無人機領域專利技術

摘 要 本文介紹了無人機領域的技術發展概況，尤其是國內無人機企業迅速崛起的技術支撐概況，詳述了近年來無人機領域專利技術的特性，統計分析了該領域的在華申請態勢、分領域技術分布和重要申請人，并分析了代表企業深圳大疆公司和廣州極飛公司等消費級及商業級無人機關鍵專利技術。

【關鍵詞】無人機 深圳大疆 廣州極飛

1 引言

關于無人機，早期的無人機是高精尖的軍用產品居多，諸如“全球鷹”、“捕食者”、“影子”等無人機的軟硬件理論及實踐技術精尖到讓人望而卻步；隨著飛控核心代碼開源，以及傳感器、處理器、電池等硬件產業鏈的發展，多種研發團隊蜂擁涉足無人機領域，無人機的發展如火如荼，可謂風靡一時。本文通過專利檢索結果，分析了無人機領域專利申請的時間分布、申請人情況、重要專利技術。

2 國內無人機發展及專利申請概況

在關于無人機，在國際專利分類表中涉及B64、B65、G03B、G05D、G08G多個分類號。無人機的近義詞頗多，諸如無人機、無人駕駛飛機、無人駕駛飛行器、無人航空器、無人飛行器、無人直升機、無人作戰機、無人轟炸機、遙控駕駛飛行器等，典型傳統的英文縮寫有RPV、UAV、UAS、RPA、RPAS、DRONE等。國內研究無人機的科研院所有北航無人機所（后改制為無人系統研究院和給行無人機公司）、洪都航空、中航機電、中航工業、航天科技、西工大無人機所、中科院沈陽自動化所等等。在消費級與商業級無人機領域，隨著移動終端市場低迷，華為、小米、騰訊、奇虎360等互聯網公司在無人機市場尋找新的突破點。電商中的京東、順豐等以及多家多類型上市公司，如伊立浦、煉石有色、中國寶安、雷柏科技、宗申動力、賽為智能、通裕重工、山河智能、海康威視等，也通過跨界聯合或收購涉足其中，尋找市場藍海。筆者通過中國專利摘要數據庫CNABS和德文特摘要數據庫，檢索并分析了無人機領域國內專利申請的數據統計和關鍵技術。

針對國內專利申請人的分析，國內高新科技企業的知識產權保護意識已經日益提高、非常完備，一個在專利申請保護方面意識完備的典型案例就是桂林飛宇公司魏承赟。在市場占比大、專利申請量排名前五的科技企業為：深圳市大疆，1691篇，其中領軍人物汪滔為發明人的核心專利有84件；零度智控（北京），378篇，其中楊建軍為發明人的專利有359件；深圳一電460篇（其中攝像相關專利占一半比例），發明人全為張顯志；廣州極飛，234篇，聯合創始人彭斌、龔槚欽為發明人的核心專利有39件；昊翔（昆山）、翔升（上海）、昆山優力及優利科技有限公司，254篇，田瑜、江文彥為發明人的專利有252件。上述五家公司的申請共計三千余篇，最早出現的一篇是2008年8月大疆申請的小型無人直升飛機控制系統，顯然創業初期的大疆并未將研發重點確定為多旋翼無人機；直到2012年申請量才破百件，2015年申請量700件幾乎是之前申請量之和，2016年申請量至少1300件，幾乎又是之前申請量之和，可見該領域中的技術呈爆炸式發展。

3 消費級及商業級無人機關鍵專利技術分析

由于涉及軍事機密等原因，很多軍用的國防專利并不能向公眾公開，本文僅著重統計和分析消費級及商業級無人機中的關鍵專利技術。上述五家領頭羊公司在業內有不同的側重點，大疆和昊翔側重航拍類消費級無人機、深圳一電側重警用旋翼無人機，廣州極飛深耕農業植保，零度智控瞄準的是安防等領域。無人機目前涉及的民用領域有航拍、影視制作、農林植保、電力及管道巡航、地理測繪、消防救災、文博保護、氣象觀測、高速公路及高鐵管理、物流快遞。各行業中對無人機的使用都需要一些共性或特定性的技術難點。

3.1 自動避障技術

主流無人機的避障系統為保障機身和飛手的人身安全尤為重要，其實現主要通過超聲波、TOF（Time Of Flight）、雙目視覺、激光、紅外等傳感器的測距，以及多種測距方法組成的復合型避障，作為自動避障的一個分支是地形跟隨或稱仿地飛行。典型專利有，歌爾聲學的CN201710601150（無人機避障方法及無人機）、北航的CN201710546082（一種基于鴿子被動式避障飛行的無人機避障導引方法）、華南農業大學的CN201611251528（基于三級避障機制的果園植保無人機避障裝置及方法）等。

3.2 自動跟隨飛行

消費級無人機的一大功用就是自動跟隨拍攝，這往往通過GPS跟隨以及室內定位技術來實現。大疆在多個系列產品中都運用了室內虛擬定位技術，使得無人飛行器能夠在室內精準定位和平穩飛行。典型專利有，深圳市中微信息技術有限公司的CN201710533815（一種智能跟隨無人飛行器及其控制方法）、深圳飛豹航天航空科技有限公司的CN201520734790（可控制移動設備做跟隨的智能設備及系統）等。

3.3 移動終端進行操縱

相比以往的無人機，很多輕巧的小型無人機取消了操縱桿等形式的傳統遙控器，成本降低，操作簡便，符合大眾消費所需的便攜、易操作特性。典型專利有，中興通訊股份有限公司的CN201610261858（基于移動終端的無人機控制方法和裝置）、上海拓攻機器人有限公司的CN201720182337（一種基于智能手機的無人機飛行控制系統）等。

3.4 特有配件相關技術

例如：廣州極飛的植保無人機上，一個小小的P20噴頭，凝結了30多項專利，盡顯工匠精神。產品技術的無數次的迭代、優化以及在田間地頭無數次的噴灑測試通過本領域技術人員的創造性勞動得出獨創性的發明。典型專利有，廣州極飛的CN201610982938（一種植保無人機的作業方法和裝置）、CN201610096245（一種飛行器噴灑控制裝置、方法及噴灑系統）等。例如：大疆在航拍無人機上的增穩防抖云臺技術上也擁有大量專利。典型專利有，深圳市大疆靈眸科技有限公司的CN201680007026（豎向增穩機構、云臺裝置及拍攝設備）、深圳市大疆創新科技有限公司的CN200910258080（三自由度慣性穩定航拍云臺）等。

4 結論

雖然受資本退潮、技術瓶頸、以及例如人工智能（AI）等新熱點的影響，大浪淘沙造成一大波無人機公司慢慢淡出無人機領域的爭霸，但筆者相信善于知識產權保護的企業可以憑借手中知識產權這一無形財產迎來無人機領域的下一個春天。

作者簡介

孫小蕾（1982-），女，山東省濱州市人。碩士研究生學歷。主要研究方向為智能控制領域專利審查。

作者單位

國家知識產權局專利局光電部 北京市 100088