無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展制約因素分析

摘要：隨著無人機技術(shù)的成熟，無人機應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴大，無人機數(shù)量和飛行架次逐年增加，“黑飛”等現(xiàn)象越來越多。市場上很多無人機產(chǎn)品穩(wěn)定性差可靠性低，無人機墜機傷人等事件也經(jīng)常出現(xiàn)。本文通過分析現(xiàn)狀，提出我國無人機產(chǎn)業(yè)在法規(guī)監(jiān)管不完善、核心技術(shù)缺失、人員培訓(xùn)不足等制約因素。

關(guān)鍵詞：無人機;產(chǎn)業(yè);制約因素

引言

我國民用無人機產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展的階段，相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)都不完善，產(chǎn)業(yè)未來要更進一步發(fā)展，必須要解決標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、規(guī)章建設(shè)等問題。隨著無人機技術(shù)的成熟，無人機應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴大，無人機數(shù)量和飛行架次逐年增加。越來越頻繁的飛行活動導(dǎo)致飛行事故增加，“黑飛”等現(xiàn)象越來越多。制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，規(guī)范無人機產(chǎn)品生產(chǎn)和運行已經(jīng)迫在眉睫。近些年無人機廠家層出不窮，生產(chǎn)的無人機產(chǎn)品也形式多樣，但目前由于缺乏無人機質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，很多無人機產(chǎn)品穩(wěn)定性差、可靠性低，無人機墜機、傷人等事件也經(jīng)常出現(xiàn)。由于法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的缺失，也已經(jīng)限制到了無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前無人機產(chǎn)業(yè)的制約因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

一、法規(guī)與監(jiān)管

我國在無人機監(jiān)管方面與存在著法規(guī)不完善，監(jiān)管不到位的情況。近年來，無人機擾亂民航秩序、墜機傷人、飛入禁飛區(qū)或高鐵站等危及公共安全的事件時有發(fā)生，有可能危害到社會生活。隨著技術(shù)的發(fā)展無人機生產(chǎn)門檻和價格門檻越來越低，無人機數(shù)量不斷增加，操作人員技術(shù)水平參差不齊，操作不規(guī)范、飛行不守法是造成以上問題的主要原因。無人機對同一空域內(nèi)的通航飛機、民航客機、地面人員、車輛和建筑的安全隱患，己經(jīng)廣泛引起了社會和政府的關(guān)注。過去的幾年，中國民航局頒布了多份AC和AP文件，2009 年發(fā)布了《關(guān)于民用無人機管理有關(guān)問題的暫行規(guī)定》、《民用無人機空中交通管理辦法》;2012年發(fā)布了 《民用無人機適航管理工作會議紀(jì)要》;2013 年發(fā)布了 《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》。但這些文件都屬于指導(dǎo)性的文件，也未能形成民用無人機的完整管理休系，這些規(guī)定的大多籠統(tǒng)比較，其法律屬性也并不明晰，缺乏強制執(zhí)行力。由于我國空域?qū)儆诳哲姽芾?，申請流程不夠公開清晰、申請程序復(fù)雜，無人機操人員大多難以申請到空域批準(zhǔn)，也造成了“黑飛”現(xiàn)象的普遍存在。雖然我國無人機產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模，但無人機的飛行運行、安全管理和適航管理還沒有建立統(tǒng)一完善的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)體系。在無人機產(chǎn)品生產(chǎn)制造、銷售流通、使用、報廢等環(huán)節(jié)也缺少對應(yīng)制度，也導(dǎo)致無人機產(chǎn)業(yè)不規(guī)范的發(fā)展。

二、研發(fā)與生產(chǎn)

無人機的技術(shù)在近10年內(nèi)有著巨大的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化水平也有了很大提高。但是目前的無人機產(chǎn)品還存在著可靠性差、故障率高、抗風(fēng)性弱、質(zhì)量一致性等問題，無人機的核心技術(shù)只掌握在少數(shù)企業(yè)里，平均水平偏低，產(chǎn)業(yè)整體的研發(fā)能力仍需加強。民用無人機上存在著GNSS無信號后定位能力差和漂移問題、續(xù)航時間大多較短、飛行控制系統(tǒng)魯棒性差、機體結(jié)構(gòu)強度低、抗風(fēng)能力弱、售后維修不完善、使用體驗差、智能化程度不高、可靠性低、任務(wù)設(shè)備核心技術(shù)缺失等問題，并不能達到市場對無人機這種高技術(shù)產(chǎn)品的期望，制約了無人機在更廣闊領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用。目前國內(nèi)無人機制造商多依靠外采的飛控系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等核心零部件，安裝到自己生產(chǎn)的無人機機身上，普遍缺少核心研發(fā)能力、研發(fā)團隊通常也不穩(wěn)定，創(chuàng)新能力差，定制化生產(chǎn)能力低。制約著民用無人機系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化突破的技術(shù)因素包括：

（一）智能控制技術(shù)

我國無人機智能控制水平還不高，有待提升無人機的智能控制技術(shù)，以提高無人機的安全性。無人機操作失誤是目前造成無人機墜機等事故的主要原因之一。目前大多數(shù)無人機都強依賴于無人機操作人員對無人機的指令控制，利用無線電遠程遙控操作無人機。但操作無人機對專業(yè)技術(shù)要求較高，雖然中國民航局已經(jīng)開始頒發(fā)無人機飛行員執(zhí)照，但取得執(zhí)照的人員數(shù)量仍然不足。據(jù)資料顯示無人機墜機事故中，超過7成是由人為因素導(dǎo)致的。提升智能自主控制技術(shù)，可以有效減少由人為原因造成的事故。無人機的智能控制技術(shù)可在降低對人的依賴度，或有可能糾正操縱人員的誤操作，從而提高無人機的安全性。

（二）感知與避障技術(shù)

無人機在飛行、起飛、降落過程中有可能遇到其他第三方飛行器、城市高層建筑物、活動的地面人員等，需要配置有效的感知與避障技術(shù)，才能保障無人機安全運行。目前，感知與避障技術(shù)己經(jīng)成為全球無人機研究的熱點領(lǐng)域。隨著無人機進入融合空域后安全運行的挑戰(zhàn)，感知與避障技術(shù)己經(jīng)成為 無人機領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，無人機感知與避障系統(tǒng)也已經(jīng)成為限制無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。開展感知與避障技術(shù)研究，需要重點研究探測方案、識別算法、規(guī)避策略、應(yīng)急處置制等技術(shù)方向。目前一些無人機上已經(jīng)裝備了感知與避障系統(tǒng)，但仍有探測距離短、全天候適應(yīng)性差等不足。

（三）高可靠性與綜合試驗技術(shù)

民用無人機應(yīng)用范圍廣、使用場景復(fù)雜，經(jīng)常需要在悉劣氣候環(huán)境、城市無線電干擾強，人口密集區(qū)域執(zhí)行飛行任務(wù)，對于無人機的可靠性提出了較高的需求。目前我國專門針對無人機的可靠性試驗場所季度缺乏，無法與龐大的無人機產(chǎn)業(yè)相匹配。由于無人機是涉及電子、信息、機械、人工智能等多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)，需要綜合試驗技術(shù)來驗證無人機的綜合質(zhì)量水平，無人機綜合試驗包括仿真試驗、室內(nèi)測試以及飛行試驗。而針對無人機的綜合仿真試驗平臺還不完善，室外的飛行測試基地少、測試工具也不完善。

（四）低成本設(shè)計和敏捷制造技術(shù)

無人機的構(gòu)型多、單個型號產(chǎn)量少的特點，造成了無人機研發(fā)投入大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)業(yè)化低的特點。提高無人機產(chǎn)業(yè)化水平、擴大無人機市場，需要降低無人機研制和生產(chǎn)成本、縮短研制周期。目前在無人機領(lǐng)域，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化等低成本設(shè)計仍然不足。而采用基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化制造技術(shù)、模塊化治具復(fù)用技術(shù)、復(fù)雜零部件數(shù)字化驗證技術(shù)等敏捷制造技術(shù)，可以效縮短研制周期，目前在無人機行業(yè)應(yīng)用也未廣泛普及。

三、人員與培訓(xùn)

無人機與有人駕駛航空器不同，無人機本身與駕駛員是分離的。操作人員對于無人機狀態(tài)的感受、飛行環(huán)境感知、操控?zé)o人機做出動作后的反應(yīng)，都不及有人駕駛航空器。從這個角度來看，無人機的操作難度與有人機不可同日而語。目前無人機駕駛員很多是由航空模型飛手轉(zhuǎn)行而來，缺少系統(tǒng)的航空理論知識，有些無人機駕駛員更是“小白”，之前從未接觸過航空器。通常，對無人機駕駛員的“培訓(xùn)”多依靠無人機生產(chǎn)企業(yè)在銷售時附帶的“操作手冊”，而生產(chǎn)企業(yè)往往希望其手冊簡單易懂，手冊中涉及的知識和理論缺乏系統(tǒng)性和全面性。目前民航局已經(jīng)發(fā)布《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理規(guī)定》，無人機培訓(xùn)機構(gòu)可以據(jù)此進行駕駛員培訓(xùn)，但因為培訓(xùn)周期長、程序復(fù)雜、培訓(xùn)費用高等問題限制了有效的培訓(xùn)數(shù)量，合格的持證駕駛員數(shù)量相比于巨大的無人機保有量來說仍然是九牛一毛。

結(jié)語

未來無人機產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，需要解決無人機產(chǎn)業(yè)現(xiàn)存的技術(shù)水平短板、法規(guī)監(jiān)管盲區(qū)等制約因素，這將在一定程度上解決無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。

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作者簡介：楊旸（1986-），男，廣東省深圳市人，民族：漢 職稱：工程師，學(xué)歷：碩士研究生。研究方向：無人機，標(biāo)準(zhǔn)化。