探訪成都工業無人機產業背后的“創新密碼”

李周羲

我國在上世紀80年代開始嘗試將無人機用于地圖測繪和地質勘探，但是受限于技術和成本等原因，一直未能進行大規模應用。當下，我國工業無人機已加速飛入物流運輸、農林植保、電力巡檢、國土測繪、安防消防等眾多領域。數據顯示，2021年我國工業無人機行業市場規模為478.12億元，同比增長75%。

業內將工業無人機的規模化發展歸功于供給端技術突破和需求端市場應用爆發帶來的雙重驅動。技術突破和應用爆發從何而來？離不開政策引領、標準制定、人才培養、應用配套和場景示范，這其中，創新是不可或缺的重要因素。

競逐工業無人機產業藍海，成都產學研用領域的創新要素正加速集聚，共同推進行業標準統一、技術突破、應用拓展、人才共育。其中，中國民航局第二研究所（簡稱：民航二所）研制的“無人駕駛航空器空管信息服務系統”（UTMISS）上線運行，參與多個無人機綜合管理國家級試點，實現了我國民航無人機大數據管控平臺從無到有的突破；國內獲批設立的首個省級無人機產業創新中心“四川省無人機產業創新中心”正式落地；中國移動（成都）產業研究院（簡稱：中移動成研院）在蓉發布業界首款以5G網絡為核心的無人機網、云、端、安全及應用的端到端系統化解決方案；實施“航空高端技能性人才計劃”，成都航空職業技術學院（簡稱：成都航院）在國內率先開展無人機裝試方向專業人才培養……隨著省、市層面陸續出臺支持無人機產業發展的各項政策，成都工業無人機產業鏈和創新鏈正加速融合，將共同助力成都打造全產業鏈創新高地和產業集群。

標準研制——民航二所：加速智慧空管標準化

2022年1月，民航二所收到一封特殊的感謝信，這封由中國民用航空局空管行業管理辦公室（簡稱：空管辦）發出的感謝信提到，2021年全年，由民航二所研制的“無人駕駛航空器空管信息服務系統”（UTMISS）累積接收到無人機實時飛行約3.86億次，飛行時長約1668.9萬小時，“以具體數字證明了我國民用無人機產業的廣闊發展前景”。

時間倒回至2017年，為促進民用無人機產業健康有序發展，空管辦啟動民用無人機空中交通管理系統研究與試點驗證工作。2018年，UTMISS上線運行，作為聯合管理平臺的信息樞紐，首次實現無人機動態監視管理數據在軍方、民航、公安的互聯互通，先后保障深圳和海南兩個國家級無人機綜合管理試點的工作。

2019年11月5日，中國民航局發布《輕小型民用無人機飛行動態數據管理規定》（AC-93-TM-2019-01），要求從事輕、小型民用無人機及植保無人機飛行活動的單位、個人應通過UTMISS線上數據收發接口實時報送飛行動態數據。

據民航二所無人機智能交通技術中心副主任張建平介紹，截至目前，已有共22家無人機制造商、131款民用輕小型及農林植保型無人機具備向UTMISS報送實時飛行動態的功能。“滿足無人機管控業務需求以及無人機廠商和用戶作業中的服務需求之外，基于試點中UTMISS和相關系統間數據交互的技術實踐，民航二所牽頭或參與了多項無人機空管行業標準的制定，甚至包括4項國際標準。”

制定國內首個ISO無人機空管國際標準

與民用無人機應用擴張同步，無人機的管理問題已成為一個世界級課題。張建平提出，在無人機產業鏈兩端，即生產研制和消費都向好的同時，鏈接產業鏈兩端的交通管理卻成為了產業發展的瓶頸，需從標準規范制定、管理流程設計到技術系統支撐，提出系統的解決方案。

今年7月起，民航局相繼發布《民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務系統數據接口規范》《城市場景輕小型無人駕駛航空器物流航線劃設規范》等，對無人機空管服務和城市場景無人機航線進行標準規范。

值得注意的是，兩項突破性規范制定背后皆有民航二所參與，《民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務系統數據接口規范》由民航二所無人機智能交通技術中心牽頭起草，旨在解決民用無人駕駛航空器運行管理中的信息采集難、共享難、監管難、服務難的問題。

據介紹，在總結UTMISS在深圳和海南上線運行多年的試點成果的基礎上，民航二所已提出、起草和完善多項行業標準，其中，牽頭制定國際標準1項、參與制定國際標準3項、牽頭或參與制定行業標準/規范性文件12項。

其中，張建平牽頭起草的一項國際標準進入國際標準組織（ISO）委員會草案階段，預計2023年正式發布。這是中國民航首個牽頭負責的ISO國際標準，也是目前我國在無人機空管領域的首個ISO國際標準，技術水平國際領先，其立項對于我國無人機技術與產業發展爭取國際話語權意義重大。

智慧手段重構無人機空中交通管理

張建平介紹道，民航二所無人機智能交通技術中心聚焦無人機智能交通服務，在深入推進無人機空管領域相關標準的起草和應用的同時，將以學科交叉融合研究推進無人機關鍵技術攻關、前瞻技術探索和示范應用。

“無人機智能交通要干什么？我們認為必須解決無人機飛得起來（空域規劃）、看得見（態勢感知）、管得住（智能引導）問題。”張建平提出，技術研發領域，民航二所正聚焦空域規劃、智能引導與控制、人機交互及人因工程、新型基礎設施四個領域，當前已取得相應成果，擁有授權發明專利30余項。

其中，空域規劃對推動空域精細化管理具有劃時代意義，當前民航二所已形成空域規劃評估方法、民用機場無人機管控區域劃設方法、無人機物流配送起降場選址方法等代表性成果，“以無人機管控區域劃設為例，我們開創性提出民用機場無人機管控區域劃設方法，當前已在重慶江北機場開展示范驗證，相比現行辦法，空域使用效率大大提高。”

在成都東部新區，民航二所正在建設國內首個民航科技創新示范區，致力于打造國內極具影響力的民航科技產業鏈科技創新基地。張建平指出，這一示范區的一個重點方向就是無人機。“我們致力于通過智慧化的方法和技術，構建具有智慧化特征的無人機交通管理體系，助推無人機‘飛得更高‘飛得更遠‘飛得更順，推動我國在航空領域實現從跟跑到領跑跨越。”

技術突破——中移動成研院：開辟5G網聯無人機垂直賽道

突發的重慶山火牽動著全國人民的心緒。8月24日，應重慶市北碚區政府相關部門的救援請求，中移動成研院聯合中國移動重慶公司緊急成立重慶山火救援突擊隊，攜沃飛長空、時代星光、順豐等合作伙伴趕赴救援現場。

24日起，12架5G聯網無人機飛過重慶北碚綿延起伏的森林，應急通信無人機、火情偵察無人機、夜間照明無人機、物流配送無人機……各類型工業無人機搭配衛星遙感及固定/移動監控設備，結合信息化平臺輔助當地應急部門建立了空天地一體化的森林防滅火智慧應急指揮體系。

8月26日，經各方救援力量奮力撲救，重慶北碚區與璧山區交界火場明火全部撲滅。但中移動成研院的工作還未停止，中移動成研院相關負責人透露，“中國移動5G網聯無人機后續將繼續駐扎前線，按照地方政府的統一安排，針對過火區域制定5G+無人機巡邏方案，嚴防復燃。”

破解無人機市場規模發展瓶頸

隨著政策的促進、技術的創新、需求的增長與制造成本的降低，我國無人機市場迎來了快速發展。2021年，工業級無人機市場規模達到300億元。“各類無人機已進入全球413個行業中的265個，占總行業的64%。但無人機數據鏈路之痛，是其市場規模發展的瓶頸。”中移動成研院相關負責人表示，“5G網聯能夠解鎖傳統無人機鏈路桎梏，是解決無人機行業痛點的關鍵。”

中移動成研院是中國移動面向5G和人工智能，引領教育、醫療和農業領域數字化服務的專業研發機構，于2018年落地成都，致力于搭建敏捷高效、開放共享的“政產學研用”平臺，促進垂直領域產業鏈的升級和發展。

2019年3月，中移動成研院在全球首次實現成規模、多站點、連續5G網絡覆蓋條件下，無人機飛行控制信號由5G網絡的無線基站信號代替，控制飛機飛行，并實現高清數據圖像同步實時傳送。其后，自主研發5G 網聯無人機管理運營平臺，發布業界首款 5G 網聯無人機機載通信終端，落地全國首個“無人機 +5G”智能巡檢在核電領域的應用。

發展至今，中移動成研院構建了5G網聯無人機“云、網、端”關鍵技術產品體系，系列產品已在公安、應急、交通等國家重點行業取得一系列應用成果，打造重點示范案例150個，并在7.20河南特大洪澇災害、云南哀牢山失聯搜救、西昌木里森林火災及青海瑪多7.4級地震等救援中發揮重要作用。

遞出5G應用成都“名片”

2020年12月，中國移動接獲香港通訊事務管理局正式公函，其項目入選香港特別行政區2020年首批“鼓勵及早使用5G技術計劃”的智慧城市應用項目，將聯合香港本地客戶首次進行5G網聯無人機陸警森林搜救實戰；2021年7月，中國移動中標中國港灣香港巡檢項目；2022年4月，中國移動國際公司成功推動5G網聯無人機產品和能力出海，拓展希臘比雷埃夫斯港5G網聯無人機智慧港口應急保障和巡檢項目，為國際大型港口的5G+數字化信息化轉型建立了標桿。

隨著產品認可度不斷提高，中移動成研院5G網聯無人機系列解決方案已經走出國門，業務覆蓋中國內地、中國香港和部分“一帶一路”國家，并在國內、國際首次實現斷電、斷路、斷網場景下空對地應急通信快速恢復。

今年8月，國務院國資委發布《中央企業科技創新成果推薦目錄（2022年版）》，中移動成研院“5G網聯無人機云、網、端產品”成功入選。這并非中移動成研院5G網聯無人機產品獲得的首項國家級獎勵，據中移動成研院相關負責人表示，基于對技術的持續深耕，中移動成研院已制定IEEE國際標準4項、國家標準2項、團體標準2項，技術成果通過科技部授權出具的科學技術成果評價，并陸續獲得“中國通信學會科技進步一等獎”“工信部應急通信優秀解決方案一等獎”等榮譽。

基于新基建加速提檔升級機遇，中移動成研院提出，將實現產品服務范圍從現有領域向更廣領域轉變，創新模式從漸進式創新向顛覆性創新轉變的發展，切實推進信息技術賦能產業數字化升級。

具體到5G網聯無人機技術研發和行業應用，立足國內市場的同時，中移動成研院將把目光積極投向國際市場，聚焦中東等區域國家的無人機行業領域，將中移凌云、哈勃一號等5G自研產品推向全世界，打造國際化標桿案例。

人才供給——成都航院：完成產教融合“三級跳”

作為現代航空航天技術與網絡通信、人工智能、大數據技術融合形成的戰略新興產業，無人機產業天然具備較高的行業門檻，隨著行業應用的逐步深入與廣泛，對無人機特別是工業無人機高端技術技能人才的需求越發緊迫。

人才缺口如何補足？2013年初，成都航院收到來自航空工業的求助：因承擔無人機相關試驗試飛任務，企業急需無人機技術人才。此時，成都航院尚無無人機相關專業，與企業深入溝通并深入進行市場調研分析后，成都航院決定實施“航空高端技能性人才計劃”，在國內率先開展無人機裝試方向專業人才培養。

首批無人機裝試方向共計招收學生23人，隨著專業方向的優化與升級，招生人數開始大幅增長。據成都航院無人機產業學院院長、黨總支副書記何先定介紹，2016年起，成都航院把無人機應用技術從一個專業方向升級為獨立開設的專業。“當前學校開設的無人機應用技術專業已成為學校最具吸引力的專業之一，每年招生規模超過400人，在校生超1300人，在校學生獲國家級、省部級獎項80余項，就業率超過98%，在中航無人機翼龍無人機裝試與技術服務團隊中，成都航院畢業生占比超80%，大鵬、TD等系列無人機生產營運中，亦不乏成都航院畢業生的身影。”

創新覆蓋全產業鏈的專業人才培養體系

“無人機人才培養方面，適應業態變化，抓住產業鏈關鍵環節和崗位，學院正建構產業鏈、崗位鏈、專業鏈映射模型，動態調整，設置專業方向，創新覆蓋全產業鏈的專業人才培養體系。”何先定指出。

當前，成都航院無人機專業方向覆蓋無人機裝配調試、飛行作業、保障維修、信息與數據處理、適航與安全等全產業鏈的技術技能人才培養，采用“平臺共享+進階并行+拓展互選”的特色課程體系，精準銜接崗位要求、職業標準。其專任教師中90%以上來自科研院所、行業企業等，70%以上教師參與過企業項目。2013年至今，團隊共主持或參與各類自然科研項目50余項、教育科研項目20余項，發表各類論文70余篇，授權國家專利150余項。

加強校企合作，成都航院與行業、企業、研究所共建聯合實驗室、無人機試驗試飛中心等平臺。同時，學校投入大量資金建設虛擬仿真中心、產教融合基地、無人機試驗試飛場等虛實結合的校內外育訓基地。

在成都航院實訓基地，一臺翼龍無人機安靜矗立，這臺由中航無人機贈送的無人機，用途為教學科研設備；深耕國內地理信息測繪行業載荷設備的睿鉑科技與成都航院簽訂戰略合作框架協議，正共同打造睿鉑科技無人機航空遙感數據處理聯合實驗室；成都航院聯合成都理工地災國重實驗室、北航、四川省應急測繪中心、中航無人機等單位，共同籌建了災害監測與應用工程研究中心……

大量先進系統與儀器進一步支撐了成都航院無人機專業的培養質量，與之相對應，成都航院無人機專業人才培養與產業適應性和適配性顯著增強，正成為無人機生產營運的骨干力量。

推進無人機“產學研用投”全鏈條

在人才定向培養與輸送過程中，成都航院與各大無人機行業相關企業聯系日益密切。

2018年8月，成都航院聯合5家行業龍頭企業成立成都市無人機產業協會，與行業企業實現抱團發展，此后，成都航院陸續攜手頭部與優勢企業發起成立無人機應用技術研究院、四川省無人機應用技術創新戰略聯盟、成都無人機適航技術與標準研究所等，實現供需高效對接，共促產業發展。

在標準化制定方面，成都航院無人機學院已取得多項成果。與企業組建的聯合團隊成功研制基于翼龍無人機適航標準體系和維修執照體系，填補了國內空白。截至目前，成都航院已編制并發布《成都市無人機服務規范》等地方標準5項，組織參與制定IEEE1936.1無人機應用框架標準等國際標準3項；參與教育部無人機應用技術專業標準制定。

堅持“融入產業，建構平臺，深耕內涵，引領發展”理念，成都航院通過主動融入行業，解決企業發展的人才需求；與企業共建技術服務平臺，服務地方行業發展；制定行業標準，助推產業升級發展，已完成產教融合一個漂亮的“三級跳”。

面向未來，成都航院無人機學院提出三個創新：以創新的“產教科融合”建設高水平專業新理念，聚焦高端產業的高端技術技能人才培養，打造“新時代職業教育產教科融合頂尖平臺”；以創新的專業人才培養體系與特色課程體系促使無人機人才培養定位向無人機全產業鏈人才轉變；技術技能能力培養由單一能力向“交叉”“復合”轉變；以創新的產教科融合高水平無人機專業整體解決方案，實現產業鏈、教育鏈、創新鏈深度融合。

具體而言，成都航院將深入實施產學研融合，精準對接企業人才需求情況，共同構建人才培養體系、共同打造科研創新團隊、共同建設融合創新服務平臺，同時打造創新性實訓實驗基地，以人才創新助推產業生態建構。