說起無人機,人們并不陌生,航拍早已走進日常生活。除了航拍愛好者所用的消費級無人機,應用于各專業(yè)領域的工業(yè)級無人機,也悄然改變著我們的生產(chǎn)生活。農(nóng)林植保、應急救援、文物保護、電力巡檢……伴隨技術進步和成果轉化,無人機的用武之地越來越多,加速賦能千行百業(yè)。
為何要大力推動無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應用?放眼全球,中國的無人機產(chǎn)業(yè)水平如何?本報記者采訪了相關企業(yè)和行業(yè)專家。
無人機有多能干
文化遺產(chǎn)保護有它——
北京延慶,八達嶺長城。朔風呼嘯,兩臺“大疆機場2”晝夜守護在南樓段和北樓段。5條無人機綜合巡查航線,基本覆蓋景區(qū)開放地段;每天自動執(zhí)行10架次飛行任務,畫面實時同步至管理中心,及時發(fā)現(xiàn)并勸阻游客不文明行為;到了夜間,游客偷宿等行為,也難逃無人機“慧眼”——紅外攝像頭。此外,該款產(chǎn)品每兩周針對重點區(qū)域自動生成高精度三維模型,通過對比模型變化,能及時發(fā)現(xiàn)有無山體滑坡、城墻外移等情況,便于有針對性地檢查修整。
大疆高級企業(yè)戰(zhàn)略總監(jiān)張曉楠說:“很高興看到‘機場’的價值在長城景區(qū)得到驗證,以無人機為載體提升景區(qū)智能化、數(shù)字化管理水平的合作正穩(wěn)步推進?!?/p>
農(nóng)業(yè)植保有它——
棉花采摘前,有一項重要工作——脫葉。在新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)溫宿縣,三和植保公司的飛手朱銳握著手柄站在田邊,一架M—22植保無人機在棉田上空來回穿梭,噴淋脫葉劑。
新疆三和植保公司飛手在棉花田操作無人機噴灑脫葉劑
“脫葉劑能脫去葉子,保留枝干和棉花,采收時可避免綠葉混入影響棉花品質(zhì)。這架M—22由我們和合作伙伴共同研發(fā),一天能完成四五百畝棉田的噴灑作業(yè)?!敝熹J告訴記者,“核桃、棗樹、蘋果、小麥、防風林等農(nóng)林作物,都用上了植保無人機,農(nóng)民的田間勞作輕松不少,收益更高,增產(chǎn)率達到10%以上,農(nóng)戶畝均成本降低30%以上。”
救災現(xiàn)場有它——
“噼噼啪啪”,爆燃聲驟起,是山火!
今年4月,重慶市豐都縣包鸞鎮(zhèn)龍井灣村的封山林發(fā)生森林火災。林區(qū)植被茂密,趁著風勢,火線越來越長。地形復雜,火情不明,不能貿(mào)然行動。
“嗡嗡”,數(shù)架無人機飛抵火場上空。地面上,救援人員緊盯操作手柄上的顯示屏,火線、著火點、地形一覽無余?!皥蟾嬷笓]長,火場東南方向、西南方向各有一條火線,長度分別為10余米、20余米,另有獨立著火點3個,西北方向地形較緩,建議由西北方向進入火場!”一位救援人員說。
“跟我上!”指揮長一聲令下,架設水帶,引水上山。頓時,幾條水龍直面火線而去……
“去年豐都縣為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、有關行業(yè)主管部門配備了36架無人機,推進數(shù)字化應急管理工作有了一支‘生力軍’,實現(xiàn)了使用無人機開展智能監(jiān)管工作全覆蓋。”豐都縣縣長唐守淵說。
“無人機作為飛行器,能擺脫地面交通限制,實施復雜作業(yè)。近年來國內(nèi)無人機產(chǎn)業(yè)取得長足發(fā)展,產(chǎn)品可靠性提高、成本下降,應用場景更加多樣化,中國已是全球最大的工業(yè)級無人機市場之一?!敝袊茖W院無人機應用與管控研究中心執(zhí)行秘書長譚翔說,“在植保、電力、地理、安全、海洋、氣象、環(huán)保、建筑、醫(yī)療等領域,工業(yè)級無人機的大量應用深刻改變了人們的生產(chǎn)和生活方式?!?/p>
國際市場擁有強大競爭力
無人機在各行各業(yè)的廣泛應用,離不開技術創(chuàng)新的堅實支撐。
“當前,許多行業(yè)仍存在一些環(huán)境復雜危險、重復性較高的工作。痛點,就是創(chuàng)新著力點?!睆垥蚤硎?,“如何通過技術進步幫助一線工作者更輕松地完成任務?簡言之,‘能不能讓人在家坐著就把活干了’?”
拿大疆機場來說,離開飛手,無人機如何完成飛行任務?大疆技術團隊把“機場”想象成無人機的“家”,通過機巢內(nèi)的軟硬件規(guī)劃,可以實現(xiàn)制定飛行計劃、自動執(zhí)行飛行任務、采集數(shù)據(jù)、充電等一系列操作。
在北京市延慶區(qū)八達嶺長城景區(qū)的“大疆機場2”
“最后呈現(xiàn)的產(chǎn)品看似簡單,但背后有著復雜的技術支撐?!睆垥蚤f。從洞察用戶痛點到產(chǎn)品打磨成熟并得到市場認可,大疆機場用了10年。如今產(chǎn)品更新到第2代,體積下降75%,重量減少68%,塊頭更小,更“聰明能干”:最大有效作業(yè)半徑及飛行時間均實現(xiàn)較大提升,還拓展了專業(yè)測繪領域應用。
對無人機而言,動力系統(tǒng)在很大程度上制約著其潛能。動力能不能更強勁?
翼龍系列無人機近年來在多次應急救援任務中表現(xiàn)出色,其中所用的一款ZF850渦輪噴氣發(fā)動機來自中發(fā)天信(北京)航空發(fā)動機科技公司?!凹夹g團隊在發(fā)動機領域深耕數(shù)十年,2018年以來在原有技術基礎上進行了改造升級,改進控制系統(tǒng)、配件及裝備工藝,大幅延長發(fā)動機壽命并提升其性能。”該公司相關負責人告訴記者,“這讓無人機擁有一顆強勁‘心臟’?!?/p>
和汽車一樣,新能源、油電混動也在無人機領域得到應用。
“純電動無人機易操控,穩(wěn)定性高,但續(xù)航里程較差,而純?nèi)加蜔o人機控制響應靈敏性能較差,油電混合動力無人機兼具兩種動力無人機的優(yōu)勢?!敝貞c交通大學綠色航空技術研究院(簡稱“綠航院”)副院長陳全龍介紹,“要在飛行過程中實現(xiàn)兩種動力的順利轉換并不容易。綠航院經(jīng)過多年攻關,自主研發(fā)并試飛了油電混合動力復合翼無人機,最大起飛海拔3000米,能攜帶25公斤載荷飛行數(shù)百公里,速度最快為150km/h,達到國際先進水平。”
綠航院自主研發(fā)的油電混合動力復合翼無人機
科研成果持續(xù)產(chǎn)出,匯聚成產(chǎn)業(yè)鏈的深厚積淀?!皣鴥?nèi)無人機技術水平不斷提高,涌現(xiàn)出一批代表性企業(yè),并形成研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈,在國際市場擁有強大競爭力。”譚翔表示,“無人機產(chǎn)業(yè)融合新材料、微電子、通信、導航與定位、圖像識別與處理、人工智能等新技術領域,具有較高的科技含量和產(chǎn)業(yè)附加值,是關系國計民生和國家安全的新興產(chǎn)業(yè),更是各國搶占航空產(chǎn)業(yè)制高點、爭奪產(chǎn)業(yè)話語權的重要抓手和突破口?!?/p>
進一步做強“低空經(jīng)濟”
盡管發(fā)展勢頭迅猛,無人機產(chǎn)業(yè)歷史并不長。要在這一新興領域保持足夠競爭力,依然任重道遠。
比如,看著頭頂各式各樣的無人機飛來飛去,人們難免擔心安全。相關企業(yè)也會關注技術標準問題:國內(nèi)無人機企業(yè)超萬家,主流機型數(shù)千款,多源異構局面如何破解?
“這些問題涉及技術、管理、標準化等多個方面。對于一個新興領域的管理,世界各國一般都會經(jīng)過先放后收的發(fā)展路徑:先相對自由發(fā)展,待呈現(xiàn)出明顯的管理經(jīng)驗和模式后,再陸續(xù)完善標準和法規(guī)予以規(guī)范引導?!弊T翔認為,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,中國無人機產(chǎn)業(yè)走到了厚積薄發(fā)的重要機遇期,進一步做強“低空經(jīng)濟”,需強化無人機制造的標準化和模塊化,既要引導和開放應用場景,也要完善運行類規(guī)范和風險評估類規(guī)范體系,注重國際國內(nèi)技術和標準互通,強長板補短板,打造良好產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),促進無人機產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。
同時,部分關鍵技術領域還未能實現(xiàn)國產(chǎn)化。譚翔表示,一方面要完善無人機學科體系建設。無人機產(chǎn)業(yè)具有跨學科、跨專業(yè)的特點,當前學科專業(yè)設計和無人機產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展不相匹配。另一方面要重視企業(yè)在科技創(chuàng)新中的主體地位。無人機技術是典型的應用技術,通過市場化手段,可以更高效地實現(xiàn)高新技術的成果轉化,從而倒逼技術迭代,形成良性循環(huán)。
聯(lián)合飛機集團產(chǎn)品TD550無人機在海拔4500米的甘肅省阿克塞哈薩克族自治縣境內(nèi)執(zhí)行任務
“我們目前正在研發(fā)一款傾轉旋翼無人機,適用于長距離點對點的交通物流,應用前景廣闊?!甭?lián)合飛機集團總裁助理兼市場總監(jiān)孫立業(yè)說,“將持續(xù)在科研上大力投入,不斷推陳出新,加速先進科技向生產(chǎn)力的轉化,為應急救援、物流運輸、農(nóng)林植保等千行百業(yè)賦能。
“在無人機領域,綠航院已建立3個關聯(lián)密切的專業(yè)研究所,將繼續(xù)聚焦關鍵核心技術,集中智力資源進行科研攻關,加快成果轉化,實現(xiàn)以科研支撐產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)反哺科研?!标惾堈f。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大,離不開政府和社會資本支持?!盁o人機作為科技競爭高地,已成為投資重點領域之一。天津訊聯(lián)科技、中發(fā)天信、聯(lián)合飛機等一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)在我們的支持下持續(xù)產(chǎn)出創(chuàng)新成果,有力促進了關鍵領域的技術突破。”成都產(chǎn)業(yè)集團下屬成都科創(chuàng)投集團總經(jīng)理劉新常說,“公司將充分發(fā)揮創(chuàng)業(yè)投資在科技創(chuàng)新中的引領和帶動作用,推動科技成果就地轉化和構建新應用場景,促進產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深度融合,為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量?!?/p>
專題評論
讓國產(chǎn)無人機“飛”得更高更遠(品牌論)
幾年前,無人機還是一個特別“高大上”的小眾工具;如今,憑借其獨特的優(yōu)勢,無人機越來越多地融入日常生產(chǎn)生活。隨著傳感器、通信、航空運力等技術的不斷成熟,以及人工智能技術的融合,中國無人機行業(yè)快速發(fā)展,應用場景日益拓展加深。
無人機的廣泛應用,是中國無人機產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的縮影。作為衡量一個國家高端制造業(yè)水平的重要標志,除了自身能形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,無人機行業(yè)與各個行業(yè)都有融合的可能性,它在助力傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級、新興行業(yè)增量擴容方面大有可為。
為何國產(chǎn)無人機能不斷“飛”上新高度?首先是市場的持續(xù)擴大。這幾年,工業(yè)級無人機比重上升。與傳統(tǒng)的消費級無人機不同,工業(yè)級無人機能“大展身手”的領域更多,市場更大。在農(nóng)田,它能噴灑農(nóng)藥;遇火情,它能實時監(jiān)測、協(xié)助撲火;電力等巡檢時,它能發(fā)現(xiàn)人眼所看不到的隱患;甚至在為珠峰冰凍圈“體檢”、外賣配送等場景中也都能扮演重要角色。令人欣喜的是,國產(chǎn)民用無人機特別是植保無人機,正越來越多地走出國門,受到眾多國家和地區(qū)農(nóng)戶青睞,助力當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高效安全。
其次是技術的不斷發(fā)展。技術創(chuàng)新是中國無人機發(fā)展歷程的關鍵詞。經(jīng)過長期的研發(fā)創(chuàng)新,國產(chǎn)無人機在核心的云平臺、飛行控制、任務載荷、圖像傳輸、續(xù)航、避障等領域取得了長足進步,實現(xiàn)了一些突破,朝著智能化、協(xié)同化、集群化發(fā)展。比如,有的廠家生產(chǎn)的無人機有效融合多旋翼起降靈活和固定翼長時續(xù)航的雙重優(yōu)勢,搭配多款商業(yè)應用掛載,能夠滿足不同場景作業(yè)需求,有的則轉換賽道,另辟蹊徑,研發(fā)水下無人機,應用于水下應急救援、海事海工、漁業(yè)養(yǎng)殖、科考環(huán)保等領域。
當前,國產(chǎn)無人機在工業(yè)級應用層面正處于蓄勢待發(fā)的階段。應用拓展、市場擴大的同時,也伴有激烈競爭。在此背景下,相關無人機企業(yè)更要做強細分領域,在自己擅長的賽道加大創(chuàng)新力度,開發(fā)應用潛能。近年來,國家出臺無人機法規(guī)政策文件、加強管理規(guī)范,無人機駕駛員等相關新職業(yè)蓬勃興起、人才隊伍陸續(xù)壯大,多地補強供應鏈、推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同……這些都為營造良好的行業(yè)生態(tài)奠定了堅實基礎。企業(yè)要抓住機遇,乘勢而上,讓國產(chǎn)無人機“飛”得更高更遠。