工业级无人机应用综述

工业级无人机应用综述

目录

【摘

要】....................................................

1-

一、无人机的概念及分

类................................................-1-

二、无人机发展环境分

析................................................-1-

三、工业级无人机发展现实状

况...............................................-2-

四、无人机行业产业链简

介...............................................-5-

五、无人机主流生产

商...................................................-5-

六、工业级无人机日勺应用:无人机

+..............................................................................-7-

01.无人机+救灾................................................-7-

02.无人机+航测................................................-8-

03.无人机+电力................................................-8-

04.无人机+石油................................................-8-

05.无人机+物流................................................-9-

06.无人机+安保.................................................-9-

07.无人机+环境保护................................................-

10-

08.无人机+农林................................................-10-

09.无人机+新闻................................................-II-

10.无人机+影视..............................................-II-

11.无人机+Wi-Fi...........................................................................................-12-

七、工业级无人机行业SWOT分

析.........................................-12-

八、工业级无人机关键技术发展方

向.......................................-13-

九、无人机产业发展的政策提

议............................................-13-参照文

献......................................................

【摘要】

本文是工业级无人机的综述性文献。首先，简介了无人机的概念及分类、发展

环境及现实状况;其次，简要探讨了无人机行业产业链、主流生产商:接着，着重对工

业级无人机日勺应用（无人机+展开深入讨论.并对工业级无人机行业进行SWOT分析;

最终，就工业级无人机技术发展方向进行分析，同步对无人矶产业发展提出某些政策

提议。

【关键词】无人机工业级应用

一、无人机的概念及分类

（一无人机的I概念

“无人机”的全称是“无人驾驶飞机”，英文缩写为“UAV”,是运用无线电遥控设备

和自备日勺程序控制装置操纵曰勺不载人飞机。

（二无人机口勺分类

按技术角度分:可分为无人直升机、无人固定翼机、元人多旋翼飞行器、无人

飞艇、无人伞翼机等。

按照应用领域:可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用

方面，重要包括航拍、快递、影视、农业植保、测绘、电力、救灾、能源等。

二、无人机发展环境分析

（一无人机行业发展政费环境分析

无人机行业法律法规重要指民用无人机法规。，在政黄层面有多项利好政策，某

些详细日勺实质性日勺政策陆续出台。如4

月,财政部公布的《民航发展基金征收使用管理暂行措施》，把通用航空作为基

金支持日勺重点领域;5月,民航局颁布了《通用机场建设规范》，为通用航空机场建设

提供了有别于运输机场日勺行业原则，这对正在掀起的通用航空机场建设热潮可谓一

场及时雨;7月，《国务院有关增进民航业发展的1若干意见》明确了民航业是我国经

济社会发展的I重要战略产业.并把通用航空列为发展重点.受出要大力发展私人飞

行、公务飞行等新兴通用航空服务；《通用航空发展专题资金管理暂行措施》也已

出台，为通用航空企业带来了力度不小的）实质性政策利好。

（二无人机行业发展技大环境分析

截至底，国内与无人机有关的专利申请570件，其中，发明型技术专利308件，新型

专利202件•外观专利26件。从年份来看，无人机专利申请逐年增加，其中-分别为

149件和198件,其中专利公开分别为100件和177件。

无人机行业有关权利申请最多的是北京航空航天大学，申请专利数85件,占无人

机专利申请总数日勺40%。其次为天津全华时代航天科技发展有限企业，申请专利数

23件,占专利总数的II%。清华大学、南京航空航天大学和北京理工大学分别居3

至IJ5位。

三、工业级无人机发展现实状况

（一国外无人机发展使用现实状况

美国宇航局同美国海洋与大气局合作运用无人机进行天气预报、地球变暖和冰

川消融等科学研究。同步，将军方原本用于战场日勺大型高空无人机改造，用来进行对

飓风和热带风暴的监视和研究工作，且无人机在美国也被广泛地用于土地管理和野

生动物监测等领域。美国其他联邦政府部门和私人机构也正使用无人机开展各行各

业日勺各项工作。2月15日，美国联邦航空局提出监管草案对小型无

人机的飞行做出多种限制，包括飞行不得离开操作人员视线范围.不得从无人机

上扔物品等。此外，美国总统奥巴马当日签订了一份总统备忘录，列出了政府在使用

无人机方面应遵照口勺某些原则。白宫为此刊登口勺中明说，元人机是一种潜在变革性

技术，可应用于农业、执法、沿海安全、军事训练、搜救、医疗急救支持等多种领

域。目前,只有得到美国联邦航空局许可的少数企业，才可以在美国操作无人机进行

商业服务飞行，而美国国会规定10月起美国空域对无人机开放C

以色列是全球范围无人机设计制造技术最为先进日勺国家之一。以色列组建了一

种民用无人机及其工作模式日勺试验委员会,埃尔比特系统企业领先完成了规定程序，

其赫尔姆斯450无人机在年5月获得了民用证书。年,以色列飞机工业企业马拉特

子企业日勺中高空长航时“苍鹭”无人机获得了在以色列空域中执行非军事任务的证书,

此后有关部门合作进行了多种民用任务的试验飞行。年国际无人机系统协会展会

在以色列举行，本届展会的一种重要目日勺就是增进无人机日勺民用推广。

A-03Nart由俄罗斯AntigradAir企业研发日勺多用途无人机。执行如劫难性自然

天气事件的防止,在干旱地区人工降雨的形成，监控道路，水和陆地表面,天气和环境条

件等等。可以装载MITS的多功能信息传播系统。技需求也可以广泛运用在执法部

门。

（二国内无人机发展使用现实状况

我国工业级无人机的I起步并不算晚，上世纪80年代初，西北工业大学D-4固定

翼无人机为地图测绘和地质勘探作了尝试。1998年，南航在珠海航展中展出的翎

鸟''无人直升机，其用途就包具有森林火警探测和渔场巡查。不过,从总体上看，国内

工业无人机领域的开发长期以来没有引起足够重视，没有归口管理单位，没有长远规

划,处在无序发展状态。近些年由于需求的牵弓I,尤其是某些自然灾害频

发，急需有一种灾情监视评估和搜救手段，从而引起有关方面对工业无人机的关

注。年在北京召开的首届中国导航、制导与控制学术会议上,与会专家一致认为无

人机在军用领域积累到一定经验后，将逐渐进入工业等其他领域，发挥其无可比拟的

优势。年6月在北京举行时，尖兵之翼-第四届中国无人机大会暨展览会”无人机的

用途已经聚焦于其他等领域.

这些年，我国工业无人面的1研发出现了升温趋势。年，贵州航空集团与北大联合

研制多用途无人机遥感系统.运用无人机进行了多次航空遥感、气象、探矿、灾害

检测、边境、海关巡察等研究性试飞，专为工业研制日勺、,黔中1”无人机于年8月顺

利实现首飞.并参加了珠海航展.引起各方关注°青岛海洋局还开发了名为“天骄”的

小型遥感无人机。天津航天科工集团三院研发了一型名为“刀锋”的民用无人机。

年5月,中科院沈阳自动化研究所披露已研制成一种称为空中机器人日勺民用无人直

升机，可用于地震、水灾、火灾、输电/输油观测及农林喷酒。北京友泰顺城科技发

展有限企业与北航联合研制了“蜜蜂28”无人直升机,能实现全自主起飞、着陆、悬

停和航路规划飞行，可搭配光电吊舱、合成孔径雷达、通信中继台等，应用于农业喷

洒、电力巡查、防灾应急、航拍测绘、中继通讯等。沈阳中测科技有限企业于年9

月启动，经3年的研制和工程应用，开发了低空无人机测绘遥感系统，形成了“垂直

尾”、“倒桅尾"、"双发'’三种型号日勺系列无人机测绘遥感系统产品，完成了我国西部

1:5万无图区10个县县城区域日勺无人机数码航摄任务.

国内工业无人机的发展有两种方式:一种根据所使用的任务载荷的重量和体积，

以及对高度、速度的规定，专门研制工业无人机,一般用于有明确迫切的1需求,而既有

的无人机的性能还不适合使用需求状况;另一种根据高度、速度和装载规定,选用已

经有军用无人机平台进行改善改型，其特点是，投入少,见效快.由于只是换装任务设备.

减少了飞机研制过程和试验环节。目前，我国出现了自发的工业等无人机研发

热潮,但成熟可靠日勺产品还很少，因此，其市场还需进一步日勺开发拓展。

四、无人机行业产业链简介

无人机和老式的航空制造业产业链一样，产业链长，波及产业众多,从航空机载武

器装备、机身复合材料、飞行器操纵控制、发射回收装置、无人机整机等到无人机

的）应用（包括军用和民用。

五、无人机主流生产商

1.深圳市大疆创新科技有限企业

成立于，注册资金3000万元，全球无人机领域无可争诙口勺领军企业，营收约为30

亿元人民币，其中国内占比约为20%。目前大疆产品正从消费级进入多种垂直行业

应用领域U

其产品线涵盖中端价位日勺Phaniom(“大精灵”以及高端市场绝对王者B勺

Inspire(“悟”系列。

2.深圳九星智能航空科技有限企业

成立于，注册资金1亿元，工业级无人机的老牌企业，有着丰富日勺研发及制造经

验。传闻正在与腾讯合作,推出消费级无人机产品。

3.北京七维航测科技股份有限企业

成立于，注册资金6500万元，新三板企业，无人机逐渐成为重要增长点，在警用、

电力、航测、海事、影视航拍均有应用。

4.广州亿航智能技术有限企业

亿航科技由中、美、新三地热爱飞行的创客组建。关键组员来着清华、北大、

美国杜克大学等国际著名大学。旗下日勺Ghosi是全球首款真正意义上用手机操控的

无人机产品。可以广泛应用于地理信息测绘、影视航拍、路演展示、应急救灾、侦

查与监控,甚至未来物流快递等领域。

5.深圳智航无人机有限企业

深圳智航无人机有限企业,是集专业研发，生产，销售为一体的全球领先无人机企

业,是国际顶尖的无人机智能飞控系统，高端影视航拍云台，高清图传的开发商及小型

无人机应用日勺系统集成企业。依托北京航空航天大学.专注于工业级无人机c重要

产品包括凌云3D航拍无人机等。

6.广州极飞电子科技有限企业-AIRCRAFT

极飞科技XAIRCRAFT企业成立于年，致力于民用无人飞机和飞行控制系统的

研发和制造，是无人机行业领跑者和国内领先的商用无人机研发企业。成立8年来,

在商用无人机、农业无人机领域取了得重大突破，荣获多项国家及国际技术专利。

目前极飞无人机的顾客涵盖医疗救援、低空物流、安防监控、森林防火、地质勘

探、影视航拍、空中测绘、极地科考等特种行业。代表产品:XMission（“极侠”、

XAIRWAYO

7.法国Parrot（派诺特企业

企业成立于1994年.是一家总部位于法国巴黎的无人机及无线产品制造商。代

表产品有ParrotAR.Drone，这也是第一款可以用iPhone控制日勺小型四翼无人机，购

置后不需任何调试便可直接飞行。Parrot在泛欧巴黎交易所（EuronextParis上市交

易,目前市值为2.46亿欧元,

8.美国3DRobotics企业

企业成立于，总部位于美国伯克利,是北美最大日勺消费级无人机厂商03D

Robotics企业重要致力于制造开源无人驾驶飞行器（UAV.目前其全球客户数量超过

3万。3DRobotics初期重要销售组装无人机的成套组件。目前，该企业有从入门级

到商用级的1多种型号无人机产品，搭载了航拍、视频拍摄、测绘、3D建模等多种功

能，有些无人机还支持预先规划航线或针对特定人物日勺追踪跟拍。代表产品：3D

RoboticsIRIS+o

六、工业级无人机日勺应用:无人机+

0L无人机+救灾

我国地区广阔，地震、洪水、干旱等灾情常常发生，灾情探测任务艰巨而繁重。

无人机口勺使用是现代抢险技术应用的一种方式。在这次天津爆炸事故、四川汶川大

地震和玉树地震中，无人机从交通道路设施毁坏严重，天气条件恶劣日勺状况下，带回了

大量的灾区现场的数据资料.为急救人民群众的生命财产安全起了重要作用。无人

机还可以用来探测、定位和监视森林火灾，在发生重大洪水灾情时，也可以采集有关

灾害的信息。

02.无人机+航测

无人机反应灵活、视野广阔、图像可实时传播等长处,使得其在国土勘测、矿

产资源调查、铁路及高速公路建设勘测等领域应用广泛。在国土资源遥感调查领域,

无人机具有低成本、风险小B勺优势，操作员可以以便地在地面站控制无人机的飞行

路线和飞行高度，对感爱好日勺重点地区可以反复探测,获得充分日勺资源数据:在矿产资

源调查方面,无人机可以遥感矿区的矿产开采点位置、开采状态、开采矿种、土地

类型以及矿山生态环境等信息,为矿产规划与开发提供丰富的基础数据;在铁路及高

速公路建设勘测方面，无人机运用遥感图像进行地质、水文判释,对铁路高速公路建

设前期选定线路及后期工程日勺泥石流、倒塌、滑坡调查中都能起到良好的作用。目

前，中国已经计划在U个省开始用无人机勘测和巡视国家的海岸边境。中国版图广

阔、地形复杂，航测无人机一定会有越来越广阔日勺舞台。

03.无人机+电力

我国地区广阔，地形复杂，电网建设往往横跨高山、深谷、河流、森林等复杂区

域，人工架线、巡线难度较大、危险性高，为处理这些突出问题,湖南、四川、重庆、

福建、广东等地区的电网企业通过探索无人机的使用，实现巡检无死角、无盲区，且

能拍摄设备缺陷照片，实时传播高空视频，巡检效果较佳。广东电网更是计划3-5年

时间将无人机普及到各班组。伴随无人机技术、图像传播处理等技术B勺发展，无人

机必将在规划输电线路、测量地形图、线路巡检、线路架设等方面发挥越来越重要

的作用。

04.无人机+石油

目前，我国陆上油气管道总里程已到达12万公里，油气管道线路漫长且常常穿越

沼泽、沙漠、山岭和森林等复杂区域，石油管线

的人工巡线难度较大，中国石油企业已将无人机巡线成功应用于西气东输、哈

沈管道等管线。在勘察设计阶段,可以用无人机进行管道路由选线、评估应用、基

础数据采集等;在施工阶段，可以运用无人机航空影像全面了解施工进度、现场物料

堆放状况等;在管道运行阶段,可以用无人机进行管道巡护，监视管道周围泥石流、塌

方、山体滑坡、水土保护、管道占压;在管道应急维抢修作业中，可以用无人机对事

故现场进行监视等。此外，无人机在石油勘探、油气泄漏等方面也有积极应用。

05.无人机+物流

物流无人机的想法虽然近年来才萌生，但伴随科技的不停发展，发展势头非常喜

人。亚马逊作为最早一批测试无人机派送快件的商业企业，底初次对外公布了其无

人机送货计划。通过不懈努力，亚马逊无人机送快递每件成本能降低到仅约1美元

（约6元人民币，配送时效也提高至最快30分钟。年8月,google也公布了其无人机

的快递系统，并在澳洲进行了多次测试，成功为农场主运送生活物资。年9月｛惠国老

牌快递巨头DHL宣布将使用无人机向德国北海的一座小品运送药物,这不仅是欧洲

大陆史上第一次获得官方授权的无人机快递飞行.更是无人机投入平常使用中日勺一

次重大进步。国内有关物流企业中，顺风、圆通、淘宝、1号店等也积极探索，获得

了一定日勺进展。力推其在山区、偏远乡村等农村市场日勺无人机速递业务。

。6.无人机+安保

在安保领域，无人机的）身影也越来越活跃。在的防恐行动中，安保无人机通过对

复杂的山区进行前期侦查，顺利找到对应的出入口并进行锁定:消防武警定时用无人

机对森林进行侦查;近期某

地交警，运用无人机对高速道路进行监控;北京国庆运用无人机高空监控都市道

路交通;广东警方运用无人机打击抓捕涉黑吸毒人员;某边防武警借助无人机打击走

私偷渡、毒品交易;南京某酒店运用无人机组织平常巡警;无人机初次亮相啤酒节安

保工作等。安保无人机将依托其科技化、实时化、智能化日勺优势在安保领域发挥越

来越重要的作用。

07.无人机+环境保护

伴随国家对环境保护的重视及无人机技术的进步，无人机在环境保护领域应用

已较频繁。环境保护部近几年多次动用无人机，对钢铁、焦化、电力等重点企业排

污、脱硫设施运行等状况进行直接检查.发现多家企业存在污染治理设施不正常运

行.废水、烟气排放超标等问题。为强化环境执法监管,11月国务院办公厅下发《有

关加强环境监管执法的通知》规定强化无人机等技术监控手段。与此同步.地方的

环境保护部门也积极推广使用环境保护无人机，例如武汉曾运用无人机追踪黑烟囱,

黑龙江运用无人机监察秸秆焚烧.河北邢台运用无人机检查烟尘超标排放，山西运用

无人机监控废水排放，广东佛山运用无人机福州排污检查等。除此之外,包头、扬

州、济南、天津、西安等多地都进行了环境保护无人机应用或探索。

08.无人机十农林

在农林业领域，无人机正在发挥着越来越重要的作用.弓前重要用于农林植保、

农药喷洒、病虫害防治、森林防火、田间管理等细分领域。在欧洲和美国，葡萄园

主运用无人机监控土壤湿度、生长及病虫害等状况，实现葡萄园数字化管理。韩国

政府今年也宣布，政府此后将积极扶持无人机产业的发展，将无人机日勺用途扩大至农

业等其他领域。日本更是最早将无人机喷洒技术运用于农业的国家，也是该技

术最成熟的国家之一。近几年国内农林无人机应用也如火如荼,吉林省梨树县

用无人机为玉米喷洒农药:安徽阜阳积极引导植保无人机的使用:江西省也正在力推

农业植保无人机的应用;湖南则出台补助政策使得农业无人机预定量上升7倍:江苏

南京则但愿通过国际农机展引爆当地农业无人机市场;山东省更是拟于将植保无人

机覆盖每一种县;多数省份也将无人机应用于森林防火防灾等领域。我国是农林业

大国，伴随人口红利逐渐结束,无人机将在农林业领域饰演越来越重要的角色。

09.无人机+新闻

美国有线电视新闻网CNN宣布，已经和联邦航空管理局FAA签订了一种“合作

研究和开发协议”，目的是推进无人机在新闻采集和新闻报道中的深入使用。之前

CNN和美国佐治亚理工学院研究所存在新闻报道无人机的研发合作，未来双方的|研

发计划将会整合到和FAA的合作当中。去年秋天，美国哥伦比亚广播企业就运用新

闻无人机到前苏联切尔诺贝利核电厂爆炸旧址拍摄附近一种村子的近况。新闻无人

机出境，可以防止记着身处枪战、水灾与火灾甚至核电站核泄漏等危险场所，带回更

立体、更震撼、更逼真的实时新闻，将新闻推向无人机时代。今年8月份，新华网也

与中国航空器拥有者及驾驶员协会签订协议,提前布局新闻无人机产业。此外，搜狐

新闻今年也顺势开辟了专门口勺自己的无人机频道。

10.无人机+影视

好莱坞著名导演卡梅隆在新西兰无人机挑战赛上宣布.他非常期待更少噪音、

更高稳定性和更好跟踪拍摄物的影视无人机问世。无人机在影视航拍领域中的应用,

在国外较为成熟。尤其在好莱坞大片的拍摄中，无人机应用较为广泛，如《饥饿游

戏》、《蝙蝠侠:黑暗骑士

崛起》等影视中都采用了无人机拍摄。9月,美国监管部门同意电影拍摄过程中

使用无人机，这使得影视领域无人机航拍合法化,将有效推动无人机在影视拍摄中的

应用。去年热播日勺《父亲去哪儿》、央视《钱塘"追''潮》大型直播活动、中国临汾

国际名校赛艇挑战赛直播等均有无人机的功绩。无人机航拍具有拍摄灵活、图像清

晰等特点，在电视节目日勺拍摄中有着不少的优势，因此在各类影视节目制作中正在逐

渐深入应用。具有经济实力日勺中央电视台、省级电视台及卫视将成为未来影视航拍

无人机需求的主力市场。

11.无人机十Wi-Fi

4月,google宣布收购无人机生产商TitanAerospace,其生产日勺无人机能不间断地

飞行数年时间。在此之前,Facebook则选择收购Ascenta,也是一家生产无人机的企

业。两大科技巨头的收购目标一致，那就是提供网络服务。无人机可以扩大互联网

的覆盖范围,向没有基站或有线电话连接的地区提供网络服务。作为全球使用量最

频繁的Facebook和Google,二者但愿将互联网拓展至全世界每一种尚未布署网络的

角落。

七、工业级无人机行业SWOT分析

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八、工业级无人机关键技术发展方向

i.远程通信技术

新型无人机对通信设备性能有更高需求，在通信距离上已超过视距范围,在通信

带宽上需要