![無人機智能機巢行業(yè)調(diào)研報告_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e985/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e9851.gif)
![無人機智能機巢行業(yè)調(diào)研報告_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e985/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e9852.gif)
![無人機智能機巢行業(yè)調(diào)研報告_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e985/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e9853.gif)
![無人機智能機巢行業(yè)調(diào)研報告_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e985/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e9854.gif)
![無人機智能機巢行業(yè)調(diào)研報告_第5頁](http://file4.renrendoc.com/view/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e985/6dd754dfaa3670261c57e1f877e8e9855.gif)
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文檔簡介
2022年中國無人機自動飛行系統(tǒng)與自動機場需求市場調(diào)研報告—— 一步之遙的“智慧飛行”前瞻產(chǎn)業(yè)研究院出
品思維導圖分析總結中國工業(yè)無人機發(fā)展現(xiàn)狀01中國工業(yè)無人機主要需求場景及應用現(xiàn)狀02CONTENTS目錄中國無人機自動機場發(fā)展背景及現(xiàn)狀03中國無人機自動機場行業(yè)應用實踐04中國無人機自動機場需求趨勢展望05中國無人機自動機場行業(yè)典型企業(yè)0601中國工業(yè)無人機發(fā)展現(xiàn)狀工業(yè)無人機定義及分類工業(yè)無人機發(fā)展宏觀環(huán)境工業(yè)無人機市場規(guī)模及競爭格局工業(yè)無人機發(fā)展趨勢分析工業(yè)無人機屬于民用無人機的一種,
是一種精準、高效、便捷的可遠程控制的航空器,
工業(yè)無人機主要用于協(xié)同或代替人工完成多種商業(yè)領域的任務,
其通常搭載為完成作業(yè)飛行活動的裝置或設備。根據(jù)國家統(tǒng)計局制定的《國民經(jīng)濟行業(yè)分類與代碼
(
GB/
T
4754
-
2017)》,“
工業(yè)無人機”
歸入計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)(
國統(tǒng)局代碼39
)
中的智能消費設備制造(
396
),四級代碼為3963
(
智能無人飛行器制造)。1.1.1
工業(yè)無人機定義無人機民用無人機資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理工業(yè)無人機1.1.2
工業(yè)無人機分類-按應用領域。目前,
測繪與地理信息、安防監(jiān)控、巡檢、消防救災、農(nóng)林植保是工業(yè)無人機主要的應用場景。所以,
根據(jù)應用領域不同,
工業(yè)無人機可分為地理測繪領域工業(yè)無人機、低空巡邏巡檢領域工業(yè)無人機、應急管理領域工業(yè)無人機、農(nóng)林植保領域工業(yè)無人機等。地理測繪領域低空巡邏巡檢領域…農(nóng)林植保領域應急管理領域資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理以無人機飛行的人工介入水平來劃分,
分為人工作業(yè)、半自動作業(yè)、自動作業(yè)、全自動作業(yè)。1.1.2
工業(yè)無人機分類-按人工介入水平巡檢時,人員手工操縱無人機進行目標拍攝;當巡檢結束后,人工將拍攝的照片拷出并進行重新命名以便存儲和分類。在此過程中,巡飛行檢難度高,效率低,巡檢數(shù)據(jù)處理的工作量巨大,無人機作業(yè)能力和效率的提升主要依賴操作人員的經(jīng)驗水平。人工作業(yè)半自動作業(yè)巡檢時,在人工輔助的前提下,無人機自動地按照規(guī)劃的航線、航點進行飛行任務。巡檢過程中,人工干預和自動作業(yè)相輔相成,如部分無人機廠商自研無人機飛行管理平臺,具備無人機航線規(guī)劃、航點采集、精準復拍等能力。自動作業(yè)巡檢時,自動作業(yè)在半自動作業(yè)的基礎上,進一步解放人工操作。巡檢過程中,無人機自動將照片、視頻資料上傳至操作地面站或指揮中心,地面站軟件自動進行照片分類存儲,在接入網(wǎng)絡的情況下,與指揮中心服務器進行數(shù)據(jù)同步。全自動作業(yè)巡檢時,即完全無需人員現(xiàn)場作業(yè),通過駐點設備自動放飛無人機,人員遠程一鍵開始飛行。巡檢過程中,遠程操作人員調(diào)用既定航線、一鍵下達作業(yè),駐點設備自動完成系統(tǒng)準備,包括設備自檢、作業(yè)環(huán)境判斷、無人機電池準備、無人機開機、無人機自檢、航線任務下達等。100%50%50%30%70%100%資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理工業(yè)無人機按系統(tǒng)控制對象的不同,
分為傳統(tǒng)飛行、航點飛行、輔助自動飛行、高級輔助自動飛行、有限自動飛行和全自動飛行。1.1.2
工業(yè)無人機分類-按系統(tǒng)控制對象控制環(huán)境感
知任務感
知決策場景航點飛行飛手操控的非自動飛行DL2輔助自動飛行目標跟蹤/自動避障DL3高級輔助自動飛行地面目標跟隨/空中目標鎖定防地飛行/微小動態(tài)目標捕捉DL4有限自動飛行自助目標跟蹤/視覺路徑規(guī)劃/違章車輛跟蹤DL5全自動飛行任何情況下的自主飛行DL0DL1無人人主導人人無人主導人主導人人限定場景系統(tǒng)主導人主導人主導人限定場景系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)主導系統(tǒng)主導限定場景系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)限定場景系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)全部場景資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2018
年工業(yè)無人機相關政策主要集中在農(nóng)林植保領域,
目前國家關于無人機的政策對工業(yè)無人機產(chǎn)業(yè)鏈的影響主要集中在下游,如交通領域、應急安防領域、水域監(jiān)控領域、天氣監(jiān)控、農(nóng)林植保等。1.2.1
工業(yè)無人機發(fā)展政策環(huán)境時間政策名稱政策核心內(nèi)容政策涉及產(chǎn)品及技術政策類型涉及產(chǎn)業(yè)鏈2022年1月18日《國務院關于印發(fā)“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃的通知》推廣無人車、無人機運輸投遞,穩(wěn)步發(fā)展無接觸遞送服務。高原型大載重無人機指導類下游-交通物流2021年12月30日《國務院關于印發(fā)“十四五”國家應急體系規(guī)劃的通知》推廣運用智能機器人、無人機等高技術配送裝備,推動應急物資儲運設備集裝單元化發(fā)展,提升應急運輸調(diào)度效率。長航時大載荷無人機、太陽能長航時和高原型大載荷無人機、無人機通信技術指導類下游-應急安防2021年11月20日《國務院關于印發(fā)“十四五”推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃的通知》強化長江禁捕水域漁政執(zhí)法監(jiān)管能力,建設統(tǒng)一的漁政執(zhí)法遠程監(jiān)控指揮調(diào)度系統(tǒng),加強視頻監(jiān)控、雷達監(jiān)控、漁政執(zhí)法船艇(躉船)、無人機設施設備建設。/指導類下游-水域監(jiān)控2020年11月24日《國務院辦公廳關于推進人工影響天氣工作高質量發(fā)展的意見》建設監(jiān)測與作業(yè)一體化的智能物聯(lián)站點。探索大型無人機等人工影響天氣作業(yè)新方式、新手段。大型無人機指導類下游-天氣監(jiān)控2020年7月8日《國務院2020年立法工作計劃》該條例指出,民用無人機制造的行業(yè)管理部門由國務院工業(yè)主管部門負責,運行和運營管理部門由民用航空主管部門即民航局負責,產(chǎn)品認證與監(jiān)督由市場監(jiān)督管理部分負責。/規(guī)范類中游-無人機制造2020年7月4日《國務院辦公廳關于切實做好長江流域禁捕有關工作的通知》沿江各?。ㄖ陛犑校┮鶕?jù)禁捕后的實際管理需求,緊急配置一批漁政執(zhí)法船艇、無人機、雷達光電視頻監(jiān)控等執(zhí)法裝備設施。/指導類下游-水域監(jiān)控2018年12月21日《國務院關于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉型升級的指導意見》積極發(fā)展農(nóng)用航空,規(guī)范和促進植保無人機推廣應用。/指導類下游-農(nóng)林植保2017年7月8日《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》建立自主無人系統(tǒng)共性核心技術支撐平臺;發(fā)展消費類和商用類無人機、無人船,建立試驗鑒定、測試、競技等專業(yè)化服務體系,完善空域、水域管理措施;在無人機、語音識別、圖像識別等優(yōu)勢領域加快打造人工智能全球領軍企業(yè)和品牌。無人機自主控制技術規(guī)劃類上游-人工智能資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.2.2
工業(yè)無人機發(fā)展經(jīng)濟環(huán)境2021
年,
我國沉著應對百年變局和世紀疫情,
構建新發(fā)展格局邁出新步伐,
經(jīng)濟高質量發(fā)展取得新成效,
實現(xiàn)了“
十四五”良好開局。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《中華人民共和國2021
年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》公布的初步核算數(shù)據(jù)顯示,
2021
年,
我國實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值1143670
億元,
比2020
年增長8
.
1
%,
兩年平均增長5
.
1
%。2021
年,
我國國內(nèi)生產(chǎn)總值構成中,
第一產(chǎn)業(yè)增加值占比為7
.
3
%,
第二產(chǎn)業(yè)增加值占比為39
.
4
%,
第三產(chǎn)業(yè)增加值占比為53
.
3
%。2010-2021GDP%41.2148.7953.8659.3064.3668.8974.6483.2091.9398.65101.36114.3710.6%9.6%7.9%7.8%7.4%7.0%6.8%6.9%6.7%6.0%2.2%8.1%0%2%4%6%8%10%12%0204060801001201402010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP(萬億元) 增速(%)2010-2021%9.3%9.2%9.1%8.9%8.6%8.4%8.1% 7.5% 7.0% 7.1%7.7%7.3%46.5%46.5%45.4%44.2%43.1%40.8%39.6%39.9%39.7%38.6%37.8%39.4%44.2%44.3%45.5%46.9%48.3%50.8%52.4%52.7%53.3%54.3%54.5%53.3%0%10%30%20%40%50%60%80%70%90%100%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021三次產(chǎn)業(yè)構成-第一產(chǎn)業(yè)增加值(%) 三次產(chǎn)業(yè)構成-第二產(chǎn)業(yè)增加值(%)三次產(chǎn)業(yè)構成-第三產(chǎn)業(yè)增加值(%)資料來源:
國家統(tǒng)計局
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.2.3
工業(yè)無人機發(fā)展社會環(huán)境新中國成立以來,
我國加快城市化建設,
城鎮(zhèn)化水平不斷能提升。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示,
2020
年我國城鎮(zhèn)人口總數(shù)為90220
萬人,
城鎮(zhèn)化率為63
.
89
%,較2010
年提升13
.
94
個百分點。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《中華人民共和國2021
年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》公布的初步統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,
截至2021
年底,
我國城鎮(zhèn)人口總數(shù)達91425
萬人,
城鎮(zhèn)化率進一步提升至64
.
72
%。十八屆三中全會后公布的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》指出,
我國將從戶籍制度改革、縣改市、城市建設投融資機制等方面對新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展進行全面的制度安排和部署,
我國城鎮(zhèn)化建設步伐加快。2010-2021%66978699277217574502767387930281924843438643388426902209142549.95%
51.83%53.10%54.49%
55.75%57.33%
58.84%60.24%61.50%
62.71%63.89%
64.72%0%10%20%30%40%50%60%70%01000020000300004000050000600007000080000900001000002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021城鎮(zhèn)人口(萬人) 城鎮(zhèn)化率(%)0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%30%70%資料來源:
國家統(tǒng)計局
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理社會外部環(huán)境是影響工業(yè)無人機行業(yè)發(fā)展的重要因素,
具體分析如下表所示:1.2.3
工業(yè)無人機發(fā)展社會環(huán)境因素影響影響分析人口結構的變化和老齡化現(xiàn)象的加劇促進我國老齡化問題日趨嚴峻,人口紅利逐漸消失,勞動力成本持續(xù)上升,機器人取代人工作業(yè)是大勢所趨,尤其是一些精細和作業(yè)環(huán)境危險的工作,更需要由機器人來完成。比如在電力巡視工作中,巡線員需要翻山越嶺并且?guī)щ姷撬鳂I(yè),巡檢無人機作為機器人的一種,能保障輸電線路巡檢安全、提升工作效率,控制電網(wǎng)運維成本,逐步替代傳統(tǒng)的人工電力巡視。新冠病毒肺炎的流行與防疫工作的開展促進在新冠肺炎疫情的影響下,2020年所有行業(yè)的增長預期都有所下降,疫情給經(jīng)濟短期發(fā)展和發(fā)展前景預期帶來一定沖擊,居民消費和投資意愿下降,生產(chǎn)萎縮,從而給無人機行業(yè)帶來短暫震蕩。但政府、教育、零售、醫(yī)療行業(yè)的增長預期依然強勁,得益于中國政府陸續(xù)出臺政策對無人機市場進行監(jiān)管,以及自主導航等新技術的實現(xiàn),未來無人機市場的發(fā)展可期。在疫情的危機中也不乏新的機遇。疫情期間,無人機的應用場景,可以深入到社會治理的“毛細血管”,各種無人機出現(xiàn)在了樓宇間、村莊里、城市街道、高速路口等場景。工業(yè)無人機平臺在新冠病毒疫情防控中可以滿足安全巡查、防控宣傳、消殺噴霧、物資投遞、熱感測溫等方面的應用需求,無人機平臺在疫情防控工作中的擁有巨大的優(yōu)勢。無人機應用場景不斷拓展加深,加快行業(yè)的發(fā)展,也令這一行業(yè)吸引了更多資本與人才的關注,為未來發(fā)展奠定了良好基礎。長期來看,疫情可以成為工業(yè)機器人大規(guī)模應用的催化劑,“無接觸配送”或將成為未來發(fā)展趨勢,工業(yè)無人機應用前景廣闊。電網(wǎng)數(shù)字化促進電網(wǎng)數(shù)字化的發(fā)展為無人機電力巡檢的網(wǎng)絡協(xié)同和數(shù)據(jù)智能提供了技術保障。全國投運電網(wǎng)里程穩(wěn)步增長,國家將重點投入配網(wǎng)改造,這為無人機電網(wǎng)巡檢由輸網(wǎng)拓展至配網(wǎng)提供了重要的需求支撐。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新型智能化技術與工業(yè)級無人機的不斷融合,
將繼續(xù)成為未來幾年推動無人機技術創(chuàng)新的關鍵力量,
無線充電、視覺避障、手勢控制、5G通信、集成芯片等關鍵技術的不斷突破,
無人機性能將實現(xiàn)大幅提升,
隨身攜帶、簡易操作、長續(xù)航能力、自主反應將成為主要特點。同時,
工業(yè)級無人機自身的技術也將不斷地更新迭代,朝更加智能化、人性化的方向發(fā)展,
從而推動無人機在行業(yè)的深化應用。得益于技術力量,
工業(yè)級無人機將迎來新的機遇與變革,未來可期。1.2.4
工業(yè)無人機發(fā)展技術環(huán)境技術名稱技術現(xiàn)狀影響分析5G和人工智能伴隨5G商用正式落地,云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術將與5G技術更加深度融合,推動產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)質變跨越,催生融合互促的新生態(tài)。隨著5G網(wǎng)絡逐步覆蓋,更多的5G技術也會逐步落地,工信部規(guī)劃“十四五”每萬人擁有5G基站數(shù)達26個。5G和人工智能技術將推動工業(yè)無人機進入更加智能化和小型化的時代:1)5G的低延時特征可以更快地實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的傳輸,進一步擴大工業(yè)無人機的飛行距離和控制范圍等;2)5G技術的發(fā)展將大大改進工業(yè)無人機的連接速度,集無線通信、傳感器集成和空間定位等功能于一體的高性能芯片,能夠使工業(yè)無人機獲得和個人電腦一樣的處理能力。3)5G無線技術在工業(yè)無人機聯(lián)網(wǎng)中的應用:高達每秒10
GB的數(shù)據(jù)吞吐量,實現(xiàn)空中視頻和其他傳感器數(shù)據(jù)的實時共享;工業(yè)無人機與人工智能的結合,將使其更加小型化。屆時將會催生更多的工業(yè)無人機替代人工、天空替代地面、群體作業(yè)替代個體作業(yè)的無人機應用。工業(yè)無人機與5G的結合,將加快形成空基互聯(lián)網(wǎng)。無人機智能化自主避障、自動跟蹤目標等技術逐漸普及。工業(yè)無人機變得更加智能,從“飛行的照相機”向“飛行的機器人”轉變。工業(yè)無人機電池技術工業(yè)無人機電池技術發(fā)展迅速,主要包括氫燃料電池技術、油電混合技術、無人機系留技術等。顯著提高了工業(yè)無人機的續(xù)航時間。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.3.1
工業(yè)無人機市場規(guī)模近五年來,
中國消費級及工業(yè)無人機都取得了高速發(fā)展,
五年年均復合增長率分別為22
.
58
%
及
49
.
94
%。中國民用無人機的市場發(fā)展?jié)摿薮螅?/p>
逐漸成為全球無人機行業(yè)重要的板塊之一,
主要得益于供給端及需求端兩方面的雙重驅動。2019
年,
我國工業(yè)無人機市場規(guī)模達152
億元,
2020
年,
我國工業(yè)無人機市場規(guī)模約達273
億元。根據(jù)市場發(fā)展現(xiàn)狀預測,
前瞻初步預測到2027
年,
中國工業(yè)級無人機市場規(guī)模將超過1700
億元。2016-20243043691281522731700020040016001400120010008006001800201520162017201820192020 2027E資料來源:
F
r
o
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t
&
S
u
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l
i
v
a
n
賽迪智庫
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.4
工業(yè)無人機發(fā)展趨勢-技術趨勢5G具有超低延時、超大帶寬、超高可靠性的特點,
相比4G擁有廣覆蓋、海量連接等優(yōu)勢。目前,
已有部分無人機應用在4G網(wǎng)絡通信的支持下運行,
但受帶寬、時延、干擾的影響較大。隨著5G商業(yè)化進程的發(fā)展,
新一代移動通信網(wǎng)絡將解決無人機行業(yè)應用里遇到的通信問題,
賦予無人機超高清圖傳、超低時延數(shù)據(jù)傳輸、超視距飛行、異地控制等能力。而云計算平臺可以為工業(yè)無人機行業(yè)提供安全的數(shù)據(jù)存儲、計算服務,
是無人機實現(xiàn)智能化的重要因素。云計算與云端AI飛行數(shù)據(jù)可被實時錄入云計算平臺,實現(xiàn)對無人機的追蹤、監(jiān)控與管理;云端AI可代替人工觀看視頻控制無人機,判斷并避讓周圍的障礙物;實時監(jiān)測無人機的作業(yè)情況,對飛行路徑、任務載荷系統(tǒng)等進行自主規(guī)劃。工業(yè)無人機技術發(fā)展趨勢5G技術賦予無人機超高清圖傳、超低時延數(shù)據(jù)傳輸、超視距飛行、異地控制等能力多載荷集成隨著工業(yè)無人機執(zhí)行的任務越來越多,對載荷要求逐漸提高,未來的技術研究趨勢是將多種載荷與無人機更好地集成。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.4
工業(yè)無人機發(fā)展趨勢-產(chǎn)品趨勢資料來源:中航(成都)招股說明書目前我國工業(yè)無人機的產(chǎn)品發(fā)展共有三大趨勢,
一是多任務載荷,
二是多任務載荷下的小型化趨勢,
三是智能自主化。其中,
無人機智能自主化即無人機自動機場的應用,
無人機自動機場可減少人工操作失誤,
助力無人機更快更好的解決應用領域的發(fā)展痛點。多任務載荷隨著社會經(jīng)濟發(fā)展與無人機產(chǎn)業(yè)成熟化,工業(yè)無人機執(zhí)行的任務呈多樣化趨勢,僅搭載普通小型攝像頭等任務載荷無法滿足其在測繪、巡檢、農(nóng)林植保的任務執(zhí)行能力。其次,無人機的任務載荷重量更是影響續(xù)航時長的重要因素之一。如何將多種載荷與無人機更好地集成,以更經(jīng)濟的平臺來執(zhí)行任務是行業(yè)研究的主要方向。任務載荷小型化未來,隨著無人機技術的快速發(fā)展,任務載荷制造技術和工藝的不斷提高,新型材料的不斷推出,無人機任務載荷實現(xiàn)小型化將成為民用無人機領域重要發(fā)展趨勢之一。03.智能自主化工業(yè)無人機常常應用于應急通信、氣象探測等環(huán)境惡劣、復雜的工作場景,應用于包括海洋、山地、林地等多樣化地形,人工操控稍有延遲可能發(fā)生撞機等危險事件。此外,國家對無人機的飛行安全等問題日益關注,因此對無人機的飛行動態(tài),包括飛行軌跡、高度、速度等信息的追蹤十分重要。自主智能化將提高無人機的運行效率,進一步提高無人機運行安全性能,是未來大型工業(yè)無人機的重要發(fā)展方向之一。02中國工業(yè)無人機主要需求場景及應用現(xiàn)狀工業(yè)無人機主要應用場景及下游應用結構主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力119 +??i??d"”*,????üt6fgtt?¥?
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? x2.2.1主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——農(nóng)林植保領域農(nóng)林植保無人機指用于農(nóng)林植物保護作業(yè)的無人駕駛飛機,
該型無人機由飛行平臺(
固定翼、單旋翼、多旋翼)、GPS飛控、噴灑機構三部分組成,
通過地面遙控或GPS飛控實現(xiàn)噴酒作業(yè),
可噴酒藥劑、種子、粉劑等。工業(yè)無人機在農(nóng)業(yè)植保中主要作用有事前預防、事中解決控制和事后補救三個方面。工業(yè)無人機在農(nóng)業(yè)植保中的作用主要作用具體作用作用內(nèi)容事前預防森林資源調(diào)查、荒漠化監(jiān)測無人機高空實時拍攝作業(yè),對于林業(yè)資源調(diào)查、荒漠化監(jiān)察,拓寬地面巡視視角,大大提高工作效率,利于統(tǒng)觀大局。森林病蟲害檢測及防治較之以往人工噴灑農(nóng)藥的方式,通過無人機噴灑藥物并進行監(jiān)測能夠有效地提升林業(yè)有害生物監(jiān)測預警、檢疫御災、防治減災水平,預防和控制林業(yè)有生物災害的嚴重發(fā)生。事中解決控制森林火災監(jiān)測和動態(tài)管理無人機作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測手段的有力補充,顯示出其它方式無法比擬的優(yōu)越性,在林業(yè)火災的監(jiān)測、預防、撲救、災后評估等方面均得到了國際林業(yè)的認可。事后補救人工增雨無人機系統(tǒng)可用于人工增雨,其以使用簡便、機動性好、便于投放、無人員安全風險等特點而見長,因此特別適合森林防火作業(yè)中的人工增雨。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.1主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——農(nóng)林植保領域目前無人機在農(nóng)作物的播種(
授粉)、灑藥、施肥,
以及長勢和病蟲害的監(jiān)測等方面無論與人工相比,
亦或是與傳統(tǒng)機械相比均具有明顯優(yōu)勢。無人機可進行遠距離操控,
工作人員無需與農(nóng)藥進行接觸,
在降低成本的同時安全性也得到提高,
同時無人機工作效率也比傳統(tǒng)人工作業(yè)高的多。工業(yè)無人機在農(nóng)業(yè)植保中的應用優(yōu)勢降成本,提效率可同時替代多人勞動力噴霧噴灑節(jié)約用水量折舊率低,易保養(yǎng)防治效果好作業(yè)高度低,漂移少,可懸停覆蓋率高,減少對土壤污染避免踩踏作物安全性高遠距離操控減少人工中毒、中暑現(xiàn)象資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.1主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——農(nóng)林植保領域233223987370779127400020000400006000080000100000120000140000201820192020 2021E資料來源:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部我國植保無人機的數(shù)量在快速增長。早在2012
年第一架單旋翼無人機投入使用,
2014
年第一臺多旋翼無人機投入應用。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示,
截至2020
年底,
我國植保無人機擁有量為70779
架,較2019
年同比增長77
.
51
。2021
年植保無人機市場增速在80
左右,
保有量約在12
.
7
萬架。2015
年以來,
我國農(nóng)林植保領域工業(yè)無人機市場規(guī)模逐年上升,
2019
年達46
.
60
億元。在疫情、春耕、5G等多方面因素影響下,
2020
年植保無人機再度迎來爆發(fā),
不管是無人機數(shù)量、種類還是應用、市場都實現(xiàn)跨越式發(fā)展,
2020
年市場規(guī)模約達67.9
億元。在前兩年政策補貼持續(xù)利好的情況下,
如今行業(yè)企業(yè)對于植保無人機的關注度已經(jīng)越來越高,
結合植保無人機市場發(fā)展現(xiàn)狀及需求情況預測,
2021
年,
我國農(nóng)林植保領域工業(yè)無人機市場規(guī)模約為131
億元,
未來幾年,
約將保持20增速增長,2027
年約達400
億元。2018-2021年中國植保無人機擁有量(單位:架) 2015-2027年中國植保無人機市場規(guī)模及預測(單位:億元)16.1818.0624.3945.4346.667.913140050010045040035030025020015020152016201720182019 2020 2021E 2027E資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.2主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——地理測繪領域隨著無人機技術的不斷發(fā)展,
無人機測繪測量在遙感測繪中占有非常重要的作用。無人機可以機載多種遙感設備,
如高分辨率CCD數(shù)碼相機、激光掃描儀、輕型光學相機等獲取信息,
并通過相應的軟件對所獲取的圖像信息進行處理,
按照一定精度要求制作成圖像。在實際應用中,
為適應測繪測量的發(fā)展需求,
提供相應的資源信息,
需獲取正確、完整的遙感影像資料,
無人機測繪技術可直接獲取相應的遙感信息,
并在多種領域中得以應用。工業(yè)無人機在地理測繪領域主要應用方向應用方向分析國土測繪通過快速獲取測繪無人機航攝數(shù)據(jù),能夠快速掌握測區(qū)的詳細情況,應用于國土資源動態(tài)監(jiān)測與調(diào)查、土地利用和覆蓋圖更新、土地利用動態(tài)變化監(jiān)測、特征信息分析等。高分辨率的航空影像還可應用于區(qū)域規(guī)劃等。選線設計遙感無人機可應用于電力選線、公路選線、鐵路選線,能夠根據(jù)項目需求,快速獲取線狀無人機航空影像,為選線快速提供設計數(shù)據(jù)。此外,遙感無人機還可以針對石油、天然氣管道進行選線設計和全方位的監(jiān)測,厘米級別的航空影像和高清視頻能夠協(xié)助進行安全監(jiān)測與管理,同時利用管道壓力數(shù)據(jù)結合影像發(fā)現(xiàn)管道滲漏、偷盜等現(xiàn)象。農(nóng)林分析高分辨率航空影像能夠提供準確的土地紋理和作物分類信息,可應用于農(nóng)業(yè)用地分析、作物類型識別、作物長勢分析、土壤濕度測定、農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)查、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測、森林火災監(jiān)測、森林覆蓋率分析、森林植被健康監(jiān)測、森林儲積量評估等。能夠針對特定農(nóng)業(yè)作物,確定種植面積、生長狀況、生長階段和產(chǎn)值預估,比如在煙草、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)有重要應用。區(qū)域變化通過自定義重訪周期,遙感無人機能夠有效地對局部地區(qū)的動態(tài)變化進行監(jiān)測。例如在水淹分析、拆遷賠償?shù)葢弥?,往往會因為雙方各執(zhí)一詞而引發(fā)很多矛盾。利用遙感無人機進行航拍后,相關變化區(qū)域可以在最終的影像上非常清楚。在城市建設與規(guī)劃、海岸水淹分析等領域中,遙感無人機都可以發(fā)揮重要作用。應急救災無人機在測繪領域受到重視,是從應急救災中開始的。無人機可充分發(fā)揮機動靈活的特點,獲取災區(qū)的影像數(shù)據(jù),為救災部署和災后重建工作的開展,都起到了重要作用。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.2主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——地理測繪領域無人機搭載傳感器進行航空遙感影像的拍攝發(fā)展前景良好,
一方面是由于低空遙感被廣泛認可,
需求旺盛,
另一方面則是因為相比較其它遙感數(shù)據(jù)獲取方式,
測繪無人機擁有不可替代的優(yōu)勢,
如性價比高、方便攜帶運輸、無場地要求、機動靈活
、受天氣影響小等。工業(yè)無人機在地理測繪領域應用優(yōu)勢機動靈活可根據(jù)所需影像分辨率決定飛行高度可提前設定好航線和飛行高度,獲得所需數(shù)據(jù)受天氣影像小無人機飛行高度低,不受云層厚度影響傳統(tǒng)航空攝影受天氣影像大性價比高價格較低,可重復使用多次不易損壞,不存在其他額外使用費用比微型影響精度更高方便運輸攜帶固定翼測繪無人機翼一般不超過3米,方便拆卸半小時內(nèi)可完成無人機的組裝和調(diào)無場地要求可采取滑起、彈射、手拋等起飛方式,降落時可傘降,方便野外作業(yè)彈射架可固定在車頂,或展開后架在地面資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理20
世紀90
年代,
中國測繪科學研究院開始民用無人機的研制,
且將其應用于測繪領域。21
世紀起,
無人機遙感技術在中國起步并快速發(fā)展起來,
帶動工業(yè)無人機在測繪領域的應用。近年來,
我國地理測繪領域工業(yè)無人機市場規(guī)模逐年上升,
2020
年達80
億元左右,
2021
年市場規(guī)模約在133
億元左右。無人機測繪專業(yè)化為各行各業(yè)的公司帶來巨大價值,
預計未來建筑、農(nóng)業(yè)、采礦和測量領域的大公司將大量投資無人機地理測繪業(yè)務,
到2027
年,
我國地理測繪領域工業(yè)無人機市場規(guī)模有望達到達642
億元。2.2.2主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——地理測繪領域2015-2027年中國測繪領域工業(yè)無人機市場規(guī)模及預測(單位:億元)3.515.019.0121.3834.318013317322529238049464201002003004005006007002015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(能源)工業(yè)無人機在巡邏巡檢領域的應用可分為能源、交通和智慧城市等場景。在能源領域中,
工業(yè)無人機可應用在電網(wǎng)、風機、光伏領域的巡邏巡檢。在電網(wǎng)領域中,
工業(yè)無人機可應用在輸電線路、變電站以及配網(wǎng)的巡邏巡檢工作中。使用無人機在電網(wǎng)領域可實現(xiàn)高頻常態(tài)自動巡檢作業(yè),
解放人工,
降低了成本,
同時大大提升了巡檢效率和準確率。工業(yè)無人機在電網(wǎng)領域的應用應用場景應用方式巡檢內(nèi)容輸電線路視頻巡查、激光雷達、紅外傳感器、局部放電檢測儀桿塔精細化巡檢:拉線系統(tǒng)、玻璃絕緣子、復合絕緣子、陶瓷絕緣子、連接金具、掛點金具、防震錘、均壓環(huán)、間隔棒、桿塔、異物、塔材、鋼管桿法蘭盤、螺栓開口銷、驅鳥器通道巡檢:導線、地線、光纜附件、電力線樹障巡檢:架空線路周邊樹障變電站視頻巡查、激光雷達、紅外傳感器、局部放電檢測儀可見光巡檢:主變壓器箱殼/本體、調(diào)壓開關、主變壓器套管、風扇、散熱器、冷卻器、繼電器、壓力閥、儲油柜、放電間隙、油浸裝置、儲油箱、換流閥、油斷路器、SF6閘刀開關、GIS組合電器、隔離開關、各類電壓互感器/電流互感器、避雷器、電纜、各類絕緣子、絕緣子串紅外巡檢:設備局部放電檢測、溫度異常檢測配網(wǎng)視頻巡查、激光雷達、紅外傳感器、局部放電檢測儀配網(wǎng)精細化巡檢:各類線夾、刀熔開關、套管、電纜、電纜終端、隔離開關、絕緣導線、防雷金具、絕緣子、耐張線夾、柱上斷路器配網(wǎng)通道巡檢:電力線、電纜、桿塔拉線、鋼管桿、架空導線、防護網(wǎng)、構架配網(wǎng)樹障巡檢:配網(wǎng)線路周邊樹障檢測2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(能源)目前在風機領域,
主要依靠人工對風機展開巡檢維護工作,
一般情況下,
需要人工拿高倍望遠鏡,
或者高空下降目測檢查,只能在遠處進行拍照,
沒有實際意義。在風機領域中,
工業(yè)無人機可應用在風機葉片檢測、風機桿塔巡檢以及風機輸電線路巡檢等場景,
實現(xiàn)自主環(huán)繞拍攝葉片,缺陷自動分析,
精細化高頻常態(tài)自動化巡檢作業(yè)。降低巡檢人員安全風險,
極大提升風機巡檢的效率與準確率。工業(yè)無人機在風機領域的應用應用場景應用方式巡檢內(nèi)容風機葉片檢測視頻巡檢葉片裂紋、飛蟲結垢、風機凹痕、葉片/機體碎裂、其他污垢、防雷保護器、點蝕、膠衣脫落、雷擊前后緣開裂、油污、腐蝕、砂眼風機塔桿巡檢視頻巡檢桿塔/鐵塔:標識牌、螺栓、塔材、鳥窩、絕緣子、金具、避雷器、防震錘風機輸電線路巡檢視頻巡檢輸電線路缺陷識別2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(能源)大規(guī)模的光伏電站一般設置在海拔高,
陽光資源相對充足的山頂區(qū)域,
人工巡檢通勤難度較大,
更重要的是,
人工巡檢光伏板效率極低,
以一個40
MW的大型地面光伏電站為例,
2
名巡檢人員手持設備將檢查完所有的組件需8
-
10
天時間,
且需要根據(jù)經(jīng)驗判斷組件是否存在故障,
設備故障發(fā)現(xiàn)效率低,
極大影響了電站的效益。在光伏領域中,
工業(yè)無人機可應用在光伏區(qū)巡檢和升壓站巡檢等場景,
實現(xiàn)從“
手持設備巡檢”
到“
無人機自動巡檢”
的轉變。解決企業(yè)在光伏巡檢上通勤難度大、檢查不全面、人力成本高等問題,
極大提高光伏巡檢的效率。工業(yè)無人機在光伏領域的應用應用場景應用方式巡檢內(nèi)容光伏區(qū)巡檢視頻巡查、紅外熱成像攝像頭、EL電致發(fā)光檢測熱斑、積塵、污染物、整串故障、二極管故障、隱裂檢測升壓站巡檢視頻巡查、可見光、紅外熱成像攝像頭輸電線路巡檢、輸電設備巡檢2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(交通)隨著我國汽車保有量不斷提高,
道路交通事故也呈逐年上升趨勢,
現(xiàn)有交通系統(tǒng)壓力同步增長。同時我國交通線路點多面廣,
傳統(tǒng)巡查方式耗時耗力,
無法滿足大范圍路網(wǎng)巡查,
極端環(huán)境公路巡檢等特殊需求。無人機可應用在交警、養(yǎng)護、路政和鐵路等領域的巡邏巡檢工作中,
協(xié)助交管部門提升管理水平,
改善交通運行狀況。工業(yè)無人機在交通領域的應用應用場景應用子場景應用方式巡檢內(nèi)容交警事故預防視頻巡查檢測路段異常,如擁堵、異常停車、車輛逆行團霧、遮擋、施工、標線缺失指揮干預視頻巡查、喊話器針對于突發(fā)性事故/擁堵,利用喊話系統(tǒng)進行車輛疏散、擬定處理預案違章處罰視頻巡查、喊話器車輛逆行、違法變道、占用應急車道、倒車、行人穿越等違法行為交投/養(yǎng)護道路基礎設施巡查視頻巡查、喊話器、激光點云、二維三維建模智慧交通基礎設施可視化、道路紅線內(nèi)設施巡檢、龍門架等高空設施巡查非植被覆蓋區(qū)域易滑坡、隧道口、隧道上方排水槽檢查路政路政系統(tǒng)應用視頻巡查散落物、樹枝、石頭等;情報板異常識別、標志牌異常識別;路面凌凍、路面坑洼、積水等;路面護欄損壞等資產(chǎn)檢查山區(qū)路段關注:可能倒下的樹木、雨水沖刷的沙石;山體檢查、樹木檢查鐵路智慧鐵路三維建模、視頻巡查上方動力線,下方鐵軌、兩邊防洪護坡、橋隧高架、鐵路可視化建設資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(交通)高速公路管理應用無人機可以實時監(jiān)控路面交通狀況,
檢查道路和橋梁安全狀況,
避免了公路管理人員在路上或者吊在橋梁上作業(yè)的危險性等。就監(jiān)控道路交通狀況而言,
使用無人機的成本比傳統(tǒng)的有人駕駛直升機要低得多。無人機在高速公路管理領域的應用現(xiàn)狀及優(yōu)勢收費工作“定點環(huán)繞”飛行拍攝檢查,拍照后傳回交通部系統(tǒng)大型綠通車查驗高空視角檢查更全面排出檢查人員墜車風險優(yōu)勢信息工作道路路況實時監(jiān)控及發(fā)布設備維修和維護更直觀、快速發(fā)現(xiàn)問題便于快速維修優(yōu)勢養(yǎng)護工作快速、準確定位路面損壞位置并計算損壞面積優(yōu)勢路管工作實時語音交互、實時視頻回傳優(yōu)勢應急處置利用高清攝像機、熱成像、空中照明回傳圖像,為交警提供決策支持實時回傳事故現(xiàn)場圖像更及時趕到事故現(xiàn)場,傳輸實時圖片及錄像優(yōu)勢高燈桿、攝像頭、LED顯示屏等設備高速路面巡查勘察路面問題綠色植被養(yǎng)護對植物進行澆水和打藥兩側構建區(qū)護欄安全、違規(guī)行為監(jiān)測高速公路主路日常安全巡查、清障、處理交通事故資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢(安防/公安)由于無人機的飛行靈活性,
其擁有實時追蹤目標、快速到達現(xiàn)場、高空監(jiān)測地面的能力,
因此非常適用于刑事偵查、安防等領域。隨著科技的不斷發(fā)展,
無人機在安防及公安領域應用范圍越來越廣,
無人機已被我國公安部門逐步用來實現(xiàn)輔助執(zhí)法等功能,
而今更是成為協(xié)助警務人員抗疫的重要工具。目前主要有以下幾個場景:工業(yè)無人機在安防/公安領域主要應用方向應用方向分析刑事偵查無人機對目標地區(qū)進行拍攝,搜集地形信息,利用熱成像儀、紅外設備追蹤鎖定不法人員行蹤。偵查搜捕無人機在空中的監(jiān)視范圍比地面更加寬闊,有利于擴展巡邏的覆蓋范圍。在現(xiàn)有巡邏模式下,無人機巡邏將成為一種重要執(zhí)法模式,利用無人機可以事先明確地形,再對各關鍵部位部署警力,便于更好地抓捕違法犯罪分子。對于逃竄藏匿的不法人員,無人機也可以很快發(fā)現(xiàn)車輛和人員行蹤,實現(xiàn)有效監(jiān)控覆蓋。即便在夜間,無人機也可以通過熱成像、照明等進行有效追捕。活動安保利用警用無人機的高空視野廣、監(jiān)控范圍大、視角靈活多變的特點,可對大型活動現(xiàn)場人員聚集區(qū)域進行監(jiān)管。同時,通過人臉識別、自動跟蹤等技術,可實現(xiàn)現(xiàn)場的有效管控。應急處突通過無人機空中監(jiān)控,能夠迅速開展大范圍的現(xiàn)場觀察,具有實時監(jiān)控人員聚集、流向等方面的明顯優(yōu)勢。同時,無人機通過掛載高空喊話器、催淚瓦斯發(fā)射器等裝置,可對現(xiàn)場聚集人員進行有效處置。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理巡檢受過多人為因素的影響,
在危險地段會危及到巡線工人的生命安危。同時,
人工巡檢受地理環(huán)境、天氣環(huán)境及工作量的影響,
巡檢效率和巡檢工作質量偏低。工業(yè)無人機因應用不受環(huán)境、地形等因素限制,
巡檢效率高等優(yōu)勢,
在巡檢領域逐漸應用,
我國巡檢無人機行業(yè)也得到較快發(fā)展。2020
年我國巡邏巡檢領域無人機市場規(guī)模在66
.
6
億元左右,
2021
年市場規(guī)模約達到117
億元。結合下游市場需求環(huán)境及應用的滲透率,
預計到2027
年巡邏巡檢領域無人機市場規(guī)模將會達452
億元左右。2.2.3主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——巡邏巡檢2015-2027年中國巡邏巡檢領域工業(yè)無人機市場規(guī)模及預測(單位:億元)4.7910.0816.0632.4139.3966.61171461832282863604520501001502002503003504504005002015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.5主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——應急救災領域資料來源:
《消防無人機應用研究與展望》應用領域應用方向具體內(nèi)容偵察領域城市建筑火災偵察深入火災內(nèi)部,獲取信息資源輔助決策石油化工火災偵察利用高空偵察作業(yè),空中懸停,獲取火情信息,減少人員傷亡重大自然災害現(xiàn)場偵察在自然災害導致交通堵塞時,無人機可到達災區(qū)內(nèi)部,聯(lián)絡被困群眾及了解災害現(xiàn)場情況滅火領域運輸滅火器材裝備向發(fā)生火情的偏遠與交通不佳地區(qū)運送簡易滅活器材,初步控制火情精準釋放滅火劑打擊火勢搭載滅火劑,在空中懸停精準釋放滅火劑打擊火勢鐵路路基及沿線地質災害巡檢對高寒、高海拔、復雜山區(qū)和特殊危險地段巡檢鐵路周邊環(huán)境巡檢巡檢手機鐵路建設里程長度,沿線人員、設備、建筑于環(huán)境等信息救援領域投放救助裝備物資替代拋投器功能,安全迅速建立救援系統(tǒng)搭建小型基站將小型基站與無人機結合,,搭建聯(lián)絡平臺,與被困人員取得聯(lián)系擴音照明提供大范圍照明保障,利用擴音功能疏散群眾目前在我國消防部隊的工作中,
面對的火災救援和社會救助工作越來越復雜,
在野外救助、高層滅火、地震救援等領域的工作中,
傳統(tǒng)偵察和救援手段的局限性不斷凸顯。而隨著無人機技術的日益成熟,
無人機憑借其智能化的操作、指點飛行、視覺跟蹤、主動避障等優(yōu)勢,
消防救援中發(fā)揮了重要作用。工業(yè)無人機在應急救災領域主要應用方向 工業(yè)無人機在應急救災領域應用優(yōu)勢提升及時準確偵察災情的能力提高宏觀掌握整體災情的能力提供更加客觀的災情信息大量部署、多點部署、快速部署免除消防員人身危險2.2.5主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——應急救災領域早在2008
年的汶川地震救災工作中,
無人機便初露鋒芒,
發(fā)揮了關鍵作用。隨著近兩年無人機技術的進步,
無人機已從過去“
只是空中偵察火情”
升級為在火災搶險中能拼能打的“
單兵”。同時國家政策也支持無人機在此領域的發(fā)展,
由民政部國家減災中心(
衛(wèi)星減災應用中心)
牽頭,
聯(lián)合國內(nèi)多家在無人機研發(fā)、生產(chǎn)和應用領域實力雄厚的單位共同建立了“
重大自然災害應急監(jiān)測無人機合作機制”。近年來的地震等災害中無人機偵察實踐證明,
無人機在災情偵察中的作用不可估量。我國應急救災領域工業(yè)人機市場規(guī)模也快速增長。2020
年工業(yè)無人機在消防救災領域的應用規(guī)模約為24
億元左右。消防救災領域的應用需求廣闊,
在國家政策支持和行業(yè)技術發(fā)展進步的帶動下,
無人機消防救災領域的發(fā)展前景可觀,
預計到2027
年我國應急救災領域無人機的的應用規(guī)模將達到72
億元。2015-2027年中國應急救災領域工業(yè)無人機市場規(guī)模及預測(單位:億元)0.621.492.694.426.0413.6124293541506072010203040506070802015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E 2026E 2027E資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.6主要領域工業(yè)無人機應用分析——環(huán)境保護領域研究院整理資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)由于無人機遙感系統(tǒng)具有低成本、高安全性、高機動性和高分辨率等技術特點,使其在環(huán)境保護領域中的應用有著得天獨厚的優(yōu)勢,在建設項目環(huán)境保護管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、環(huán)境應急和生態(tài)保護等方面,無人機遙感系統(tǒng)均能夠發(fā)揮其強有力的技術支持作用。無人機在環(huán)境保護領域的應用方向應用方向 具體內(nèi)容環(huán)評階段:無人機遙感系統(tǒng)能夠為環(huán)評單位在短時間內(nèi)提供時效性強、精度高的圖件作為底圖使用,并且可有效減少在偏遠、危險區(qū)域現(xiàn)場踏勘的工作量,提高環(huán)境影響評價工作的效率和技術水平,為環(huán)保部門提供精確、可靠的審批依據(jù)。項目環(huán)保管理驗收階段:采用無人機遙感系統(tǒng)提供的圖件與環(huán)境影響評價階段的圖件對比分析,可以清楚、直觀的了解環(huán)境防護距離和衛(wèi)生防護距離范圍內(nèi)的居民拆遷情況、項目建設范圍和平面布置的變化情況、項目相關的生態(tài)破壞及生態(tài)恢復情況,有利于科學評估項目建設對周圍區(qū)域所帶來的環(huán)境影響。水質監(jiān)測:借助無人機遙感系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像,直觀全面地監(jiān)測地表水環(huán)境質量狀況,提供水質富營養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物、排污口污染狀況等信息的專題圖,從而達到對水質特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。環(huán)境監(jiān)測大氣監(jiān)測:無人機還可搭載移動大氣自動監(jiān)測平臺對目標區(qū)域的大氣進行監(jiān)測,自動監(jiān)測平臺不能夠監(jiān)測的污染因子,可采用搭載采樣器的方式,將大氣樣品在空中采集后送回實驗室監(jiān)測分析。環(huán)境應急無人機遙感系統(tǒng)在環(huán)境應急突發(fā)事件中,可克服交通不利、情況危險等不利因素,快速趕到污染事故所在空域,立體的查看事故現(xiàn)場、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點分布情況。生態(tài)保護生態(tài)演變:環(huán)保部門可采用無人機遙感系統(tǒng)每年同一時間獲取需要特殊保護區(qū)域的遙感影像,通過逐年影像的分析比對或植被覆蓋度的計算比對,可以清楚地了解到該區(qū)域內(nèi)植物生態(tài)環(huán)境的動態(tài)演變情況。環(huán)保執(zhí)法:當自然保護區(qū)和飲用水源保護區(qū)遭到非法侵占時,無人機遙感系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn),遙感影像也可作為生態(tài)保護執(zhí)法的依據(jù)。環(huán)境監(jiān)察無人機遙感系統(tǒng)可以從宏觀上觀測污染源分布、排放狀況以及項目建設情況,為環(huán)境監(jiān)察提供決策依據(jù);同時通過無人機監(jiān)測平臺對排污口污染狀況的遙感監(jiān)測也可以實時快速跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件,捕捉違法污染源并及時取證,為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法工作提供及時、高效的技術服務。2.2.6主要領域工業(yè)無人機應用分析——環(huán)境保護領域目前,
無人機已經(jīng)應用到環(huán)境保護的各個領域當中。如遼寧省環(huán)境保護廳和沈陽航空航天大學聯(lián)合成立了遼寧環(huán)境與航空應用工程中心,
并組織人員參與了京滬高速鐵路項目環(huán)境保護驗收工作,
具體負責使用無人機遙感系統(tǒng)提供京滬高速鐵路的遙感影像圖件。該項工作已經(jīng)順利完成,
經(jīng)后期處理的遙感影像圖件已經(jīng)提交相關單位作為項目環(huán)境保護驗收的決策依據(jù)。無人機在環(huán)境保護領域的應用現(xiàn)狀時間應用現(xiàn)狀2016年3月廣州市環(huán)保局首次將無人機航拍應用到實際環(huán)境執(zhí)法工作上,對環(huán)境違法案件進行拍攝取證。2017年5月東莞市環(huán)保部門通過無人機航拍采集一家塑料加工廠家的污染證據(jù),對相關的污染企業(yè)進行排查。2019年4月天津市濱海新區(qū)利用無人機航測,確定天津入海排污口基本名錄,并且向生態(tài)環(huán)境部報送無人機航測結果。2019年8月湖南省生態(tài)環(huán)境廳透露,即日起將啟用20架無人機,在長江湖南段、湘江干流沿線約4400平方公里范圍內(nèi)進行航飛、排查,摸清入河排污口底數(shù)。2019年8月面對一些污染企業(yè)與環(huán)保部門“捉迷藏”“打游擊”的行為,銅川市耀州區(qū)環(huán)保部門出奇兵,首次使用無人機巡查環(huán)境污染情況并與全區(qū)63個高清“天眼”聯(lián)手,構建起“空中看、地面走”的環(huán)境監(jiān)管天羅地網(wǎng),讓污染企業(yè)無處藏身。2021年4月2021年底前,生態(tài)環(huán)境部將完成長江、渤海和黃河試點地區(qū)排污口命名編碼并樹立標志牌,全面實施排污口“戶籍”管理。2019年起,生態(tài)環(huán)境部同相關省市相繼啟動了長江、渤海和黃河排污口排查整治工作,通過無人機航測、人工徒步排查、專家質控核查“三級排查”方式,
基本摸清了長江、渤海和黃河試點地區(qū)排污口底數(shù),為精準整治提供了靶向。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理無人機快遞,
也稱無人飛行器快遞。即快遞公司使用無人飛行器來運送小型包裹。無人機應用于郵政速遞領域主要是快速運送小件貨物,
提高快件投遞效率,
尤其是對城市相對偏遠的地區(qū),
無人機可以飛躍過圍欄和建筑物一類的障礙物。同時,
我國部分省市的交通欠發(fā)達地區(qū)仍存在派送困難,
配送成本較高的問題。因此選擇無人機配送能進一步擴大網(wǎng)絡覆蓋面,
降低成本,提升服務時效。2.2.7主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——快遞物流領域工業(yè)無人機在快遞物流領域主要應用方向工業(yè)無人機在快遞物流領域應用優(yōu)勢應用方向具體內(nèi)容大載重、中遠距離支線無人機運輸跨地區(qū)的貨運(采取固定航線、固定班次,標準化運營管理)、邊防哨所、海島等物資運輸、以及物流中心之間的貨運分撥等末端無人機配送派送急救物資和醫(yī)療用品、派送果蔬等農(nóng)土特產(chǎn)物品等業(yè)務無人機倉儲管理大型高架倉庫,高架儲區(qū)的檢視和貨物盤點、貨棧堆場的物資盤點或檢查巡視提高流轉效率降低運營成本打破道路限制資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.7主要領域工業(yè)無人機應用現(xiàn)狀及潛力——快遞物流領域受限于無人機的續(xù)航能力及載荷重量,
無人機將首先在快遞市場中爆發(fā)。目前快遞物流領域無人機處于美國先驅領跑、歐洲積極布局、中國從跟跑到引領的格局中。2019
年開始,
我國才逐步開始使用無人機進行快遞物流運輸。2020
年我國快遞物流領域工業(yè)無人機市場規(guī)模約為3
.
14
億元,
2021
增長到18
億元左右。近些年,
人工智能重要落地場景之一的智慧物流體系加速發(fā)展,
而作為智慧物流體系的一個重要分支,
無人機在物流行業(yè)中的應用將會越來越廣泛,
預計到2027
年,
工業(yè)無人機在物流領域的應用規(guī)模將達到109
億元。2019-2027年中國快遞物流領域工業(yè)無人機市場規(guī)模及預測(單位:億元)0.013.14182433446081109020406080100120201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.8主要領域工業(yè)無人機應用分析——氣象監(jiān)測領域自控無人飛機可以作為大氣環(huán)境探測、氣象觀測等高空探測的平臺,
特別是小型無人機具有低成本和機動靈活性,
可以在無人區(qū)或少人區(qū)高效地進行大氣和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,
還可以進行洪澇、干旱、海岸和森林等狀況的監(jiān)測。常規(guī)的氣象監(jiān)測手段有天基、空基、地基方式。天基有衛(wèi)星、空基有氣象飛機、地基有地面氣象站。衛(wèi)星的監(jiān)測范圍很廣,
但成本很高;
氣象飛機可以靈活機動,
但空管審批需要提前,
從而失去應急的突發(fā)性要求;
地面氣象站數(shù)據(jù)準確,
但卻不夠靈活機動。而無人機正好彌補這些缺點,以其成本低、機動靈活、反應快速的特點,
可以為氣象監(jiān)測增加有效監(jiān)測手段。無人機在氣象監(jiān)測領域的應用現(xiàn)狀時間具體內(nèi)容2016年淮北市氣象局與淮北市天路航空科技股份有限公司簽訂合作協(xié)議,實施無人機人影作業(yè)項目研究。2018年武漢農(nóng)業(yè)氣象試驗站業(yè)務人員使用無人機進行雪災調(diào)查,有效提高了雪災調(diào)查范圍,為農(nóng)業(yè)氣象服務提供可靠的第一手資料。業(yè)務人員還與種植戶交流總結防御經(jīng)驗,為災后恢復生產(chǎn)出謀劃策。2018年中國氣象局氣象探測中心組建無人機下投探空系統(tǒng)研發(fā)和試驗專項工作組,啟動無人機氣象探測工作。2019年陜西省氣象局已從觀測、科研、服務、應急、標校等方面開展了7大類20小類不同場景200余架次飛行觀測試驗,進行了高度3000米、1500米垂直氣象探測,獲取了大量中低空高度間隔不高于5米的秒級觀測數(shù)據(jù)。2020年大型氣象探測無人機從海南博鰲機場起飛,歷時4個小時,圓滿完成對臺風“森拉克”外圍云系的綜合氣象觀測任務。溫度、濕度、氣壓、水凝物等海洋上空和海面觀測數(shù)據(jù),實時傳送回地面指揮系統(tǒng)。此次任務的完成對臺風探測及預報預警具有重大意義。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.9主要領域工業(yè)無人機應用分析——醫(yī)療急救領域急救無人機指的是在在健康和安全領域,
無人機代替其他方式來實現(xiàn)空投急救設備和醫(yī)療藥品,
或者指導搜索和救援工作,或是對自然災難做出反應,
向發(fā)生戰(zhàn)爭的地區(qū)運動人道援救物資等。在醫(yī)療資源不足、陸地交通不方便、時間依賴性很強的急救情況下,
在一定范圍內(nèi)急救器材、藥品、血液和各種標本的快速配送,
以及大型活動的醫(yī)療保障、突發(fā)事件的醫(yī)療急救等,
無人機都能發(fā)揮出它的獨特優(yōu)勢。無人機在醫(yī)療急救領域的應用調(diào)配血液制品因為血小板和血漿都是保質期很短的血液供給品,對于小規(guī)模醫(yī)院來說,儲存相當困難。利用無人機可以將急需血液從擁有較大規(guī)模血庫的大型地區(qū)醫(yī)院運送到小醫(yī)院。運輸醫(yī)療用品無人機可以攜帶拯救個人生命和健康的關鍵性醫(yī)療物(藥品、止血帶等)資進入災區(qū),穿越封閉的道路,崎嶇的地形。運輸緊急物資無人機能為偏遠地區(qū)救助快速提供緊急物資,改善獲取急救藥物方面極度不平衡的狀況。如為被蛇咬傷的人運送抗蛇毒血清,為骨折的人運送易用的補給以穩(wěn)定病情。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理03中國無人機自動機場發(fā)展背景及現(xiàn)狀無人機自動機場發(fā)展背景無人機自動機場定義及基本構成無人機自動機場行業(yè)需求現(xiàn)狀無人機自動機場行業(yè)企業(yè)格局3.1無人機自動機場發(fā)展背景工業(yè)無人機作為一種高效便捷的輔助手段替代了原有工具服務于各行各業(yè)的日常工作中,
其具有成本低、效費比好、機動性能好、使用方便等優(yōu)勢,
降低了人工操作的風險,
提高了任務執(zhí)行的安全性和可操控性,
可以在電網(wǎng)、交通、公安、氣象、水利、安防、海事等多個領域發(fā)揮作用。無人機優(yōu)勢明顯,
但在實際應用過程中,
存在人員編制不足、飛手技術水平參差不齊引發(fā)精度和一致性差、續(xù)航時間短等系列問題,
導致工業(yè)無人機從產(chǎn)線到作業(yè)場景阻礙重重,
僅成為工業(yè)領域巡檢巡邏的輔助工具,潛力并未真正發(fā)揮。隨著人工智能、邊緣計算、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新興技術的發(fā)展,
無人機自動機場不斷迭代發(fā)展。在無人機自動機場的加持下,
無人機可以實現(xiàn)“
去人工化”,
實現(xiàn)無人值守、一鍵起飛、自動巡航、自動換電、自動降落歸巢、數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)裙δ埽?/p>
解決了無人機在飛手編制不足、技術參差不齊、續(xù)航時間短等應用壁壘,
使得無人機的應用場景更加廣闊。無人機自動機場發(fā)展背景需求巨大:工業(yè)無人機成本低、優(yōu)勢大,應用領域廣泛應用壁壘:工業(yè)無人機面臨飛手數(shù)量不足、技術參差不齊、續(xù)航時間短等應用壁壘技術進步:人工智能、邊緣計算、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等提供技術支持資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理無人機自動機場,
也稱無人機機場、無人機機庫或無人機機巢,
是指專門為無人機設計的專用停放場所??蓪o人機直接部署到作業(yè)現(xiàn)場,
解決人工攜帶無人機通勤的問題,
現(xiàn)場部署的最大優(yōu)勢是增強無人機應急作業(yè)能力,
作業(yè)效率也得到大幅提升。不工作時,
無人機待機在自動機場內(nèi);
工作時,
機場艙門打開,
升降平臺上升至頂部,
無人機自動飛出進行作業(yè)。無人機自動機場通常包括機場艙體、升降平臺、自動歸中系統(tǒng)、自動充電系統(tǒng)、氣象站、UPS、工業(yè)空調(diào)等,
主要功能通常包括停放無人機、自主充電、自主巡檢、一鍵起飛、精準降落、飛行條件監(jiān)測、實時傳輸、飛行航線規(guī)劃等。3.2無人機自動機場定義及基本構成無人機自動機場構成無人機自動機
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