无人机:经得住自然风浪 更要经得住市场风浪

来源:中国战略新兴产业网 | 发表时间:2016-09-08 09:49

今夏入汛,暴雨、台风持续侵袭了我国多数地区,造成了洪涝、风雹、滑坡、泥石流等灾害,给国家和人民造成重大经济损失。在这些自然灾害中,我们除了看见不畏艰险奔赴一线的救援战士,还看到了不少新兴的科学救援手段,其中无人机的表现尤为突出。

“上帝视角”助抢险

进入7月份以来,湖南省益阳市受强降雨影响,资水流域和环洞庭湖区水位暴涨,桃江、安化、赫山等多个县(市)、区引发洪涝、山体滑坡等自然灾害。在抢险队伍的努力和其所携带的新型装备的帮助下,今年的抢险救生时间比以往大幅缩短。

“有群众被困。”突然,无人机传来的画面上显示,被洪水包围的一个孤岛上,不时闪现着小红旗的身影。无人机抵近观察,发现有5名群众正在挥舞旗帜,大声呼救。指挥部发现这一险情后,立刻命令救援人员前往营救。早已整装待发的救援人员,驾驶2艘冲锋舟快速向孤岛进发。在无人机的指引下,救援人员成功登上孤岛,将5名遇险群众救下。据了解,这是今年益阳市的抗洪抢险救灾首次动用无人机参与。

无人机是抢险救援中空中侦测的重要力量,具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性等优点,可以利用空中优势,克服诸多不良因素,从而获取受灾地区的大量信息,及时提供第一手灾情资料,为抢险救援提供数据支持及灾情基础。

除了空中侦察,无人机在救灾中还有不少妙用,比如拴上救生衣和救援物资,就能准确地在被洪水围困的群众上方进行空投作业,这比以往把救生衣系上绳子再抛投要安全和高效的多。抢险一线的工作者们表示,今年以无人机为代表的一批新设备为抢险工作赢得了大量时间,既挽救了人民群众生命又保证了救援人员安全。

另外,今年我们前所未有地可以从电视中以“上帝视角”了解到的不少灾区的实时情况,无人机更是功不可没。

由于无人机的灵活与高效,不仅在湖南,无人机甚至已经应用于我国不少地区的抗灾救援和应急演习中。江西南昌县成立了全省首个新型民兵无人机侦察分队,首次采用大型多旋翼飞行器和无人固定翼飞机,对重点区域、危险堤岸进行大范围实时跟踪监测;河北省水利厅联合省地理信息局在岗南水库开展了无人机防汛应急演习,这是河北省首次利用大型无人机组织开展防汛演习;哈尔滨市防汛抗洪抢险演练在哈市防汛抗旱物资储备中心举行,此次演练是哈尔滨市首次采用无人机勘察汛情……还有不少例子这里就不一一举出。

消费级市场“红海”

无人机在今夏多地抢险救灾中均是首次出现并且表现不俗,可见无人机发展潜力的巨大,而且无人机也一直就被认为是最具投资价值的新兴产业之一。美国蒂尔集团咨询公司(Teal Group)预测全球无人机市场规模会从2015年的64亿美元增至2024年的115亿美元,发展态势迅猛。

有数据显示,2014年无人机销量约2万架,预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架,从事无人机的公司超过300家。

“目前消费级无人机市场‘红海’已成定局。”易瓦特科技股份公司董事长赵国成对本刊记者表示,“国内消费级无人机市场的爆发是在2012年左右。3年前,挂着摄像头的无人机才进入我们的世界,但仅仅3年之后,监管的空白、技术的瓶颈,以及大量同质化的竞争,竞争对手无序的价格调整,无人机已经进入到一片‘红海’。”

无人机按照市场领域分为军用和民用,民用按照行业应用领域又分为消费级和工业级。消费级主要偏向大众化市场,在安全指标、作业要求、定制化功能、操控要求等方面,比偏向高端专用市场的工业无人机要低。比如在抢险救灾中使用的无人机大多是工业级无人机,具有防水型外壳,能够抵御6级大风,有效载荷高等特点。

而在赛迪顾问装备产业研究中心分析师李子坤看来:“相对无人机行业的巨大市场,企业数量并不算多,未来还有很大发展空间。”

行业泡沫产生

3年的时间,就让新兴的无人机领域成为一片“红海”,是因为进入无人机制造领域门槛很低吗?

李子坤对本刊记者说:“相对其他通用航空飞机来说,无人机从机械设计到发动机技术以及航电系统等都相对简单,但其自身特殊的如云台系统、空中躲避技术等仍有一定技术难度。相对而言,消费级无人机由于承担任务相对简单,应用领域更加贴近普通消费者,正向着操作简便化方向发展;而工业级无人机的应用类型多为行业应用,飞行任务较为复杂,相对制造难度较高。此外,军用无人机对于多数企业来说在发动机等方面仍存在较高的技术门槛。”

同样赵国成也认为:“消费级无人机单一的功能需求(航拍)让‘航模级’无人机公司越来越多。”

在国内航模产业发展十多年,航模中类似机架、电机、电调等产品的零部件都有完整供应链,甚至核心的飞控系统都有国外的APM、Pixhawk、CC3D等开源飞控可供选择,因此制造一家“航模级”无人机是非常简单的事情。一些公司看准了无人机市场投资的火爆,通过航模产业链生产无人机,目的只是为了获取融资,无人机行业泡沫也由此产生。在2C领域,当前的消费级无人机在可预见的未来不会是大众化消费电子产品。

据泰伯智库统计,中国在全球民用无人机市场十分活跃,并且市场增长率远超全球市场。数据显示,2014年,中国民用无人机领域共发生4笔融资,融资总额约4亿元。2015年,增长到25笔融资,约20亿元,同比增长400%。2016年,融资仍在继续。

投资转向工业级

“由于消费级无人机相对技术门槛较低,当前进入的企业较多,导致竞争相对激烈,但随着消费级无人机市场天花板的到来,没有核心竞争力的企业自然会退出市场,这从上半年部分无人机企业倒闭可以看出来。”李子坤说,“根据消费级无人机的特点,只有不断创新并使得产品贴近消费者需求才能始终保持行业优势。目前来看,在无人机创新方面,大疆仍是业内做的最好的,但也不排除后起之秀赶超大疆的可能。未来无人机投资将逐渐从消费级转向工业级,无人机整体市场仍有很大潜力,合理的投资将会促进无人机产业的健康发展。”

从消费级转向工业级这一观点在易瓦特得到了印证,赵国成说:“相比消费级‘红海’,工业级还是‘蓝海’,我国工业级无人机制造应用现在仍处在起步和示范阶段。随着对无人机行业应用价值认知程度的加深,无人机在电力巡线、警用消防、地理测绘、新闻航拍、舆情监控等方面的应用已有较成熟的应急方案,并呈现出迅猛发展之势。”

他对本刊记者指出了工业级无人机门槛的“三高”。首先是,对无人机性能要求高。工业级无人机主要涉及警用、农业、救灾、国土资源等领域,这部分用户的主要需求为数据采集和运输功能,需要高性能和高稳定性,对无人机飞行控制、动力系统、机体设计等有严格要求。

其次是对飞控技术要求高。工业级无人机要求核心飞控技术,能够在现场或远程进行数据交换及维护等服务;在鲁棒性(Robust的音译,指控制系统在一定的参数摄动下,维持其他某些性能的特性)和冗余性(通过多重备份来增加系统的可靠性)两方面都有充分考虑和设计,能够保证无人机在极端情况和特殊环境下稳定飞行、稳定传输数据。例如在今夏抢险救灾中,大多使用工业级无人机。

第三是对了解行业的深入要求高。工业级无人机的行业应用服务,必须先切入到各行各业工作领域去了解需求,如警用无人机常常搭载空中喊话、投放催泪瓦斯、安防监控等装置。又如在农林植保、电力巡线等商业的使用,最核心的是需要真正深入了解农业生产、电力用途等的各个环节,而不是把无人机上简单加上一些功能,需要与各行各业相结合来做相应的功能。同时还要与空管、农业部门、电力部门等形成有效的对接,完善服务体系的建立。

“随着飞控等核心技术的成熟,进入无人机的部分门槛高度有所调整。然而,在这个以技术驱动发展的产业中,真正掌握从研发、设计到量产拥有全产业链的实力公司,不到10家。”赵国成表示,成立6年以来,易瓦特成功推出三大类十多款达国际先进水平的无人机,并广泛应用于航空摄影、应急救援、电力巡检、国土测绘、警用消防等十五个领域,当前处于工业级无人机的第一梯队。

跨行业融合的“无人机+”

无人机与传统行业相结合,拥有巨大的应用领域和广阔的发展前景。作为一个空中平台,无人机通过搭载不同机载设备可执行不同任务,与“互联网+”有不少相通之处,都可跨行业融合开辟新“蓝海”。不少互联网企业开始进军无人机市场——谷歌、亚马逊、Facebook、百度、腾讯、小米等纷纷高调开展无人机业务。

赵国成说:“对于民用无人机而言,未来行业会朝着更加细分的领域发展,紧贴强需求,深入垂直领域,实现跨行业的整合和发展。”当前我们可以看到在“无人机+农业”、“无人机+救援”、“无人机+公共安全”、“无人机+环保”等众多细分领域中无人机的活跃表现。其中以农业无人机发展得比较早的日本为例,日本植保无人机已经使用20多年,目前每年更新量约为3000架。按照中日年农药使用量进行测算,中国如果达到日本目前植保无人机的普及率和使用频次,年更新量约为30000架,植保无人机价格按50万元/架测算,年市场规模可达150亿元。

“无人机自身无论作为飞行平台、空中数据接口还是空中机器人,其最重要的并不是智能飞行本身,而是智能飞行能够为社会带来怎样的贡献。只有将无人机应用于不同的场景、不同的行业才能真正发挥出无人机飞行平台的价值,因此跨界合作是无人机未来发展所必须经历的过程,也是无人机产业自身特点所决定的。消费级无人机从目前来看最主要的是运营模式,如何让普通消费者使用无人机。现在出现的几款自拍无人机都是从这个角度切入开辟细分市场的,目前来看效果还是比较好,相信未来消费级无人机仍会以这个思路为核心扩展应用领域。”李子坤表示。

行业仍待规范

我国无人机行业发展全球领先,以民营企业为生产主体所生产的“中国制造”无人机已占领全球消费级无人机超过70%的市场份额,但作为新兴行业,无人机依然面临着多方面的问题。

李子坤说:“在无人机的众多应用中,续航技术和飞控技术是阻碍其应用产业化的两大技术瓶颈,解决小尺寸大续航的问题将是未来研发热点和实际应用的必然需求。我们看到已经有部分无人机企业在开发诸如太阳能动力系统、室内导航等先进技术。此外,为避免无人机‘黑飞’同时保证人身财产安全,无人机飞行仍有待进一步规范。规范的市场才能走得更远。”据赵国成介绍,早在2012年易瓦特就建立了省质监局备案的业内第一项企业标准,现在正在积极参与国家标准的制定。

所谓“黑飞”指的未经登记的飞行,这种飞行有一定危险性,频繁的“黑飞”活动会造成航空管理的混乱,有时甚至是灾难。

2014年北京一航空科技公司的郝某、乔某、李某3人,操控无人机“黑飞”进行航拍测绘,致多架次民航飞机避让、延误,造成中国国际航空股份有限公司经济损失18148元。这架无人机被空军雷达监测发现为不明飞行物,后北京军区两架歼击机待命升空,并出动两架直升机升空将其迫降。郝某等3人后被检方以“过失以危险方法危害公共安全罪”起诉至平谷区人民法院,分别被判处有期徒刑1年6个月,缓刑2年。该公司总经理牛某因自首获从轻处罚,平谷法院一审以过失以危险方法危害公共安全罪判处牛某有期徒刑1年6个月,缓刑2年。这也是“黑飞”首次被追刑责。

怎样才不算“黑飞”?当前要满足三个条件。第一,人员要有航空器驾驶执照。第二,航空器要有适航证书,相当于汽车的行驶本,包括了国际登记证、试航证以及电台执照。第三,要申报飞行计划。

得益于互联网及云计算技术的发展与应用,今年3月4日,中国民用航空局飞行标准司批准的无人机云系统U-Cloud(优云)获批试运行,批文有效期为两年(2016年3月4日至2018年3月3日)。这个无人机云系统是由中国航空器拥有者及驾驶者协会(AOPA)推动建立的,目的是给无人机所有者提供飞行数据和服务,日后则可以解决无人机申报程序复杂、监管操作不便的难题。

“U-Cloud云平台的正式上线,让无人机监管之路迈出一大步,让飞行审批繁琐,‘黑飞’监管难等将不再是难点,更重要的是给无人机运营人提供各项服务,像气象服务、查询服务、空域申报、保险服务等。”赵国成说,“但除此之外,国内目前尚未形成完整的民用无人机规章及管理体系,现有的这些规定多为临时性、指导性规定。”

无人机除了技术方面需要提升,政策和监管需要加强,在专业人才缺口也较大,尤其是技术型与管理型人才均有很大缺口。据赵国成介绍,易瓦特还建立了易瓦特航空飞行学院,是国内首批经中国民用航空局授权、AOPA协会认定的“民用无人驾驶航空器系统驾驶员”培训机构,也是全国首批AOPA协会指定考点之一。

根据EV Tank公布的数据,预计2020年全球无人机销量将达到29万架,其中工业级无人机销量占比在1/3左右,而每台工业级无人机至少需要2名操作人员;经过估算得出,仅从工业级无人机层面来看,2020年中国无人机飞控手的就业市场规模约30亿元。(中国战略新兴产业杂志记者 徐晨曦)

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