我國無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)專利分析

朱浩 周維鋒 楊云川

摘要：相較于傳統(tǒng)的車輛運(yùn)輸，無人機(jī)的配送時間更短，且能在抗災(zāi)、抗疫等特別環(huán)境下有效避免配送人員的危險接觸和暴露，極大的提升了物流的效率、降低了物流的風(fēng)險。隨著無人機(jī)物流優(yōu)勢的凸顯，其技術(shù)、成本、政策等方面的瓶頸將迅速打破，無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將進(jìn)一步提速。通過對無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的分析，可以了解產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，進(jìn)而為相關(guān)企業(yè)的研發(fā)投入和市場決策提供方向，也可以為無人機(jī)物流配送法律法規(guī)、運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)、管理制度等政策方面的探索提供參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);物流;專利分析

引言

隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展和普及，每天都有成千上萬的人進(jìn)行網(wǎng)購或通過快遞寄送物品，物流配送行業(yè)得以迅猛發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始嘗試?yán)脽o人機(jī)進(jìn)行配送，以突破地面運(yùn)輸?shù)南拗啤Ｌ貏e是在這次新冠肺炎疫情中，在物資運(yùn)輸壓力劇增、無接觸配送需求爆發(fā)的背景下，無人機(jī)展現(xiàn)出的靈活、便捷、安全、高效等配送價值令人矚目，這無疑將進(jìn)一步加快無人機(jī)物流的發(fā)展進(jìn)程。

無人機(jī)靈活、便捷的物流屬性，需要大量機(jī)械化、自動化和智能化的先進(jìn)技術(shù)支持，本文主要一無人機(jī)物流相關(guān)專利申請為切入點(diǎn)，對無人機(jī)物流的發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果提出發(fā)展構(gòu)想。

1???? 無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

從20世紀(jì)90年代開始出現(xiàn)無人機(jī)物流先關(guān)專利申請，到21世紀(jì)初，無人機(jī)物流技術(shù)的相關(guān)專利申請量都處于極為緩慢的增長階段。國外的物流公司在21世紀(jì)初開始積極參與到了無人機(jī)物流業(yè)務(wù)，而我國無人機(jī)物流技術(shù)的起步較國外更晚一些。

如圖1所示，我國的無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)在2014年之前都還處于極為緩慢的初期發(fā)展階段，直到京東、順豐等物流公司在無人機(jī)物流方面大力投入研發(fā)之后，我國的無人機(jī)物流專利申請才有了顯著的提升，中國無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)從此進(jìn)入了快速發(fā)展階段，且從專利申請趨勢曲線仍處于上升狀態(tài)的現(xiàn)在進(jìn)行分析，無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)還必將在接下來一段時間內(nèi)繼續(xù)保持快速增長。

另一方面，快速增長的無人機(jī)物流相關(guān)專利申請中，出無人機(jī)主體結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)專利之外，專利申請的技術(shù)方向主要集中在無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、無人機(jī)飛行控制導(dǎo)航（飛控）技術(shù)和無人機(jī)自主控制技術(shù)這三個方向上，這也即是我國無人機(jī)物流技術(shù)主要發(fā)展和探索的方向。

2???? 無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)

如圖2所示，本文將對無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、飛控技術(shù)和自主控制技術(shù)這三大關(guān)鍵技術(shù)從申請趨勢上做進(jìn)一步分析，以更加清晰本領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。

2.1? 無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)

無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且粋€多模式的智能通信系統(tǒng)，是飛行器與地面系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，是對無人機(jī)組群物流配送的關(guān)鍵支撐。從圖2中的專利申請趨勢曲線可以看出，其技術(shù)的發(fā)展趨勢與整個無人機(jī)物流行業(yè)的發(fā)展趨勢基本相同，證明我國的物流公司及其他相關(guān)企業(yè)對該技術(shù)有明確的認(rèn)識，從投入研發(fā)初期就在該技術(shù)上進(jìn)行了大量投入，這也是我國商用無人機(jī)技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位的佐證，而這一技術(shù)優(yōu)勢也將隨著我國在該領(lǐng)域的長期投入和快速增長而繼續(xù)保持領(lǐng)先。

2.2? 無人機(jī)飛控技術(shù)

飛控是無人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場回收等整個飛行過程的核心系統(tǒng)，是無人機(jī)物流技術(shù)能夠?qū)⑽锲窚?zhǔn)確、安全的送至目的地的核心技術(shù)。如圖2所示，無人機(jī)飛控技術(shù)的發(fā)展趨勢與無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展趨勢整體相似，而造成這一發(fā)展趨勢相同的原因在于，飛行控制導(dǎo)航與地面控制基站的聯(lián)系，離不開無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈這一紐帶，二者相輔相成，協(xié)同發(fā)展，缺一不可。

2.3? 無人機(jī)自主控制技術(shù)

無人機(jī)自主控制技術(shù)無人機(jī)具備路徑選擇與重新規(guī)劃能力，保證其能在復(fù)雜的外部環(huán)境下安全、高效的完成物流作業(yè)。如圖2所示，無人機(jī)自主控制技術(shù)的發(fā)展相對滯后，且專利申請量在近年雖有明顯增長，但并不像另外兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)那樣快速增長。然而，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，基于無人機(jī)自主路徑選擇與重新規(guī)劃能力的智慧物流體系必將迎來新的發(fā)展，無人機(jī)自主控制技術(shù)的發(fā)展速度有望進(jìn)一步加快。

3???? 關(guān)于我國無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的構(gòu)想

一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，也必將帶來一系列新的問題。無人機(jī)作為具備多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的前沿科技產(chǎn)物，同時又是需要接受空中交通管制的飛行器，其在物流行業(yè)的商用，需要從技術(shù)層面保證其安全性，還要從政策方向提升其規(guī)范性，政策和技術(shù)的雙瓶頸制約無疑將進(jìn)一步限制無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

基于加快無人機(jī)物流商業(yè)化步伐的初衷，本文對我國無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出如下的發(fā)展構(gòu)想。

3.1? 建立完善政策規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)體系

建議借鑒美國、歐洲經(jīng)驗(yàn)，協(xié)同國家相關(guān)部委盡快研究制定《中國無人機(jī)物流發(fā)展路線圖》，出臺頂層設(shè)計指導(dǎo)文件。統(tǒng)籌推進(jìn)政策規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，提升有效監(jiān)管能力，營造健康發(fā)展環(huán)境，補(bǔ)足無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的社會與行業(yè)治理體系與治理能力短板。

3.2? 建立完善無人機(jī)物流業(yè)的監(jiān)管職能

明確監(jiān)管主體以及監(jiān)管的內(nèi)容，保證無人機(jī)物流業(yè)的安全高效發(fā)展。重視無人機(jī)的空中交通管制以及地面監(jiān)管等方面，使得無人機(jī)能夠有序、有效地進(jìn)行作業(yè)。根據(jù)實(shí)際情況的需要和法律監(jiān)管內(nèi)容合理制定相關(guān)操作規(guī)范，確保無人機(jī)的合理、合法使用。

3.3? 推廣擴(kuò)大無人機(jī)低空空域改革試點(diǎn)成果

加大通用航空“放管服”改革力度，爭取擴(kuò)大低空空域改革試點(diǎn)成果。建立統(tǒng)一的數(shù)字化空域管理平臺，加大空域使用的靈活性，保障無人機(jī)飛得起來、飛得順暢。加強(qiáng)智慧空域、智慧物流的理論與技術(shù)研究，試點(diǎn)物流配送領(lǐng)域無人機(jī)與有人機(jī)在融合空域協(xié)同運(yùn)行，逐步推進(jìn)無人機(jī)融入國家空域系統(tǒng)，豐富無人機(jī)物流的應(yīng)用場景。

結(jié)束語

本次新冠疫情檢驗(yàn)了無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展成果，為今后的發(fā)展創(chuàng)造了成長空間、積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。為進(jìn)一步推動行業(yè)健康發(fā)展，建議民航業(yè)堅(jiān)持審慎包容監(jiān)管原則，營造無人機(jī)新業(yè)態(tài)健康發(fā)展的政策環(huán)境，制度建設(shè)和試點(diǎn)驗(yàn)證努力突破現(xiàn)有體制、政策的限制，走出一條安全可控、先行先試、逐步完善的發(fā)展道路。加快無人機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃研究，試點(diǎn)設(shè)施設(shè)備建設(shè)，加強(qiáng)重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)，推動無人機(jī)物流關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、落地和改進(jìn)的加速，引導(dǎo)我國無人機(jī)物流產(chǎn)業(yè)的安全、快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 梁璐莉，呂文紅，葛家麗，劉亞京.無人機(jī)物流發(fā)展綜述[J].物流技術(shù)，2018，37（12）：41-45.

[2]?? 陳俊羽.無人機(jī)物流快遞配送系統(tǒng)設(shè)計[J].電子制作，2018（24）：28-29+49.

[3]?? 石梓涵.無人機(jī)物流配送路徑及布局優(yōu)化設(shè)計[J].電子制作，2018（23）：60-62+21.

[4]?? 李宏.無人機(jī)在物流領(lǐng)域中運(yùn)用研究[J].花炮科技與市場，2018（04）：205.

[5]牛祿青.無人物流的革新與挑戰(zhàn)[J].新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（10）：52-57.