全球無人機(jī)專利情況

近年來，隨著輕質(zhì)材料、自動控制、電池儲能、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)等快速發(fā)展，無人機(jī)的續(xù)航時間、操控性能、飛行能力得到了大幅提升，在軍用和民用領(lǐng)域的應(yīng)用日益拓展。在軍用領(lǐng)域，無人機(jī)成為新型通用武器平臺，承擔(dān)著偵測監(jiān)察、對地打擊、電子干擾等多種任務(wù);在民用領(lǐng)域，無人機(jī)除了滿足攝影、航拍等個人消費(fèi)需求外，也快速向物流、農(nóng)業(yè)、植保、電業(yè)巡檢、災(zāi)難救援、測繪等領(lǐng)域積極拓展。日益苛刻的服役環(huán)境和任務(wù)需求，新行業(yè)、新領(lǐng)域的應(yīng)用場景，推動了無人機(jī)行業(yè)的不斷創(chuàng)新。

發(fā)展趨勢。從全球無人機(jī)專利申請來看，自第一架無人機(jī)出現(xiàn)到現(xiàn)在，全球無人機(jī)專利申請整體上呈上升趨勢，并可以分為三個階段。第一階段（—1980）：本階段無人機(jī)專利申請?zhí)幱诿妊侩A段。1917年英國人成功研制出世界上第一架無人機(jī)，同時期英國開始出現(xiàn)了無人機(jī)相關(guān)專利，之后一直沒有無人機(jī)相關(guān)專利申請，直到1945年后，每年開始有零星的專利出現(xiàn)。這段時間，無人機(jī)開始在軍事場景中出現(xiàn)，如越南戰(zhàn)爭，中東戰(zhàn)爭等。第二階段（1980—1999）：本階段全球無人機(jī)專利開始穩(wěn)步增長。一是無人機(jī)在戰(zhàn)爭中起到了越來越重要的作用，如海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭，各國有意識的加大對無人機(jī)的研發(fā)投入促進(jìn)了無人機(jī)的發(fā)展。二是隨著控制技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)應(yīng)用范圍日益廣泛，如20世紀(jì)80年代，日本同意無人機(jī)參與農(nóng)業(yè)航空植保作業(yè)，并研制出世界上第一臺工業(yè)用無人機(jī)。這一階段無人機(jī)專利申請量有了明顯的增長，平均每年申請量為140件左右。第三階段（2000—至今）：這一階段無人機(jī)專利申請量快速增長，無人機(jī)進(jìn)入了發(fā)展的黃金時期。一是之前各國無人機(jī)研制主要基于軍事需求，成果不以專利形式公布，隨著部分軍用技術(shù)轉(zhuǎn)向民用及人們知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識增強(qiáng)，無人機(jī)專利申請快速發(fā)展。二是無人機(jī)市場需求急劇增長，向影視拍攝、電網(wǎng)監(jiān)測、地形勘探、物流運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)植保、災(zāi)難救援等各個行業(yè)快速拓展，帶動了無人機(jī)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截止到2016年6月份，全球無人機(jī)專利申請量已達(dá)到12959件。

區(qū)域分布。在無人機(jī)發(fā)展的早期，專利申請區(qū)域主要是歐、美、日等發(fā)達(dá)國家。尤其是自2000年之后，美國加大對無人機(jī)領(lǐng)域的投入，同時受益于其完備的無人機(jī)體系，在一段時間內(nèi)其無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)跑世界。日本民用無人機(jī)發(fā)展起步早，專利申請高峰位于上世紀(jì)八九十年代。我國無人機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾埰鸩酵?，直?010年左右才開始快速增長。近年來，隨著技術(shù)的快速發(fā)展和民用無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，尤其是消費(fèi)領(lǐng)域無人機(jī)的快速發(fā)展，帶動了我國無人機(jī)專利申請的爆發(fā)式增長。截止到2016年10月份，我國無人機(jī)專利量超過1.2萬件，已超過美國位居全球第一，占全球總申請量的41%。

技術(shù)方向。在無人機(jī)系統(tǒng)中，飛控導(dǎo)航、動力系統(tǒng)、云臺和機(jī)體平臺等部分基本囊括了無人機(jī)的主要技術(shù)分支。在技術(shù)方向上，目前全球無人機(jī)專利申請呈現(xiàn)以下三個特點(diǎn)。一是飛控導(dǎo)航技術(shù)為當(dāng)前研究熱點(diǎn)，截止到2016年10月全球相關(guān)專利申請量達(dá)到1.1萬件。飛控導(dǎo)航技術(shù)直接決定著無人機(jī)的飛行能力和操控性能，波音、霍尼韋爾、大疆、北航等在該領(lǐng)域研究處于領(lǐng)先地位。細(xì)分領(lǐng)域中，避障控制操作、防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛行環(huán)境感知等避障技術(shù)受到全球無人機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)的重視，而避障算法的相關(guān)專利申請較少。二是電池能源技術(shù)專利申請呈上升趨勢，全球相關(guān)專利申請量約有1900件。無人機(jī)續(xù)航問題是制約無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的一大短板，近年來隨著電池材料、儲能技術(shù)、無線充電等的發(fā)展，無人機(jī)動力系統(tǒng)的相關(guān)專利申請呈上升趨勢。從專利來看燃料電池、太陽能電池及混合動力或?qū)⒊蔀闊o人機(jī)的動力驅(qū)動發(fā)展方向。三是無人機(jī)廣泛應(yīng)用到不同行業(yè)。目前無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域涉及到航拍影視、農(nóng)業(yè)植保、物流運(yùn)輸、交通監(jiān)控、防火防災(zāi)、電力巡檢、管道巡檢等多個領(lǐng)域，國內(nèi)專利主要集中在航拍影視方向，占比53%，農(nóng)業(yè)植保方向排名第二，占比17%。無人機(jī)快遞方向，市場應(yīng)用雖未成熟，但相關(guān)的專利布局已經(jīng)展開，亞馬遜、沃爾瑪、順豐、大疆、京東、聯(lián)合包裹服務(wù)公司等都參與其中，其中亞馬遜公司布局早，投入大，專利申請量排在第一。

國外無人機(jī)專利申請?zhí)攸c(diǎn)

政策引導(dǎo)，資金投入，促進(jìn)無人機(jī)發(fā)展國外注重通過政策引導(dǎo)，資金投入以促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。早在1983年日本農(nóng)林水產(chǎn)省就提出無人直升機(jī)可以參與到農(nóng)業(yè)航空植保作業(yè)中，并支持日本雅馬哈發(fā)動機(jī)公司研究開發(fā)植保無人機(jī)，推動無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保方向的應(yīng)用發(fā)展，現(xiàn)在日本已成為植保無人機(jī)領(lǐng)域最先進(jìn)的國家之一。美國在2000到2007年發(fā)布了四個版本的無人機(jī)路線圖，2012年發(fā)布了《2012聯(lián)邦航空管理局（FAA）現(xiàn)代化與改革法》，2018年發(fā)布《無人機(jī)系統(tǒng)綜合路線圖2017—2042》，推動無人機(jī)技術(shù)發(fā)展。同時，無人機(jī)研制投入的增加也是美國在2000年后，相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展的直接原因之一，美國2010年一年在無人機(jī)領(lǐng)域的投入就有44億美元，而上世紀(jì)90年代一共才有34億美元。

國外無人機(jī)技術(shù)創(chuàng)新以企業(yè)為主國外無人機(jī)技術(shù)的主要創(chuàng)新。主體是企業(yè)，如美國的波音公司、霍尼韋爾公司、洛克希德·馬丁公司、IBM公司等，英國的BEA系統(tǒng)公司，法國的派諾特公司等。以美國為例，美國無人機(jī)專利授權(quán)的前10家機(jī)構(gòu)中，除去美國海軍，剩余9家均為企業(yè)，其中7家來自本土企業(yè)。排名前三的企業(yè)為波音、霍尼韋爾、洛克希德·馬丁，均為軍用設(shè)備制造商，其次是軟件開發(fā)公司，有IBM公司、亞馬遜和谷歌公司。以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新模式易于實(shí)現(xiàn)軍用技術(shù)向民用轉(zhuǎn)化，同時貼近市場，能夠提早在可能的市場方向上進(jìn)行專利布局。

國外企業(yè)積極進(jìn)行海外專利標(biāo)準(zhǔn)布局美國、法國、英國、日本等國家注重在海外進(jìn)行專利和標(biāo)準(zhǔn)的布局。截止到2016年6月，美國無人機(jī)發(fā)明專利公開數(shù)為2151件，而美國作為發(fā)明專利來源國的發(fā)明專利有2799件，這表明美國作為技術(shù)的原創(chuàng)國正積極布局海外，意圖通過技術(shù)優(yōu)勢占領(lǐng)海外市場。法國、德國、英國等專利除了在歐洲申請外，還比較重視在美國的布局，如法國派諾特公司在美國的授權(quán)發(fā)明專利就擁有17件。以色列在無人機(jī)領(lǐng)域技術(shù)雄厚，但其專利申請大多布局國外，為其無人機(jī)出口保駕護(hù)航。日本在2017年已著手開始各項(xiàng)技術(shù)測試，意欲主導(dǎo)國際無人機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以利于本國無人機(jī)出口。

我國無人機(jī)專利申請?zhí)攸c(diǎn)

形成了校企齊頭并進(jìn)的創(chuàng)新格局我國無人機(jī)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)形成了高校及科研機(jī)構(gòu)和高科技企業(yè)齊頭并進(jìn)的創(chuàng)新格局。截止到2016年6月，我國無人機(jī)專利申請人排名前十名中，包括一共有5家企業(yè)，3家高校及一家研究機(jī)構(gòu)。高校方面，以北京航空航天大學(xué)為代表，北航從2007年開始申請無人機(jī)領(lǐng)域相關(guān)專利，持續(xù)進(jìn)行無人機(jī)控制、導(dǎo)航等基礎(chǔ)研究，最初一段時間一直是我國無人機(jī)技術(shù)研究的排頭兵，推動我國無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)方面，隨著近年來民用無人機(jī)市場的爆發(fā)性發(fā)展，我國無人機(jī)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和專利申請中占的比重逐年加大，到2016年，消費(fèi)級無人機(jī)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)大疆以257件的專利申請量超過北航排在第一。我國無人機(jī)領(lǐng)域校企齊頭并進(jìn)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新格局形成了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的先天優(yōu)勢。

海外布局仍顯不足。我國無人機(jī)專利在海外布局較少，與我國在民用無人機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位不符。近年來，隨著我國民用無人機(jī)的蓬勃發(fā)展，部分企業(yè)開始進(jìn)行國外的專利布局。

應(yīng)對方式

加大行業(yè)資金支持，進(jìn)一步加強(qiáng)對無人機(jī)的資金投入。通過各類科研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)扶持基金、政策性引導(dǎo)資金等方式，撬動社會資本進(jìn)行無人機(jī)的技術(shù)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。一是合理規(guī)劃科技計(jì)劃項(xiàng)目，適當(dāng)引導(dǎo)國內(nèi)有實(shí)力的高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研究，充分發(fā)揮發(fā)揮社會資本在設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成、創(chuàng)新等方面的優(yōu)勢，形成一定規(guī)模的技術(shù)集群;二是通過產(chǎn)業(yè)扶持基金鼓勵企業(yè)加快工業(yè)無人機(jī)方向的技術(shù)研發(fā)，集成國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果，進(jìn)一步推動無人機(jī)在電網(wǎng)巡查、農(nóng)業(yè)植保等方向的應(yīng)用。三是加強(qiáng)我國高校和科研機(jī)構(gòu)的成果轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮我國高校及科研機(jī)構(gòu)在無人機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢，研發(fā)無人機(jī)民用產(chǎn)品和軍用裝備。

推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展，以高校為基礎(chǔ)，以企業(yè)為核心，充分發(fā)揮我國校企齊頭并進(jìn)的創(chuàng)新格局優(yōu)勢，推進(jìn)我國無人機(jī)技術(shù)發(fā)展。一是引導(dǎo)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)加大對產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新投入，加強(qiáng)企業(yè)和高校的技術(shù)合作，形成以市場為導(dǎo)向、以技術(shù)為支撐無人機(jī)發(fā)展模式。二是鼓勵協(xié)會、聯(lián)盟、高校等機(jī)構(gòu)組織發(fā)起水平的無人機(jī)技術(shù)論壇、會議，就無人機(jī)技術(shù)發(fā)展、市場需求、國內(nèi)外先進(jìn)成果等進(jìn)行溝通交流，引導(dǎo)高校和企業(yè)展開多方向、多領(lǐng)域的技術(shù)合作。三是引導(dǎo)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)加強(qiáng)無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)布局，如多數(shù)據(jù)源航程軌跡算法、避障算法、電池能源等，同時加強(qiáng)在農(nóng)業(yè)植保、電網(wǎng)巡查、物流運(yùn)輸?shù)取?/p>

加強(qiáng)全球?qū)＠季?，鼓勵我國企業(yè)積極進(jìn)行海外專利布局，構(gòu)筑知識產(chǎn)權(quán)防護(hù)墻。一是在主要的無人機(jī)出口地、競爭對手所在地進(jìn)行專利布局，作為專利申請的重點(diǎn)區(qū)域，做到產(chǎn)品出口、專利先行。二是積極推動核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，鼓勵企業(yè)積極參加國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)制定，推動核心技術(shù)專利方案進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)，占據(jù)無人機(jī)知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢地位。三是加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)分析評議，避免侵權(quán)糾紛。建議企業(yè)加強(qiáng)對出口無人機(jī)的知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險評估，了解出口地的相關(guān)專利情況和侵權(quán)判定標(biāo)準(zhǔn)，避免不必要的損失。