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. 天津中科無人機應(yīng)用研究院 天津301830)

0 引 言

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

1 無人機技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景和意義

世界多國都在大力發(fā)展各種用途的無人飛機，無人機系統(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。隨著無人機技術(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人機的身影。各國在進(jìn)行軍用無人機研制和應(yīng)用的同時，無人機在工業(yè)方面也逐漸顯現(xiàn)其獨有的技術(shù)和成本優(yōu)勢，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、野生動物跟蹤、生態(tài)監(jiān)測、航空測繪、電力巡線、農(nóng)業(yè)植保等行業(yè)和領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，世界無人機行業(yè)已經(jīng)形成了大約 9000億美元的市場規(guī)模。

在國內(nèi)，由于無人飛行器的應(yīng)用得到了社會各行業(yè)領(lǐng)域和各級政府部門的認(rèn)可，其技術(shù)也得到了快速發(fā)展。近十幾年來，國內(nèi)先后成立了三百多家企業(yè)進(jìn)入無人機行業(yè)，從事無人機的研發(fā)、制造和產(chǎn)業(yè)化運用，形成了一個新興的無人機科技產(chǎn)業(yè)。在 2017年7月國務(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)支撐無人機系統(tǒng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立自主無人機系統(tǒng)支撐平臺，發(fā)展商用無人機等專業(yè)化服務(wù)體系，在無人機等領(lǐng)域加快打造人工智能全球領(lǐng)軍企業(yè)品牌。

2 無人機技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性

無人機技術(shù)是全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的熱點。由于無人機具有成本相對較低、無人員傷亡風(fēng)險、機動性能好、使用方便等特點，特別是在許多復(fù)雜、危險的空中活動中更具備獨特優(yōu)勢，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、公共安全以及消費娛樂等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。

隨著無人機研制、生產(chǎn)成本不斷降低，其應(yīng)用范圍日益廣泛，具有旺盛的市場需求和廣闊的發(fā)展前景，在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用日益突出，將會成為支持中國經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。隨著軍民融合發(fā)展國家戰(zhàn)略的深入實施，無人機技術(shù)的飛速發(fā)展和軍民技術(shù)的深度融合，我國將進(jìn)一步增強自主設(shè)計研發(fā)無人機的能力，會催生出一系列服務(wù)國民經(jīng)濟社會發(fā)展的種類齊全、功能多樣、安全可靠的無人機產(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。可以說無人機的發(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，無人機對社會生活方式也將產(chǎn)生深刻影響，對社會發(fā)展具有非常重大而深遠(yuǎn)的意義。

3 天津市無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)及創(chuàng)新資源

天津是我國無人機產(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“三機一箭一星一站”航空航天項目中無人機就已列入其中，無人機產(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，又有輕小型的軍民兩用機，以及無人直升機和固定翼機等多種機型。無人機電子設(shè)備、控制軟件、技術(shù)集成、能源動力、載荷及其配套材料也已形成聚集。

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前天津從事無人機研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的公司已有72家，約有30家與智能無人機關(guān)聯(lián)較大，其中 15家為機器視覺識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、全華時代、航天十一院、航天中為等。業(yè)務(wù)范圍基本上覆蓋了無人機的研發(fā)、集成、行業(yè)應(yīng)用、培訓(xùn)、維護等領(lǐng)域，與無人機產(chǎn)品適用領(lǐng)域、售后服務(wù)需求密不可分，但也造成了無人機產(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 天津市無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題

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

①研發(fā)力量分散，缺乏具備競爭力的核心技術(shù)和產(chǎn)品。無人機產(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)以及武器和動力系統(tǒng)等技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)突破、成本控制以及安全應(yīng)用都是業(yè)界難題，迫切需要集合國家的資源和力量攻堅克難。近年來部分有實力的軍工企業(yè)和民營企業(yè)紛紛加入無人機研發(fā)制造行列，但大多是各自為戰(zhàn)，研究形式過于獨立封閉，研究內(nèi)容重復(fù)疊加，遠(yuǎn)未形成合力，造成了人力、物力、時間、經(jīng)費等有形或無形資源的嚴(yán)重浪費。

②各機構(gòu)和企業(yè)同質(zhì)化嚴(yán)重，小而全。納入統(tǒng)計的公司中，90%以上的公司業(yè)務(wù)范圍覆蓋無人機的研發(fā)、集成、行業(yè)應(yīng)用、培訓(xùn)和維護，每個公司都有自己的無人機產(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)勢互補等問題。

③政策法規(guī)空白多，尚未納入空管范圍，影響健康發(fā)展。這也是國內(nèi)無人機行業(yè)面臨的問題。目前我國對民用小型無人機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)域尚未對民用無人機開放、市場準(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人機產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。這表明，無人機產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展尚需要多方努力，亟待從國家層面建章立制，逐步建成完善的國內(nèi)無人機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)業(yè)的服務(wù)能力。

5 天津市無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策建議

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

建議重點在智能避障、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，大力支持開展機器視覺識別硬件、飛控系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件研制，大力推動專業(yè)級、軍用級無人機產(chǎn)業(yè)化，推動新一代通信及定位導(dǎo)航技術(shù)在無人機上的應(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)團隊，打造智能無人機高端產(chǎn)業(yè)集群。著力提升無人機的品牌影響力，建設(shè)智能無人機產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。