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无人机的未来远景剖析 军民两用都需开展(下)

2018-05-30 17:39

  无人机的未来远景剖析 军民两用都需开展(下)

  民用无人机:正待开辟的蓝海商场

  国内民用无人机商场十年总额将超300亿元

  

 

  跟着民用无人机技能进步的加快,它的运用规模也在不断拓宽。现在民用无人机首要运用于农业植保、电力巡检、油气管道巡检、警用法律、地质气候勘探、影视航拍以及森林防火等范畴。

  国内高校科研院所和三大军工集团所研制的无人机技能水平超出民企许多,但其研制的高空、高速、中长途、长航时、大载荷等类型的无人机均运用于军事范畴。民用无人机不需求如此高的技能要求,因而商场中大多以民营企业为主。

  依据专心于航天国防商场研讨的TealGroup核算及猜测,2014年,全球民用无人机商场规模大约在6.2亿美元左右。而依据Google、Amazon、Facebook等互联网高科技公司对民用无人机的研制投入,未来几年,民用无人机商场可能都将坚持高速增加,TealGroup估量2023年全球民用无人机商场容量抵达15亿美元左右,复合增加率约为9%。

  农业植保是民用无人机现在最为可行的运用范畴。近几年来,农业出产的机械化和自动化引起了国家相关部分的注重,农机配备也被列入了“我国制作2025”中所需求要点展开的十大范畴。我国耕地上积超越20亿亩,是传统的农业大国。尽管我国农业机械化率现在现已抵达了61%,可是还存在着的高端农机配备数量缺少以及农机化展开不平衡等问题。

  农林植保无人机作为高端农机配备的一种,经过低空施药技能同无人机渠道等的有用结合,现已获得了许多重大成果。据核算,我国现在运用的植保机械以手动和小型机(电)动喷雾机为主,其间手动施药药械、担负式机动药械别离占国内植保机械保有量的93.07%和5.53%,拖拉机悬挂式植保机械约占0.57%,植保作业投入的劳力多、劳动强度大,施药人员中毒事情时有发生。

  经过运用无人机喷洒农药,不只可以有用削减因农药中毒构成的人员伤亡,还可以进步农药喷洒功率而且降低本钱。据核算,单架无人机作业可以在1亩/分钟的喷洒速度下,每亩至少节省20%的农药。

  依据我国18亿亩左右的根本农田面积,以及惯例水稻一年10次左右的施药作业量,依照1亩/分钟的无人机施撒速度,可以得出农林植保无人机一年最多需求作业3亿小时。而现在国内运用无人机进行农药喷洒比重还缺乏1%,假定未来10年,该比重逐渐提高至5%,一起假定油动无人机均匀寿数从400小时增加到800小时,单机均匀价格由40万元以10%的降速降至15万元。咱们估量,未来10年,我国农林植保无人机总需求金额将超越220亿元。

  

  向美国看齐,我国电影及电视节目制作将开端很多运用无人机。航拍无人机要求姿势、定高的精确度以及发动机的可靠性。在影视航拍无人机的运用方面,美国无疑走在了国际前列。美国联邦航空局(FAA)最早答应运用的商用无人机就运用于影视航拍范畴,好莱坞大片《饥饿游戏》、《蝙蝠侠:漆黑骑士鼓起》等的拍照都运用到了无人机。
 

  国内影视作品拍照也越来越多的运用到了无人机,比方热播的真人秀节目《爸爸去哪儿》和《奔跑吧兄弟》中均运用了无人机进行空中拍照。运用无人机进行航拍可以在得到优异拍照角度及画面的一起,有用的控制制作本钱,将越来越多的成为具有经济实力的中央电视台、省级卫视台拍照克己电视剧或电视节目时所运用的高端拍照道具。

  依据广电总局核算,2014年我国电影拍照数量抵达618部,与2013年的638部根本相等,在全球仅次于印度和美国。另据国家核算局数据,我国2013年公共频道电视节目制作数量为34套。往后,我国电影及电视节意图拍照将愈加注重质量而非数量。咱们估量,未来10年,我国电影年均产值将在700部左右,电视节目年均制作量40套左右。

  假定依照每部电影电视产品4架无人机的运用量和50%的影视航拍无人机运用比例,那么我国未来10年影视航拍无人机总需求将达14,800架。依照每架无人机5万元的价格(影视航拍运用电动无人机价格较为低价),国内影视航拍商场需求总额将达7.4亿元。

  电力巡检的需求迸发与否取决于方针规范的时点。我国2014年发电量超越5.6万亿千瓦时,已是全球榜首的用电大国。一起,因为我国地域渊博,许多输电线坐落人烟稀少的山区或环境恶劣的高原,这给作业人员进行电力巡检带来了极大的危险。

  电力巡检无人机的出险很好的降低了作业人员的安全危险,一起也极大进步了巡检的功率。无人机可以轻松抵达间隔地上100多米高的铁塔上方,运用高清相机进行实时观测和高清拍照,完结点对点的毛病查巡。还可对线路中有可能存在的隐性或潜在的缺点危险进行定点排查,及时把握特高压输电线路设备的运转状况。据媒体报导,运用无人机进行电力巡检大约可以将本来1小时的作业时刻缩短至15分钟左右。

  国家电网在2009年就进行了无人直升机巡检体系的立项,经过近几年的展开,无人机在电力体系的运用已涵盖了电网建造放线、输电线路巡检、电网毛病处臵以及电网灾后毛病扫描剖析等。除了功用的纵向延伸之外,无人机在电力体系巡检中的地域广度也在不断扩大,从滨海到内地,从山区、平原到高原,各地都在连续展开无人机的电力巡检。

  在电力巡检无人机需求不断扩张的背面,面对的却是规范空白所导致许多束缚。上一年6月,由我国电力企业联合会规范化中心发布的《架空输电线路无人机巡检作业技能导则》进行了揭露征求定见,该导则可能成为我国输电线路运维范畴首份关于无人机运用作业的职业规范,为电力巡检无人机的规范化供给方针依据。

  据我国电力建造企业协会核算,到2014年末,我国电网220千伏及以上输电线路回路长度抵达57.20万千米。依照每年25次的电力巡检次数核算,每年需求巡检长度约为1,430万千米。据新华报业网报导,运用无人机巡检62公里的输电线路仅需3小时,据此估量无人机进行电力巡检速度约为20千米/小时。假定电力巡检无人机在未来10年均匀巡检量为输电线回路总量的50%,电力巡检无人机每年作业量应为35.75万小时左右,依照无人机400小时左右的寿数,电力巡检无人机年需求量约为900架。依照20万的无人机均匀价格,咱们估量,未来10年电力巡检无人机年均需求额抵达1.8亿元,总需求金额将抵达18亿元。

  其他比方森林防火、油气管道巡检、警用法律、地质气候勘察等范畴的无人机年需求也将在1亿元左右。咱们估量,未来10年我国民用无人机均匀年需求量将在30亿元左右,总需求量将抵达300亿元。

  

 

  方针健全化和低空空域深化变革将引爆民用无人机需求

  经过多年的展开,民用无人机已在多个范畴得到广泛运用。尽管工业得到迅猛展开,但无人机的飞翔安全问题却是监管部分以及一般民众所一向忧虑的。国内从前发生过无人机违规飞翔对民航客机产生影响的事情,美国也从前发生过民用无人机与民航客机几乎相撞的事情,这使得我国相关部分对民用无人机的铺开持谨慎态度。

  我国民用无人机方针尚不健满是制约职业展开的最大要素。现在国内针对民用无人机的法规根本上都是由民航总局拟定的,但其公布的文件只能作为规范性文件,严厉来说不是法律法规和行政法规。可见,与国外比较,我国现在关于民用无人机的方针法规以及适航规范体系树立还并不完善。跟着我国民用无人机的继续展开,新式植保国家将可能出台正式的配套法规,对我国现在略显无序的民用无人机商场进行更好的束缚。

  依照我国《民用无人驾驭航空器体系驾驭员办理暂行规则》,控制民用无人机进行飞翔之前,控制人员应获得驾驭无人机资质。只要以下状况在外:一是室内飞翔;二是分量小于等于7公斤的微型无人机,飞翔规模在目视视距内半径500米、相对高度低于120米;三是科研人员在空阔的无人区做实验。此外,民用无人机的飞翔还须遭到职业协会乃至民航局的监管。

  束缚我国民用无人机展开的另一大要素是我国低空空域尚无法彻底运用。依据正在征求定见的《低空空域运用办理规则(试行)》,我国低空空域原则上是指全国规模内真高1,000米以下的区域。低空空域按控制空域、监督空域和陈述空域以及目视飞翔航线进行分类。关于农林植保、电力巡检、油气管道巡检等用处的民用无人机来说,其活动空域首要会集在低空空域。

  当时我国低空空域的办理由空军来履行,民航仅能运用航线、航路和民用机场周边空域,其他空域均被划分为军航练习空域、巡查待战空域以及束缚区、危险区、禁区,构成了国内空域资源的极大糟蹋。

  针对以上状况,国务院及中央军委于2010年发布了《关于深化我国低空空域办理变革的定见》,提出在5-10年内,逐渐铺开低空空域资源。确立了深化低空空域变革的总体方针、阶段方针和首要使命,将包含民用无人机在内的通用航空展开上升到了国家战略的高度。

  美国在进入2015年之后,加快了民用无人机监管的铺开速度。因为美国低空空域飞翔的私家飞机数量较多,民用无人机可能会构成巨大危险。因而,2015年之前,美国联邦航空局(FAA)对民用无人机也采纳了较为严厉的控制。仅答应以电影拍照或许记载为意图无人机在天空中飞翔,民用无人机的飞翔则需求另行请求。

  但这种状况自本年起有所改观,FAA开端逐渐铺开了包含农业、管道检测、航测等在内的多个范畴民用无人机。2015年前,美国仅有6家公司被答应运用民用无人机,但截止至本年上半年,FAA现已同意了超越500家公司可以展开民用无人机方面的事务。

  跟着空管体系研制作业的开端以及无人机技能的提高,FAA对民用无人机的监管有望进一步放松。此前商用无人机仅可以在白日飞翔,且不能飞离操作员的视野。而在不久的将来,FAA将可能答应无人机脱离操作员的视野,进行数据收集等作业。

  

 

  国内企业欲抢先机,发力民用无人机产品

  我国民用无人机需求现在还不大,依据易观智库核算,2014年国内民用及消费型无人机商场规模大约为15亿元人民币。但面对行将迸发的民用无人机大商场,已有多家企业提早布局。

  例如传统工业上市公司中的宗申动力、隆鑫通用、德奥通航、金通灵、山东矿机等凭仗技能优势进入民用无人机商场。

  其间,宗申动力与天津内燃机研讨所协作研制的活塞发动机TD0已挂载在“彩虹-3”上成功进行试飞。彩虹-3是用处广泛的通用无人机,在军事范畴可用于侦查、监督及对地进犯,在民用方面也可以承当森林防火、气候勘察、海洋测绘,地质勘探等功用。别的,该机也可警用,履行要地巡查、对犯罪分子进行盯梢监督等使命。

  隆鑫通用出产的无人直升机和农业专用植保机均已有重大进展。公司子公司珠海隆华直升机科技有限公司研制的XV-1无人直升机产品信息近来现已过我国人民解放军总配备部部属总配备部配备信息收买效劳中心相关认证,该产品信息已进入三军武器配备收买信息网,为公司产品往后进入军用范畴拓宽了空间。其次,珠海隆华近来在珠海完结了XV-2(农业专用植保机)的初次场外试飞。

  德奥通航则经过收买瑞士MistralEnginesSA和SkyTRAC/SkyRIDER共轴双旋翼直升机项意图悉数技能财物和样机,直接具有了共轴双旋翼直升机及航空发动机的中心技能财物,一起还吸纳了把握这两个中心技能的团队主干,为未来公司进入无人机或直升机范畴布下了柱石。

  除了传统上市公司追求转型而规划民用无人机之外,国内还有北方天途、易瓦特、极飞科技、山河科技、科比特航空等专业民用无人机制作商可以凭仗在业界多年的堆集,联系我们,在未来的民用无人机大商场中占有一席之地。

  消费型无人机:点缀群众日子,商场放眼全球

  消费型无人机融入群众日子

  依据消费型无人机的界说,其首要是指用于非商用意图的小型廉价无人机产品,以多轴旋翼类型的无人机最为常见。

  据CEA(美国消费电子协会)猜测,全球消费型无人机商场2015年销售收入将挨近1.3亿美元,同比增加将会超越50%;消费型无人机的销售量挨近42.5万台,同比增加为65%。价格低价的消费型无人机正在逐渐侵略群众的日子。

  消费型无人机自身技能含量并不高,同类型产品很难在技能指标上拉开大的距离,彼此间的竞赛首要是本钱比拼。我国作为国际排名前列的制作业大国,凭仗着工业配套体系和人工本钱两层优势,已在全球消费型无人机商场中占有了无足轻重的低位。

  据相关预算,在全球小型无人飞翔载具商场中,仅深圳的大疆无人机一家就占有了约一半的比例--这一商场的价值约在2.5亿-3亿美元。而作为国内无人机出口首要会集的区域,深圳还有包含零度智控、极飞科技等消费型无人机制作商。据深圳海关数据,本年前五个月,从深圳出口的无人机抵达16万台,货值7.5亿元,别离是上一年同期的69倍和55倍;从深圳出口的无人机,现在已占全国出口无人机总量的99.9%。

  现在全球消费型无人机商场龙头是我国深圳的大疆立异,据媒体报导,大疆立异年销售额在2014年现已抵达30亿元,较2013年的8亿元增加了3倍多,较2010年的300万元更是增加了1,000倍。据大疆无人机泄漏,其消费型无人机产品现已占到全球50-60%的商场比例。此外,国内比方极飞科技、零度智控、亿航,以及国外的3DRobotics、Parrot均有着较好的展开。

  科技巨子纷繁参加,小型无人机商机无限

  关于一般民众来说,消费型无人机大多还仅限于具有自拍及航拍功用,或许朴实的航模玩具,可是科技巨子们早已为未来的无人机融入了多种可能性。

  Google于2014年4月收买了无人机公司泰坦航空,该公司声称其所研制的太阳能无人机可以以海拔20千米的飞翔高度继续飞翔5年之久。若该项技能老练,搭载通讯传输设备的无人机在高空的长期飞翔将为偏远区域广泛宽带衔接供给解决方案。

  此外,Google、Amazon、顺丰、DHL等公司也都想经过无人机完结货品的运送。尽管现在送货无人机还受制于空管体系、运输本钱、无人机驾驭员稀缺等很多问题,可是跟着方针的铺开和技能进步,未来咱们有望看到无人机运用的百家争鸣,真实融入到人们的日子之中。

  无人机工业链:类比机器人,看好“浅笑曲线”两头

  无人机工业链构成可类比机器人

  无人机的特色与机器人有许多相似之处,故而被许多人称为空中机器人,而其工业链构成也可与机器人进行类比。机器人工业链上游由包含伺服电机和减速器在内的中心零部件制作以及机器人控制体系组成。而无人机上游相同由包含航空发动机和通讯导航等的中心零部件以及无人机飞翔控制体系所构成。

  无人机和机器人工业链的中游都是产品的制作和拼装。机器人除了本体制作外,还包含将比方工装夹具、焊枪等针对实际运用的东西同机器人集成,然后构成完好的体系。无人机也相同如此,除了整机的制作外,无人机还可以依据使命的不同,搭载各种使命载荷,成为一个空中的无人渠道。

  在下流运用方面,机器人依照运用首要可分为工业机器人、效劳型机器人和特种机器人。其间,特种机器人也包含军用机器人,代表着最顶级的技能,可是工业机器人无疑是现在产值最多,运用最广的。无人机也可分为军用无人机、民用无人机和消费类无人机。军用无人机占有了无人机商场绝大部分的价值,但民用和消费型无人机产值占比却比较大。

  与刚刚开端鼓起无人机不同,机器人在工业范畴现已活泼多年,商场也日趋老练。在此过程中,特别是工业机器人,现已构成了完好的利益链闭环。尽管工业机器人的制作商数量很多,但在由要害零部件、本体拼装及集成、控制体系和工业运用制作所构成的利益链闭环里,没有中心技能或许没有才能独立制作机器人整机的厂商永久只能在利益链的结尾获取最菲薄的赢利。

  无人机工业与工业机器人的不同在于职业界企业大多刚刚起步,没有像机器人中相似ABB、库卡、发那科和安川这样的四大机器人集团对职业的牢牢把控。国内优异的无人机企业有时机运用无人机职业现在充沛竞赛的局势,占有浅笑曲线两头,构成归于自己的利益链闭环。

  “浅笑曲线”左端:军用研制和要害零部件附加值更高

  处于无人机浅笑曲线左端的军用无人机研制、飞控体系以及要害零部件中的航空发动机在整个工业链中具有较高的产品附加值。要害零部件的制作中,军用无人机的通讯体系、传感器以及机体结构等的赢利空间相同非常大,但在民用范畴的产品中,因为技能要求不高,因而会在降低本钱的考虑下紧缩产品的赢利空间。而使命载荷具有很强的专业性,依据不同的用处,其在无人机中的价值占比不同很大。

  从工业链的各竞赛格式来看,高端军用无人机的研制实验首要被军用集团和高校研讨所独占;军用飞控体系首要依托定制,民用则有五大开源渠道;航空发动机出现寡头独占局势,军用无人机燃气涡轮发动机只要英美俄中等少量国家可以出产,相对较为简略的活塞发动机则开端由一些民营公司进行出产;其他通讯、导航、使命有用载荷以及地上控制体系等相关部件则面对较为剧烈的竞赛,且因为中心技能与无人机研制企业距离较大,因而一般经过外协出产。

  无人机飞控体系开源使民用和消费无人机有了更多个人定制的空间。体系开源是指开放源代码,也就是说,任何人都可以得到软件的源代码,并在版权束缚规模之内加以修正学习,乃至从头发放。个人电脑体系中的Linux和手机移动端的安卓都是开源体系的典型代表。

  开源体系除了可以节省技能团队修正软件的时刻之外,最大的优势就是其特性化的表现,开源可以使程序员在代码上基础上进行二次开发,表现出特性化的新功用。

  现在的干流飞控体系大多由国外供给,首要有德国MK、ArduPilotMega、Paparazzi、PX4和MWC五大无人机开源渠道。

  以现在运用最多的ArduPilotMega为例,该体系免费开源固件,支撑固定翼,多旋翼,直升机和地上车辆。一起经过点击式的桌面程序就可以完结规划使命脚本,运用极为简略。飞控体系配套硬件包含数据记载存储器、三轴陀螺仪、三轴加快度计、丈量高度的空气压力传感器、GPS模块、电压传感器和硬件失效处理器。

  除了国外的飞控体系之外,国内首要有零度智控研制开源的飞控体系。由该公司所研制的YS09系列无人机飞控体系完结了全自主起飞、全自主飞翔、全自主伞降等功用,用户已广泛部队、政府、外贸、测绘等范畴。其首要硬件包含飞控中心板、主频为200MHz的ATMEL公司工业级中央处理器、GPS模块(可扩展斗极、GLONASS组合导航)和各类传感器。是适用于多种飞翔渠道的系列化通用小型无人机飞控体系。

  无人机航空发动机民用化出产给予民从军良性通道。军用靶机、无人侦查机或许无人进犯机往往运用燃气涡轮发动机。比方国产的“白”无人进犯机运用的就是俄罗斯RD-93涡扇发动机,“翔龙”无人侦查机运用的则是中航动力出产的涡喷-7发动机。相对较为低端的活塞发动机大多用在通用型无人机上,比方“翼龙”通用型无人机运用的就是由奥地利Rotax制作的Rotax914活塞发动机。

  现在,国内军用燃气涡轮发动机的相关研制根本由中航工业集团担任。但关于通用型的军用无人机,考虑到燃油的损耗以及本钱、噪音等要素,运用活塞发动机相同是可行的挑选。

  国内制作军用无人机活塞发动机的首要有宗申动力,该公司与天津内燃机研讨所联合出产研制的“TD0工程样机”活塞发动机现已搭载于“彩虹-3”无人机上,并试飞成功,有望在未来完结量产。此外,国内民营公司中,还有山东矿机正在进行无人机用小型涡喷射动机的研制。若研制成功,国内民营公司将真实有时机参加军用产品的制作。

  “浅笑曲线”右端:效劳加品牌造就无人机中的“苹果”

  无人机“浅笑曲线”的右端中,售后的一体化效劳和品牌所树立起的客户粘性将可能早就无人机中的“苹果”。无人机除了被称之为空中机器人外,还常常被称为空中的智能手机。正如手机还仅仅只被用于打电话时,人们无法幻想到它现在已展开成为人人手中的移动智能终端,无人机未来的运用也存在着无限的可能性。

  而这种可能性首要树立在无人机销售后的一体化效劳以及随之树立的客户粘性。无人机售后效劳包含操作人员的练习、无人机的修理、以及供给无人机运用事务效劳等多个方面。

  因为大型民用无人机的驾驭需求赞助认证,因而无人机驾驭员的练习便成为了民用无人机效劳中的重要一环。依据民航局《民用无人机驾驭航空器体系驾驭员办理暂行规则》,大多数无人机驾驭员都要具有相应的资质,由职业协会或民航局进行办理。无人机驾驭员资质及练习质量办理由我国航空器具有者及驾驭者员协会(AOPA)担任,截止至2014年年末,经过AOPA审定并颁布无人机驾驭员练习组织暂时合格证的共18家。2014年全年全国获得无人机执照的共有244人,未来无人机驾驭员练习将构成可观的商场。

  一体化运用效劳是坚持客户粘性的钥匙。关于运用民用无人机的用户来说,无人机作为新式产品,其作用是无法断定的。以运用最为广泛的农林植保无人机为例,其价格大约在30-50万元之间,这使得用户在运用时,更倾向于采纳租借方法,而非直接购买。

  在这种状况下,B2B效劳就显得更为重要,无人机企业不只销售给客户无人机,而是供给一整套效劳,例如指使作业人员运用无人机,进行农药的喷洒,以及供给无人机租借,操作人员练习等后续效劳。

  此外,具有特性定制化的无人机将在未来遭到喜爱。从国外无人机的运用及商场来看,商用无人机商场的不再是渠道和硬件,跟着商场的老练以及用户的认可,其首要驱动力现已转向运用效劳、数据、运营商及建模效劳等。

  未来将有可能构成一条由运用到效劳,到无人机硬件出产,到无人体系开发,到芯片出产制作,再到无人机运营商的簇新工业链。经过开源体系以及高端芯片的研制,无人机的展开下一个类比目标可能将会从机器人变成智能手机。到时,无人机职业里也将可能诞生相似于手机职业中的“苹果”和“谷歌”。

  出资战略及引荐重视上市公司

  军用、民用和消费型无人机三者均处于需求迸发的前夜,未来有望在技能进步和商场扩张的两层推进下,完结迸发式的增加。在无人机工业链中,飞控体系研制商、以航空发动机为代表的中心零部件制作商、高端军用无人机制作商以及具有中心零部件制作才能的民用无人机整机制作商有望成为职业的先行者。

  国内无人机工业相关上市公司很多,咱们要点引荐重视:1)无人机航空发动机制作商宗申动力;2)高端军用无人机整机制作商洪都航空、威海广泰;3)在民用无人机范畴具有中心零部件制作才能的整机制作商隆鑫通用、德奥通航。

  危险提示

  (1)军用无人机技能打破低于预期;

  (2)民用无人机方针拟定进展低于预期。