无人机行业深度报告无人需求加速释放军民共铸千亿市场

无人机行业深度报告-无人需求加速释放军民共铸千亿市场1.无人机简介：谱系众多，中国跻身世界先进之列1.1

无人机技术密集，核心为三大系统典型的无人机系统由飞行系统、任务载荷、地面保障三大系统组成。无人机系统一般包括一个地面控制站，二个遥控接收站，一个发射架系统与回收系统，3~12个无人飞行器和相应的无人机控制员。无人机飞行器（UnmannedAerialVehicle，简称UAV）是指不携载操作人员、由动力驱动、可重复使用、利用空气动力承载飞行、可携带有效载荷、在远程控制或自主规划的情况下完成指定任务的航空器。无人机飞行系统包含动力推进、导航、飞控、机体、遥控遥测系统机载部分等，是整个无人机的核心组成，决定无人机的性能；任务载荷包含监视与侦察设备、目标识别设备、通信设备、电子战器材、弹药武器等，决定无人机的使用用途；地面保障系统包含地面系统和使用人员，确保无人机在飞行过程中与地面控制人员保持通信，形成稳定的闭环通信。无人机细分系统：动力装置以活塞式为主，飞行控制和地面系统为核心组成。无人机的动力装置一般采用活塞式、涡轮喷气式和涡轮轴发动机中的一种，活塞发动机能满足绝大部分无人机需求，因此被广泛用于无人机动力装置。据航天彩虹公司披露，2017年，无人机市场（除微型无人机外）采用活塞发动机作为动力装置的数量占比超过60%。飞行控制系统主要有自动驾驶仪、导航系统、飞行控制计算机、雷达信标机及相应的通信链路，主要职能是自主或按照地面系统的指令控制飞机飞行；地面系统由控制员使用，接收无人机传回的信息并向无人机发送控制指令，飞行控制和地面系统为无人机的核心组成。任务载荷系统决定无人机使用用途。据《军用无人机》数据显示，通常，无人机的有效载荷占飞行器重量的1/4，占无人机单机生产费用的40%。无人机有多种分类方式，可以按构造、控制方式、飞行器重量、实用升限、用途、以及航程进行分类。无人机按构造即气动布局可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机、垂直起降固定翼无人机，不同气动布局的无人机飞行原理不同；按控制方式又可分为三种类型：程控型、遥控型、复合型；按飞行器重量可分为微、小、中、大型：微型无人机重量在100克以下，小型无人机重量不足280千克，中型无人机重量范围为280~2270千克，大型无人机重量范围为2270~6800千克；按实用升限分为超低空无人机、低空无人机、中空无人机、高空无人机和超高空无人机；按用途分，无人机可分为靶机、单一用途无人机、察打一体无人机三类；按航程分可分为远、中、近、超近程四类，活动半径从120千米以外变化到10千米左右。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。1.2海外：美国和以色列占据先发优势，谱系全面，具备系列化作战体系美国军用无人机经历了单一化向全系化演变的过程，当前以重型为主，具备系列化作战体系。无人机最早的用途仅作为靶机使用，后来陆续发展出侦察、打击、运输、加油、僚机等多种谱系。据FlightGlobal、Army-Technology数据显示，在2019年美军无人机装备中，按照大小划分，重型占51%，中型占26%，轻型则占23%，重型为主，具备大、中、小微全系列；按照功能划分，“军事情报监视与侦察无人机”占比61%，“运输无人机”

占比6%，其他占比33%，具备系列化作战体系。美国无人机正朝着高速、长航时、隐身以及多功能发展。为满足高速、长航时的需求，发动机从活塞动力向涡扇动力发展。为满足多功能要求，传感器也向着有源相控阵雷达、红外、光电等复合传感系统发展。以色列无人机技术源自美国，已发展出独立的技术体系，游荡弹药系统独具一格。以色列的无人机技术源于美国，在不断的发展和探索中，自主研发出区别于传统无人机的游荡弹药无人机系统，无人机技术已跻身世界前列。自上世纪80年代，以色列自主研发了“哈比”

无人机、“哈洛普“无人机等游荡弹药无人机系统，用途广泛。游荡弹药无人机通常在目标区域周围徘徊相对较长的时间，锁定目标后通过内置弹头完成自杀式打击，“哈比”无人机被认为是第一个游荡弹药系统。2000年代开始，游荡武器已被开发用于其他角色，从相对远程的打击和火力支援发展出单兵背包战术及短程战术用途。1.3国内：由仿制到自研，实现跟跑到并跑技术跨越国内军用无人机相较国外起步较晚，经历了跟跑-追赶-并跑阶段，近年来逐渐跻身世界先进之列。中国对无人机的研发始于20世纪50年代，经历了三个发展阶段：1）技术引进阶段即跟跑阶段，该阶段主要从以色列等技术先进国家购买无人机，并仿制研制自己的无人机，我国第一架无人机（北京5号）即是在运-5（原型为安-2）的基础上研制的。2）技术进步即追赶阶段，该阶段我国先后研制出长虹高空高速无人侦察机、T-6通用型无人机、Z-5系列无人侦察机、ASN系列无人机等，已批量生产并装备部队。第三阶段——技术跨越即并跑阶段，自21世纪以来，中国无人机产业快速发展，并紧跟察打一体的新趋势，凭借长鹰、彩虹、翼龙等一系列较成熟的无人机产品，用短短不到20年时间，在国际出口市场中形成了与美国、以色列并驾齐驱的局面。长鹰、彩虹、翼龙象征着无人机技术的三大跨越，中国跻身无人机技术世界强国。我国的技术跨越主要体现在三个方面：1）长鹰无人机从顶层设计出发突破无人机关键卡脖子技术，形成了可与捕食者、苍鹭比肩的40小时长航时性能，为我国关键核心部件国产化奠定了重要技术基础；2）彩虹无人机基于市场反馈适时调整产品性能、形成完备的产品谱系，凭借覆盖小型、中近程及大型高端无人机全型谱产品线和研制体系的优势，近十年销售额累计已处于全球军贸市场前列；3）翼龙系列无人机遵循技术与市场的相互作用规律，以联合设计提升产品载荷的可拓展性，以满足国内外、军用民用不同市场需求。“翼龙”-2察打一体无人机更是凭借在起飞重量、载弹量、飞行时速等方面的优势，缩短了无人机军贸市场与世界霸主美国的差距。此外，翼龙无人机在2021年7月的中原暴雨时，搭建平台、恢复灾区通信，展现出中国中大型无人机在物流运输、应急救援等民用领域的广阔前景。2.高科技战争加速无人机需求释放，技术+政策驱动国产无人机产业高速发展2.1无人作战时代即将到来，无人机大有可为战争形态正由信息化朝智能化作战演变，无人机作为典型智能装备将大有可为。世界军事领域共发生四次军事变革：第一次由以木石兵器为主发展到以金属兵器为主；第二次由以冷兵器（金属兵器）为主发展到以热兵器（火药兵器）为主；第三次由以热兵器为主发展到以机械化兵器为主；第四次是发生在1990年海湾战争后，由以机械化兵器为主发展到以精确制导武器为主，推动军队建设由机械化向信息化转变。战争形态的每一次演变都伴随着人类社会的科技进步，火药、机械制造技术、现代信息集成技术先后推动了热兵器战争、机械化战争、信息化战争形态的发展。近年来，人工智能在运算智能、感知智能和认知智能领域取得重大进展，极大推动了无人机、智能武器等作战装备的研究发展，改变了现有的作战样式、作战装备、作战体系，使得未来的战争形态发生巨大变化。智能作战即将来临，无人机作为典型智能装备，未来大有可为。无人机相较有人机作战优势大，军用领域应用潜力不断提升。由于无人机相较有人机具有安全性高、成本低、灵活高效等优势，且随着飞控导航、网络通信、人工智能等技术的发展，加快了无人机装备性能提升，使其任务谱系日益完善，先后发展出低成本可消耗无人机、无人僚机、无人加油机、空射无人机等多种新质装备。21世纪以来，军用无人机装备在世界范围内迅速扩散，频繁出现在阿富汗、叙利亚、利比亚等局部地区战场，由执行战情监侦等支援性作战任务向火力打击等主战任务转变，应用潜力不断提升。2.1.1初露锋芒：凭借高能效比军事作用，初始作为战场重要补充伴随战争形态由机械化向信息化演变，无人侦察机自一出现便发挥高能效比军事作用。在20世纪60年代之前，无人机在军事上的应用主要是为高射炮、地空导弹、航炮的实弹射击训练提供靶机，为新式武器装备研制提供全尺寸鉴定用靶机；在此之后，无人机开始作为侦察机正式进入战场。无人侦察机是侦察卫星和有人侦察机的重要补充手段，它与侦察卫星相比，具有成本低、侦察地域控制灵活、地面目标分辨率高等特点；与有人侦察机相比，具有可昼夜持续侦察能力，不必考虑飞行员疲劳与伤亡问题，因而使用起来更加机动灵活，尤其是在高危险区执行任务，比有人侦察机具有更大的优越性。在20世纪60年代，战争形态由机械化向信息化演变，为了适应战争的需要，无人侦察机就此问世，凭借其高能效比，军事强国在战争中大量使用无人侦察机。因此，无人侦察机自诞生之初，便发挥重要的军事作用，至今仍为各国重点研发方向。2.1.2大显身手：信息化战争中由战场辅助逐渐成为主战武器，攻防两端彰显威力无人机从战场辅助角色逐步变为信息化作战时代的主战武器。在20世纪80-90年代的局部战争中，随着信息技术的发展，无人机开始担当诱饵机、电子干扰机、反辐射的雷达攻击机、通信中继机等任务；在21世纪初期的阿富汗战争、伊拉克战争中，无人机更是承担对战场进行连续监视、侦察和攻击重要目标的任务。一方面，战争对无人机的需求越来越多，另一方面，信息化时代中传感器信息、精确定位导航、网络技术等的进步，催生了电子战无人机、预警无人机、通信中继机等作战支援飞机，成为无人机中的新生力量，也推动着无人机在战场中发挥越发重要的作用。2.1.3全面开花：低成本、高智能化无人机广泛使用，无人作战时代即将到来近年来，无人机不断提升智能化，降低成本，在集群作战、协同作战等多领域全面开花，无人作战时代即将到来。随着人工智能技术不断发展，集群作战、协同作战等智能化作战体系崭露头角，战场形态正由信息化向智能化演变，无人作战时代即将到来。据《无人争锋——近几场局部冲突中无人机作战运用探析》中数据显示，2019年胡塞武装凭借单架成本仅为2000美元的无人机集群作战，成功摧毁沙特油田，而沙特购买的“爱国者”PAC-３型导弹及发射架共耗资54亿美元，每枚价格髙达900万美元，两相对比，低端廉价武器构成强大空中威胁，创造了未来战争或武装冲突中的非对称打击新模式。无人作战为军事竞争新领域，世界军事强国相继发布无人作战体系发展计划。2018年美国空军发布了小型无人机系统的发展路线图，阐述了包括作战任务、“忠诚僚机”和集群作战样式等相关内容。2.2三大技术驱动国产无人机行业高速发展2.2.1技术驱动之一：卫星导航与通信系统完善，无人机导航与通信水平进一步提升导航与通信系统为信息化战争重要组成，决定武器控制的精确性与部队行动快速性。导航定位技术是指利用空间卫星，通过卫星播发的无线电导航信号，为用户在相应时空参考系中提供三维位置、速度和时间的技术。卫星通信，就是地球上的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站进行的通信，由于其通信容量大、距离远、覆盖面积大、不受地理条件限制、通信质量高和机动性好等优点，已成为不可或缺的军事通信手段。对战争过程与节奏要精确掌握，对部队行动要快速精确指挥，对武器使用要精确控制，都离不开快速精确的战区通信导航系统，卫星通信与导航系统在空天地一体化作战体系中发挥重要作用。北斗三号导航定位系统组网成功，国产无人机导航与控制水平进一步提升。导航与控制系统作为无人机系统中的重要组成，直接关系无人机定位与控制精度，通过卫星定