优点,但是这些优点却被一些不明身份的人用于黑暗的不可告人的目的,其居心实在令人咋舌。而人们更加意识到了对无人机的使用者身份进行确认以及对无人机用途进行规范化的紧迫性。除了政治监视外,无人机更是被一些人用于 “民用监视”。有的人利用无人机的特点为自己服务,比如对自己的配偶进行监视,用于私家侦探,用于监视企业员工。试想一下,这些人在毫不知情的情况下被不明身份的人监视着自己的一举一动,何尝不是一件令人惊恐的事情。再比如,当人们正在享受假期在沙滩上晒日光浴时,此时无人机飞过头顶甚至悬停,你又会否当心此时有人正在监视着游客,观看着游客半裸晒日光浴的画面?由此想来,人们的隐私权受到了严重的挑战。好在,一些国家与地区已经意识到针对无人机侵犯隐私的监管。美国各州政府已经发布了空中监管与隐私相关的法规。除了侵犯他人隐私之外,无人机更是被用来“吓人”。曾有美国著名喜剧演员用无人机制成死神模型,在万圣节期间用来恶作剧。然而,这样的方式伤害了人们的心理,对人们造成了心理阴影。
然而相比较于跨国犯罪,联合贩毒,这些用于监视人们活动的无人机“不算什么”。无人机的轻便、易控制等特点更是被不法分子充分利用。他们通过无人机跨域国界进行毒品这样,而不用自己亲自进行。这样不仅使警察不易发觉毒品交易,即使发现了无人机,也难以抓获毒贩。根据美国缉毒署的统计,每年有超过150次的横穿墨西哥边境的毒品走私。这些毒贩正是钻了无人机监管政策不完善的空子,加剧了非法活动的进行。除了贩毒,无人机更是被用来偷运军火武器、移动电话。甚至有人通过无人机向监狱偷运违禁品。
不得不承认,无人机的优点在不法分子严重便成了非法交易的新型手段。正是那句话,凡事都具有两面性,无人机也不例外,无人机更是一把双刃剑。用的好了,会给我们的生活带来极大便利,若是用不好,就是对正常生活的冲击。可见,无人机的非法使用已经影响到了每一个人的日常生活。对无人机的使用进行规范化、法律化十分紧迫。我认为,对无人机监管政策应该由以下几个方面组成。
第一,规范无人机使用群体。对于公司使用无人机,应该设立相应的政府办公室进行批准审核。公司上交申请说明及相关证件。政府相关办公室审核该公司的合法性,并对该公司对于无人机的使用用途着重调查。若不侵犯他人权益且用于正当用途予以批准,否则驳回。除了审批,还应定期回访查看公司是否严格按照申办的用途进行使用。而对于私人使用无人机,应予以禁止。第二,除了对使用者规范化外,也应对用途规范化。无人机不可用于非法用途,不可影响破坏公共秩序。另外,该部门应接收群众关于无人机的投诉,管理侵犯他人权益的无人机。并且,无人机出厂时应设置有唯一标号如同汽车发动机号,方便日后查询寻找,并且对于购买者也应有记录。这样可以有效抑制不法分子的猖獗活动。第三,无人机的飞行范围也应该有所规定。成都机场曾经出现过无人机飞行影响正常航班的例子,所以我认为无人的飞行高度不宜过高,甚至,无人机不宜出现在航空航班飞行的地方。航空安全高于一切,无人机的使用不可影响航班安全。
除了国家政府部门之外,作为一名普通市民,我们也可以为无人机的行业化、规范化尽自己的努力。我们可以形成有效的监督,不惧怕无人机的“监视”。当遇到无人机侵犯自己权益时,应勇敢上报有关部门维权。除此之外,当发现不法分子利用无人机时,我们也可以进行揭发。
我相信,通过政府引导与民众辅助监督,无人机产业一定会越来越规范化,无人机的不正当使用者也一定会受到惩罚。
未来无人机发展的趋势:
一、无人机行业智能化趋势
未来无人机应该是智能化的,而不仅仅只是听从人类指令而被动行动的玩具。未来战场瞬息万变,战机往往梢纵即逝,因此,一架具有主动判断能力和卓越战场感知能力的智能化无人机就能在站场上迅速取得先机,从而赢得战争胜利。
以自主控制为代表的无人机智能化水平未来将得到大幅度提升。在采用人工智能和群体智能优化技术后,无人机/机群可远在几百公里甚至几千公里外自主完成自动寻的、确定攻击目标先后次序、选定适宜的打击手段、进行战术协同执行攻击等一系列战术动作。
二、无人机行业隐身化趋势
现代防空武器的迅速发展,对无人机的隐身性能及机动性能提出了更高的要求。为提高无人机的机动性能和战场生存能力,未来无人机需要朝着隐性化,微型化方向发展。特别是翼展不超过15厘米的特微型无人机,携带方面,战术灵活,可以在提高生存能力的大大增强战争侦察、渗透能力。
日前,该形无人机以美国麻省理工大学的微星和黑寡妇为代表,展现了现代科技已使“掌上飞机”逐浙成为了现实。相信随着微电子技术,弱功率信号控制与通讯技术的继续发展,微型无人飞行器将更加成熟。
三、无人机行业集成化趋势
未来无人机正朝着系统集成,综合传感方向发展,增强无人机的通用性。未来无人机不将再有明显的分类,一架无人机就能完成侦察/探测/打击/评估等一体化任务。同时,针对未来一体化战争趋势,无人机数据链可以与有人战斗机迅速分享,各自分工,应对不同任务的需要。
未来的无人机系统更强调高度集成化,以满足灵活多变的作战任务需求。将朝着以侦察、发射平台为基础,以导弹攻击、拦截为作战手段,以卫星实时通信、传输为信息保障,以智能指控为核心的机、弹、星、人集成化武器系统发展,真正成为立体化战场的多面手、战斗力的倍增器。
为适应作战运用的变化,美军《空军2025》报告所列今后数十年无人机的关键需求中明确将多任务平台列作战术/战略无人机的下一个发展方向。未来的无人机系统更强调高度集成化,以满足灵活多变的作战任务需求。将朝着以侦察、发射平台为基础,以导弹攻击、拦截为作战手段,以卫星实时通信、传输为信息保障,以智能指控为核心的机、弹、星、人集成化武器系统发展,真正成为立体化战场的多面手、战斗力的倍增器。
四、无人机行业民用化趋势
根据《美国陆军无人机系统路线图(2010-2035)》,无人机在军用领域的应用范围将进一步扩展至C3I指挥控制、空战、加油、空运等更多类型的作战任务,逐步对有人驾驶飞机形成替代。而在民用领域,随着对无人机应用价值认知程度的加深,无人机在遥感测绘、边海防、森林防火、管道巡线、警务执法等方面的应用已开始起步,并呈现出迅猛发展之势。据《中国无人机行业分析报告》预测,全球民用无人机的市场需求将以年均近30%的速度快速递增。
随着无人机产业的快速发展,及其在安防领域应用带来的优势预示着无人机在未来将有更好的发展。
1.1无人机的起源
什么是无人机呢?顾名思义就是没有人驾驶的飞机。如果用专业语言解释:无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器(20-100 公里空域),如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务,可以被看做是“空中机器人”。
无人机按技术角度,可分为:无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
无人机按应用领域,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,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
说到无人机,它最早是在20世纪20年代出现的,1914年第一次世界大战中有人研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的小型飞机。现代战争是推动无人机发展的基本动力。世界第一架无人机诞生于1917年,而无人机真正投入作战始于越南战争,主要用于战场侦察。
1.2无人机的发展与机遇
战争是无人机发展的头号牵引力,20 世纪末经历三大技术发展浪潮毫无疑问,无人机发展的初期是为了纯粹的军事用途:一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”,二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战;二战后无人机研发的中心出现在美国和以色列,用途延伸至战地侦察和情报搜集,无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场协助美军和以色列军队作战。正是由于无人机在侦查方面低成本、控制灵活、持续时间长的天然优势,各国军队相继投入大量经费研发无人机系统。
无人机技术在 20 世纪末经历了三次发展浪潮、真正进入了第一个“黄金时代”:
1)1990 年后,全球共有 30 多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统,代表机型有美国“猎人”、“先驱者”,以色列“侦察兵”、“先锋”等;
2)1993 年后,中高空长航时军用无人机得到迅速发展,以美国“蒂尔”无人机发展计划为代表,在波黑战争中大放异彩;
3)20 世纪末,旅团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现,其体积小、价格更低、机动性好,标志着无人机进入大规模应用时代。
早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题,而 20 世纪 80 年代以来现代技术的发展为无人机更高的飞行性能、更好的可靠性提供了条件,其中:
1)智能化:自主飞控技术、急剧攀升的计算机处理能力推动无人机向智能化发展,真正成为“会思考”的空中机器人;
2)高速带宽:高速宽带网数据链实现无人机组网和互相连通,无人机编组、空地装备联合成为可能;
3)更轻的材料和传感器:材料科学和微机电技术进一步减轻无人机平台重量、提高精确度;
4)更强的续航能力:电池续航能力的大幅上升,以及新能源技术赋予无人机更长的飞行时间。
由于军用无人机在”3D”(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下执行任务的显著优势以及灵活机动的特性,民用各行各业对无人机的应用也翘首以盼。但相比军用无人机近百年的发展历史,民用无人机在上世纪 80 年代军用无人机的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应用,各领域全面开花应用只有 10 余年时间。
日本的民用无人机开发较早:早在 1983 年雅马哈公司采用摩托车发动机,开发了一种用于喷洒农药的无人直升机,1989 年其成为实际首架成功用于试飞的无人直升机,2002 年 CERP 公司及发明一款 JAXA 多用途民用无人机;2003 年开始,耗时 3 年,岐阜工业协会先后开发了 4 代无人机产品,主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域;
美国 NASA 牵头成立世界级无人机应用中心:2003 年美国 NASA 成立世界级的无人机应用中心,专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。
近年美国国家海洋和大气管理局用无人机追踪热带风暴有关数据,借此完善飓风预警模型。2007 年森林大火肆虐时,美国宇航局使用“伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度,以及灾害的损失估算工作。2011 年墨西哥湾钻井平台爆炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监测和溢油处理等。
以色列也专门组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会,2008 年给予“苍鹭“无人机非军事任务执行证书,并与有关部门合作展开多种民用任务的试验飞行。
欧洲在 2006 年制定并即刻实施的“民用无人机发展路线图”,之后欧盟拟筹够一个泛欧民用无人机协调组织,为解决最关键的空中安全和适航问题提供帮助。
中国起步早,近年发展较快:中国上世纪 80 年代,就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些年,专为民用研制额”黔中“1 号无人机与 2010 年顺利首飞,2011 你那国产”蜜蜂“28 无人机,可全自主起飞、着陆、悬停和航路规划,能应用农业喷洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。
对于民用领域,无人机仅仅是一个飞行平台,其功能归根到底要通过机载系统中的任务载荷设备来完成。
和 To B 端各行各业无人机领域快速发展相比,近两年 To C 消费端航拍、娱乐等市场,受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降,可谓是爆发式发展。深圳大疆成立于 06 年,10 年仅几百万收入,13 年高达 8 亿元,14 年近 30 亿元。
1.3无人机的风险
面临技术障碍创新成为关键
无人机看上去虽然小巧,却有较高的技术门槛。在今天这个概念热炒、资本热捧的产业环境下,人们的注意力被融资秀、新品秀所吸引,技术创新的重要性正在被忽略。而无数次的经验证明,随着洗牌即将来临、市场泡沫破灭,真正能够在市场上屹立不倒的企业永远是具备技术创新能力的企业,创新是企业发展的不竭动力,创新也是无人机市场从起步走向成熟,从“红海”飞向“蓝海”的关键所在。
据了解,目前国内很多企业习惯了跟随和模仿,不下功夫进行产品创新,在目前资本热捧的市场环境下,很多企业都将重心放在了融资、抢风口、造概念上,市场正在陷入同质化竞争,甚至一些本身没有技术积累的企业,也快速进入这一领域,依靠简单的模仿就将产品推向市场。
对于刚刚起步的无人机市场而言,如何在产业链尚未完善、监管政策正在落地、消费需求尚未爆发的多重挑战下,飞离“红海”?无疑是技术创新。便携性、操控性是决定用户能否正常使用与获得良好体验的关键。未来,随着无人机技术的进一步成熟,以及消费者需求的日益增长,无人机的操控将不断简化,直到真正实现“傻瓜式”操作。同时,随着体感技术的发展,未来的无人机还有可能实现体感操控,而随心而动的“意念操控”也有望成为现实【http://www.camda.cn/html/43603.html】。
与无人机便携性、操控性一起提升的,还有无人机的智能化水平。为了不断提升用户体验,无人机的功能将日渐强大,向着智能化的方向迈进。今天我们使用的是智能手机,未来我们也许能够用上智能无人机。或许未来,我们将不再区分到底哪个是智能手机、哪个是智能无人机,它们已经成为能上天能入地的超级终端。
因此,对于企业来说,创新就是为了做出卓越的产品,踏踏实实地创造价值。那么,如何根据实际需要,推出创新型的无人机产品?如何依靠技术突破进入细分市场?都是业界应该思考的问题。可以预见,只有根据自身特点,展开持续的技术创新,才有可能在竞争异常激烈的市场中打造差异化的竞争力,并最终脱颖而出,成为市场上的“独角兽”。
安全隐患尚存监管亟待加强
一直以来,安全都是无人机市场的热点话题。无人机坠机砸伤路人、无人机逼停飞机等新闻报道屡见不鲜。作为一款飞行器,无人机的安全显得尤为重要。只有无人机质量得到保障,空中飞行得到合理监管,无人机市场才能实现有序健康规模化发展。
“一言不合就炸机”,这是网友对于无人机的调侃。虽然这句话比较夸张,但是却在某种程度上反映了当前消费级无人机产品安全性的现状。无人机“炸机”指的并不是爆炸,而是无人机的坠机。相信很多用户都有过类似体验,购买的无人机经常会在飞行过程中不受控制而坠落。如果是在空旷的户外,这种坠落一般不会带来什么严重后果,最多是机器摔坏了,而如果是在人口密集的城市,这样的坠机就可能造成人身安全和财产的损害。
前不久,一则新闻报道称,一辆在高速路上行驶的货车被从天而降的无人机砸中,货车挡风玻璃破裂,司机受伤。事实上,随着越来越多的无人机上天,无人机坠落伤人事件的数量也在不断上升。而这些事件的发生,必然会影响消费者对于无人机产品的认知,在安全性无法得到保证的情况下,更多的消费者不愿意购买或轻易使用无人机。
另外,无人机干扰飞行安全的事件在全球也屡有发生。英国空管局的数据显示,英国一共有超过200万架无人机在飞行。目前法律要求无人机飞行高度不能超过122米,并且要远离飞机和机场。但在过去6个月里,发生了23起有惊无险的无人机威胁客机安全的事件。这些事件的发生,促使英国开始重视无人机对公众安全造成的可能性威胁。
政策问题还不完善
在我国,为了进一步完善民用无人机驾驶员监管体系,今年7月11日,中国民用航空局飞行标准司下发了《民用无人机驾驶员管理规定》(AC-61-FS-2016-20R1),对无人机和无人机驾照的分类进行了最新规定,无人机和无人机驾驶员证照按照飞行器重量分为了9个级别。此项规定的推出,意味着今后我国的无人机驾驶员合格证将同汽车驾驶员合格证一样分级管理。按照规定,空机重量低于4kg的第Ⅰ、Ⅱ类无人机无须证照管理,而一些工业无人机的驾驶员则需要学习和考试。
业内人士指出,新技术和新产品在应用之初都会面临安全性问题,而要想提升无人机的安全性,一方面无人机厂商需要进一步优化产品,增强无人机的操控性和飞行的稳定性,降低无人机失控的概率;另一方面,政府层面也要不断建立健全法律法规,通过完善机制强化监管,来逐步规范无人机的研发、生产与市场应用。
关于无人机的简介
对于本文的选题《无人机行业的机遇与挑战》,首先需要了解的就是“什么是无人机”。而对于现今日益火热的无人机市场来说,“无人机”这一概念也日益模糊,几乎与“航模”或是“四轴飞行器”这些概念混为一谈。所以我觉得有必要在问头先搞清楚“无人机”这一概念的具体所指。
无人驾驶飞机简称“无人机”,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。从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机 、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
——《百度百科》
首先,无人机就是无人驾驶的飞行器,而就在几年前,大家印象中的无人机都还是军用的用来侦查的固定翼飞机,诸如美国的“全球鹰”之类,高度智能化、超远航程、超高巡航速度,以及军事用途带来的一丝神秘感构成为了无人机这一概念在大众心目中的所有印象。而那些年,还有另一种共轴反桨的小型飞行器,被广泛称之为“航模”,因为小而慢,相对安全且操作简单,而成为了玩具市场和业余航拍市场的主力军。而这篇文章主要讲述的,是在前几年还极为小众的航模爱好者圈中才可以见到的,多旋翼无人机。虽然现在他已经广泛出现在航模爱好者、摄影爱好者、航拍爱好者的背包里,但其实相对于前面说的固定翼和共轴反桨直升机,多旋翼的操控难度是最大的。
二、关于四轴飞行器
固定翼飞行器是自稳定系统,在固定翼升空、助推发动机稳定工作之后,不需要额外的控制,固定翼飞行器可以自行排除气流的干扰保持稳定。此外对于飞控来说,固定翼是完整驱动系统,即除失速情况外,在任何姿态下均可以调整到任何姿态,并且保持住该姿态。而直升机是不稳定系统,升空后如果不施加控制,无法抵挡气流干扰。不过直升机也是完整驱动系统,可以自由调整姿态。这是因为直升机的桨面不但可以产生相对机身向上的推力,也可以产生相对机身向下的推力,且直升机没有失速的问题,任何时候都能调整姿态,所以直升机虽然不稳定、很难控制好,但是姿态翻了的时候完全可以控制回到正常的姿态。而多旋翼既是不稳定系统,也不是完整驱动系统(或者叫欠驱动系统)。它的桨只能产生相对机身向上的升力。所以它不稳定、很难控制好,飞行器姿态出现问题后基本没办法控制回来,很多时候就坠机了。
2010年,法国Parrot公司发布了四旋翼飞行器AR.Drone。作为一个高科技玩具,它的性能非常优秀:轻便、灵活、安全、控制简单,还能通过传感器悬停,用WIFI传送相机图像到手机上。
自此之后,四旋翼飞行器受到的关注度迅速提升,成为了新的商业焦点。
要讨论四轴无人机的市场,就不得不提及DJI(大疆)。2004年,还在上大四的汪滔开始做直升机的自动控制器,当时商用的MEMS惯性导航系统已经比较成熟了。经过几年的研发,在2008年做出了一套相当稳定的直升机自动控制器,还在汶川地震中参与了救灾勘测活动。2009年,汪滔带着自己的直升机在珠峰地区进行测试飞行,这是人类历史上第一次让无人飞行器在高海拔地区飞行。 早年,D大疆专注在直升机自动控制器上。不过在2010年,AR.Drone的成功让大疆也开始考虑四轴飞行器产品。2012年DJI大疆相继推出了三个系列的多旋翼飞行器系统。当时,在AR.Drone的引领下,全球范围内都有一股将四旋翼商业化的热潮,DJI只是众多小四旋翼公司中稍微出众的一个。
三、民用四轴飞行器的行业现状
当新技术产生的时候,人们总是充满希望用这些技术赶快赚钱,但是很多技术如果找不到合适的应用,就会流于衰败的命运。2012年的时候,研发四旋翼产品的人们在热情之余也存有一丝迷茫:四旋翼飞行器是很好玩,但是它除了作为玩具之外,还有什么价值呢?
我认为,当前四轴无人机的应用主要有两个方向:航拍、以及其他。
就像AR.Drone被定义成玩具一样,早期的很多四轴无人机也被人定义成玩具、航模。。随着大疆Phantom的推出,四旋翼飞行器市场的形势发生了巨大的变化。Phantom控制简便,新手学习多半个小时就可以自由飞行,而且尺寸大的多,抗风性更好,还具有内置GPS导航功能,可以在户外很大的范围内飞行。更重要的是,当时利用GoPro运动相机拍摄极限运动已经成为欧美国家的时尚,而Phantom提供了挂载GoPro的连接架,让用GoPro相机的人们有了从天空向下的拍摄视角。特别地,与传统的飞机和直升机航拍不同,多旋翼系统小巧灵活,能让拍摄者自由地控制角度和距离。就像iPhone重新定义了手机一样,我们也可以毫不夸张地说Phantom+GoPro重新定义了航拍,也重新定义了相机。Phantom使得四轴无人机开始风靡民用航拍领域,成为“会飞的相机”。
现今,无人机已经开始走进越来越多航拍爱好者和摄影爱好者的视野中,也有越来越多的厂家开始在这一领域投入精力,并开发出了很多类似的产品。
乔布斯说过:“People don't know what they want until you show it to them.”两年前,当四旋翼无人机还处在玩具阶段的时候,没有人知道它能用来干什么。而现在,当成千上万的四旋翼飞行器在我们四周盘旋的时候,成千上万的新想法也随之起飞了。随着亚马逊、京东、顺丰这些公司相继进行多旋翼飞行器测试送快递,随着媒体不断报道哪个国家的谁谁谁又用四旋翼飞行器做了啥啥啥应用,诸如送快递、输电线路勘测、野生动物保护、安防监控之类的想法似乎都已经不是新鲜名词了。
四旋翼飞行器的市场似乎变得很大。人们热切地提出各种各样的想法。每天都有人来说无人机能不能用来作啥啥啥,大部分想法通常是不切实际的,因为人们通常不理解四旋翼飞行器和直升机以及固定翼的区别,不明白什么样的应用应该用什么样的飞行器,这就是为什么开头我要花巨大的篇幅来解释无人机的分类。
比如说,勘测稻田这个事情,显然是固定翼更合适,因为它飞行半径大,续航时间长。而勘测温室里的植物,显然是四旋翼更合适,因为它尺寸小、灵活、运动更自由。
想必当人们更加了解三类飞行器的优缺点之后,更多的公司进入各种飞行器行业,更多的飞行器被制造出来,更多的想法也会被创造出来,这样更大的市场也会形成。
另一方面,无人机市场目前还面临一些问题,其中最主要的可能就是法律的限制,以及飞手培训和考核的缺失。
目前我国的民用航空和通用航空领域的发展程度其实比欧美落后很多。美国早在很多年以前,就已经将500米以下的E级空域完全开放给载人或不载人的民用飞行器。而我国至今没能实现任何程度的开放空域。而随着越来越多的厂商投入无人机市场,参差不齐的质量也使得无人机的危险性增高,炸机、撞机时有发生。甚至使得部分地方政府机构视其为眼中钉肉中刺,出台各种各样的条款来限制其飞行。以至于法律条款的不健全成为了无人机市场发展面临的最大问题。
而无人机的高度智能化,也使得飞手的门槛几近于无,达到了“是个人都能开无人机”的地步。没有任何规范的飞手们也使得无人机的潜在风险进一步提高。
相信随着时间的推移,这些法律问题会逐渐得到解决,飞手的规范也会逐步建立起来。毕竟汽车发明之初,规定汽车不能比马车快的法律也曾存在过。
四、对于无人机市场的一点前瞻
在可预见的未来,无人机行业会逐步壮大,我们今天产生的很多想法都会实现,未来出现的更多想法也会逐步被实现,利用无人机的应用越来越多,无人机将会变成我们生活不可或缺的部分。
但是,三种形态的占有率会在不同时期有所不同。我认为四轴无人机的市场很可能会在市场趋于成熟时萎缩,因为它续航时间短,载重量小,还像蚊子一样嗡嗡叫,不合适大多数我们想实现的应用(比如运快递)。现在人们觉得可以用四轴送快递或者干这个干那个,完全只是因为四轴的火爆蒙住了很多使用者的双眼。
如果有人设计了眸中利用固定翼送快递的方案,显然能送更多的东西,更省电,也更安静,那么很可能人们主要会研究用固定翼送快递。人们暂时只是被成熟的四旋翼解决方案冲昏了头脑,以为四旋翼无所不能,但这种看法是不完整的。
无人机市场现在才刚刚起步,由于过于火爆,很多人会看不见四轴飞行器的局限之处,这一点与VR的现状极为相似,而未来市场趋于成熟之后,不同类型的飞行器会在更加细分的市场下发挥更适合自己形态的作用。而四轴飞行器最适合的,可能就是低空领域的航拍了。
在科技圈有一句话,极客人生只需三件法宝:无人机、VR、平衡车。可见无人机已成为科技界的新宠儿。无论是进行空中航拍,还是求婚送钻戒,使用无人机都显得无比高大上,满满的黑科技。如今,无人机已经进入民用化时代,可能在未来,无人机会比汽车还普及。
2016年9月8日,iiMedia Research(艾媒咨询)发布《2016年中国无人机行业研究报告》。报告显示,2015年中国民用消费级无人机市场规模约为8亿元,预计2016年可达32亿元。2019年,中国消费级无人机市场规模或将超过240亿元,未来市场容量十分可观。从 2013 年到 2015 年间,全球民用无人机的销量依次为 15 万、37.8 万、57 万架,其中更为关键数据是是专业级无人机的数量达到了消费级无人机的两倍左右。在我们的印象中中,小型民用无人机进入大众的视野大概是在2013年左右,随着消费级无人机市场的快速发展,一大批企业及相关行业都开始快速成长。
可能大部分人都把无人机当做是现代的新发明,但它们的发展历史远比我们想象的要长,和其他一些高新技术一样,无人机技术起源于军事。
1902年12月7日莱特兄弟驾着“飞行者一号”飞过北卡罗来纳州基蒂霍克的沙丘,人类动力航空史拉开了序幕。不过直到一战末期,动力飞行器仍然还只是处于实验阶段,但就是在这种情况下,1917年彼得库伯和艾尔姆斯皮里发明了第一台自动陀螺稳定仪,该装置可以帮助飞机在飞行时保持平直向前,无人飞行从此诞生了。世界上第一架无人飞行载具(UAV)是用无线电波来控制的,由美国海军将一架柯蒂斯N-9式教练机改装而来。而1935年以前,无人机起飞后都无法回到原点,直到英国研制出“蜂后”,无人机得以返回起飞点,这很大程度上使无人机变得更加实用。1951年瑞安飞机公司制造出了世界上第一种喷气动力无人机“火蜂”的原型XQ-2,四年后实现了首飞,之后便被美国空军率先装备,用来收集情报和监听无线信号。
20世纪90年代,海湾战争的爆发促使军用无人机加速发展,至20世纪末,军用无人机呈现全面而旺盛的需求。而民用无人机则是随军用无人机技术的外溢效应而发展,在世界上,民用无人机在上世纪80年代就开始尝试应用,日本的民用无人机开发较早,而美国自本世纪以来,开始较大范围应用。我国民用无人机应用起步较早,上世纪80年代,就将基于军用技术开发的无人机用于各种民用途径。而近年来随着互联网和移动终端的兴起,也使得无人机相关技术迅速发展,如芯片技术、电池技术、导航技术、定位技术以及通讯技术等。技术的成熟以及成本的大幅下降,使得民用无人机快速发展。
2015年,民用无人机市场爆发,大量企业进入民用无人机行业,民用无人机进入普及时代,而这一年也被大多数人作为民用无人机的发展元年。而新兴的民用无人机企业中最具代表性的就是深圳大疆,这家成立于2006年的一家创业公司,现在已经成长为全球领先的无人飞行器控制系统及解决方案的研发和生产商,占据着全球消费级无人机市场70%的份额,可以说是消费级无人机市场的龙头企业。大疆在核心零部件方面实现自主研发,掌握了领先全球的核心技术,也就拥有了较强的产业定价能力。
除了大疆之外,还有几家具有带表性的无人机企业值得一说。
亿航智能——围绕消费级无人机市场,致力打造大众级别的无人机产品,其在操控体验上取得较好的效果。亿航自主研发通讯图传硬件与手机导航操控系统,当前系统可实现智能手机APP控制,有效降低大众对无人机的操作门槛。而且亿航还将自己的无人机产品与VR眼睛融合,实现无人机拍摄画面的同步观看。
除了技术创新外,2015年6月,亿航还与百度外卖合作,成功试水无人机送餐服务,实现餐饮O2O与无人机结合的商业应用尝试。不过由于无人机技术累计方面与行业领先水平仍有差距,所以发展受到制约。
零度智能——2015年1月,国内无线鼠标龙头企业雷柏科技出资5000万控股零度智能飞行器有限公司,正式进军无人机市场,之后雷柏科技又与腾讯合作推出空影无人机。有雷柏科技在无线传输技术领域的技术积累以及其在供应链、产能、品控方面的多年经验,以及腾讯在社交方面的强大优势,零度智能的未来还是非常值得期待的。
科比特——从事专业多旋翼无人机系统研发、生产、销售和服务的高新企业。在研发实力以及技术积累方面均处于行业领先地位。拥有多项无人机技术专利,其在2016年4月发布的氢燃料电池工业级无人机,续航时间为4小时以上,很大程度上解决了无人机的续航时间短这个一直制约无人机发展的因素。在当今寡头垄断的无人机行业,科比特一直致力于工业级无人机领域,对行业的认知使其有很大的发展空间。
安云电子——2012年成立,致力于无人机的研究开发生产及销售,深耕无人机行业多年,使其有着深厚的基础。自主研发的无人机飞控系统处于国内领先水平,也是其与其他企业竞争的强大资本。
综上所诉,无人机行业发展现状良好,而在未来,凭借其自身种种优秀特点以及外部市场、社会、政策等条件的促进,无人机行业的前路充满机遇,前景十分乐观。
无人机自身优良的特性为其带来机遇和市场:
1.易用性:随着民用无人机行业的起步发展、民用无人机市场爆发,无人机的使用门槛逐步降低,普通人只需经过简单的学习,便可操作无人机完成各类工作。同时,民用无人机体积小,重量轻,便于携带,组装后直接使用,十分方便。根据IDC的预测,2016年,无人机市场规模预计达到39万元。无人机走入寻常百姓家中,将收到热烈追捧。
2.安全性:无人机有着小巧的体型,隐蔽性强,抗干扰能力强,不仅受到平民百姓的喜爱,在军事、医疗救灾方面,也依然保持着不可替代的地位。2013年6月23日,陕西渭河宝鸡峡水库开闸泄洪,造成下游16人被困河道。消防人员20分钟救出7人后,一股强大水流冲来,导致一男子被激流冲走身亡。事后,无人机技术人员称:“如果能够直接利用无人机牵引绳索到达事发地,将绳索固定到受困人员身上,并拉回岸边,就可成功实施救援”。这样的事例还有很多,催促着更多无人机投入各行各业的使用。
3.可操作性:无人机经由技术人员远程操控,在各种恶劣条件下完成危险任务,而无需担心驾驶人员的安全,这使得军事探测,商业运输有了新的手段。2013年,亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯表示,亚马逊正在计划使用无人机提供送货服务,无人机可以在用户下订单后的30分钟内,直接从亚马逊庞大的物流中心网络中提货,送到用户的家门口。而在北京,也出现了无人机送蛋糕的事例。在未来,无人机因为其卓越的可操作性,可能会越来越多的投入到商业使用中,为人们提供方便。
4.技术提升空间大:无人机的核心组成是飞控技术和动力系统,目前,国内飞控技术正在像开源方向发展,各类开源平台上可提供整套方案,方便企业进行学习和二次开发。而动力系统方面预计在近几年内,也将实现大的提升,无人机续航时间将提升4-12小时。随着无人机技术的不断提升和革新,无人机行业市场将进一步发展,无人机应用领域将进一步扩展。
外部因素同样促进着无人机行业的发展:
1.政策有利:中国制造2025年中,对无人机行业做了规划和支持,2015年底出台的《轻小型无人机运行(试行)规定》则对无人机的使用进行了进一步的规划和要求,其中细致规定了无人机飞行区域、飞行前准备、操作方式要求、运行要求、管理方式等。相关政策的出台支持了无人机的普及,健全的政策将使得无人机的使用更加普遍化、日常化。相信在未来的某一天,无人机会比汽车更加普及。
2.民众消费能力上升,无人机成本下降:随着经济不断发展,人均可支配收入不断增高,民众消费水平上升,消费能力增强。相对的,由于技术不断革新和市场的有利竞争,无人机企业生产规模化,无人机成本不断下降。无人机的价格相比历年不断走低。目前,市场上无人机价格平均只用几千元,最便宜的甚至只需几百元便可买到。无人机不再是有钱人的高科技玩具,随着人民购买力和需求量的上升,无人机行业前景依然良好。
3.社会广受热议:近年来,在各类电影、电视剧中,也不乏无人机的身影,部分影片中无人机甚至占据了关键地位,知名的有《无人机》、《生死狙击》、《绝密飞行》等等。这些影片引起了观影人堆无人机的热烈讨论,使得无人机在群众间更加普及,无人机在未来的应用发展也受到了更多的瞩目。越来越多的人们开始了解无人机。谈到无人机,人们不再像以前一样不屑一顾或丝毫不解,而是慢慢对它们有了期待,这又促进着无人机市场进一步扩展。
4.产业链的完善:无人机产业链包括无人机研发、零部件制造、系统开发、整机组装、销售、售后服务等。随着无人机的产品成熟和市场需求增加,无人机行业的产业链也将进一步完善,逐步走向行业的成熟期。目前,越来越多新兴公司开始投入生产、开发无人机,在产业链各个结点进行工作。产业链的完善将促进无人机生产规模化,市场化,促进市场的竞争,在一定程度上,也将促进更多更新、更好产品的创新开发。
无人机行业想要迅速发展不断普及,不仅要抓住以上的诸多机遇,同时也面临着不少挑战。
来自内部的挑战主要与无人机自身特点有关:
1.续航技术难以突破:我们知道现在消费级无人机有一个通病就是电池寿命问题,其使用的电动机一般用电池驱动,缺乏足够的动力,难以保持飞行超过1小时,甚至有的只能飞行不到20分钟,而这种短续航的特点使其在运输、农业、林业方面能提供的作用和用途十分有限,难以满足消费者的需求,降低了其竞争力。科学家正在试图研究并生产出更高效更强力的电池,但目前并没有更先进的技术投入使用,因此这成为当下无人机技术最大的颈瓶。
2.天气和地形因素成为阻碍:当今的无人机技术难以使其在多种天气和不同地形地势下完成工作,当天气不佳时,无人机难以抵抗风雨对其的阻碍,尤其其防碰撞技术并未成熟,一旦发生撞击,有很大几率使其损毁,造成巨大的损失,因此无人机对其工作天气有非常大的要求;同时无人机也对地形地势有这非常强的依赖,现在无人机的通信导航技术主要依赖与GPS,而GPS在如丛林、湿地这样的特殊地形,效率非常低,因此在这种特殊环境下,无人机很难完成工作,甚至可能出现失联、失控状况,而为了解决这样的问题,仍需开发出一些额外的技术,如为其GPS提供备份等,目前仍属于无人机行业的技术难点和挑战。
3.控制系统仍不健全:控制系统用于管理无人机在面临不同突发情况的应对,现在无人机仍需地面人员对其进行指挥和操作,然而因为控制系统技术的不成熟,当今无人机在工作过程中易受干扰,这使地面人员对其的管理易受阻碍,难以快速应对突发情况;而且现在主流民用无人机都不具有防火墙,非常容易被人恶意劫持,如美国黑客Samy Kamkar就设计了一款无人机——SkyJack,其可通过无线信号入侵其他无人机,能对其他无人机进行破坏和对控制系统的接管。因此无人机控制系统的不成熟也给无人机行业带来挑战。
4.安全性问题日益突出:随着无人机在各行各业的广泛运用,其安全性问题也逐渐浮现在公众面前。2013年秋季,美国一架电视台抓拍比赛画面的无人机从高空坠落砸向观战看台,导致多人受伤;2014年7月,一架无人机与一架空客A320在伦敦擦肩而过,险些造成重大安全事故;2015年7月,深圳福田一架无人机从高空坠落,砸坏路边车辆,险些造成人员伤亡。这些安全性事故随着无人机的普及而越来越频繁地发生,如何确保无人机在运行中的安全问题,已然成为无人机行业面临的重大挑战。
与此同时,无人机行业还面临着严峻的外部挑战:
1.国家政策的不完善:上文机遇部分提到,国家从2009年起就开始出台无人机监管政策,在2015年底出台了《轻小型无人机运行(试行)规定》,但是这些政策都尚不完善,仍处于起步阶段。从2009年至今无人机虽然进入持证飞行阶段,但是法律法规和监管执行并未完善化和正规化,使其在实际申请操作上模糊不清;与此同时,世界各国对于无人机的政策都仍处于完善阶段,如美国也仅仅公布了无人机商转管理办法草案,还有待最终定案,因此中国难以找到参考标准进行模仿和学习。由于政策的模糊,无人机行业的各大企业不敢迈大步子前进,发展相对拘谨,在一定程度上成为无人机行业高速发展路上的阻碍。
2.竞争日益激烈:上文提及到,国内电子产业链成熟,生产材料完全能满足企业规模化生产,且传感器成本下降,这一切造成无人机的生产成本大幅下降。因此除了大疆创新这样的传统无人机行业巨头外,又有新兴势力想要进军无人机行业分一杯羹。如近年来,百度、腾讯、阿里巴巴、小米、京东等多家巨头目标瞄准了无人机行业,通过合作或自主研发等方式试图进入无人机市场:支付宝于今年6月29日上线了一键呼叫无人机植保服务;京东于6月8号宣布正式开始通过无人机进行实地送货;小米于5月25日发布视频拍摄无人机产品……这些巨头的加入无疑加剧了无人机市场的竞争,一场价格战即将打响,然而面对这些巨头的冲击,传统无人机企业恐遭重创。
3.市场流向的担忧:当今世界总体稳定,但局部地区动荡不安,恐怖主义猖狂,无人机行业的兴起,在一方面便利了人们的生活,但是另一方面,一旦流入恐怖分子之手,也必将为社会带来不安定因素。据美国媒体报道,在美国与墨西哥边境,已有毒枭运用无人机走私毒品,这种手段难以被侦查和监管;2014年9月,一名德国海盗党成员操纵无人机使之坠毁于德国总统默克尔身前表达抗议,引起了公众对无人机袭击事件的担忧。因此,如何确保无人机行业的市场流向也逐渐成为一大挑战。
“这是最美好的时代,这是最糟糕的时代...我们面前应有尽有,我们面前一无所有。”查尔斯狄更斯在《双城记》的开头这样写那个各种思潮涌现的动荡时代,人们在社会变革中或彷徨,或惊讶,获喜悦。今天的我们同样处在一个各种高新技术层出不穷的“动荡年代”,有人惊艳于人工智能强大的同时,有人却在担忧可能被人工智能主宰的命运;有人利用互联网造福亿万人民的同时,有人却在散布恐怖主义。无人机成长在这个充满矛盾的年代,同样面临着各种各样的机遇与挑战。无论是无人机制造商还是行业标准制定者,只要怀着一颗敬畏自然,敬畏生命的心,便可在这条机遇与挑战并存的路上越走越远。
民用无人机概况
1914年一战仍然如火如荼地进行着,英军的两位将领卡德尔和皮切尔提出一种飞机的设想——期冀能让飞机在无人驾驶的情况下,用无线电遥控它飞行,向目标投递炸弹,这便是世界上最早的有关无人机的假设。科技水平的限制使得无人机的实现遥遥无期,渐渐的,进入1927年,在一战结束的十年后,飞机设计师杰哈德成功带领小组实现了无人机的设想,第一代真正意义上的无人机“喉”式单翼无人机问世。再经历了二战,直到海湾战争时期,无人机技术真正成熟,得以大放异彩,而世界格局的改变在推进这一侦察武器不断进步的同时,无人机也渐渐开始产生分支,不止用于军事,也用于民用,它的造型改变成更加小巧,可以垂直起降的四轴驱动式。90年代早期问世的draganflyer,搭载稳定航拍视频系统,将无人机民用的可能性带入了大众的视线。
再到2006年,真正影响世界民用无人机领域的大疆公司成立,先后推出了phantom系列无人机。2009年,3DRobotics无人机公司成立,在2014年推出的X8+四轴飞行器使他们名声大噪,渐渐成长为无人机领域的佼佼者。来到眼前的2015年,无人机领域飞速发展,广泛受到大众重视的一年,在各个运营商大力扶持的状态下,民用无人机真正成长为贴近你我现实生活的一种可能性,美国正是在这一年正式成立无人机相关注册的法案,而中国这块巨大的尚未被挖掘的宝地也开始慢慢苏醒。
近几年在中国,无人机的曝光率不断提高,成了快递,求婚,自拍等等的神器,仅2014年,从事民用无人机的事业单位就已超过两百家,民用无人机领域的迅速崛起,无异来源于三点:产业链的完善,成本的减少以及技术的成熟。在过去,无人机早已是军事领域的宠儿,在2014年的无人系统国际协会会议上,蒂尔集团预测未来全球无人机及无人航空领域的花费将翻番,研发投入将从2014年的19亿美元增至2023年的40亿美元,采办费用将从33亿美元增至70亿美元,更大的需求意味着更大的市场及可能性,而且在这次会议预测中,蒂尔集团尚未考量到民用无人机的巨大可能性,但近两年的市场表明了这一领域巨大活力在于,以往民用领域无人机更多涉及科研专业级所用,但是现如今民用无人机尤其是多轴式无人机,其成本的急剧降低,技术的不断完善,使得大众愿意去接受这一消费点,商业节目像《爸爸去哪儿》,又或者新闻中经常出现的某某某无人机求婚成功等信息又加热了民用无人机这一消费点的热度,一时之间,它变得不再是遥远的军事概念,而变成街头巷尾炙手可热的消费新宠。同时真实使用情况证明,民用无人机的航拍性能是极佳的,在空中拍摄视角极大,细节清晰,创意性十足,网络分享平台也完善,而价格只是一部中端手机的价位,这无疑非常诱惑。
另一方面,除开消费级无人机领域,专业级无人机也蕴藏着巨大的市场利益。前不久刚刚结束的双十一,京东M系列无人机携带着客户的包裹,从西安市长安区西樊村的上空一米高处,将快递投抛到当地快递员的手中。截至目前,京东无人机已完成了近万里的飞行,总时长达一万分钟,飞行架次超过了一千次,此类快递无人机对于解决农村送快递最后一公里难题起到了奇效,在不断完善航线规划,自主躲避后,想必无人机可以极大改善中国快递方面人力短缺的状况。而这只是专业级无人机的一方面--智能物流,其他方面还有网络覆盖,农林植保,动物保护。谷歌与facebook现今已有合作项目,意在使用无人机来为贫困偏远地区搭构成本更加便宜,机动性更高的网络服务。而据网络资料可得,农林植保方面在中国的市场规模,初步预算将达到150亿元。动物保护方面,未来的市场前景也非常好。同时,民用无人机应用领域的可能性还很大,正如互联网+一般,并无硬性定性,这一切都决定了民用无人机的巨大市场潜力。
由中国产业信息网统计,2014年全球消费级民用无人机销量达到25.2万架,专业级无人机达到12.6万架,《2015-2020年中国无人机行业市场调查研究与投资战略规划分析报告》预测,2015年全球无人机销量将达到消费级38万架,专业级19万架的成绩。 民用无人机需求量与日俱增,市场的未来是一片光明。
但同时市场接受检验,拓展相关领域还需一段时间,这其中也暴露出一些尚待解决的问题。
中国民用无人机领域起步比其他国家较晚,但是进步速度快,资源利用有效,制造产业以及元配件都比其他国家来的更好,或者说更加便捷,尤其在深圳,所需硬件都可以很方便地采购到,很多企业从基础代工开始科研创新,这条路走得也非常快和高效,创建了中国消费无人机市场的大好局面,据统计,现在中国消费无人机的市场份额占据全球的70%,我国民用无人机需求总额将由2013年0.5亿美元增至2022年2.8亿美元,需求总额将达到14亿美元,约占十年无人机需求总额的10.4%,十年复合增长21%。
但在同时,因为这是一块新崛起的产业,中国的民用无人机监管体系尚不健全,要如何贴合本国国情,将无人机领域融入现有的航空空域管理体制是一个问题。现如今中国对于低空监管尚还处在模糊不清的阶段,2009年下达的《民用无人机空中交通管理方法》,规定“组织实施民用无人机活动的单位和个人应当按照《通用航空飞行管制条例》等规定申请划设和使用空域,接受飞行活动管理和空中交通服务”,2013年民航局又对无人机严格划分了种类,将监管进一步细致化,2014年成立相关协会进行管理,可以看见中国在对于民用无人机领域的监管划归在不断努力,但是仍不够力度以及精细,其间的一些参杂着的问题仍待解决。
同时对于无人机操作人员的行为规范要求也尚未健全完善,现在仍存在着民用无人机因为操作不当导致伤害他人,或者损坏他人财务的事例存在。虽然技术的不断革新意味着无人机的操作趋近于简单化,但是究竟操作无人机的人需要满足什么要求,是否需要对不同型号民用无人机进行不同的监管,独立制作的无人机又该在这其中扮演什么样的角色,以及出现事故后,相应的处理措施是什么,这些也都需要时间和现实的考量,如何将民用无人机正确引导入社会服务范畴,是我们需要一直关注的问题。
而在民用无人机大热的同时,也伴随着一个同样引起重视的问题出现——个人隐私。因为无人机航拍的视角大,清晰度高,而所需操作空间大,那么随之而来的问题便是,在公共场合,别人不知情的情况下,无人机的航拍是否有涉及侵犯他人隐私,而这一块的监管更需要加大重视,由此引发的伦理问题,更待人们去解决。
总的来说,中国无人机领域虽然还有许多问题尚待解决,但是产业链的优势使得我们拥有更多的机会去拓宽市场,中国民用无人机的未来是好的。
以上是关于民用无人机市场及其存在问题的简述,无人机领域将面临怎么样的机遇和挑战,我们将通过实例分析,给出结果。
二、大疆——商用无人机行业领跑者
在无人机领域里,有一家中国公司是我们绝对不能够忽略的,这家公司正是来自中国深圳的大疆创新科技有限公司,初涉无人机领域的朋友可能对大疆不太了解,但你要知道,大疆公司是无人机领域绝对霸主级别的存在,据路透社的统计数据,大疆公司在全球第一科技强国美国的消费级无人机市场的份额高达47%,远远领先排名第二的3D Robotics。而在全球的商用无人机市场,大疆公司的市场份额更是高达70%,现在的大疆就好比科技界的一颗明珠,闪耀着璀璨的光芒,美国的各大媒体对大疆公司推崇备至,2014年,《福布斯》曾将大疆的创始人汪涛置于封面,《经济学人》《时代》等著名杂志,也都使用了“杰出的科技产品”等字眼来形容大疆,可以说大疆公司甚至能够和苹果公司相提并论,引导了整个无人机领域的发展和潮流,你可能从网络或电视了解过大疆无人机应用在现实生活的例子,比如,汪峰向章子怡求婚,用无人机送来了一枚鸽子蛋大的钻戒;如果你喜欢看美剧的话,你会发现很多美剧中都有大疆无人机的身影,比如《权利的游戏》《神盾局特工》等,在各种灾害救援现场,也会有大疆无人机的影子。大疆可以说是这一领域盘古一样的存在,正是大疆开创了无人机的商用市场,大疆的技术积累使得大疆在未来几年,很可能会继续保持统治的地位,其他无人机厂商只能是望其项背。
那么,大疆公司是如何一步一步成为无人机市场的霸主呢?如果要回答这个问题,我们必须先介绍它的创始人汪涛。汪涛,毕业于香港科技大学电子与计算机工程学系,汪涛与无人机的不解之缘始于他在本科求学期间,他的本科毕业设计题目就是无人驾驶直升机飞控系统,为了开发这一套无人驾驶直升机飞控系统,他很多时候都要熬夜到凌晨5点,但是,天不遂人愿,这个本科设计几乎是一个失败的产品,因为这套系统的悬停功能在班级展示前一晚出了问题,最后只能是草草收尾。虽然最后的开发并没有成功,但是这也开创了汪涛的无人机之路,同时,在香港科技大学机器人技术教授李泽湘的极力引荐下,汪涛顺利的读上了研究生,继续深造,这也使他完成了在无人机领域创业所需要的早期的技术和知识储备。
汪涛的创业之路始于大学宿舍,2006年,汪涛和两个创业伙伴来到了深圳,租下了一套公寓,正式开启了创业之路,随后大疆向中国高校和国有电力公司等客户售出了价值6000美元的零部件,赚到了他们的第一桶金,汪涛回忆说,当时的想法很简单,就是能养活一个10到20人的团队就行,而随后发生的事情使得这一想法也变成了奢望,由于大疆的产品在专业无人机领域里没有竞争力,而又没有集中资源打开商用市场,大疆公司的收入便与日俱减,同时,据早期的成员透露,汪涛的性格非常强势,在股权分配上非常小气,导致了团队成员接二连三的离去,只有少数几个人留了下来,这段时期也是大疆最为困难的时期,尽管汪涛将自己的奖学金也投入到了研究和创业之中,但这笔钱对于一个团队的运作来说远远不够,对于庞大的资金缺口来说,只是杯水车薪而已,幸运的是,在这最困难的时刻,他的亲朋好友,并没有放弃他,汪涛家族的世交陆迪向他们投资了9万美元,汪涛的中学好友谢加,更是卖了房产来投资大疆公司,这笔钱对于当时的大疆来说,是一个天文数字,更是一根救命稻草,王涛回忆说:“这是大疆历史上唯一一次需要外部资金的时刻”,这也从侧面佐证了大疆日后的抉择是正确的。
而真正让大疆走向世界的是与好莱坞的一次合作,当时的好莱坞航拍镜头都是由直升机和专业拍摄人员在空中拍摄,可想而知,这样的拍摄手法的成本是极其昂贵的,如果无人机能够搭载专业设备进行拍摄,那为什么不选择成本更低的无人机?于是汪涛便诞生了用无人机进行航拍的想法,,在向好莱坞展示了他的无人机进行航拍的稳定性后,汪涛顺利说服了好莱坞使用他们的产品,这也是大疆走向世界市场的第一步,由此大疆公司便确定了商用无人机一体整机的发展方向。
时间来到2012年,这一年对无人机领域来说,注定是不平凡的一年,因为一家来自中国的伟大公司即将发布一款伟大的产品——“精灵(PHANTOM)”,“精灵”的诞生对无人机领域的撼动就好比初代iphone的诞生对手机领域的撼动一样,因为此前,组装一架无人机的流程极其复杂,成本极其昂贵,因此DIY无人机只在专业玩家中流行,而“精灵”的出现却使得普通消费者使用无人机成为了可能。这款产品也正式奠定了大疆在无人机领域的霸主地位,精灵系列如今已经发布了第四代,INSPIRE系列和MAVIC也已经横空出世,大疆公司正在一步步搭建着自己的无人机帝国,
而大疆公司也不能就此懈怠,因为随着消费级无人机领域的火热,大批企业将会对这一市场虎视眈眈,例如,facebook公司收购了英国无人机公司Asenta,亚马逊启动了Prime Air的无人机物流计划,国内的极飞与顺丰公司也在推进无人机物流项目,无人机领域很可能步入智能手机领域的后尘,在未来,一大批国外和国内公司都将蜂拥而至,在这一领域互相厮杀,腥风血雨。毫无疑问,大疆公司正面临着新的挑战。
三、机遇与挑战并存
下面我们将从经济学的角度系统地分析一下无人机的发展在中国市场中所面临的机遇和挑战以及我们该如何做出更好的决策。
随着无人机领域进入门槛和研发成本的降低,再通过上文的数据可以看出,无人机从军用走向民用,带来了巨大的市场潜力。首先,从社会各领域来看,无人机可以用于公安监控罪犯,可以用于消防救援,灾难救援以及医疗帮助,还可以用于地质检测,环境监测,农业保护,还有近几年流行的影视拍摄。其次,离我们日常生活更近一点的就是快递运输和航拍。
由此可见,随着科技的进步和社会的发展,无人机的需求逐渐增加。需求是市场发展的重要要素之一。因此我们首先从需求的角度来分析。
第一, 到2020年第一个百年计划完成,中国基本实现全面小康社会,人们的收入水平不断提高。从经济学的角度而言,对于正常商品,消费者的收入增加会加大对商品的需求,也就是需求的收入弹性是正数。那么也就意味着随着技术的发展,以及我国经济的发展、人均收入的提高,将会带动无人机的需求。
第二, 随着计算机、互联网的发展,人们的生活越来越智能化。尤其是近几年机器人行业的发展,带动了众多领域的进步。例如现在物流业的迅猛发展使得物流运输成为一大难题,这正好属于无人机的范畴。当然还有农业,环境保护等众多领域也都可以利用无人机。这意味着它有巨大的发展潜力和需求。
第三, 需求的分析是对企业投资的指导。要想让无人机快速发展起来,各大企业必须善于挖掘需求,找准合适的需求点做投资,这样才能带动行业发展。
企业的最终目的都是效益,而且从经济学的角度进行长远来看,企业的利润是绝对的递减,并且大多数人认为长期而言,高成本的企业是最危险的企业之一。但是企业也可以采取一系列措施来扩大企业规模,扩大收入能力的改善。所以在这里把第二大问题归为成本问题。这对无人机行业来说也是非常关键的一个问题。虽然从上世纪初无人机就已经诞生,但无人机长期处于军用垄断的局面,而且研究成本较高,直到上世纪八十年代无人机才转向民用,民用无人机的成本确实低了很多,这也是其近些年来发展迅速的原因之一。但毕竟无人机这一行业发展还不成熟,人才稀缺,从人工成本这一方面来说优势不足。而且从大众消费这一层面来讲,它的成本依旧是一个至关重要的问题。举个简单的例子,为何近几年“双十一”如此火热?这与背后巨大的成本优势分不开关系。因此面对无人机行业发展,我们不仅要牢牢把握机遇,而且要想在市场中立足,必须提高成本优势。
第三个问题也是对企业来说非常重要的问题,同时更是广大消费者们最关心的问题--定价问题。当然定价问题与成本问题息息相关,当有成本优势的情况下定价问题的余地就多了不少。当有成本优势时,企业可以采用折扣定价策略。这种策略以高质低价为原则,这就像双十一时的天猫一样,采用折扣的方式吸引顾客,看似是牺牲了部分利益,但是通过巨大的销售量弥补了这部分牺牲。还有当前手机市场中的小米、乐视等,都是通过此策略来提高自己的市场竞争力。当然,在制定策略时涉及到很多经济学问题。并且上面两个例子所举的产业目前都属于市场竞争激烈、且比较成熟的产业,而无人机虽然慢慢兴起,但其并没有一个成熟的体系,而且其成本本身就高于日常消费物品。因此,折扣定价策略在当前情况下可能并不适用于无人机行业,但是这种策略在行业发展成熟之后也是值得考虑的。
其次,可以选择最基本的总成本加成定价策略。这种策略非常简单,便于计算,就是在单位成本上加上一定的百分比。计算公式为:单位产品价格=单位产品总成本*(1+目标利润率)。例如,大疆公司生产100个无人机,固定成本400000,每个无人机变动成本200,企业确定的成本利润率为20%,用总成本加成定价策略:(400000/100+200)*(1+20%)采用此定价策略虽然便于计算,而且对生产者和消费者双方都比较公平,但定制成本利润率还需要考虑诸多市场因素。
另外,还可采用边际成本定价策略。计算边际成本对于定制产品决策有重要作用。首先在此说明微观经济学上的一个重要结论:当边际成本=边际收益时,企业利润实现最大化。此公式可用数学微积分证明,在此不做赘述。边际成本是指在一定产量水平下,增加或减少一个单位产量所引起总额的变动数;边际收益是指在生产过程中每增加一个单位的销售量所带来的总收益增量。当增加一个单位产量所增加的收入高于边际成本时,就是合算的,所以必须保证此条,才能保证不亏损。其计算公式如下: P=(CV + M)/Q
P为单位产品价格;CV为总的变动成本;Q为预计销售量;M为边际收益,M=S-CV;S为预计销售收入。这种方法非常实用于企业竞争激烈的情况。
第四个问题就是完善的体制。虽然随着无人机硬件技术的提高以及成本的下降,使无人机从商业转向消费层面,这样的前景和商机一时间吸引了大量公司的投入。但由于在中国无人机市场并没有一个健全的体系,并且此行业发展不成熟,因此多数投资的公司都把无人机想的很简单。并没有考虑到这其中这涉及到的风险,因为这不等同于传统的消费品,因为无人机的代码是开源的代码,那么任何人都可以修改,这样就很可能会涉及到道德问题,严重点会涉及到威胁生命的问题。这些风险在我国并没有成熟的法律体系规范,但今后一旦政策出台,有多少企业都会面临着不合格的问题,因此企业应该重视安全与风险问题,每个企业内部也都应该有一套完善的体系来降低风险。
第五个问题就是无人机的产业链较长,需要较大的融资,这也需要强大的政策支持。
以上是我们对当今无人机行业的发展所做的简单决策分析。面对巨大的机遇和挑战。企业应当合理进行需求分析,尽量压低门槛,提高成本优势,制定合理的价格策略,抓住市场商机、降低商业风险、不断创新技术。这样无人机行业才能在中国蓬勃发展。
四、无人机行业的未来
要在当前竞争越来越白热化的无人机红海市场站稳脚跟,最重要的两个字就是创新,这也是推动如今所有科技产业发展的不二法门。不仅要投入大量的人力财力进行研发创新,打破科技的瓶颈,也要在安全性,行业规范以及法律法规的制定上推陈出新,将无人机产品逐步完善。这些方面要通过社会各界的通力合作,企业的科技创新,政府及时制定完善的有关无人机的政策,而消费者更要遵守法律法规,合理合法使用无人机,不做违法犯罪的行为,例如利用无人机偷窥别人隐私。对于企业来说,不能盲目进入无人机产业,如果只是眼红当前火热的无人机市场,没有自己的核心技术,一味地仿制产品、使用现有技术,结果只能是血本无归。
总结来看,无人机市场目前仍处于起步阶段,还未成熟,科技停滞,产品同质化,安全隐患大,都是无人机行业亟待解决的问题。但只要着眼创新两字,紧跟政府引导,把握好市场风向,依靠科技创新找到自身优势抢占细分市场,就能在无人机市场赢得自己的一席之地。如果全行业的各个部分都能坚守岗位、勇敢创新,从各方面推进无人机产业的优化升级,那么总有一天无人机会飞出红海市场,在更广阔的蓝海翱翔!
无人机这个概念跟我们的关系算是比较密切的,我也就写了这篇论文。
无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器(20-100 公里空域),如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务,可以被看做是“空中机器人”。
本文只讨论工业级无人机和消费级无人机。
我是在B站第一次见到无人机这种东西的,它给我的第一印象就是“高端”“大气”“上档次”。
前段时间天气好的时候在学校中间那个广场上经常看到几位学长学姐躺在草坪上晒太阳,天上总是有几架小巧的无人机嗡嗡的叫着,我还时常担心它会不会突然掉下来砸到人。也正因为接触的多了,少了那种第一次见到时候的惊艳感,不过还是对学长们十分的羡慕。
我对无人机的理解一直停留在军用的方面,价格应当是很贵的,甚至有钱都买不到的那种,刚上网一搜,才知道无人机的市场居然已经发展到了这种程度,我刚看到一款,价格六千五,分期居然月付不到四百块,看得我都心动了。
(一)市场
无人机能够广泛应用于各领域,以深圳市大疆创新科技公司为首的民营公司,将民用无人机做到了极致,之前的民用无人机是用航空拍摄的,从不同的角度审视这个世界的美,后来发现这小小的无人机还有大用,有些测绘人员不方便到达的地方,无人机可以飞临其中进行遥感测绘。护林人不必每天用脚巡山,只需在房子里操控无人机便能查遍森林的每一个角落。
2012年某天,一个黑色的无人飞行器提着一个箱子,摇摇晃晃的飞临京东商城总部的楼顶,京东商城的总裁刘东强从机械臂上接过箱子,宣布京东商城将在未来发展无人机送快递的业务,是的,在这个电子商务的时代,物流的效率决定着电子商务平台的口碑,如今地面交通拥堵,而天空却是畅通无阻,高效率的无人机或许能使传统的物流行业发生变革。
娱乐方面,从一个用户的角度来看,无人机作为一种奢侈品,属于那种只需要看上一眼就能生起一种“我也要拥有一架”的渴望,它的市场一定是不愁的。而报告显示,2015年中国民用消费级无人机市场规模约为8亿元,预计2016年可达32亿元。2019年,中国消费级无人机市场规模或将超过240亿元,未来市场容量十分可观。
无人机操作简单,操控方便,无需培训,完全可以自学,这也为无人机的市场开发提供了便利。
(二)成本
无人机的成本相当低廉,这是相对于飞机而言的。
某些民营公司宣称,在未来几年内一般收入家庭将会能够购买无人机,目前淘宝上航拍无人机的价格集中在1000-8000元的范围,国内中等收入家庭完全能够购买,可见无人机的成本之低。
成本不仅仅是无人机的生产成本,还有科技成本。
无人机虽然小巧,但技术成本高。目前国内很多企业习惯了跟随和模仿,不下功夫进行产品创新,很多企业都将重心放在了融资、抢风口、造概念上,市场正在陷入同质化竞争,甚至一些本身没有技术积累的企业,也快速进入这一领域,依靠简单的模仿就将产品推向市场。
(三)安全
毋庸置疑,安全问题是无人机所面临和即将面临的最大的问题。
民用无人机最高可达海拔五千米,无人机刚出来的时候,曾经有无人机占用了民航飞机的航线,致使民航飞机返航的报道。
无人机巡航和送快递依赖通信系统和GPS系统,易受黑客干扰,甚至挟持,今年3·15晚会上,一位“白帽”黑客通过一台笔记本和一些无线发射装置就轻松的接管了一台无人机,可以远程飞行控制,并声称“无论机主怎样操作,无人机都不会受控制”。
无人机远距离飞行时受天气、地球磁场等因素的影响,低空飞行易发生碰撞,甚至被地面的人打下来,或受地面强磁场的印象,高空飞行可能会影响航线等。
无人机难以完成自主修复,由于体型等原因的限制,考虑到无人机可能会在飞行过程中损坏的情况,无人机的航线极有可能经过维修网络未覆盖的地区,这时候无人机包括其运输的货物将极有可能遗失。
这或许是京东商城的无人机送快递计划一直没能得到实施的原因。
7月11日,中国民用航空局飞行标准司下发了《民用无人机驾驶员管理规定》(AC-61-FS-2016-20R1),对无人机和无人机驾照的分类进行了最新规定,无人机和无人机驾驶员证照按照飞行器重量分为了9个级别。按照规定,空机重量低于4kg的第Ⅰ、Ⅱ类无人机无须证照管理,而一些工业无人机的驾驶员则需要学习和考试。此项规定的推出,意味着今后我国的无人机驾驶员合格证将同汽车驾驶员合格证一样分级管理。这对无人机的安全性方面无疑是一个好消息,但我国民用无人机驾驶员监管体系尚不完善,在未来的很长一段时间内,无人机的安全性能都会极大地影响到无人机的市场。
无人机的安全性不仅仅要考虑无人机本身的安全问题,无人机本身多作为航拍之用,这就极容易侵犯他人隐私。随着无人机航拍技术的发展,不拉窗帘的人们将几乎没有任何隐私可言。
另:无人机的存在可能会为某些不法分子甚至恐怖分子提供便利,加大执法难度。
(四)方便性
无人机本身的驾驶不需要培训,识字的人就可以照着说明书学会。而且适应能力极强,在各种复杂的地形中完成作业,机身小巧,结构紧凑,不受恶劣天气的影响,可以再雨雪天气巡航,尤其是面对火灾、地震等自然灾害或非自然灾害时能够展现出杰出的救灾能力。
在极恶劣的条件下进行作业时,如果因不可抗力损毁,也不过是机器的损失,而不会造成控制着的伤亡,尤其是工业级无人机播撒农药的时候,可以有效的避免农药对人体的损害。
随着人口的增长,城市越来越拥挤,如果你面临堵车时刚好想把一份紧急文件送到相关人员哪里,无人机刚好可以越过拥挤的人群,帮你把文件送达。
(五)山寨
考虑到国内的市场现状,将它单独列出来作为一条。
以大疆创新为代表的消费级无人机兴起后,中国的无人机产业受到了全球的瞩目,相关概念受到市场爆炒。与此同时,一些山寨无人机也开始登上台面。
10%的利润可以让人疯狂,50%的利润可以让人不顾一切,100%的利润可以让人挺而走险,300%的利润,可以践踏人间一切法律。
无人机广阔的市场与高额的利润极大地刺激了山寨厂商的神经。
深圳大疆依据其外观设计专利指责深圳道通公司抄袭其设计并侵权,并且在2016年德国纽伦堡国际玩具展上成功使得道通公司无人机产品被从展会下架,让“中国山寨”的丑剧在国外再次上演。
道通的X-star产品至少还有自己的商标,可以提供售后服务,然而有部分的山寨无人机压根就没有任何的品质和服务的保证,靠低价取悦消费者,消费者用低价购买的山寨产品,根本享受不到任何售后服务,产品本身也不会经过国家规定的行业产品相关的认证和检测。伪劣质量的无人机损害消费者的利益甚至健康和安全,消费者会以山寨品的质量来代表所有的无人机,继而对无人机产生不信任,这严重打击了消费者购买无人机的积极性,对无人机产业产生极大的破坏力。
据报道,不少航模产品也在打着无人机的招牌售卖,有产品的最低售价仅49元,其性能可想而知。
虽然无人机至今为止还仍在高收入群体圈子中流通,这部分消费者能够清楚地意识到山寨品和真品的区别。但随着无人机研发科技的进步,经济生活水平的提高,无人机势必要介入中低收入家庭,那时候消费者对无人机安全性的方面的认识将受到这部分劣质山寨品极大地影响,在不久的将来,这种危害将真正的展现出来。
(六)政策
今日有关部门频繁出台政策管制无人机的飞行,这对无人机的安全性提供了保障,但也从一定程度上打击了无人机的消费市场。
总而言之,未来无人机市场的前景是光明的,道路是曲折的,我们应当正视这其中的机遇与挑战,抓住机会,规避风险,让无人机产业能够更好的带动国内市场,让无人机能够更好地为我们服务。
本文仅代表本人的一些愚见,如不赞同,敬请无视便好。
一、 无人机的起源
随着信息时代的到来,科技的发展愈加迅速,各种令人惊叹的科技成果也层出不穷。随着我国综合国力的显著增强,我国在科技方面也不甘落后,小到“炎黄一号”—全世界最牛的人类基因测序结果的发表,大到“神州”和“天宫”系列的完美发射等等,这些无不体现着我国科技的神速发展。今天,我们要谈的是时代发展的另一产物------无人机。
无人机,我的第一反应理解就是无人驾驶的飞机,其实它从专业角度来说,是指无人在机上操纵、使用无线电遥控设备或者飞机上自备飞行控制系统来执行飞行,自主或遥控的飞行器。
下面我们来说一下无人机的起源。无人机的诞生是在国外,20世纪20年代,第一次世界大战正进行得如火如荼,英国的卡德尔和皮切尔两位将军,向英国军事航空学会提出了一项建议:研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的小型飞机,使它能够飞到敌方某一目标区上空,将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制。现代战争是推动无人机发展的基本动力,由此,打开了无人机的发展大门。
在二战时期,无人机是作为训练用的靶机使用的,用来训练防空炮手。二战后,军方将多余或者是退役的飞机进行改装,作为靶机等军用品,成为近代无人机使用趋势的先河。八十年代,以色列率先将无人机用于战场。在黎巴嫩战争时期,侦察者无人机系统曾经在以色列陆军和以色列空军的服役中担任重要战斗角色。以色列国防军主要用无人机进行侦察,情报收集,跟踪和通讯等,这对无人机的发展和使用起到了极大的推进作用,随着电子技术的进步,无人机在担任侦查任务的角色上开始展露它的弹性与重要性。从越南战争,海湾战争到北约空袭南斯拉夫的过程中,无人机都被频繁地用于执行军事任务,展现出了它的不小的作用,在海湾战争后,无人机开始了飞速发展并且被广泛的应用,而且以色列对无人机的应用促使美国加快了研制无人机的步伐,研制开发了三军不作战平台的无人机,用于侦察、预警、目标指示、电子站、战场评估、空中靶标等。在沙漠风暴作战当中,美军曾经发射专门设计欺骗雷达系统的小型无人机作为诱饵,这种诱饵也成为其他国家效彷的对象。由此可见,无人机在西方战争中起到了不可忽视的作用。
接下来谈谈我国无人机的诞生,我国最初开始研究无人机是在二十世纪五十年代后期,受历史、技术水平、需求和认识等方面因素的影响,我国无人机研发工作在很长的时期里没有得到国外任何参数技术的支持,几乎完全靠自己的经验积累,经过研究人员夜以继日的坚持研究,终于在1958年成功研制出了属于中国的第一架无人机,但在之后的几十年中,由于历史原因,无人机技术研发多次被迫中止,特别是在研发力量上,无人机的设计、制造等基本上长期由几所大学承担,研发资金也很匮乏,导致我国无人机呈现局部技术有进步、整体发展很有限的特点。在六十年代中后期,我国投入无人驾驶飞机的研制,相继研制成功了“长空一号”靶机、高空侦察机等无人机,在无人机相关技术方面取得了一定的进步。值得一提的是“长空一号”作为一架大型喷气式无线电遥控高亚音速飞机,不仅开创了我国无人机先河,而且在此基础上改装成核试验蛆养鸡,并于1977年圆满完成了一次核试验穿云取样任务。我国先后已研制生产了靶标、侦察、通用、攻击等四个系列的无人机,它们被广泛应用在兵种和民用领域。
目前,我国民用无人机的种类在逐渐丰富,包括固定翼无人机、旋翼无人机、飞艇无人机等。而上述成果,在很大程度上是高空、高速、中远程、长航时、大载荷等军用无人机技术逐渐向民用“渗透”的结果。经过几年的发展,当前无人机的应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、水情监测、救灾等多个领域。据不完全统计,目前国内无人机仅民用市场大概有几亿元的量级。面对这一正在兴起的市场,相关企业和科研机构也纷纷进驻民用无人机领域。其中农林植保和电力能源巡检这两个领域在目前已表现出较为迫切的需求趋势,且具备较为可观的市场规模前景,而考虑到无人机现阶段的技术已大可满足,故预计供需的契合度较高。在其他相对小众的民用领域方面,无人机凭借其优势,预计也将会在消防救灾、公安系统、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等方面一展身手。
说到民用无人机,我们就不得不提一下这个在2014年突然声名鹊起的公司。这是一家在过去的两年间红得发紫、近乎被神化的企业,《新闻联播》先后5次报道了它,这家企业叫大疆。《华尔街日报》美国版在介绍深圳时称:深圳是世界上最大的无人机企业的诞生地,也是世界上最大电信设备供应商华为、最大互联网企业腾讯的总部。
这家全球最有影响力的财经媒体,将大疆放在华为和腾讯的前面,或许是因为在美国,大疆比另两家企业更为知名。早些时候,《华尔街日报》还称大疆是“首个在全球主要的科技消费产品领域成为先锋者的中国企业”。其他美国媒体同样对其推崇备至。在国内媒体还没反应过来的时候,这家企业已经霸占了美国市场。
二、 无人机与我们的距离
无人机的发展早已势不可当,似乎它的壮大只会让我们离之更远。然而事实不是这样的。面对无人机,作为一个工科的同学,我们不妨大胆假设,如果老师没有让我们写一篇论文,而是做一个无人机,我们需要哪些东西,具备哪些手段和知识呢?
无人机与航模不同,后者就像风筝一样,被束缚着,但是前者能够做到脱离人的控制的一种高度智能化。下面我就暂行担任大疆的首席设计师。
梗概而言:
l 状态估计
这个容易理解,状态信息,如坐标,速度,各种硬件参数,风力,光线,温度等信息等处理分析。得出一个当前状态。
这里,首先是数据的采集,通过砸各种钱,氪金就可以做到。于是我们成功地获得了陀螺仪,加速度计之类的。
Eg1:我们通过gps,获取G坐标,然后转化为NED坐标,可以通过网络差到响应的各种旋转矩阵公式转化。
Eg2:加速度计,通过重力加速度,各种中学时期分解坐标系,获取姿态。俯仰角和横滚角可以解出偏航角的表达式
可见,通过逼近和具像化,我们获取了普适性,准确性。
l 滤波
因为在飞行过程中,其实会遭遇各种干扰波,即,整个大气环境是非常的肮脏的,然而用户和无人机之间,(虽说无人机是智能的,还是得偶尔给一下人为主观的指令)。那如何过滤呢?
这里用到了卡尔曼滤波,维纳滤波。貌似我们的专业不能很好的驾驭,但是这种滤波器,用途广泛,所以依旧按照不去造轮子的精神,直接拿来主义。
如果你有两个传感器,取一个平均值。如果这两个传感器一个便宜,一个高贵,那么加权平均。然而如果只有一个传感器,但是智慧的程序员拥有着数学模型,那么模型可以为我们算一个值。加权平均。
然而还不够,回忆信号课,模型是一个步长为1的,那么,x[k]->x[k+1],前者是上一步卡尔曼滤波加权平均结构,迭代一发!
l 控制算法
这时候,我们已经成功地估计了无人机的状态,并且它还是一个听话的无人机,可以接受我们派发的各种命令。此时,需要调整各个控制力矩的输出。
比如,各种上升,爬行过程,力矩控制后便可以实现。如果前方有一个障碍物,那么根据第一步的状态分析,此时的无人机应该实时分析并且调整控制力矩的输出,从而根据程序猿的想法,左拐也好,折返也好,上升也罢,这些紧随的操作会被执行。
那么,由上分析,我们不难得出,此时的关键辨识如何处理控制算法,如果控制算法得到,我们就拥有了对飞行各个参数下的各个场景做出变化的能力,这时候只需要(抱歉,这个“只”其实还是挺困难的)建立好各个场景下应对措施,以及对人为指令的执行即可。
简单而常用的Pid算法是一种线形算法,真实世界非线性下,我们要通过加快控制-反馈近似。先介绍3个内环。
内环p:角速度差x参考值Kp,负责修正值的主要输出。说人话,四轴正2度/秒,然后遥控器告知 -4度/秒,那么就会有一个3xkp度输出量。
内环I,也就是积分项。如果四轴有一个电机是次品,如果茶量不断积累过程后,显然不堪,我们用l来达到平衡弥补过程。
内环d,很多时候会过度修正,导致系统在目标值附近震荡,有时还会离散。算是对l的一次补充。感知当前角速度的变化率,并且在之前P和I的基础上,减小输出,起到阻尼的作用。
内环pid设置完毕之后,系统拥有了一定程度较强的自稳能力。
l 通信
选用的两枚2.4ghz带放大器的arduino通讯模块,有效稳定遥控距离在开阔场地测试过的可以达到500米,也可在航模店购买更专业的设备。
至此我们与无人机已触手可及。
三、 无人机的挑战
通过上面一个简单而又不严谨的设计,我们发现无人机用到的技术看起来很普通,就连我们程序员都可大有作为。但是从历史的角度来看,各行各业产品的发展总不会一帆风顺,青云直上。民用无人机作为一个新兴产业,同样面临种种挑战,下面我们具体来分析有哪些因素制约或影响着民用无人机在未来的发展
首先考虑技术方面,无人机的主要技术包括机体结构,飞行控制,云台和相机,图像传输效率,电池续航能力等,就像CPU制约着电脑的运行速度,以上技术制约着无人机的能力和效果。
与机体结构相关的问题是载重量:就当前最流行的民用多旋翼无人机来说,载重量最大值一般为10KG到20KG,这样的载重量对于未来的应用是远远不够的,假设快递业使用无人机运送快递,每次只能运10KG的物品,效率难以让人满足的,想要提高载重,关键就是要增强动力,增加螺旋桨的个数是一种很容易想到的办法,但这样会带来额外的问题,比如无人机振动过大,无法保证物品的安全,因此还要提高浆的柔性,添加铰链等活动部件及整流片,这样一来无人机的维护难度会增强,续航也会下降。
续航是许多电子设备都要面对的难题,无人机也不例外。2015年,广东省产品质量监督检验研究院,大疆等无人机公司发布了无人机锂电池标准,然而据称全国只有一两家企业能够达到标准。在今后的几十年中,无人机行业将带动锂电池行业的发展,而无人机对电池的要求是很高的,要求能够在潮湿,高温,高压的环境中工作,要有足够的循环充电寿命。当今的民用无人机大多只能续航20分钟,电池能量密度和电池重量亟待提高,而且电池的价格居高不下,一块电池的价格在800元左右,一般的无人机要带多块,因此这块市场还有待各大锂电池厂商开发。未来无人机发展不但要在锂电池的质量上下苦功,还应积极探索新的电源思路,氢燃料电池是一种很有前景的能源,目前,氢燃料已经可以在及其稳定的情况下为无人机提供稳定的能源(解决了氢不稳定容易爆炸的问题),并且也有可观的续航;太阳能是可以给较大型的无人机供能的能源,目前也已经有一定得开发,今年11月珠海航展,中国航天空气动力技术研究院展出的太阳能无人机,最大翼展45米,留空时间大于24小时,升限超过20千米。当然这些新兴能源要想以亲民的价格投入市场还有很长的路要走。
控制系统也是无人机的一项关键技术,涉及到无人机能否稳定的升空,飞行,着陆,有些企业的无人机可能更像是“组装电脑” ,门槛很低,但是在实际应用中就会因为控制系统的不足遭遇种种问题,一个障碍物的到来,一个原件的失灵都可能导致整个无人机瘫痪。无人机的控制系统是一个复杂的综合系统,要想完成搜救,巡线,绘图等任务,就要有处理复杂情况的控制系统,其中包括飞行器平台,飞行控制与导航,任务载荷等等。
除了上述技术问题,无人机还面临着几类挑战:安全问题,成本问题,政策问题。
安全问题可以说是老百姓最担心的问题,这种担忧来自于两方面,第一种是无人机自身结构配置是否安全——会不会意外“炸机”?上海迪士尼开园前用无人机拍摄视频,在视频的结尾无人机电量耗尽坠机;小米手机发布会通过无人机直播新品,最后无人机突然下降,空留“快把直播切掉”的画外音。据统计,2015年8月至2016年1月, 美国共发⽣生585起无⼈人机事故。这些问题的后果小至无人机损坏,大至重要信息丢失,想要解决安全问题,一要靠技术的进步,二要靠标准的制定和政策的完善,之后的段落中会提到无人机的政策问题。第二种担忧来自于机外——黑客。美国国土安全局在2016年的报告显示,有毒贩在利用黑客技术入侵边界的军用无人机,来达到贩毒的目的,边界上的毒贩向无人机发送错误的GPS信号,引导无人机向错误的方向飞行,这样毒贩们就可以轻松逃脱无人机的追查。而国内某无人机生产商也表示,民用无人机在安全上还有很大的漏洞。黑客们可以通过“被动攻击”窃取无人机正在传输的数据,更可以用“主动攻击”的方式,打开无人机的摄像头,直接传递数据,操纵无人机飞行等等。若是无人机变成了黑客的武器,成千上万的不安全飞行物在我们头顶飞行,后果不堪设想。因此国家和无人机企业有必要加大对无人机安全的研究来修补安全漏洞,提高无人机的可靠性。
成本问题是在消费级无人机和企业级无人机都是存在的,目前消费级无人机的购买者主要是摄像爱好者或者是对无人机这一新兴产品有兴趣的人,普通人不会花几千元买一架无人机。如果无人机的成本能减半,或许能得到消费者的青睐。对于企业来说,企业用无人机的价格都在百万数量级,比如购买无人机去探测线路,成本是远高于聘请工人的,更不用说无人机的维护维修费用了,因此有不少企业只能退而求其次。
制度问题则是因为低空、中低空作为近年刚开发的航空区域,政策制度都较为欠缺。现在飞在空中的无人机较少,较为安宁,但制度应走在前面,否则随着无人机行业的快速发展,低空区域将会一片混乱。针对无人机的政策主要分为两类,第一类是制约驾驶员的,第二类是制约无人机的。2016年7月,中国民用航空局发布《民用无人机驾驶员管理规定》,具体地给出了了无人机的分类,规定了对无人机管理行业协会以及无人机驾驶员的执证要求。2016年9月21日,又颁布了《民用无人驾驶航空器系统空中交通办法》,规定了无人机飞行的区域,速度,时间等指标,还包括空中交通服务,无线电管理等内容,在一定程度上用制度保障无人机驾驶的安全。相关部门颁布规则是及时的,然而在我看来这只是第一步,如何执行才是关键,例如将全部的无人机在出厂时联网,锁定位置和飞行高度,在云端监控无人机,一旦进入禁飞区就通知驾驶员或强制无人机返回安全区域。
随着无人机的应用深入到各行各业,新的规定会颁布,执行,希望科学而合理的政策制度能指引无人机行业蓬勃发展。
四、 无人机的发展机遇
虽说无人机行业面临着巨大的挑战,但是挑战往往与机遇并存。民用无人机的发展在何方?哪些新功能可能会被应用到无人机上?它们又到底会怎样如何改变我们的生活?
l 无限的应用领域
俗话说“只有想不到,没有做不到”,在无人机行业里这句俗语正好说明了无人机发展需要设计者充分发挥其想象力。纵观过去十年无人机发展的历史,民用无人机最早被应用在航拍等领域上。直到今天,大多数消费级无人机厂商也专注于航拍无人机的生产。和过去的无人机不同的是,现在的消费级无人机门槛更低,这吸引更多人使用无人机航拍,甚至从事生产力工作。在航拍的基础上,无人机被应用在曾经没有人想到过的领域,例如配备了长焦镜头的航拍无人机被电缆维护人员用来检查全国范围内的高压电缆;地震、洪水等灾难发生时,航拍无人机被用来检查房屋受损等灾情。现有无人机的应用范围相对较小,但随着无人机用户的增多,更多分化出来的需求会自然而然的促使厂商生产出具有某个功能上特别突出、适用于某个特定环境下的高度分化的无人机。
航拍无人机在安装特定模块之后,可以在更多领域内帮助人们提高生产力。亚马逊等企业正在研究提高无人机的载重能力和自动导航能力,这样能使无人机代替传统快递员的工作。携带有热成像和夜视器件的无人机可以用来快速、大面积的检查受灾地区的人员伤亡情况,以便在最快时间内搜寻到幸存者。自拍无人机功能简单,遥控距离较近,续航时间较短,具有低成本、低门槛的特点,可以广泛的适应消费者的需求。
在未来,无人机会分化出具有鲜明特点的各个分支,以适应各种需求。小到随手释放出去的自拍无人机,大到农民用来播种施肥的大型无人机。无人机和传统民航飞机的界限将会越来越模糊,无人机的概念将被重新定义,否则从天上到地下到处都是无人机,谁还知道你指的是什么呢!
l 与VR、新能源技术的完美结合
随着VR技术和新能源技术的发展,未来无人机会更多地和其他高科技产品结合,这将大大提高无人机的竞争力。VR技术的引进可以很好的解决无人机视角问题。传统无人机使用多摄像头解决视觉死角存在应急能力差等问题,多摄像头也使得无人机成本难以降低,并且正常消费者难以适应多屏幕信息并行处理。无人机和VR技术的结合将使得消费者在使用无人机时获得和操作地面物体类似的操作体验,进一步有利于无人机的推广。
目前无人机功能实现中很大的瓶颈在于续航。受限于目前的电池蓄电能力,消费级无人机的续航能力被限制在30分钟以内,例如大疆新款中高端无人机精灵4的续航时间为25分钟左右。未来新能源电池具有蓄电能力更强的特点,太阳能技术也可能有助于无人机提高其续航能力。事实上,目前武器级无人机已经可以做到24小时不间断续航,其背后的高科技可能在未来十年内投入民用领域。具备更长的续航时间和更大的输出功率的能源技术,未来的无人机可以胜任快递空运等高负荷作业。
l 高水平自动化和可靠性
现在的无人机已经具备一定的自动化水平。例如,大疆的无人机都具有一键自动返航的功能,有的甚至还可以自动避开障碍物。但是对于文化水平相对较低的用户,使用无人机仍然是一件困难的事情。无人机的自动化程度关系到其能否最大程度的服务人们的生产、生活。例如,用来播种、施肥的无人机必须具备自动识别稻田和路面的能力等,这样才有可能被更多的农民接受。自拍无人机必须具有自主构图和曝光等摄影上的能力,甚至还需要有一定的学习能力,懂得主人更喜欢的拍摄角度和风格等。总而言之,虽然无人机相比汽车具有更强的活动能力,但是它必须具备更强的自主控制能力,使得消费者不需要学习太多技术就能控制无人机完成工作。
目前无人机的可靠性也处在一个相对较低的水平。世界各大无人机厂商中还没有一家生成出没有“炸机”新闻的产品,就连市场份额最大的大疆也为各种无人机失控坠毁的新闻而烦恼。提高无人机的可靠性必然是这个行业里每一个企业都必须重视并且要着手研究的地方。高水平的可靠性将会使无人机可以“翻山越岭”,在各种科学探索、抢险救灾和农业工程等高风险或低效率的任务中一展雄风。
无人机行业在挑战与机遇中不断地成长,有挑战才有创新,抓住机遇才能赢得市场。无人机带来的将不仅是空中飞碟,它正悄无声息地改变着我们的世界。而我们需要做的是支持、参与和分享它的成长。