無人機產業發展制約因素分析

摘要：隨著無人機技術的成熟，無人機應用領域也逐步擴大，無人機數量和飛行架次逐年增加，“黑飛”等現象越來越多。市場上很多無人機產品穩定性差可靠性低，無人機墜機傷人等事件也經常出現。本文通過分析現狀，提出我國無人機產業在法規監管不完善、核心技術缺失、人員培訓不足等制約因素。

關鍵詞：無人機;產業;制約因素

引言

我國民用無人機產業正在快速發展的階段，相關法規與標準都不完善，產業未來要更進一步發展，必須要解決標準建設、規章建設等問題。隨著無人機技術的成熟，無人機應用領域也逐步擴大，無人機數量和飛行架次逐年增加。越來越頻繁的飛行活動導致飛行事故增加，“黑飛”等現象越來越多。制定相關標準法規，規范無人機產品生產和運行已經迫在眉睫。近些年無人機廠家層出不窮，生產的無人機產品也形式多樣，但目前由于缺乏無人機質量安全標準，很多無人機產品穩定性差、可靠性低，無人機墜機、傷人等事件也經常出現。由于法規和標準的缺失，也已經限制到了無人機產業的發展。目前無人機產業的制約因素主要體現在以下幾個方面。

一、法規與監管

我國在無人機監管方面與存在著法規不完善，監管不到位的情況。近年來，無人機擾亂民航秩序、墜機傷人、飛入禁飛區或高鐵站等危及公共安全的事件時有發生，有可能危害到社會生活。隨著技術的發展無人機生產門檻和價格門檻越來越低，無人機數量不斷增加，操作人員技術水平參差不齊，操作不規范、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，己經廣泛引起了社會和政府的關注。過去的幾年，中國民航局頒布了多份AC和AP文件，2009 年發布了《關于民用無人機管理有關問題的暫行規定》、《民用無人機空中交通管理辦法》;2012年發布了 《民用無人機適航管理工作會議紀要》;2013 年發布了 《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規定》。但這些文件都屬于指導性的文件，也未能形成民用無人機的完整管理休系，這些規定的大多籠統比較，其法律屬性也并不明晰，缺乏強制執行力。由于我國空域屬于空軍管理，申請流程不夠公開清晰、申請程序復雜，無人機操人員大多難以申請到空域批準，也造成了“黑飛”現象的普遍存在。雖然我國無人機產業已經具有相當規模，但無人機的飛行運行、安全管理和適航管理還沒有建立統一完善的標準和法規體系。在無人機產品生產制造、銷售流通、使用、報廢等環節也缺少對應制度，也導致無人機產業不規范的發展。

二、研發與生產

無人機的技術在近10年內有著巨大的發展，產業化水平也有了很大提高。但是目前的無人機產品還存在著可靠性差、故障率高、抗風性弱、質量一致性等問題，無人機的核心技術只掌握在少數企業里，平均水平偏低，產業整體的研發能力仍需加強。民用無人機上存在著GNSS無信號后定位能力差和漂移問題、續航時間大多較短、飛行控制系統魯棒性差、機體結構強度低、抗風能力弱、售后維修不完善、使用體驗差、智能化程度不高、可靠性低、任務設備核心技術缺失等問題，并不能達到市場對無人機這種高技術產品的期望，制約了無人機在更廣闊領域的商業應用。目前國內無人機制造商多依靠外采的飛控系統、動力系統、通信系統等核心零部件，安裝到自己生產的無人機機身上，普遍缺少核心研發能力、研發團隊通常也不穩定，創新能力差，定制化生產能力低。制約著民用無人機系統產業化突破的技術因素包括：

（一）智能控制技術

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，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技術要求較高，雖然中國民航局已經開始頒發無人機飛行員執照，但取得執照的人員數量仍然不足。據資料顯示無人機墜機事故中，超過7成是由人為因素導致的。提升智能自主控制技術，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

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，才能保障無人機安全運行。目前，感知與避障技術己經成為全球無人機研究的熱點領域。隨著無人機進入融合空域后安全運行的挑戰，感知與避障技術己經成為 無人機領域的關鍵技術，無人機感知與避障系統也已經成為限制無人機產業發展的瓶頸之一。開展感知與避障技術研究，需要重點研究探測方案、識別算法、規避策略、應急處置制等技術方向。目前一些無人機上已經裝備了感知與避障系統，但仍有探測距離短、全天候適應性差等不足。

（三）高可靠性與綜合試驗技術

民用無人機應用范圍廣、使用場景復雜，經常需要在悉劣氣候環境、城市無線電干擾強，人口密集區域執行飛行任務，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業相匹配。由于無人機是涉及電子、信息、機械、人工智能等多領域的復雜系統，需要綜合試驗技術來驗證無人機的綜合質量水平，無人機綜合試驗包括仿真試驗、室內測試以及飛行試驗。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）低成本設計和敏捷制造技術

無人機的構型多、單個型號產量少的特點，造成了無人機研發投入大、生產成本高、產業化低的特點。提高無人機產業化水平、擴大無人機市場，需要降低無人機研制和生產成本、縮短研制周期。目前在無人機領域，零部件的標準化、通用化、模塊化等低成本設計仍然不足。而采用基于網絡的數字化制造技術、模塊化治具復用技術、復雜零部件數字化驗證技術等敏捷制造技術，可以效縮短研制周期，目前在無人機行業應用也未廣泛普及。

三、人員與培訓

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的感受、飛行環境感知、操控無人機做出動作后的反應，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行而來，缺少系統的航空理論知識，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”多依靠無人機生產企業在銷售時附帶的“操作手冊”，而生產企業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性和全面性。目前民航局已經發布《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理規定》，無人機培訓機構可以據此進行駕駛員培訓，但因為培訓周期長、程序復雜、培訓費用高等問題限制了有效的培訓數量，合格的持證駕駛員數量相比于巨大的無人機保有量來說仍然是九牛一毛。

結語

未來無人機產業的進一步發展，需要解決無人機產業現存的技術水平短板、法規監管盲區等制約因素，這將在一定程度上解決無人機產業發展的瓶頸問題。

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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，學歷：碩士研究生。研究方向：無人機，標準化。