韓秀棟，岳煥印

(1. 天津市高技術(shù)研究發(fā)展中心 天津300051；2. 天津中科無(wú)人機(jī)應(yīng)用研究院 天津301830)

0 引 言

無(wú)人飛行系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜、龐大的技術(shù)體系，集飛行器設(shè)計(jì)、導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制以及通信與信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)于一體，是科技創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。目前，世界強(qiáng)國(guó)紛紛制定戰(zhàn)略規(guī)劃、明確發(fā)展目標(biāo)、加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，根據(jù)本國(guó)戰(zhàn)略需求發(fā)展相關(guān)技術(shù)。雖然我國(guó)已取得一定的研究成果，但與先進(jìn)國(guó)家相比，在無(wú)人飛行平臺(tái)總體設(shè)計(jì)、自主控制水平、空中交通管理、綜合測(cè)控技術(shù)等方面尚存差距。因此，發(fā)展無(wú)人飛行系統(tǒng)技術(shù)對(duì)提高我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)研究水平，維護(hù)國(guó)家權(quán)益和捍衛(wèi)國(guó)家安全，服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)科技創(chuàng)新等方面均具有重要意義。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景和意義

世界多國(guó)都在大力發(fā)展各種用途的無(wú)人飛機(jī)，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的性能不斷提高、功能不斷增加，應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓展。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也隨之拓展，在世界各大航展中已離不開新型無(wú)人機(jī)的身影。各國(guó)在進(jìn)行軍用無(wú)人機(jī)研制和應(yīng)用的同時(shí)，無(wú)人機(jī)在工業(yè)方面也逐漸顯現(xiàn)其獨(dú)有的技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)，在民用的諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如環(huán)境監(jiān)控、邊境巡邏、通訊中繼、毒品偵察、大氣取樣、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)物跟蹤、生態(tài)監(jiān)測(cè)、航空測(cè)繪、電力巡線、農(nóng)業(yè)植保等行業(yè)和領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界無(wú)人機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成了大約 9000億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

在國(guó)內(nèi)，由于無(wú)人飛行器的應(yīng)用得到了社會(huì)各行業(yè)領(lǐng)域和各級(jí)政府部門的認(rèn)可，其技術(shù)也得到了快速發(fā)展。近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)先后成立了三百多家企業(yè)進(jìn)入無(wú)人機(jī)行業(yè)，從事無(wú)人機(jī)的研發(fā)、制造和產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用，形成了一個(gè)新興的無(wú)人機(jī)科技產(chǎn)業(yè)。在 2017年7月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，明確指出要發(fā)展智能技術(shù)支撐無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立自主無(wú)人機(jī)系統(tǒng)支撐平臺(tái)，發(fā)展商用無(wú)人機(jī)等專業(yè)化服務(wù)體系，在無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域加快打造人工智能全球領(lǐng)軍企業(yè)品牌。

2 無(wú)人機(jī)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性

無(wú)人機(jī)技術(shù)是全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的熱點(diǎn)。由于無(wú)人機(jī)具有成本相對(duì)較低、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等特點(diǎn)，特別是在許多復(fù)雜、危險(xiǎn)的空中活動(dòng)中更具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其在影視航拍、傳統(tǒng)農(nóng)林業(yè)、工業(yè)作業(yè)、災(zāi)害救援、公共安全以及消費(fèi)娛樂等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。

隨著無(wú)人機(jī)研制、生產(chǎn)成本不斷降低，其應(yīng)用范圍日益廣泛，具有旺盛的市場(chǎng)需求和廣闊的發(fā)展前景，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用日益突出，將會(huì)成為支持中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。隨著軍民融合發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，無(wú)人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和軍民技術(shù)的深度融合，我國(guó)將進(jìn)一步增強(qiáng)自主設(shè)計(jì)研發(fā)無(wú)人機(jī)的能力，會(huì)催生出一系列服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的種類齊全、功能多樣、安全可靠的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品系列，從而形成研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)配套齊全的產(chǎn)業(yè)體系?？梢哉f(shuō)無(wú)人機(jī)的發(fā)展將使生產(chǎn)領(lǐng)域和流通領(lǐng)域發(fā)生革命性突進(jìn)，使勞動(dòng)產(chǎn)品更多地具有仿人智能，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式的變革。另一方面，無(wú)人機(jī)對(duì)社會(huì)生活方式也將產(chǎn)生深刻影響，對(duì)社會(huì)發(fā)展具有非常重大而深遠(yuǎn)的意義。

3 天津市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)及創(chuàng)新資源

天津是我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基地之一，在打造航空航天城“十二五”規(guī)劃中的“三機(jī)一箭一星一站”航空航天項(xiàng)目中無(wú)人機(jī)就已列入其中，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，大批企業(yè)、院校和研究單位介入其中，形成了既有察打一體化的大型軍用機(jī)，又有輕小型的軍民兩用機(jī)，以及無(wú)人直升機(jī)和固定翼機(jī)等多種機(jī)型。無(wú)人機(jī)電子設(shè)備、控制軟件、技術(shù)集成、能源動(dòng)力、載荷及其配套材料也已形成聚集。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前天津從事無(wú)人機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的公司已有72家，約有30家與智能無(wú)人機(jī)關(guān)聯(lián)較大，其中 15家為機(jī)器視覺識(shí)別傳感器及其算法企業(yè)，5家為飛控系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)，3家為導(dǎo)航系統(tǒng)研究企業(yè)，領(lǐng)軍企業(yè)包括一飛智控、全華時(shí)代、航天十一院、航天中為等。業(yè)務(wù)范圍基本上覆蓋了無(wú)人機(jī)的研發(fā)、集成、行業(yè)應(yīng)用、培訓(xùn)、維護(hù)等領(lǐng)域，與無(wú)人機(jī)產(chǎn)品適用領(lǐng)域、售后服務(wù)需求密不可分，但也造成了無(wú)人機(jī)產(chǎn)品低水平同質(zhì)化嚴(yán)重、產(chǎn)業(yè)鏈條不完善等問題。

4 天津市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題

天津無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局中扮演著日益重要的角色，但相對(duì)于城市建設(shè)在國(guó)內(nèi)的地位，天津市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)仍顯薄弱，總體發(fā)展較為落后。深圳、北京無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)在全國(guó)范圍內(nèi)大幅領(lǐng)先，東莞、廣州、武漢、成都、西安、南昌的無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)也強(qiáng)于天津。目前，天津市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在以下問題。

①研發(fā)力量分散，缺乏具備競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)和產(chǎn)品。無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，涉及傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、智能控制技術(shù)以及武器和動(dòng)力系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破、成本控制以及安全應(yīng)用都是業(yè)界難題，迫切需要集合國(guó)家的資源和力量攻堅(jiān)克難。近年來(lái)部分有實(shí)力的軍工企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)紛紛加入無(wú)人機(jī)研發(fā)制造行列，但大多是各自為戰(zhàn)，研究形式過(guò)于獨(dú)立封閉，研究?jī)?nèi)容重復(fù)疊加，遠(yuǎn)未形成合力，造成了人力、物力、時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等有形或無(wú)形資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

②各機(jī)構(gòu)和企業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重，小而全。納入統(tǒng)計(jì)的公司中，90%以上的公司業(yè)務(wù)范圍覆蓋無(wú)人機(jī)的研發(fā)、集成、行業(yè)應(yīng)用、培訓(xùn)和維護(hù)，每個(gè)公司都有自己的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品、行業(yè)解決方案及售后服務(wù)和培訓(xùn)，存在產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈條缺乏合理布局和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)等問題。

③政策法規(guī)空白多，尚未納入空管范圍，影響健康發(fā)展。這也是國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)行業(yè)面臨的問題。目前我國(guó)對(duì)民用小型無(wú)人機(jī)的管理和推廣還存在諸多政策法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)真空地帶，大到低空領(lǐng)域尚未對(duì)民用無(wú)人機(jī)開放、市場(chǎng)準(zhǔn)入，小到缺少具體的適航認(rèn)證管理、飛行資質(zhì)認(rèn)證、飛行管制、相關(guān)從業(yè)人員培訓(xùn)等規(guī)則章程，以及飛行器安全性和技術(shù)參數(shù)方面的要求等，極大地制約著民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。這表明，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展尚需要多方努力，亟待從國(guó)家層面建章立制，逐步建成完善的國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)業(yè)的服務(wù)能力。

5 天津市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策建議

為深入貫徹落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、打造京津冀協(xié)同創(chuàng)新共同體，以加快無(wú)人機(jī)技術(shù)與天津市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展深度融合為主線，以提升新一代智能化無(wú)人機(jī)科技創(chuàng)新能力為主攻方向，結(jié)合天津市的優(yōu)勢(shì)資源，選擇智能化無(wú)人機(jī)的核心和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，建設(shè)智能無(wú)人機(jī)研發(fā)支撐平臺(tái)，把無(wú)人機(jī)作為人工智能的重要載體，避免同質(zhì)化發(fā)展，構(gòu)建獨(dú)特的無(wú)人機(jī)技術(shù)體系，達(dá)到引領(lǐng)全國(guó)的水平。推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)創(chuàng)新成果在創(chuàng)新示范區(qū)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，打造無(wú)人機(jī)行業(yè)的龍頭企業(yè)，推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)與天津市各行業(yè)的緊密結(jié)合，加快無(wú)人機(jī)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用在全國(guó)的推廣。

建議重點(diǎn)在智能避障、面向復(fù)雜環(huán)境的自主飛行等相關(guān)算法和軟件上取得突破，大力支持開展機(jī)器視覺識(shí)別硬件、飛控系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件研制，大力推動(dòng)專業(yè)級(jí)、軍用級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)新一代通信及定位導(dǎo)航技術(shù)在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用。積極引進(jìn)一批基于開源社區(qū)進(jìn)行軟件開發(fā)和算法研究的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，打造智能無(wú)人機(jī)高端產(chǎn)業(yè)集群。著力提升無(wú)人機(jī)的品牌影響力，建設(shè)智能無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。