無(wú)人機(jī)行業(yè)深度報(bào)告無(wú)人需求加速釋放軍民共鑄千億市場(chǎng)

無(wú)人機(jī)行業(yè)深度報(bào)告-無(wú)人需求加速釋放軍民共鑄千億市場(chǎng)1.無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介：譜系眾多，中國(guó)躋身世界先進(jìn)之列1.1

無(wú)人機(jī)技術(shù)密集，核心為三大系統(tǒng)典型的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由飛行系統(tǒng)、任務(wù)載荷、地面保障三大系統(tǒng)組成。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)一般包括一個(gè)地面控制站，二個(gè)遙控接收站，一個(gè)發(fā)射架系統(tǒng)與回收系統(tǒng)，3~12個(gè)無(wú)人飛行器和相應(yīng)的無(wú)人機(jī)控制員。無(wú)人機(jī)飛行器（UnmannedAerialVehicle，簡(jiǎn)稱(chēng)UAV）是指不攜載操作人員、由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、可重復(fù)使用、利用空氣動(dòng)力承載飛行、可攜帶有效載荷、在遠(yuǎn)程控制或自主規(guī)劃的情況下完成指定任務(wù)的航空器。無(wú)人機(jī)飛行系統(tǒng)包含動(dòng)力推進(jìn)、導(dǎo)航、飛控、機(jī)體、遙控遙測(cè)系統(tǒng)機(jī)載部分等，是整個(gè)無(wú)人機(jī)的核心組成，決定無(wú)人機(jī)的性能；任務(wù)載荷包含監(jiān)視與偵察設(shè)備、目標(biāo)識(shí)別設(shè)備、通信設(shè)備、電子戰(zhàn)器材、彈藥武器等，決定無(wú)人機(jī)的使用用途；地面保障系統(tǒng)包含地面系統(tǒng)和使用人員，確保無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中與地面控制人員保持通信，形成穩(wěn)定的閉環(huán)通信。無(wú)人機(jī)細(xì)分系統(tǒng)：動(dòng)力裝置以活塞式為主，飛行控制和地面系統(tǒng)為核心組成。無(wú)人機(jī)的動(dòng)力裝置一般采用活塞式、渦輪噴氣式和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)中的一種，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)能滿足絕大部分無(wú)人機(jī)需求，因此被廣泛用于無(wú)人機(jī)動(dòng)力裝置。據(jù)航天彩虹公司披露，2017年，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)（除微型無(wú)人機(jī)外）采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置的數(shù)量占比超過(guò)60%。飛行控制系統(tǒng)主要有自動(dòng)駕駛儀、導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行控制計(jì)算機(jī)、雷達(dá)信標(biāo)機(jī)及相應(yīng)的通信鏈路，主要職能是自主或按照地面系統(tǒng)的指令控制飛機(jī)飛行；地面系統(tǒng)由控制員使用，接收無(wú)人機(jī)傳回的信息并向無(wú)人機(jī)發(fā)送控制指令，飛行控制和地面系統(tǒng)為無(wú)人機(jī)的核心組成。任務(wù)載荷系統(tǒng)決定無(wú)人機(jī)使用用途。據(jù)《軍用無(wú)人機(jī)》數(shù)據(jù)顯示，通常，無(wú)人機(jī)的有效載荷占飛行器重量的1/4，占無(wú)人機(jī)單機(jī)生產(chǎn)費(fèi)用的40%。無(wú)人機(jī)有多種分類(lèi)方式，可以按構(gòu)造、控制方式、飛行器重量、實(shí)用升限、用途、以及航程進(jìn)行分類(lèi)。無(wú)人機(jī)按構(gòu)造即氣動(dòng)布局可分為固定翼無(wú)人機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)，不同氣動(dòng)布局的無(wú)人機(jī)飛行原理不同；按控制方式又可分為三種類(lèi)型：程控型、遙控型、復(fù)合型；按飛行器重量可分為微、小、中、大型：微型無(wú)人機(jī)重量在100克以下，小型無(wú)人機(jī)重量不足280千克，中型無(wú)人機(jī)重量范圍為280~2270千克，大型無(wú)人機(jī)重量范圍為2270~6800千克；按實(shí)用升限分為超低空無(wú)人機(jī)、低空無(wú)人機(jī)、中空無(wú)人機(jī)、高空無(wú)人機(jī)和超高空無(wú)人機(jī)；按用途分，無(wú)人機(jī)可分為靶機(jī)、單一用途無(wú)人機(jī)、察打一體無(wú)人機(jī)三類(lèi)；按航程分可分為遠(yuǎn)、中、近、超近程四類(lèi)，活動(dòng)半徑從120千米以外變化到10千米左右。高技術(shù)密集+高研發(fā)投入+長(zhǎng)回報(bào)周期鑄就行業(yè)壁壘。無(wú)人機(jī)行業(yè)屬技術(shù)密集型行業(yè)及人才密集型行業(yè)，技術(shù)壁壘和人才壁壘都相對(duì)較高。以工業(yè)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)為例，工業(yè)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)中的通信和信息處理技術(shù)相對(duì)較成熟，技術(shù)和研發(fā)的壁壘主要體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)集成、飛行控制研發(fā)和任務(wù)載荷深度集成上；在產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造過(guò)程中需要涉及多學(xué)科知識(shí)，對(duì)人才的專(zhuān)業(yè)技能要求高。另外，軍用無(wú)人機(jī)屬航天軍用產(chǎn)品，質(zhì)量要求苛刻，客戶對(duì)無(wú)人機(jī)企業(yè)的品牌認(rèn)可度要求較高，新進(jìn)企業(yè)在進(jìn)入無(wú)人機(jī)行業(yè)時(shí)將受到品牌壁壘的限制。無(wú)人機(jī)前期需要投入大量資金進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)，且研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較高，若無(wú)國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)資金支持，單個(gè)企業(yè)難以長(zhǎng)期承擔(dān)大規(guī)模的研發(fā)費(fèi)用。1.2海外：美國(guó)和以色列占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，譜系全面，具備系列化作戰(zhàn)體系美國(guó)軍用無(wú)人機(jī)經(jīng)歷了單一化向全系化演變的過(guò)程，當(dāng)前以重型為主，具備系列化作戰(zhàn)體系。無(wú)人機(jī)最早的用途僅作為靶機(jī)使用，后來(lái)陸續(xù)發(fā)展出偵察、打擊、運(yùn)輸、加油、僚機(jī)等多種譜系。據(jù)FlightGlobal、Army-Technology數(shù)據(jù)顯示，在2019年美軍無(wú)人機(jī)裝備中，按照大小劃分，重型占51%，中型占26%，輕型則占23%，重型為主，具備大、中、小微全系列；按照功能劃分，“軍事情報(bào)監(jiān)視與偵察無(wú)人機(jī)”占比61%，“運(yùn)輸無(wú)人機(jī)”

占比6%，其他占比33%，具備系列化作戰(zhàn)體系。美國(guó)無(wú)人機(jī)正朝著高速、長(zhǎng)航時(shí)、隱身以及多功能發(fā)展。為滿足高速、長(zhǎng)航時(shí)的需求，發(fā)動(dòng)機(jī)從活塞動(dòng)力向渦扇動(dòng)力發(fā)展。為滿足多功能要求，傳感器也向著有源相控陣?yán)走_(dá)、紅外、光電等復(fù)合傳感系統(tǒng)發(fā)展。以色列無(wú)人機(jī)技術(shù)源自美國(guó)，已發(fā)展出獨(dú)立的技術(shù)體系，游蕩彈藥系統(tǒng)獨(dú)具一格。以色列的無(wú)人機(jī)技術(shù)源于美國(guó)，在不斷的發(fā)展和探索中，自主研發(fā)出區(qū)別于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)的游蕩彈藥無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)技術(shù)已躋身世界前列。自上世紀(jì)80年代，以色列自主研發(fā)了“哈比”

無(wú)人機(jī)、“哈洛普“無(wú)人機(jī)等游蕩彈藥無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，用途廣泛。游蕩彈藥無(wú)人機(jī)通常在目標(biāo)區(qū)域周?chē)腔蚕鄬?duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，鎖定目標(biāo)后通過(guò)內(nèi)置彈頭完成自殺式打擊，“哈比”無(wú)人機(jī)被認(rèn)為是第一個(gè)游蕩彈藥系統(tǒng)。2000年代開(kāi)始，游蕩武器已被開(kāi)發(fā)用于其他角色，從相對(duì)遠(yuǎn)程的打擊和火力支援發(fā)展出單兵背包戰(zhàn)術(shù)及短程戰(zhàn)術(shù)用途。1.3國(guó)內(nèi)：由仿制到自研，實(shí)現(xiàn)跟跑到并跑技術(shù)跨越國(guó)內(nèi)軍用無(wú)人機(jī)相較國(guó)外起步較晚，經(jīng)歷了跟跑-追趕-并跑階段，近年來(lái)逐漸躋身世界先進(jìn)之列。中國(guó)對(duì)無(wú)人機(jī)的研發(fā)始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：1）技術(shù)引進(jìn)階段即跟跑階段，該階段主要從以色列等技術(shù)先進(jìn)國(guó)家購(gòu)買(mǎi)無(wú)人機(jī)，并仿制研制自己的無(wú)人機(jī)，我國(guó)第一架無(wú)人機(jī)（北京5號(hào)）即是在運(yùn)-5（原型為安-2）的基礎(chǔ)上研制的。2）技術(shù)進(jìn)步即追趕階段，該階段我國(guó)先后研制出長(zhǎng)虹高空高速無(wú)人偵察機(jī)、T-6通用型無(wú)人機(jī)、Z-5系列無(wú)人偵察機(jī)、ASN系列無(wú)人機(jī)等，已批量生產(chǎn)并裝備部隊(duì)。第三階段——技術(shù)跨越即并跑階段，自21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，并緊跟察打一體的新趨勢(shì)，憑借長(zhǎng)鷹、彩虹、翼龍等一系列較成熟的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品，用短短不到20年時(shí)間，在國(guó)際出口市場(chǎng)中形成了與美國(guó)、以色列并駕齊驅(qū)的局面。長(zhǎng)鷹、彩虹、翼龍象征著無(wú)人機(jī)技術(shù)的三大跨越，中國(guó)躋身無(wú)人機(jī)技術(shù)世界強(qiáng)國(guó)。我國(guó)的技術(shù)跨越主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：1）長(zhǎng)鷹無(wú)人機(jī)從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)突破無(wú)人機(jī)關(guān)鍵卡脖子技術(shù)，形成了可與捕食者、蒼鷺比肩的40小時(shí)長(zhǎng)航時(shí)性能，為我國(guó)關(guān)鍵核心部件國(guó)產(chǎn)化奠定了重要技術(shù)基礎(chǔ)；2）彩虹無(wú)人機(jī)基于市場(chǎng)反饋適時(shí)調(diào)整產(chǎn)品性能、形成完備的產(chǎn)品譜系，憑借覆蓋小型、中近程及大型高端無(wú)人機(jī)全型譜產(chǎn)品線和研制體系的優(yōu)勢(shì)，近十年銷(xiāo)售額累計(jì)已處于全球軍貿(mào)市場(chǎng)前列；3）翼龍系列無(wú)人機(jī)遵循技術(shù)與市場(chǎng)的相互作用規(guī)律，以聯(lián)合設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品載荷的可拓展性，以滿足國(guó)內(nèi)外、軍用民用不同市場(chǎng)需求?！耙睚垺?2察打一體無(wú)人機(jī)更是憑借在起飛重量、載彈量、飛行時(shí)速等方面的優(yōu)勢(shì)，縮短了無(wú)人機(jī)軍貿(mào)市場(chǎng)與世界霸主美國(guó)的差距。此外，翼龍無(wú)人機(jī)在2021年7月的中原暴雨時(shí)，搭建平臺(tái)、恢復(fù)災(zāi)區(qū)通信，展現(xiàn)出中國(guó)中大型無(wú)人機(jī)在物流運(yùn)輸、應(yīng)急救援等民用領(lǐng)域的廣闊前景。2.高科技戰(zhàn)爭(zhēng)加速無(wú)人機(jī)需求釋放，技術(shù)+政策驅(qū)動(dòng)國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展2.1無(wú)人作戰(zhàn)時(shí)代即將到來(lái)，無(wú)人機(jī)大有可為戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)正由信息化朝智能化作戰(zhàn)演變，無(wú)人機(jī)作為典型智能裝備將大有可為。世界軍事領(lǐng)域共發(fā)生四次軍事變革：第一次由以木石兵器為主發(fā)展到以金屬兵器為主；第二次由以冷兵器（金屬兵器）為主發(fā)展到以熱兵器（火藥兵器）為主；第三次由以熱兵器為主發(fā)展到以機(jī)械化兵器為主；第四次是發(fā)生在1990年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，由以機(jī)械化兵器為主發(fā)展到以精確制導(dǎo)武器為主，推動(dòng)軍隊(duì)建設(shè)由機(jī)械化向信息化轉(zhuǎn)變。戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的每一次演變都伴隨著人類(lèi)社會(huì)的科技進(jìn)步，火藥、機(jī)械制造技術(shù)、現(xiàn)代信息集成技術(shù)先后推動(dòng)了熱兵器戰(zhàn)爭(zhēng)、機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)、信息化戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的發(fā)展。近年來(lái)，人工智能在運(yùn)算智能、感知智能和認(rèn)知智能領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，極大推動(dòng)了無(wú)人機(jī)、智能武器等作戰(zhàn)裝備的研究發(fā)展，改變了現(xiàn)有的作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)裝備、作戰(zhàn)體系，使得未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)發(fā)生巨大變化。智能作戰(zhàn)即將來(lái)臨，無(wú)人機(jī)作為典型智能裝備，未來(lái)大有可為。無(wú)人機(jī)相較有人機(jī)作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)大，軍用領(lǐng)域應(yīng)用潛力不斷提升。由于無(wú)人機(jī)相較有人機(jī)具有安全性高、成本低、靈活高效等優(yōu)勢(shì)，且隨著飛控導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，加快了無(wú)人機(jī)裝備性能提升，使其任務(wù)譜系日益完善，先后發(fā)展出低成本可消耗無(wú)人機(jī)、無(wú)人僚機(jī)、無(wú)人加油機(jī)、空射無(wú)人機(jī)等多種新質(zhì)裝備。21世紀(jì)以來(lái)，軍用無(wú)人機(jī)裝備在世界范圍內(nèi)迅速擴(kuò)散，頻繁出現(xiàn)在阿富汗、敘利亞、利比亞等局部地區(qū)戰(zhàn)場(chǎng)，由執(zhí)行戰(zhàn)情監(jiān)偵等支援性作戰(zhàn)任務(wù)向火力打擊等主戰(zhàn)任務(wù)轉(zhuǎn)變，應(yīng)用潛力不斷提升。2.1.1初露鋒芒：憑借高能效比軍事作用，初始作為戰(zhàn)場(chǎng)重要補(bǔ)充伴隨戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)由機(jī)械化向信息化演變，無(wú)人偵察機(jī)自一出現(xiàn)便發(fā)揮高能效比軍事作用。在20世紀(jì)60年代之前，無(wú)人機(jī)在軍事上的應(yīng)用主要是為高射炮、地空導(dǎo)彈、航炮的實(shí)彈射擊訓(xùn)練提供靶機(jī)，為新式武器裝備研制提供全尺寸鑒定用靶機(jī)；在此之后，無(wú)人機(jī)開(kāi)始作為偵察機(jī)正式進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)。無(wú)人偵察機(jī)是偵察衛(wèi)星和有人偵察機(jī)的重要補(bǔ)充手段，它與偵察衛(wèi)星相比，具有成本低、偵察地域控制靈活、地面目標(biāo)分辨率高等特點(diǎn)；與有人偵察機(jī)相比，具有可晝夜持續(xù)偵察能力，不必考慮飛行員疲勞與傷亡問(wèn)題，因而使用起來(lái)更加機(jī)動(dòng)靈活，尤其是在高危險(xiǎn)區(qū)執(zhí)行任務(wù)，比有人偵察機(jī)具有更大的優(yōu)越性。在20世紀(jì)60年代，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)由機(jī)械化向信息化演變，為了適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，無(wú)人偵察機(jī)就此問(wèn)世，憑借其高能效比，軍事強(qiáng)國(guó)在戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用無(wú)人偵察機(jī)。因此，無(wú)人偵察機(jī)自誕生之初，便發(fā)揮重要的軍事作用，至今仍為各國(guó)重點(diǎn)研發(fā)方向。2.1.2大顯身手：信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中由戰(zhàn)場(chǎng)輔助逐漸成為主戰(zhàn)武器，攻防兩端彰顯威力無(wú)人機(jī)從戰(zhàn)場(chǎng)輔助角色逐步變?yōu)樾畔⒒鲬?zhàn)時(shí)代的主戰(zhàn)武器。在20世紀(jì)80-90年代的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)開(kāi)始擔(dān)當(dāng)誘餌機(jī)、電子干擾機(jī)、反輻射的雷達(dá)攻擊機(jī)、通信中繼機(jī)等任務(wù)；在21世紀(jì)初期的阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，無(wú)人機(jī)更是承擔(dān)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視、偵察和攻擊重要目標(biāo)的任務(wù)。一方面，戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)無(wú)人機(jī)的需求越來(lái)越多，另一方面，信息化時(shí)代中傳感器信息、精確定位導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的進(jìn)步，催生了電子戰(zhàn)無(wú)人機(jī)、預(yù)警無(wú)人機(jī)、通信中繼機(jī)等作戰(zhàn)支援飛機(jī)，成為無(wú)人機(jī)中的新生力量，也推動(dòng)著無(wú)人機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)中發(fā)揮越發(fā)重要的作用。2.1.3全面開(kāi)花：低成本、高智能化無(wú)人機(jī)廣泛使用，無(wú)人作戰(zhàn)時(shí)代即將到來(lái)近年來(lái)，無(wú)人機(jī)不斷提升智能化，降低成本，在集群作戰(zhàn)、協(xié)同作戰(zhàn)等多領(lǐng)域全面開(kāi)花，無(wú)人作戰(zhàn)時(shí)代即將到來(lái)。隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，集群作戰(zhàn)、協(xié)同作戰(zhàn)等智能化作戰(zhàn)體系嶄露頭角，戰(zhàn)場(chǎng)形態(tài)正由信息化向智能化演變，無(wú)人作戰(zhàn)時(shí)代即將到來(lái)。據(jù)《無(wú)人爭(zhēng)鋒——近幾場(chǎng)局部沖突中無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)運(yùn)用探析》中數(shù)據(jù)顯示，2019年胡塞武裝憑借單架成本僅為2000美元的無(wú)人機(jī)集群作戰(zhàn)，成功摧毀沙特油田，而沙特購(gòu)買(mǎi)的“愛(ài)國(guó)者”P(pán)AC-３型導(dǎo)彈及發(fā)射架共耗資54億美元，每枚價(jià)格髙達(dá)900萬(wàn)美元，兩相對(duì)比，低端廉價(jià)武器構(gòu)成強(qiáng)大空中威脅，創(chuàng)造了未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)或武裝沖突中的非對(duì)稱(chēng)打擊新模式。無(wú)人作戰(zhàn)為軍事競(jìng)爭(zhēng)新領(lǐng)域，世界軍事強(qiáng)國(guó)相繼發(fā)布無(wú)人作戰(zhàn)體系發(fā)展計(jì)劃。2018年美國(guó)空軍發(fā)布了小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展路線圖，闡述了包括作戰(zhàn)任務(wù)、“忠誠(chéng)僚機(jī)”和集群作戰(zhàn)樣式等相關(guān)內(nèi)容。2.2三大技術(shù)驅(qū)動(dòng)國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)行業(yè)高速發(fā)展2.2.1技術(shù)驅(qū)動(dòng)之一：衛(wèi)星導(dǎo)航與通信系統(tǒng)完善，無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信水平進(jìn)一步提升導(dǎo)航與通信系統(tǒng)為信息化戰(zhàn)爭(zhēng)重要組成，決定武器控制的精確性與部隊(duì)行動(dòng)快速性。導(dǎo)航定位技術(shù)是指利用空間衛(wèi)星，通過(guò)衛(wèi)星播發(fā)的無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)，為用戶在相應(yīng)時(shí)空參考系中提供三維位置、速度和時(shí)間的技術(shù)。衛(wèi)星通信，就是地球上的無(wú)線電通信站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行的通信，由于其通信容量大、距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、不受地理?xiàng)l件限制、通信質(zhì)量高和機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，已成為不可或缺的軍事通信手段。對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程與節(jié)奏要精確掌握，對(duì)部隊(duì)行動(dòng)要快速精確指揮，對(duì)武器使用要精確控制，都離不開(kāi)快速精確的戰(zhàn)區(qū)通信導(dǎo)航系統(tǒng)，衛(wèi)星通信與導(dǎo)航系統(tǒng)在空天地一體化作戰(zhàn)體系中發(fā)揮重要作用。北斗三號(hào)導(dǎo)航定位系統(tǒng)組網(wǎng)成功，國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與控制水平進(jìn)一步提升。導(dǎo)航與控制系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中的重要組成，直接關(guān)系無(wú)人機(jī)定位與控制精度，通過(guò)衛(wèi)星定