中國無人駕駛航空器感知與避撞(DAA)系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模及發(fā)展前景研究報告（智研咨詢）

中國無人駕駛航空器感知與避撞(DAA)系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模及發(fā)展前景研究報告（智研咨詢）內(nèi)容概要：感知與避撞(DAA)是無人機系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵概念，是指無人機系統(tǒng)通過傳感器、數(shù)據(jù)鏈路和地理信息數(shù)據(jù)等實現(xiàn)對空中交通環(huán)境的有效觀測、評估和威脅判斷，在此基礎(chǔ)上，針對可能的碰撞威脅生成有效的規(guī)避路徑和機動控制，從而實現(xiàn)碰撞規(guī)避和保障空域交通安全。隨著無人機相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機在國民經(jīng)濟和國防領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，無人機融入國家空域系統(tǒng)已經(jīng)成為航空運輸系統(tǒng)必然的發(fā)展趨勢。無人機融入國家空域系統(tǒng)的核心是讓無人機與有人機能在相同的空域中最大程度上遵循相同的空中交通管理系統(tǒng)和規(guī)則程序來實現(xiàn)融合運行，因此無人機必須具備與有人機等同的安全水平，確保其加入空域后不會妨礙有人機的運行，降低空域整體安全性。感知與避撞（DAA）技術(shù)作為保障無人機等效安全水平最重要的手段，是支撐其融入空域的核心。有資料顯示，配備DAA技術(shù)的無人機在復(fù)雜環(huán)境中的碰撞風(fēng)險降低了70%以上。技術(shù)加速突破和法規(guī)不斷完善推動無人機感知和避撞系統(tǒng)市場發(fā)展，先進傳感器、通信技術(shù)和先進算法正以越來越快的速度集成到無人駕駛飛行器中。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球無人機感知和避撞系統(tǒng)市場規(guī)模為17億美元左右，預(yù)計到2030年市場規(guī)模將增長至103億美元，2023-2030年實現(xiàn)年復(fù)合增長率29%。關(guān)鍵詞：感知與避撞(DAA)系統(tǒng)架構(gòu)、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)發(fā)展背景、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)市場規(guī)模、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)行業(yè)動態(tài)一、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)相關(guān)概述感知與避撞(DAA)是無人機系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵概念，是指無人機系統(tǒng)通過傳感器、數(shù)據(jù)鏈路和地理信息數(shù)據(jù)等實現(xiàn)對空中交通環(huán)境的有效觀測、評估和威脅判斷，在此基礎(chǔ)上，針對可能的碰撞威脅生成有效的規(guī)避路徑和機動控制，從而實現(xiàn)碰撞規(guī)避和保障空域交通安全。具體功能包括：（1）檢測與跟蹤：實現(xiàn)空間環(huán)境感知的第1步，利用各種機載傳感器或各類通信鏈路對空間環(huán)境進行量測，對各類潛在障礙物進行檢測和狀態(tài)估計。常見的感知設(shè)備包括各種非合作機載傳感器，包括光電、雷達、聲波等以及合作式的通信鏈路，如空中防撞系統(tǒng)、廣播式自動相關(guān)監(jiān)視等。主要的感知目標包括飛行空域的各類合作/非合作動態(tài)目標以及各類靜止障礙物。（2）威脅評估：通過有效的狀態(tài)估計和空間遭遇建模，對飛行態(tài)勢進行理解分析，根據(jù)空間分離規(guī)則和本機狀態(tài)對碰撞威脅程度進行評估;在復(fù)雜的空間環(huán)境中，飛行空間的遭遇場景包括多種障礙物(靜態(tài)/動態(tài))和多種遭遇模型(單機/多機)。威脅評估的主要指標包括碰撞概率、最小分離距離和碰撞預(yù)留時間。（3）規(guī)避決策與路徑規(guī)劃：結(jié)合威脅評估結(jié)果，通過人在回路或自主方式生成碰撞規(guī)避決策。結(jié)合平臺屬性、飛行規(guī)則、障礙威脅屬性等生成最優(yōu)規(guī)避路徑。（4）規(guī)避機動控制：感知與規(guī)避的最終輸出。根據(jù)規(guī)避機動決策和路徑規(guī)劃結(jié)果，控制器計算控制輸出實現(xiàn)規(guī)避路徑跟隨和應(yīng)急機動。感知和避讓（DAA）系統(tǒng)具體功能由于無人機系統(tǒng)由無人飛行器和地面控制站組成，DAA的功能應(yīng)當(dāng)分別在無人機和控制站上進行實現(xiàn)，DAA系統(tǒng)設(shè)備包括硬件、軟件、固件、處理器、顯示器和操縱器件，以執(zhí)行感知和避讓系統(tǒng)的預(yù)期功能，系統(tǒng)主要包括：（1）無人機監(jiān)視設(shè)備：包括ATAR、ADS-B輸入和機載主動監(jiān)視或7.1版的TCASⅡ；（2）無人機機載DAA處理器：此處理器安裝在無人機上，它接收自身的數(shù)據(jù)、來自機上監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行處理，并將軌跡和其他DAA信息通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)娇刂普?，機載DAA除接收其他監(jiān)控數(shù)據(jù)外，還接收TCASⅡ的數(shù)據(jù)。傳遞到機載DAA處理器的附加數(shù)據(jù)包括自身飛行路徑數(shù)據(jù)和到自動飛控系統(tǒng)的飛行控制引導(dǎo)數(shù)據(jù)；（3）控制站DAA處理器：此處理器安裝在控制站中。按照優(yōu)先級順序接收機載DAA系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)能壽E信息和DAA狀態(tài)信息、來自控制站內(nèi)DAA控制面板的DAA模式控制指令。然后對數(shù)據(jù)進行處理，將信息轉(zhuǎn)發(fā)給DAA顯示和音頻告警系統(tǒng)。同樣，它將DAA模式控制和指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)鏈路；（4）控制站DAA模式控制面板：這是駕駛員與機載和控制站DAA處理器之間的接口。它從控制站DAA處理器接收DAA狀態(tài)信息，同時向控制站DAA處理器發(fā)送命令和控制信息；（5）控制站DAA交通顯示：從控制站DAA處理器接收數(shù)據(jù)，通過顯示器和音頻告警向駕駛員提供交通信息。顯示器和音頻揚聲器可以是專用DAA設(shè)備的一部分，也可以是其他系統(tǒng)的一部分。整體來看，DAA系統(tǒng)由感知避讓設(shè)備、無人機、控制站、入侵者、空中交通管制（ATC）、地面監(jiān)視、導(dǎo)航系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)、無人機系統(tǒng)駕駛員、數(shù)據(jù)鏈路以及其他保持“感知和避讓”充分間隔所需的無人機系統(tǒng)設(shè)備組成。感知和避讓（DAA）系統(tǒng)頂層架構(gòu)相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國無人駕駛航空器感知與避撞(DAA)系統(tǒng)行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢及產(chǎn)業(yè)需求研判報告》二、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀低空經(jīng)濟正展現(xiàn)出前所未有的活力與潛力，作為其重要支柱之一的無人機產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長。在各地政策的大力支持以及各企業(yè)對應(yīng)用場景的持續(xù)探索下，無人機發(fā)展不斷提速，2023年我國交付民用無人機超317萬架，民用無人機產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1174.3億元，同比增長32%，其中工業(yè)級無人機為市場主流，規(guī)模占比65.3%，消費級無人機規(guī)模占比34.7%。截至2024年8月底，我國無人機實名登記共計198.7萬架，比2023年底增加72萬架。隨著無人機相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機在國民經(jīng)濟和國防領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，無人機融入國家空域系統(tǒng)已經(jīng)成為航空運輸系統(tǒng)必然的發(fā)展趨勢。無人機融入國家空域系統(tǒng)的核心是讓無人機與有人機能在相同的空域中最大程度上遵循相同的空中交通管理系統(tǒng)和規(guī)則程序來實現(xiàn)融合運行，因此無人機必須具備與有人機等同的安全水平，確保其加入空域后不會妨礙有人機的運行，降低空域整體安全性。感知與避撞（DAA）技術(shù)作為保障無人機等效安全水平最重要的手段，是支撐其融入空域的核心。有資料顯示，配備DAA技術(shù)的無人機在復(fù)雜環(huán)境中的碰撞風(fēng)險降低了70%以上。2021-2024年中國民用無人機產(chǎn)業(yè)規(guī)模技術(shù)加速突破和法規(guī)不斷完善推動無人機感知和避撞系統(tǒng)市場發(fā)展，先進傳感器、通信技術(shù)和先進算法正以越來越快的速度集成到無人駕駛飛行器中。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球無人機感知和避撞系統(tǒng)市場規(guī)模為17億美元左右，預(yù)計到2030年市場規(guī)模將增長至103億美元，2023-2030年實現(xiàn)年復(fù)合增長率29%。2022-2030年全球無人機感知和規(guī)避系統(tǒng)市場規(guī)模國內(nèi)外企業(yè)已在無人機感知和避讓（DAA）系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一定的突破，如2019年5月，英國艾瑞斯自動化(IrisAutomation)公司針對商用無人機行業(yè)推出了一種名為“卡西亞”(Casia)的新型計算機視覺探測與規(guī)避解決方案。2023年8月，南京牧星人航空宣布發(fā)布無人機機載探測與避讓系統(tǒng)及機載模塊。感知和避讓系統(tǒng)行業(yè)動態(tài)三、感知與避撞(DAA)系統(tǒng)發(fā)展存在的挑戰(zhàn)近年來，各個國家、組織和研究機構(gòu)圍繞無人機的關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)研制和測試進行了大量的研究工作，并推動了相關(guān)航空法規(guī)、政策的制定和實施。但是當(dāng)前無人機感知與規(guī)避相關(guān)的政策法規(guī)、技術(shù)研究與系統(tǒng)測試仍處于起步階段，真正實現(xiàn)無人機的可靠、高效任務(wù)執(zhí)行仍存在諸多挑戰(zhàn)。首先國家、組織相對滯后的無人機政策法規(guī)和制造、測試標準已經(jīng)成為制約無人機發(fā)展的重要因素，未來無人機的廣泛應(yīng)用勢必帶來空中交通政策法規(guī)的變革以及空中交通技術(shù)體系的革新。盡快制定和完善無人機相關(guān)的航空法規(guī)和相關(guān)政策，為DAA系統(tǒng)的研究提供導(dǎo)向性參考，能夠促進無人機應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。其次，現(xiàn)有的無人機感知與避撞的技術(shù)研究難以保證無人機在復(fù)雜場景下應(yīng)用的安全保障。在無人機的應(yīng)用場景中，無人機將面臨靜/動態(tài)，合作/非合作等多種碰撞威脅，以及單機/多機/混合等多種任務(wù)模式，現(xiàn)有的感知、規(guī)劃和控制方法往往針對某一具體應(yīng)用場景中的碰撞規(guī)避實現(xiàn)，實現(xiàn)可靠穩(wěn)定的復(fù)雜場景下的感知與避撞功能仍需要大量的基礎(chǔ)技術(shù)研究，如基于多源感知信息下的穩(wěn)定、精確的環(huán)境感知技術(shù)，復(fù)雜航空規(guī)則和應(yīng)用場景下的態(tài)勢評估與路徑規(guī)劃以及高可靠、優(yōu)化機動控制技術(shù)等。此外，仍處于初始階段的感知與避撞系統(tǒng)測試與功能驗證難以保證無人機感知與避撞功能的可靠運行。盡管基于多種感知與規(guī)避系統(tǒng)研制與測試見諸報道，但僅僅局限于單一場景、局部區(qū)域或部分功能的系統(tǒng)設(shè)計與功能測試，無人機感知與規(guī)避系統(tǒng)設(shè)計與測試將經(jīng)歷由地基為主到地/空結(jié)合，由局部空域特定類型無人機到全空域全類型無人機規(guī)避標準化設(shè)計的發(fā)展過程。最終實現(xiàn)無人機自主化、智能化的任務(wù)執(zhí)行與空域飛行安全。感知和避讓（DAA）系統(tǒng)發(fā)展存在的挑戰(zhàn)以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（）發(fā)布的《中國無人駕駛航空器感知與避撞(DAA)系統(tǒng)行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢