20240531_慧博智能投研_低空经济系列四:无人机物流迎来政策催化有望打开低空配送新篇章_20页.pdf

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1/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告行 业 研 究 报 告 慧 博 智 能 投 研 低 空 经 济 系 列 四:无 人 机 物 流 迎 来 政 策 催 化,有 望 打 开 低 空 配 送 新 篇 章无 人 机 是 低 空 经 济 支 柱 产 业,低 空 飞 行 的 主 要 载 体 即 是 无 人 机。目 前 我 国 无 人 机 政 策 日 益 完 善,产 业 链条 日 益 完 备,为 低 空 经 济 发 展 提 供 基 础 条 件。随 着 空 域、航 线 规 划 进 一 步 落 实,现 有 农 林 牧 渔、测 绘、应 急 等 主 要 应 用 需 求 将 进 一 步 释 放,城 市 物 流、载 货、载 人 等 新 型 应 用 场 景 也 将 拓 宽。无 人 机 产 业 链 将是 低 空 经 济 发 展 核 心 受 益 环 节。循 着 以 上 整 体 发 展 趋 势,我 们 对 低 空 经 济 产 业 链 条 下 的 无 人 机 发 展 情 况 进 行 梳 理。首 先,我 们 将 对 无 人机 行 业 概 况、产 业 政 策、市 场 难 点 与 技 术 突 破 等 基 础 点 进 行 基 本 面 梳 理。而 后 将 对 无 人 机 产 业 链 情 况、相 关 企 业 进 行 分 析。其 次,我 们 还 将 对 无 人 机 行 业 的 市 场 空 间 进 行 展 望,以 帮 助 大 家 从 当 下 现 状 到 后 续发 展 情 况,更 进 一 步 了 解 国 内 无 人 机 行 业 发 展 相 关 问 题。目录一、行 业 概 况.1二、政 策 环 境.3三、市 场 难 点 与 技 术 突 破.5四、产 业 链 分 析.8五、相 关 公 司.1 3六、市 场 空 间.1 6七、参 考 研 报.2 0一、行 业 概 况1、无 人 机 优 势 明 显,应 用 广 泛无 人 机(U A V)是 指 不 搭 载 操 作 人 员,能 够 自 主、自 动 或 遥 控 飞 行,可 一 次 性 或 多 次 重 复 使 用 的 有 动 力航 空 器。无 人 机 主 要 分 为 军 用 和 民 用 两 种 类 型,其 中 民 用 无 人 机 又 可 分 为 工 业 级 无 人 机 与 消 费 级 无 人 机,主 要 用于 摄 影、灯 光 表 演、巡 查 等 场 景。无 人 机 相 比 有 人 机 优 势 明 显,应 用 广 泛。无 人 机 因 其 自 身 的 优 越 性 能,可 以 在 超 低 空 和 超 高 空 长 时 间 盘 旋,活 动 空 间 和 范 围 更 为 广 阔。与 有 人 战 机 相 比,军 用 无 人 机 具 有 体 积小、重 量 轻、造 价 低、零 伤 亡、使 用 限 制 少、隐 蔽 性 好、效 费 比 高 等 突 出 特 点。现 代 军 用 无 人 机 的 任 务范 围 由 传 统 的 空 中 侦 察、战 场 观 察 和 毁 伤 评 估 等 扩 大 到 战 场 抑 制、对 地 攻 击、拦 截 巡 航 导 弹、空 中 格 斗等 领 域,应 用 更 加 广 泛。2/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告2、无 人 机 属 技 术 密 集 型 行 业,行 业 壁 垒 高高 技 术 密 集+高 研 发 投 入+长 回 报 周 期 铸 就 行 业 壁 垒。无 人 机 行 业 属 技 术 密 集 型 行 业 及 人 才 密 集 型 行 业,技 术 壁 垒 和 人 才 壁 垒 都 相 对 较 高。以 工 业 无 人 机 产 业 为 例,工 业 无 人 机 产 业 中 的 通 信 和 信 息 处 理 技 术 相对 较 成 熟,技 术 和 研 发 的 壁 垒 主 要 体 现 在 发 动 机 集 成、飞 行 控 制 研 发 和 任 务 载 荷 深 度 集 成 上;在 产 品 的研 发、设 计、生 产、制 造 过 程 中 需 要 涉 及 多 学 科 知 识,对 人 才 的 专 业 技 能 要 求 高。另 外,军 用 无 人 机 属航 天 军 用 产 品,质 量 要 求 苛 刻,客 户 对 无 人 机 企 业 的 品 牌 认 可 度 要 求 较 高,新 进 企 业 在 进 入 无 人 机 行 业时 将 受 到 品 牌 壁 垒 的 限 制。无 人 机 前 期 需 要 投 入 大 量 资 金 进 行 长 时 间 产 品 设 计 和 研 发,且 研 发 风 险 较 高,若 无 国 家 专 项 资 金 支 持,单 个 企 业 难 以 长 期 承 担 大 规 模 的 研 发 费 用。ZXCXzQsPnOqRpRoNsPoRqR9PdN9PpNoOmOqMlOpPtNkPoOnOaQqQvMNZrQtOvPrNrR3/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告3、复 合 翼 成 工 业 无 人 机 趋 势,行 业 里 程 碑 式 产 品 出 现复 合 翼 构 型 成 为 工 业 无 人 机 主 要 形 式 之 一。按 气 动 布 局 分 类,无 人 机 主 要 分 为 固 定 翼 无 人 机、多 旋 翼 无人 机、无 人 直 升 机、垂 直 起 降 固 定 翼(复 合 翼)无 人 机。由 于 复 合 翼 无 人 机 具 有 起 降 便 捷、航 时 长 等 特点,具 有 应 用 优 势,在 工 业 无 人 机 市 场 中 的 保 有 量 逐 渐 增 多,市 场 份 额 逐 渐 提 高,已 成 为 工 业 无 人 机 的主 要 布 局 形 式 之 一。民 用 无 人 机 产 品 厚 积 薄 发,行 业 里 程 碑 式 产 品 出 现。2 0 2 4 年 3 月 2 2 日,峰 飞 航 空 科 技 自 主 研 发 的V 2 0 0 0 C G 无 人 驾 驶 航 空 器 系 统 获 得 由 民 航 华 东 局 颁 发 的 型 号 合 格 证,系 全 球 首 款 通 过 型 号 合 格 认 证 的 吨级 以 上 e V T O L 航 空 器。V 2 0 0 0 C G 采 用 复 合 翼 构 型,最 大 起 飞 重 量 2 吨,纯 电 动 力,自 主 驾 驶,运 载 能 力等 同 小 型 直 升 机,但 在 安 静 环 保、运 营 成 本 和 维 护 成 本 方 面 更 具 优 势。V 2 0 0 0 C G 主 要 用 于 低 空 物 流、紧急 物 资 运 输 和 应 急 救 援,服 务 于 大 型 物 流 公 司、通 航 物 流 服 务 运 营 商、应 急 救 援 服 务 提 供 商 和 政 府 部 门等 客 户。二、政 策 环 境1、无 人 机 及 空 域 管 理 条 例 出 台,行 业 健 康 发 展 有 法 可 依无 人 驾 驶 航 空 器 管 理 有 法 可 依,促 进 无 人 机 产 业 持 续 健 康 发 展。2 0 2 3 年 6 月,国 务 院、中 央 军 委 等 部门 印 发 无 人 驾 驶 航 空 器 飞 行 管 理 暂 行 条 例,从 生 产 制 造、登 记 注 册、运 行 管 理 等 全 生 命 周 期 对 无 人机 飞 行 活 动 进 行 了 规 范,填 补 了 我 国 无 人 驾 驶 航 空 器 管 理 法 规 空 白。该 条 例 自 2 0 2 4 年 1 月 1 日 起 施 行,有 望 为 规 范 无 人 机 产 业 发 展、营 造 无 人 机 应 用 生 态 提 供 法 规 指 导 和 良 好 环 境。新 增 无 人 机 产 业 发 展 黄 金 空 域,地 方 政 府 积 极 性 提 升。2 0 2 3 年 1 1 月,国 家 空 中 交 通 管 理 委 员 会 办 公 室会 同 有 关 部 门 起 草 了 中 华 人 民 共 和 国 空 域 管 理 条 例(征 求 意 见 稿)(下 称 空 管 条 例 意 见 稿),并 面 向社 会 公 开 征 求 意 见。空 管 条 例 意 见 稿 对 空 域 分 类 和 空 域 管 理 机 构 作 出 了 较 大 变 动:新 增 了 G 和 W 类 非 管4/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告制 空 域,并 明 确 县 级 及 以 上 地 方 政 府 可 以 参 与 协 管 空 域。空 管 条 例 意 见 稿 是 对 低 空 空 域 和 通 用 航 空 方 面行 政 法 规 的 极 大 完 善 和 补 充,地 方 政 府 在 空 域 管 理 方 面 自 主 权 大 幅 提 升,将 更 有 动 力 拉 动 无 人 机 产 业 投资。2、产 业 政 策 高 举 高 打,物 流 配 送 及 应 急 救 援 有 望 率 先 放 量政 策 推 动 无 人 机 物 流 配 送 示 范 应 用 不 断 深 化。根 据 四 部 门 联 合 印 发 的 通 用 航 空 装 备 创 新 应 用 实 施 方 案(2 0 2 4-2 0 3 0 年),目 标 到 2 0 2 7 年 智 能 电 动 化 无 人 机 将 在 城 市 空 运、物 流 配 送 领 域 实 现 商 业 应 用,到2 0 3 0 年“干-支-末”无 人 机 配 送 网 络 实 现 安 全 高 效 运 行。根 据 深 圳 市 无 人 机 行 业 协 会 预 计,2 0 2 4 年 无人 机 在 国 内 的 市 场 规 模 将 达 1 6 0 0 亿 元,其 中 快 递 物 流 方 面 的 无 人 机 市 场 规 模 约 3 0 0 亿 元。政 策 推 动 构建 量 大 面 广 的 航 空 物 流 配 送 装 备 体 系,快 递 物 流 细 分 领 域 的 民 用 无 人 机 有 望 进 入 高 速 发 展 期。业 内 龙 头 积 极 探 索 无 人 机 末 端 物 流 配 送 商 业 模 式。截 至 2 0 2 3 年 1 2 月 底,美 团 无 人 机 已 在 深 圳、上 海 等城 市 1 1 个 商 圈 落 地 了 2 5 条 航 线,配 送 服 务 覆 盖 了 办 公、景 区、市 政 公 园、医 疗、校 园 等 多 种 场 景,累计 完 成 用 户 订 单 超 2 2 万 单,配 送 效 率 方 面,无 人 机 配 送 可 较 传 统 模 式 提 效 近 4 成。2 0 2 4 年 3 月 2 3 日,顺 丰 旗 下 丰 翼 无 人 机 面 向“同 城 范 围 2 小 时 达”的 需 求,推 出 同 城 及 时 送、跨 城 急 送 无 人 机 物 流 产 品,现 支 持 深 圳 宝 安 区、光 明 区、龙 华 区 范 围 内 互 寄,推 广 期 间 一 口 价 1 2 元,服 务 范 围 还 在 不 断 拓 展 中。无 人 机 在 应 急 救 援 领 域 作 用 凸 显,政 策 明 确 加 快 构 建 有 人 无 人 航 空 应 急 救 援 装 备 体 系。无 人 机 在 应 急 救援 中 可 以 发 挥 现 场 监 测 与 指 挥 调 度、通 信 中 继 与 搜 索 救 援、物 资 工 具 投 放 与 受 灾 评 估 等 功 能。当 前,世Z/SmF+iBZRPSnCbnZFI6N5DzSda0ryHb0G1WUCrSdD4W5X6i6gUdMuzjkxQlg3pW 5/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告界 上 许 多 国 家 都 已 将 无 人 机 纳 入 应 急 救 援 体 系,我 国 也 在 通 用 航 空 装 备 创 新 应 用 实 施 方 案(2 0 2 4-2 0 3 0 年)中 指 出 推 动 构 建 有 人 无 人、高 低 搭 配、布 局 合 理、功 能 互 补 的 航 空 应 急 救 援 装 备 体 系。三、市 场 难 点 与 技 术 突 破1、市 场 难 点低 空 空 域 无 人 机 活 动 的 特 点 包 括 设 备 异 构、高 密 度、高 频 次、全 覆 盖、大 连 接、高 时 效、高 安 全 要 求 等。目 前 低 空 网 络 服 务 面 临 辅 助 监 管 机 制 不 完 善、低 空 网 络 覆 盖 仍 需 优 化、低 空 业 务 保 障 有 待 提 高 等 诸 多 难题。传 统 单 一 的 监 管 及 运 营 服 务 方 式 已 经 无 法 满 足 无 人 机 的 监 管 和 服 务 需 求,从 单 一 到 体 系 化 转 变 的 趋势 逐 渐 显 现。(1)服务 监管 机制尚 不完 善无 人 机 分 类 分 级 复 杂,平 台 构 型 包 含 多 旋 翼、固 定 翼、混 合 型 等 多 种。无 人 机 产 品 的 异 构 化 导 致 对 于 无人 机 的 服 务 及 管 理 缺 乏 有 效 的 规 则 及 机 制,造 成 了 目 前 无 人 机 使 用 过 程 中 难 识 别、难 监 管、难 处 理 等 一系 列 难 题,亟 需 统 一 的 监 管 机 制 实 现 对 无 人 机 接 入、鉴 权 授 权、飞 行 业 务 等 有 效 管 控。(2)低空 网络 服务仍 需优 化蜂 窝 网 络 基 站 的 密 度 不 断 增 加,已 经 具 备 了 广 域 覆 盖 和 高 速 数 据 传 输 能 力。但 现 有 的 大 量 无 人 机 仍 依 赖于 与 地 面 站 的 单 点 通 信 方 式,极 大 限 制 了 无 人 机 空 中 作 业 的 灵 活 性 和 自 主 性,导 致 信 息 孤 岛 现 象 严 重,飞 行 信 息 无 法 有 效 共 享,削 弱 了 数 据 资 源 带 来 的 经 济 价 值,加 大 了 管 理 难 度。为 建 立 更 加 开 放 共 享 的 低空 网 络 服 务,需 要 更 加 全 面 的 网 络 架 构 升 级、无 线 资 源 优 化,同 步 保 障 数 据 链 路 安 全 以 支 撑 低 空 一 张 大网 的 落 地。(3)低空 业务 保障有 待提 高无 人 机 需 具 备 高 度 的 智 能 化 能 力,包 括 感 知、识 别、决 策、控 制 等 多 方 面 的 技 术 支 持,对 网 络 连 接 的 上下 行 带 宽、业 务 时 延 以 及 网 络 的 链 路 稳 定 性 提 出 了 较 高 的 要 求,通 信 网 络 需 要 针 对 不 同 的 无 人 机 业 务 类6/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告型 提 供 特 定 的 网 络 能 力,包 括 对 不 同 载 荷 业 务 的 网 络 能 力 适 配,以 及 基 于 网 络 状 况 对 无 人 机 飞 行 路 径 的优 化 等。整 体 来 看,低 空 无 人 机 发 展 需 要 推 动 行 业 进 行 体 系 化 服 务 及 监 管 能 力 升 级,加 速 行 业 向 规 范 化、标 准 化快 速 过 渡,通 过 提 供 高 效、可 靠 的 监 管 及 服 务 通 道,推 动 行 业 向 更 加 成 熟、可 持 续 发 展 的 方 向 迈 进。2、技 术 突 破(1)基站 通信 功能 可 实现 信息 回传和 飞行 控制,助力 智慧 低空 感知业 务场 景面 向 无 人 机 场 景,利 用 基 站 通 信 功 能 实 现 信 息 回 传 和 飞 行 控 制;利 用 基 站 对 一 定 区 域 进 行 感 知 可 识 别 无人 机 的 飞 行 状 态、检 测 障 碍 物、监 测 气 候 变 化 等,提 供 监 管 类 和 辅 助 飞 行 类 服 务,进 一 步 地,利 用 基 站对 机 上 终 端 的 感 知 功 能 可 针 对 特 定 无 人 机 进 行 监 管。具 体 智 慧 低 空 感 知 业 务 场 景 可 归 纳 如 下:无 人 机 监 管:针 对 存 在 电 子 围 栏 的 区 域,若 感 知 到 无 人 机 接 近 围 栏 边 界 或 将 突 破 围 栏 限 制 时,给 出 围 栏告 警;无 人 机 避 障:对 空 域 进 行 全 方 位 多 角 度 的 探 测 并 将 感 知 结 果 提 供 给 无 人 机,为 避 障 预 警 提 供 冗 余 量,提升 避 障 成 功 率;飞 行 入 侵 监 测:监 测 特 定 区 域,若 感 知 到 非 法 无 人 机,则 给 出 入 侵 告 警;飞 行 路 径 管 理:感 知 无 人 机 位 置、高 度、航 向、速 度 等 信 息,若 发 现 与 原 计 划 飞 行 轨 迹 不 符,则 给 出 飞行 一 致 性 告 警;同 一 区 域 存 在 多 个 无 人 机 时,根 据 各 无 人 机 的 位 置、高 度、航 向、速 度 等 信 息,预 测 其航 迹,若 预 计 无 人 机 间 将 发 生 冲 突,则 给 出 冲 突 告 警。(2)通感 一体 化 相较 传统 的低 空雷达 优势 明显对 无 人 机 进 行 有 效 探 测 和 管 控,是 产 业 规 模 发 展 的 前 提。传 统 的 低 空 雷 达 方 案 面 临 3 个 困 境:部 署 成 本高:需 要 在 敏 感 空 域 重 新 部 署 低 空 警 戒 雷 达;频 谱 资 源 短 缺:目 前 雷 达 频 段 一 般 主 要 是 2 4 G H z 和 7 7 G H z;感 知 范 围 受 限:大 多 数 雷 达 的 E I R P 受 限 导 致 最 远 感 知 距 离 有 限。相 比 于 传 统 的 低 空 雷 达 方 案,通 感 一 体 化 无 人 机 感 知 方 案 具 有 3 个 明 显 的 优 势:部 署 成 本 低,可 在 传 统基 站 上 部 署 感 知 功 能;频 谱 可 以 共 享,即 通 信 和 感 知 共 享 频 谱,提 高 了 频 谱 利 用 率;感 知 范 围 广,例 如单 站 感 知 距 离 超 过 1 k m,依 赖 5 G 基 站 可 实 现 大 范 围 连 续 覆 盖。7/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告在 通 信 感 知 一 体 化 的 技 术 发 展 过 程 中,通 信 与 感 知 将 分 阶 段、分 层 次 融 合 演 进,其 技 术 趋 势 主 要 包 括“业 务 共 存、能 力 互 助、网 络 共 惠”三 个 阶 段。首 先 原 先 分 立 的 通 信 系 统 与 感 知 系 统 已 经 集 成 在 同 一 物理 平 台 中;然 后,能 力 互 助 作 为 发 展 阶 段,通 信 能 力 与 感 知 能 力 互 助 配 合,实 现 感 知 辅 助 通 信 或 通 信 辅助 感 知,技 术 方 案 重 点 关 注 波 形 设 计、收 发 处 理 算 法 等。最 后,网 络 共 惠 作 为 成 熟 阶 段,通 信 与 感 知 将实 现 频 谱 资 源、硬 件 设 备、波 形 设 计、信 号 处 理、协 议 接 口、组 网 协 作 等 全 方 位、多 层 次 的 深 度 融 合,通 信 网 络 与 感 知 网 络 共 惠 双 赢,技 术 方 案 重 点 关 注 多 点 感 知、协 作 组 网 等。通 感 一 体 化 的 工 作 模 式 主 要 区 分 为:独 立 感 知 涉 及 到 单 一 基 站 的 操 作,其 中 该 基 站 独 自 发 射 探 测 信 号 并接 收 从 目 标 反 射 回 来 的 回 波,用 以 进 行 感 知 测 量 和 评 估。另 一 方 面,协 作 感 知 依 靠 在 移 动 通 信 网 络 广 泛分 布 的 多 个 节 点 共 同 协 作 和 相 互 作 用。在 这 个 过 程 中,一 个 节 点 利 用 通 信 参 考 信 号 充 当 探 测 信 号 并 向 覆盖 区 域 发 射,当 目 标 反 射 这 些 信 号 时,多 个 方 向 上 的 多 个 接 收 节 点 能 够 捕 获 来 自 同 一 个 目 标 的 回 波。通过 对 这 些 信 号 进 行 综 合 处 理,多 个 节 点 的 数 据 融 合 后 能 够 实 现 增 益,类 似 于 在 通 信 过 程 中 采 用 的 空 间 分集 技 术,从 而 增 强 感 知 的 准 确 性。8/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告四、产 业 链 分 析1、无 人 机 系 统 是 复 杂 的 系 统 工 程,产 业 链 较 长,中 游 制 造 是 产 业 制 高 点无 人 机 系 统 产 业 链 上 游 为 无 人 机 设 计 研 发、关 键 原 材 料 和 关 键 电 子 零 部 件 的 生 产 环 节,其 中 关 键 原 材 料有 金 属 材 料 和 非 金 属 两 大 类,包 括 钛 合 金、铝 合 金、玻 纤 和 碳 纤 维 等 材 料,关 键 电 子 零 部 件 包 括 芯 片、板 卡、电 机、电 池 等。无 人 机 系 统 产 业 链 中 游 为 无 人 机 系 统 集 成 制 造 环 节,关 键 分 系 统 包 括 飞 行 平 台 系 统、地 面 系 统 和 任 务 载荷 系 统 三 个 方 面,是 无 人 机 系 统 制 造 的 核 心 部 分。飞 行 平 台 系 统 包 含 动 力 系 统、导 航 系 统、飞 控 系 统、通 信 系 统 和 机 体 制 造 等 环 节,是 无 人 机 完 成 起 飞、空 中 飞 行、执 行 任 务 和 返 场 回 收 等 过 程 的 核 心 系 统。任 务 载 荷 系 统 包 括 摄 像 机、雷 达、传 感 器 等 系 统,是 无 人 机 功 能 实 现 的 载 体。地 面 系 统 包 括 遥 测 检 测、地 面 监 控、数 据 处 理 和 起 降 等 系 统,是 整 个 无 人 机 系 统 的 指 挥 中 心。无 人 机 系 统 产 业 链 下 游 是 无 人 机 的 应 用 场 景,无 人 机 可 应 用 于 军 用 侦 察、军 用 攻 击、航 空 拍 摄、灯 光 表演、农 林 植 保、灾 难 救 援、物 流 运 输、电 力 巡 检、地 理 测 绘 等 领 域。无 人 机 产 业 的 制 高 点 在 于“中 游 制 造”,尤 其 是 对 飞 控 系 统、通 信 系 统、动 力 系 统、地 面 系 统 以 及 任 务载 荷 的 卡 位,是 企 业 的 核 心 竞 争 力 所 在。2、飞 控 系 统:无 人 机 的“大 脑”无 人 机 飞 行 控 制 系 统(F l i g h t c o n t r o l s y s t e m)简 称 飞 控,主 要 由 陀 螺 仪(飞 行 姿 态 感 知)、加 速 计、地 磁 感 应、气 压 传 感 器(悬 停 控 制)、G P S 模 块(选 装)以 及 控 制 电 路 组 成。飞 控 最 基 本 的 功 能 就 是 在飞 行 过 程 中,分 析 各 个 传 感 器 采 集 的 数 据,自 动 保 持 飞 机 的 正 常 飞 行 姿 态。多 轴 飞 行 器 的 飞 行、悬 停,9/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告姿 态 变 化 等 都 是 由 多 种 将 飞 行 器 本 身 的 姿 态 数 据 传 回 飞 控,再 由 飞 控 通 过 运 算 和 判 断 下 达 指 令,由 执 行机 构 完 成 动 作 和 飞 行 姿 态 调 整。无 人 机 飞 控 系 统 是 在 有 人 机 载 飞 控 设 备 基 础 上 继 承 与 发 展 而 来。早 在 6 0 年 代,自 动 驾 驶 仪 功 能 进 一 步提 高,并 扩 展 成 为 飞 行 控 制 系 统,产 生 了 随 控 布 局 飞 行 器 设 计 新 思 路。7 0 年 代,电 传 操 纵 系 统 和 数 字 式飞 行 控 制 系 统 出 现,交 联 与 飞 机 上 其 他 系 统,成 为 主 动 式 的 飞 行 控 制 系 统。8 0 年 代 以 后,飞 行 控 制 系 统与 导 航 系 统、火 控 系 统、推 进 系 统 等 融 合,使 其 服 务 于 各 系 统,协 调 各 系 统 工 作,以 使 各 系 统 更 加 协 调,出 色 的 完 成 指 令 任 务。在 飞 控 系 统 控 制 下 无 人 机 可 完 成 悬 停、垂 直 运 动、翻 滚 运 动 及 俯 仰 运 动 等 动 作。无 人 机 若 要 实 现 安 全 稳 定 的 起 降,必 须 满 足 飞 行、感 知、交 互 三 个 层 次,通 过 自 身 的 传 感 器 感 知 周 围 的环 境,识 别 信 息 并 进 行 数 据 智 能 化 处 理,规 划 飞 行 任 务 路 线,最 终 成 功 实 现 自 主 飞 行。未 来 无 人 飞 控 系统 智 能 化 程 度 将 进 一 步 加 深,将 朝 着 软 件 模 块 化、系 统 终 端 化、数 据 可 视 化、硬 件 S O C 化 发 展,以 实 现全 自 主 控 制,同 时 将 在 自 动 巡 航、自 主 飞 行、群 体 作 业 等 关 键 技 术 上 取 得 新 进 展。当 前 无 人 机 整 机 厂 商/院 所 基 本 都 有 飞 控 系 统 设 计 制 造 能 力,同 时 也 涌 现 出 很 多 第 三 方 飞 控 系 统 设 计 公司 和 研 究 所。3、通 信 链 路:无 人 机 与 地 面 指 挥 系 统 联 系 的 纽 带信 息 传 输 分 系 统 是 无 人 飞 行 器 与 地 面 控 制 系 统 进 行 数 据 传 输 的 通 道。依 据 空 地 间 传 输 方 向,通 信 链 路 可分 为 上 行 链 路 和 下 行 链 路。上 行 链 路 主 要 负 责 地 面 站 发 送 遥 控 指 令、无 人 机 对 其 进 行 接 收 的 过 程,有 效保 证 地 面 控 制 站 实 时 保 持 与 无 人 机 空 中 平 台 的 联 系,遥 控、跟 踪 无 人 机 的 状 态、飞 行 轨 迹、任 务 载 荷 情况。下 行 链 路 主 要 负 责 无 人 机 发 送 数 据、图 像,地 面 站 对 其 进 行 接 收 的 过 程,有 效 保 证 无 人 机 要 将 任 务实 施 的 情 况 与 结 果 传 送 回 地 面 站。而 无 人 机 通 信 链 路 需 要 解 决 远 距 离 传 输 能 力、宽 带 传 输 能 力,需 要 具有 低 功 耗、低 误 码 率、高 灵 敏 度 和 高 抗 干 扰 能 力。地 面 测 控 分 系 统 是 无 人 机 系 统 指 挥 中 心。无 人 机 地 面 控 制 站 的 基 本 功 能 是 通 过 任 务 规 划、飞 行 管 理、载荷 管 理、链 路 监 控、信 息 预 处 理、数 据 记 录 和 回 放 等 功 能,实 现 对 无 人 机、链 路 设 备、有 效 载 荷 等 的 实时 监 视 与 控 制。无 人 机 虽 然 没 有 飞 机 上 驾 驶 员,但 仍 无 法 离 开 人 的 参 与 控 制,通 过 地 面 测 控 系 统,人 有1 0/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告效 指 挥 无 人 机,协 调 各 分 系 统,完 成 制 定 任 务 目 标。对 于 军 用 无 人 机,地 面 站 还 需 要 具 有 低 截 获 概 率、抗 欺 骗 性、防 反 辐 射 攻 击 能 力,以 及 提 供 数 据 加 密 功 能 等。由 于 不 同 类 型 的 无 人 机 重 量、平 台 体 积、工 作 特 性 均 不 相 同,使 得 用 于 控 制 和 回 传 数 据 的 数 据 链 性 能 及特 点 也 不 相 同。对 抗 与 干 扰 是 电 子 战 的 核 心 手 段。无 人 机 数 据 链 系 统 一 方 面 要 面 临 着 来 自 敌 方 的 恶 意 干 扰,包 括 欺 骗 性干 扰 信 号 和 压 制 性 干 扰 信 号,另 一 方 面 又 要 面 临 着 本 方 有 用 信 号 由 于 多 径 衰 落 造 成 的 码 间 串 扰 和 多 用 户干 扰 等 情 况。经 过 技 术 的 迭 代,目 前 可 以 通 过 扩 展 频 谱 通 信、自 适 应 技 术、信 道 编 码 等 手 段 来 实 现 高 速、可 靠 地 信 息 传 输。国 内 通 信 系 统 相 关 提 供 商 包 括 中 电 科 1 0 所、七 一 二、海 格 通 信、盟 升 电 子、烽 火 电 子 等。4、任 务 载 荷:无 人 机 作 战 装 备 的 重 要 一 环军 用 无 人 机 的 任 务 载 荷 系 统 通 过 与 地 面 控 制 站 信 息 交 互,可 实 现 目 标 信 息 获 取、协 同 指 挥/控 制,完 成侦 察、空 空 作 战、精 确 打 击 等 作 战 任 务。任 务 载 荷 系 统 包 括 侦 察 监 视 类 载 荷、通 信 类 载 荷、电 子 对 抗 类载 荷、靶 标 设 备 类 载 荷、武 器 弹 药 类 载 荷 等,呈 现 出 复 杂 化、多 任 务、智 能 化 等 发 展 趋 势。1 1/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告经 营 无 人 机 任 务 载 荷 系 统 业 务 的 上 市 公 司 主 要 有 大 立 科 技、广 东 宏 大、航 天 彩 虹 等。大 立 科 技 是 国 内 少 数 拥 有 完 全 自 主 知 识 产 权,能 够 独 立 研 发、生 产 热 成 像 技 术 相 关 核 心 器 件、机 芯 组 件到 整 机 系 统 全 产 业 链 完 整 的 高 新 技 术 企 业。公 司 已 有 多 款 吊 舱 热 像 仪 系 列 产 品 配 套 用 于 工 业 无 人 机、察打 一 体 无 人 机 和 直 升 机 等 装 备 平 台,是 无 人 机 和 导 弹 红 外 热 像 仪 的 重 要 供 应 商。广 东 宏 大 是 国 内 矿 山 民 爆 一 体 化 服 务 商,产 品 包 含 传 统 弹 药 产 品、智 能 弹 药 产 品、单 兵 智 能 装 备 等,在无 人 机 领 域,广 东 宏 大 开 展 了 机 载 导 弹 的 研 制。2 0 2 1 年 1 月,公 司 J K 系 列 某 产 品 在 某 靶 场 顺 利 完 成 无人 机 挂 飞 试 验。航 天 彩 虹 在 无 人 机 整 机 研 发 的 基 础 上 同 步 研 制 出 以 射 手-1、射 手-2 等 为 代 表 的 小 型 空 地 导 弹,发 挥 出 无人 机 和 弹 药 的 最 大 协 同 效 能,无 人 机 可 为 智 能 弹 药 研 制 提 供 飞 行 验 证 平 台,弹 药 的 大 量 应 用 亦 可 快 速 提升 无 人 机 的 改 进 研 制 和 性 能 提 升。1 2/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告5、动 力 系 统:无 人 机 的 心 脏,军 工 央 企 和 民 营 企 业 共 发 展动 力 系 统 指 的 是 发 动 机 和 辅 助 装 置,此 处 对 发 动 机 展 开 论 述。无 人 机 发 动 机 可 分 为 涡 扇 发 动 机、涡 喷 发动 机、活 塞 发 动 机、涡 轴 发 动 机 及 电 动 机 几 大 类。目 前,我 国 无 人 机 推 进 装 置 主 要 以 活 塞 和 燃 气 涡 轮发 动 机 为 主,低 油 耗 大 推 力 的 涡 扇 发 动 机 可 适 应 长 航 时 高 过 载 的 需 求,是 未 来 无 人 机 发 动 机 的 主 要 发 展趋 势。国 内 无 人 机 推 进 装 置 的 供 应 商 包 括 航 发 动 力、宗 申 动 力、北 京 动 力 机 械 研 究 所 等。航 发 动 力 是 我 国 军 用 发 动 机 领 军 上 市 公 司,下 属 公 司 生 产 的 A E F 5 0 E 涡 扇 发 动 机 用 于 国 产 双 发 云 影 无 人机 和 彩 虹-6 无 人 机,A E F 5 0 E 涡 扇 发 动 机、A E P 5 0 E 涡 桨 发 动 机、A E F 2 0 E 涡 喷 发 动 机 可 应 用 于 三 款 出 口 型无 人 机。宗 申 动 力 是 国 内 专 业 热 动 力 机 械 龙 头 企 业,子 公 司 宗 申 航 发 为 旋 翼、固 定 翼 的 通 航 飞 机 和 无 人 机 提 供 动力 装 备,产 品 C 1 1 5 发 动 机、C 1 4 5 发 动 机、航 空 变 距 螺 旋 桨 等 产 品 已 在 翼 龙-1、翼 龙-1 D、彩 虹 3 等 1 5款 无 人 机 和 多 款 自 旋 翼 有 人 机 上 试 飞 使 用,填 补 了 国 产 航 空 活 塞 发 动 机 空 白。北 京 动 力 机 械 研 究 所 是 我 国 最 大 的 冲 压 发 动 机 及 弹 用 涡 轮 发 动 机 研 制 生 产 单 位,研 制 的 多 款 涡 扇 和 涡 喷发 动 机,应 用 于 小 型 飞 航 导 弹 及 无 人 机。6、复 合 材 料:对 结 构 轻 质 化、小 型 化 和 高 性 能 化 起 关 键 作 用复 合 材 料 是 由 两 种 或 两 种 以 上 不 同 性 能、形 态 的 材 料,通 过 复 合 工 艺 组 合 而 成 的 新 型 材 料。复 合 材 料 在继 承 原 有 材 料 的 主 要 特 征 的 基 础 上,也 能 够 通 过 复 合 效 应 克 服 单 一 材 料 缺 陷,提 升 整 体 性 能。目 前 无 人 机 上 使 用 以 碳 纤 维 为 主 的 复 合 材 料,约 占 结 构 总 质 量 的 6 0%-8 0%,对 无 人 机 结 构 轻 质 化、小 型化 和 高 性 能 化 起 到 了 至 关 重 要 的 作 用。无 人 机 主 要 应 用 的 复 合 材 料 包 括 碳 纤 维 复 合 材 料、玻 璃 纤 维 复 合材 料 和 树 脂 复 合 材 料。采 用 碳 纤 维 复 合 材 料 开 发 的 吸 波 涂 层,以 及 对 采 用 碳 纤 维 复 合 材 料 的 机 身 外 形 进行 减 少 电 磁 波 反 射 的 优 化 设 计。1 3/2 02024 年 5 月 31 日行 业|深 度|研 究 报 告国 内 从 事 复 合 材 料 研 制 生 产 的 上 市 公 司 主 要 包 括 中 航 高 科、光 威 复 材、中 简 科 技、中 复 神 鹰 等,其 复 合材 料 产 品 增 强 材 料 均 以 碳 纤 维 为 主。7、地 面 站 系 统:与 无 人 机 相 配 套,是 无 人 机 的 地 面 操 控 中 心地 面 站 是 集 实 时 采 集 分 析 遥 感 数 据、定 时 发 送 遥 感 指 令、动 态 显 示 飞 行 状 态 等 功 能 于 一 体 的 综 合 系 统。地 面 控 制 站 包 括 指 挥 控 制 站、视 距 链 路 地 面 站、卫 通 链 路 地 面 站。地 面 站 作 为 无 人 机 的 操 控 中 心,在 无人 机 执 行 任 务 的 各 阶 段 保 障 飞 行 安 全 和 任 务 成 功 执 行,同 时 作 为 无 人 机 系 统 的 数 据 交 互 中 心,实 现 无 人机 系 统 融 入 指 挥 信 息 系 统。通 常 无 人 机 系 统 销 售 与 地 面 站 系 统 销 售,搭 配 比 例 为 1:1 或 更 多。在 大 型 固 定 翼 长 航 时 无 人 机 系 统 领 域,无 人 机 系 统 中 指 挥 控 制 站 与 飞 机 平 台 的 搭 配 具 有 一 定 的 灵 活 性,不 同 的 无 人 机 系 统 在 技 术 上 能 够 实 现 地面 控 制 站 对 无 人 机 平 台 的 1 对 1 甚 至 1 对 多 的 同 时 控 制。例
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