【幻飞智控】中国工业无人机发展现

2023/7/11 3:16:28 ('互联网')

中国工业无人机发展现状

工业无人机发展技术环境

随着5G、人工智能、物联网、云计算、大数据等新型智能化技术与工业级无人机的不断融合，将继续成为未来几年推动无人机技术创新的关键力量，无线充电、视觉避障、手势控制、5G通信、集成芯片等关键技术的不断突破，无人机性能将实现大幅提升，随身携带、简易操作、长续航能力、自主反应将成为市要特点。同时，工业级无人机自身的技术也将不断地更新选代。朝更加智能化、人性化的方向发展，从而推动无人机在行业的深化应用。得益干技术力量，工业级无人机将迎来新的机遇与变革，未来可期。

新兴技术对工业无人机行业发展影响分析：

5G和人工智能

技术现状：伴随5G商用正式落地，云计算、人工智能、大数据、物联网等新技术将与5G技术更加深度融合，推动产业实现质变跨越，催生融合互促的新生态。随着5G网络逐步覆盖，更多的5G技术也会逐步落地，工信部规划“十四五”每万人拥有5G基站数达26个。

影响分析：5G和人工智能技术将推动工业无人机进入更加智能化和小型化的时代:

1)5G的低延时特征可以更快地实现影像数据的传输，进一步扩大工业无人机的飞行距离和控制范围等。

2)5G技术的发展将大大改进工业无人机的连接速度，集无线通信、传感器集成和空间定位等功能于一体的高性能芯片，能够使工业无人机获得和个人电脑一样的处理能力。

3)5G无线技术在工业无人机联网中的应用:高达每秒10GB的数据吞吐量，实现空中视频和其他传感器数据的实时共享:工业无人机与人工智能的结合，将使其更加小型化。届时将会催生更多的工业无人机替代人工、天空替代地面、群体作业替代个体作业的无人机应用。工业无人机与5G的结合，将加快形成空基互联网。

无人机智能化

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技术现状：自主避障、自动跟踪等技术逐渐普及。

影响分析：工业无人机变得更加只能，从“飞行的照相机”向“飞行的机器人”转变。

工业无人机电池技术

技术现状：工业无人机电池技术发展迅速，主要包括氢燃料电池技术、油电混合技术、无人机系留技术等。

影响分析：显著提高了工业无人机的续航时间。

工业无人机发展趋势-技术趋势

5G具有超低延时、超大带宽、超高可靠性的特点，相比4G拥有广覆盖、海量连接等优势。目前，已有部分无人机应用在4G网络通信的支持下运行，但受带赛，时延，干扰的影响较大。随着5G商业化讲程的发展，新一代称动通信网络将解决无人和行业应用里遇到的通信问题，赋予无人机超高洁图传、超低时延数据传输、超视距飞行、异地控制等能力。而云计算平台可以为工业无人机行业提供安全的数据存储、计算服务，是无人机实现智能化的重要因素。

中国工业无人机技术发展趋势

01.云计算与云端AI

飞行数据可被实时录入云计算平台，实现对无人机的追踪、监控与管理;云端Al可代替人工观看视频控制无人机，判断并避让周围的障碍物;实时监测无人机的作业情况，对飞行路径、任务载荷系统等进行自主规划。

02.5G技术

赋予无人机超高清图传、超低时延数据传输、超视距飞行、异地控制等能力。

03.多载荷集成

随着工业无人机执行的任务越来越多，对载荷要求逐渐提高，未来的技术研究趋势是将多种载荷与无人机更好地集成。

工业无人机发展趋势-产品趋势

目前我国工业无人机的产品发展共有三大趋势，一是多任务载荷，二是多任务载荷下的小型化趋势，三是智能自主化。其中，无人机智能自主化即无人机自动机场的应用，无人机自动机场可减少人工操作失误，助力无人机更快更好的解决应用领域的发展痛点。

01.多任务载荷

随着社会经济发展与无人机产业成熟化，工业无人机执行的任务呈多样化趋势，仅搭载普通小型摄像头等任务载荷无法满足其在测绘、巡检、农林植保的任务执行能力。其次，无人机的任务藏荷重量更是影响续航时长的重要因素之一。如何将多种载荷与无人机更好地集成，以更经济的平台来执行任务是行业研究的主要方向。

02.任务载荷小型化

未来，随着无人机技术的快速发展，任务载荷制造技术和工艺的不断提高，新型材料的不断推出，无人机任务载荷实现小型化将成为民用无人机领域重要发展趋势之一。

03.智能自主化

工业无人机常常应用干应急通信、气象探测等环境恶劣、复杂的工作场景，应用干包括海洋、山地、林地等多样化地形，人工操控稍有延迟可能发生樟机等危险事件。此外，国家对无人机的飞行安全等问题日益关注，因此对无人机的飞行动态，包括飞行轨迹、高度、速度等信息的追踪十分重要。自主智能化将提高无人机的运行效率，进一步提高无人机运行安全性能，是未来大型工业无人机的重要发展方向之一。

主要领域工业无人机应用分析——环境保护领域

由于无人机遥感系统具有低成本、高安全性、高机动性和高分辨率等技术特点，使其在环境保护领域中的应用有着得天独厚的优势，在建设项目环境保护管理、环境监测、环境监察，环境应急和生态保护等方面，无人机遥盛系统均能够发挥共强有力的技术支持作用。

无人机在环境保护领域的应用方向

应用方向：项目环保管理

环评阶段：无人机谣感系统能够为环评单位在短时自内提供时效性准、精度高的图件作为底图使用，并目可有效减少在偏远、危险区域现场踏勘的工作量，提高环境影响评价工作的效率和技术水平，为环保部门提供精确、可靠的审批依据。

验收阶段:采用无人机遥感系统提供的图件与环境影响评价阶段的图件对比分析，可以清楚、直观的了解环境防护距离和卫生防护距离范围内的居民拆迁情况、项目建设范围和平面布置的变化情况、项目相关的生态破坏及生态恢复情况，有利干科学评估项目建设对周围区域所带来的环境影响。

应用方向：环境监测

水质监测:借助无人机遥感系统搭载的多光谱成像仪生成多光谱图像，直观全面地监测地表水环境质量状况，提供水质富营养化、水华水体透明度、悬淫物、排污口污染状况等信息的专题图，从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的。

大气监测:无人机还可搭载移动大气自动监测平台对目标区域的大气进行监测，自动监测平台不能够监测的污染因子，可采用搭载采样器的方式，将大气样品在空中采集后送回实验室监测分析。

应用方向：环境应急

无人机遥感系统在环境应急突发事件中，可克服交通不利、情况危险等不利因素，快速赶到污染事故所在空域，立体的查看事故现场、污染物排放情况和周围环境敏感点分布情况。

应用方向：生态保护

生态演变:环保部门可采用无人机遥感系统每年同一时间获取需要特殊保护区域的遥感影像，通过逐年影像的分析比对或植被覆盖度的计算比对，可以清楚地了解到该区域内植物生态环境的动态演变情况。

环保执法:当自然保护区和饮用水源保护区遭到非法侵占时，无人机谣感系统能够及时发现，遥感多像也可作为生态保护执法的依据。

应用方向：环境监测

无人机谣感系统可以从宏观上观测污染源分布、排放状况以及项目建设情况，为环境监察提供决策依据:同时通过无人机监测平台对排污口污染状况的谣感监测也可以实时快速跟踪突发环境污染事件，捕捉违法污染源并及时取证，为环境监察执法工作提供及时、高效的技术服务。

主要领域工业无人机应用分析——环境保护领域

目前，无人机已经应用到环境保护的各个领域当中。如辽宁省环境保护厅和沈阳航空航天大学联合成立了辽宁环境与航空应用工程中心，并组织人员参与了京沪高速铁路项目环境保护验收工作，具体负责使用无人机遥感系统提高京沪高速铁路的遥感影像图件。该项工作已经顺利完成，经后期处理的遥感影像图件已经提交相关单位作为项目环境保护验收的决策依据。

主要领域工业无人机应用现状及潜力——应急救灾领域

目前在我国消防部队的工作中，面对的火灾救援和社会救助工作越来越负载，在野外救助、高层灭火、地震救援领域的工作中，传统侦察和救援手段的局限性不断凸显。而随着无人机技术的日益成熟，无人机凭借其智能化的操作、指点飞行、视觉跟踪、主动避障等又是，消防救援中发挥了重要作用。

工业无人机在应急救灾领域主要应用方向

应用领域：侦察领域

城市建筑火灾侦察：深入火灾内部们获取信息资源辅助决策

是由化工火灾侦察：利用高空侦察作业，空中悬停，获取火情信息，减少人员伤亡。

重大自然灾害现场侦察：在自然灾害导致交通堵塞时，无人机可到达灾区内部，联络被困群众及了解灾害现场情况。

应用领域：灭火领域

运输灭火器材装备：向发生火情的偏远与交通不加地区运送简易灭火器材，初步控制火情。

精准释放灭火剂打击火情：搭载灭火剂，在空中悬停精准释放灭火剂打击火势。

铁路周边环境巡检：巡检铁路建设里程长度，沿线人员、设备、建筑与环境等信息。

应用领域：救援领域