民用無人機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用情況

民用無人機(jī)行業(yè)開展現(xiàn)狀及應(yīng)用情況一、民用無人機(jī)行業(yè)開展現(xiàn)狀民用無人機(jī)的開展要?dú)w功于軍用技術(shù)的民用化，與軍用無人機(jī)的百年歷史相比，民用無人機(jī)從20世紀(jì)80年代才開始起步，在近十年里得到了真正全面的開展。與軍用無人機(jī)高空、高速、遠(yuǎn)程和高續(xù)航等要求不同，民用無人機(jī)技術(shù)要求低、更注重經(jīng)濟(jì)性，軍用技術(shù)的民用化降低了無人機(jī)市場(chǎng)進(jìn)入門檻和研發(fā)本錢，使得民用無人機(jī)得以快速開展。主要的軍用無人機(jī)制造國如美國、以色列、歐洲和日本等均加快民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)化，民用無人機(jī)進(jìn)入普及時(shí)代。圖表世界民用無人機(jī)不同領(lǐng)域銷售額占比資料來源：產(chǎn)研智庫圖表不同用途民用無人機(jī)資料來源：產(chǎn)研智庫民用領(lǐng)域?qū)o人機(jī)的飛行速度要求通常在100公里/每小時(shí)以下，飛機(jī)高度在3000米以下，某些特殊應(yīng)用飛行高度在4000-5000米。無人機(jī)已廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)，搜索營救，邊防巡邏，森林防火，氣象探測(cè)和農(nóng)作物估產(chǎn)，管道巡檢等領(lǐng)域。由于小型無人機(jī)的航空特性和大面積巡查的特點(diǎn)，在洪水，旱情，地震和森林大火等自然災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估方面具備特別優(yōu)勢(shì)。民用無人機(jī)下游需求非常廣泛，包括農(nóng)業(yè)、電力石油、檢災(zāi)、林業(yè)、氣象、國土資源、安防、海洋水利、測(cè)繪、城市規(guī)劃等多個(gè)行業(yè)。近年來無人機(jī)在民用市場(chǎng)的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注，如農(nóng)林植保和巡檢兩個(gè)領(lǐng)域，無人機(jī)需求較為迫切，且具備較大的市場(chǎng)規(guī)模。我們認(rèn)為其它行業(yè)的潛在需求也將逐步顯現(xiàn)，我國民用無人機(jī)市場(chǎng)空間巨大，將進(jìn)入快速開展期。二、中國民用無人機(jī)的應(yīng)用情況中國無人機(jī)起步較早，20世紀(jì)80年代，西北工業(yè)大學(xué)D-4固定翼無人機(jī)就對(duì)地圖測(cè)繪和地質(zhì)勘探做了嘗試，但是民用無人機(jī)領(lǐng)域開發(fā)長(zhǎng)期以來沒有受到足夠的重視。直到近年來由于需求牽引，尤其是災(zāi)害頻發(fā)急需一種災(zāi)情監(jiān)視評(píng)估和搜救手段，民用無人機(jī)才得到充分關(guān)注。2010年之前，中國民用無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模小，增長(zhǎng)緩慢，主要運(yùn)用于災(zāi)害救援、地圖測(cè)繪等專業(yè)級(jí)市場(chǎng)。我國民用無人機(jī)開展分為了三個(gè)開展階段：起步階段〔軍用為主〕、小批量開展階段〔局部企業(yè)進(jìn)行探索〕和加快開展階段〔大量企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)，軍工巨頭開始涉足〕。我國民用無人機(jī)研發(fā)不斷升溫：2003年貴州航空和北大聯(lián)合研制成功多用途無人遙感系統(tǒng)，可以進(jìn)行航空遙感、氣象、災(zāi)害監(jiān)測(cè)；2008年專為民用研制的“黔中1”無人機(jī)順利首飛；2009年中科院沈陽自動(dòng)化研究所研制成功媲美機(jī)器人智能的民用無人直升機(jī)。圖表我國民用無人機(jī)開展階段資料來源：產(chǎn)研智庫圖表“黔中1”無人機(jī)資料來源：產(chǎn)研智庫〔一〕植保無人機(jī)世界上第一家噴藥無人機(jī)出自日本，日本在植保無人機(jī)農(nóng)藥噴灑方面技術(shù)已經(jīng)比擬成熟。經(jīng)過30年開展，目前日本植保無人機(jī)保有量超過5000架，年更新量約3000架，操作人員超過14000人，成為世界農(nóng)用無人機(jī)大國。在2004年，日本水稻農(nóng)藥噴灑使用的微小型無人直升機(jī)數(shù)量已經(jīng)超過有人直升機(jī)。日本農(nóng)業(yè)耕地470萬公頃，其中農(nóng)用無人機(jī)作業(yè)面積2013年已到達(dá)104.7萬公頃，占比到達(dá)22.3%。其中水稻全部用無人機(jī)施藥，而麥類、豆類、蘿卜、洋蔥、升降、甘蔗等也逐步采用無人機(jī)施藥。目前，采用微小型農(nóng)用無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已成為日本農(nóng)業(yè)開展的重要趨勢(shì)之一。圖表日本RMAX農(nóng)用無人機(jī)資料來源：產(chǎn)研智庫圖表植保無人機(jī)資料來源：產(chǎn)研智庫開展無人機(jī)施藥技術(shù)裝備是我國土地經(jīng)營模式下的必然選擇。從緯度、地板形態(tài)來看，我國和日本的農(nóng)田狀況較為相似，從農(nóng)作物類型來看，我國和日本都大量種植水稻。而且我國規(guī)?；耐恋刭Y源缺乏，僅占耕地面積30%左右，主要集中在北方東北、西北和華北平原。而在南方，有著占總種植面積60%以上的小規(guī)模種植土地，土地地貌復(fù)雜，民房耕地交織，經(jīng)營模式以一家一戶的聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制為主，土地的分散經(jīng)營、小塊經(jīng)營，使得耕地規(guī)模小、田塊分散、作物品種布局不一，作物長(zhǎng)勢(shì)不一，包括固定翼飛機(jī)在內(nèi)的大型施藥機(jī)具難以適應(yīng)其病蟲害防治要求，在很大程度上限制了農(nóng)業(yè)機(jī)械化實(shí)施。無人機(jī)施藥技術(shù)裝備無需專用機(jī)場(chǎng)和跑道，靈活輕便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、不受作物長(zhǎng)勢(shì)和作業(yè)田塊條件的限制，在應(yīng)對(duì)小區(qū)域種植作物的病蟲害防治中有著巨大優(yōu)勢(shì)?！捕逞矙z無人機(jī)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)指利用無人機(jī)搭載可見光、紅外等檢測(cè)設(shè)備，完成架空輸電線路巡檢任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)。在電力行業(yè)，無人機(jī)主要被應(yīng)用于架空輸電線路巡檢，為此國家電網(wǎng)發(fā)布了Q/GDW11383-2015《架空輸電線路無人機(jī)巡檢系統(tǒng)配置導(dǎo)那么》、南方電網(wǎng)發(fā)布了《架空輸電線路機(jī)巡光電吊艙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔試行〕》、中電聯(lián)發(fā)布了DL/T1482-2015《架空輸電線路無人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)那么》，對(duì)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)及光電吊艙進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)。圖表巡檢無人機(jī)資料來源：產(chǎn)研智庫無人機(jī)在電力行業(yè)的主要應(yīng)用場(chǎng)景：1、線路巡檢除正常巡檢和特殊巡檢，還可將無人機(jī)應(yīng)用在電網(wǎng)災(zāi)后故障巡檢。當(dāng)災(zāi)害導(dǎo)致道路受阻、人員無法巡檢時(shí)，飛行器無人機(jī)可以發(fā)揮替代作用，開展輸電線路巡查，準(zhǔn)確定位桿塔、線路故障，且視角更廣，能防止“盲點(diǎn)”。無人機(jī)巡檢提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率，使許多工作能在完全帶電的情況下迅速完成，比人工巡線效率高出40陪。在巡檢過程中，還可通過無人機(jī)去除線路上的風(fēng)箏、氣球、塑料袋等異物。2、線路架設(shè)在輸電線路施工過程中，線路走廊長(zhǎng)、地形情況復(fù)雜，線路所經(jīng)地區(qū)山谷河流茂密森林，給線路架設(shè)帶來極大不便，工程實(shí)施困難重重。為有效破解緩解生態(tài)環(huán)境保護(hù)和架線施工的矛盾，可運(yùn)用無人機(jī)展放導(dǎo)引繩進(jìn)行來架設(shè)線路架設(shè)施工輕松解決。無人機(jī)首先沿線路上空飛行并施放一根輕質(zhì)高強(qiáng)引繩通過各基塔，然后利用這根輕質(zhì)引繩不斷牽引后續(xù)引繩，直至牽通一根三級(jí)引繩，并架設(shè)導(dǎo)線。通過這種方式，解決了人力展放導(dǎo)引繩的高強(qiáng)度和動(dòng)力傘展放導(dǎo)引繩著陸困難等問題，也減少了線路通道的樹木砍伐，最大限度地保護(hù)了自然生態(tài)。3、線路規(guī)劃無人機(jī)的測(cè)繪系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，包括實(shí)時(shí)性、本錢低、響應(yīng)快、靈活度高等特點(diǎn)。和普通的航空遙感與衛(wèi)星遙感相比，優(yōu)勢(shì)更加明顯，它可以在低空取得光學(xué)圖像、地形圖像、輸電線路圖像，是其他測(cè)繪和、監(jiān)測(cè)方式不能取代的。在對(duì)各類輸電線路進(jìn)行走廊規(guī)劃時(shí)，需對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的信息采集和測(cè)繪工作，最好的方式就是采用無人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)，不僅可以確保獲取數(shù)據(jù)的高效性，還可以在多方面降低環(huán)境對(duì)信息采集與勘測(cè)的影響。依據(jù)無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，能夠全面兼顧各方面因素，對(duì)充分利用有限的資源充分利用，使區(qū)域規(guī)劃與線路走向更加合理，輸電線路的路徑得到優(yōu)化，有效降低國家對(duì)于輸電線路的建設(shè)本錢。無人機(jī)電力巡檢與人力相比有以下三大優(yōu)越性：1、無人機(jī)巡線作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高。尤其在遇到電網(wǎng)緊急故障和在異常氣候條件下，無人機(jī)電力巡檢彌補(bǔ)了線路維護(hù)人員不具備有利的交通優(yōu)勢(shì)、利用普通儀器或肉眼來巡查設(shè)施準(zhǔn)確性低、效率低等缺點(diǎn)。2、無人機(jī)巡線比人工巡線效率高出40倍。采用無人機(jī)進(jìn)行常規(guī)輸電線路巡查，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并且大大降低了本錢，提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率，使許多工作能在完全帶電的環(huán)境下迅速完成，確保了用電平安。3、無人機(jī)具有巡線速度快、應(yīng)急反響迅速、及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷等優(yōu)勢(shì)。它彌補(bǔ)了人工作業(yè)時(shí)視覺的盲區(qū)，