民用“无人机+”发展前景向好

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近几年我国民用无人机和消费级无人机市场呈现迅速增温趋势,无人机逐步深入大众生活。据统计,2017年我国民用无人机产品产量同比增长67%,截至2018年3月23日,无人机实名登记数量已增至18万架以上。

伴随着无人机技术的不断发展成熟,“无人机+”在各领域崭露头角:今年,广州、福建、山西等多地电力公司增加了无人机在电力线路巡检过程中的使用率,并且南方电网公司计划于2020年基本实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标;4月份,正值春耕时节,陕西省在关中地区开展植保无人机补贴试点,鼓励发展无人机服务产业,提高农业机械化水平;同样在近期,顺丰速运拿到了国内首张无人机航空运营(试点)许可证,可在民航局批准的试点区域内使用无人机开展物流配送,这意味着在国内拉开了无人机快递的序幕;航拍无人机也受到广大爱好者的喜爱,在视觉中国、包图网、图虫等摄影、摄像师及爱好者聚集的网站上,能看到大量航拍的视频和图片素材。根据前瞻产业研究院数据资料显示,到2020年,航拍无人机市场规模预计将达到250亿元人民币左右。“无人机+”的发展空间如同“互联网+”一样,有着巨大的潜力,市场前景可观。

无人机作为智能制造的产业项目,有着极大的发展空间和市场前景。在2017年年底,工信部提出,到2020年,民用无人机产业产值要达到600亿元,消费类无人机技术要保持国际领先,行业应用类无人机技术要达到国际先进水平的目标。目前,在众多无人机制造厂商中,掌握无人机制造核心技术的企业并不多。根据前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国无人机行业市场需求预测及投资战略规划分析报告》数据显示,国内近200家无人机生产企业中,拥有核心技术的不到10家。那么有哪些技术桎梏了无人机行业的发展?

芯片技术

在硬件方面,芯片是核心零部件,它直接决定了无人机的操控性能、通信能力和处理图像信息的能力。然而国内大多数民用无人机生产厂家的芯片还要依赖上游制造商提供,例如:英特尔、高通、三星、意法半导体等企业。

在最近的“中兴事件”中,芯片的地位已经被阐释的极其清楚。而国内芯片制造技术尚未赶上国际先进水准,芯片供给能力严重不足,无人机制造厂商在芯片研发上投入不足,这就极大限制了企业的自主研发能力。

动力提供技术

无人机的飞行要靠电池提供动力支持,而目前,大多数民用无人机能达到的持续续航能力一般都在20—30分钟之间,这给无人机与其他行业的融合带来了很大的麻烦,要想让“无人机+”真正的深入生活,无人机制造厂商就必须在动力供给方面做出巨大突破。

现阶段,无人机使用的基本上都是锂电池,而锂电池的电芯无法做到100%均衡地充电和放电,同时大功率电池的充电时间又比较长。这些问题是对续航能力的主要制约因素。

针对这些问题,行业内正着眼于通过太阳能充电和无线电充电等技术提升电池的持续续航能力。

飞控技术

飞控技术就是指能够稳定无人机飞行姿态,并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统,其重要性相当于无人机的大脑。按照功能划分,飞控系统的硬件包括:主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等,各个功能模块组合在一起,构成飞行控制系统的核心。

例如,对于多旋翼飞行器来说,要控制无人机实现爬升、悬停、转弯等动作就要求飞控系统必须要对各个电机的动力进行超高频率地不断调整和动力分配。这些感知数据稍有偏差都有可能导致无人机的不正常飞行,出现非正常动作,导致无人机损坏甚至失控都有可能。

目前,拥有无人机飞控技术解决方案的企业并不多,像大疆WooKong系列和Naza系列飞控系统、零度智控的双余安全飞控系统以及极飞科技的SUPERX和MINIX飞控系统都是目前国内较为先进的飞控系统。

适应环境能力

自然环境的变幻莫测给“无人机+”的实际运用带来巨大挑战。想要应用到各行各业,无人机就必须保障可以适应任何环境条件,包括极端天气和不确定环境。

在复杂环境或不确定的环境条件下,无人机一旦受到某种强烈因素干扰,其飞行控制能力就会大大下降,性能也会变得不稳定。比如,无人机应用到消防领域,在发生森林火灾时,能否适应极其复杂的环境条件变得至关重要。

责任编辑:实习编辑 臧航

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