无人机领域专利技术

摘 要 本文介绍了无人机领域的技术发展概况，尤其是国内无人机企业迅速崛起的技术支撑概况，详述了近年来无人机领域专利技术的特性，统计分析了该领域的在华申请态势、分领域技术分布和重要申请人，并分析了代表企业深圳大疆公司和广州极飞公司等消费级及商业级无人机关键专利技术。

【关键词】无人机 深圳大疆 广州极飞

1 引言

关于无人机，早期的无人机是高精尖的军用产品居多，诸如“全球鹰”、“捕食者”、“影子”等无人机的软硬件理论及实践技术精尖到让人望而却步；随着飞控核心代码开源，以及传感器、处理器、电池等硬件产业链的发展，多种研发团队蜂拥涉足无人机领域，无人机的发展如火如荼，可谓风靡一时。本文通过专利检索结果，分析了无人机领域专利申请的时间分布、申请人情况、重要专利技术。

2 国内无人机发展及专利申请概况

在关于无人机，在国际专利分类表中涉及B64、B65、G03B、G05D、G08G多个分类号。无人机的近义词颇多，诸如无人机、无人驾驶飞机、无人驾驶飞行器、无人航空器、无人飞行器、无人直升机、无人作战机、无人轰炸机、遥控驾驶飞行器等，典型传统的英文缩写有RPV、UAV、UAS、RPA、RPAS、DRONE等。国内研究无人机的科研院所有北航无人机所（后改制为无人系统研究院和给行无人机公司）、洪都航空、中航机电、中航工业、航天科技、西工大无人机所、中科院沈阳自动化所等等。在消费级与商业级无人机领域，随着移动终端市场低迷，华为、小米、腾讯、奇虎360等互联网公司在无人机市场寻找新的突破点。电商中的京东、顺丰等以及多家多类型上市公司，如伊立浦、炼石有色、中国宝安、雷柏科技、宗申动力、赛为智能、通裕重工、山河智能、海康威视等，也通过跨界联合或收购涉足其中，寻找市场蓝海。笔者通过中国专利摘要数据库CNABS和德文特摘要数据库，检索并分析了無人机领域国内专利申请的数据统计和关键技术。

针对国内专利申请人的分析，国内高新科技企业的知识产权保护意识已经日益提高、非常完备，一个在专利申请保护方面意识完备的典型案例就是桂林飞宇公司魏承赟。在市场占比大、专利申请量排名前五的科技企业为：深圳市大疆，1691篇，其中领军人物汪滔为发明人的核心专利有84件；零度智控（北京），378篇，其中杨建军为发明人的专利有359件；深圳一电460篇（其中摄像相关专利占一半比例），发明人全为张显志；广州极飞，234篇，联合创始人彭斌、龚槚钦为发明人的核心专利有39件；昊翔（昆山）、翔升（上海）、昆山优力及优利科技有限公司，254篇，田瑜、江文彦为发明人的专利有252件。上述五家公司的申请共计三千余篇，最早出现的一篇是2008年8月大疆申请的小型无人直升飞机控制系统，显然创业初期的大疆并未将研发重点确定为多旋翼无人机；直到2012年申请量才破百件，2015年申请量700件几乎是之前申请量之和，2016年申请量至少1300件，几乎又是之前申请量之和，可见该领域中的技术呈爆炸式发展。

3 消费级及商业级无人机关键专利技术分析

由于涉及军事机密等原因，很多军用的国防专利并不能向公众公开，本文仅着重统计和分析消费级及商业级无人机中的关键专利技术。上述五家领头羊公司在业内有不同的侧重点，大疆和昊翔侧重航拍类消费级无人机、深圳一电侧重警用旋翼无人机，广州极飞深耕农业植保，零度智控瞄准的是安防等领域。无人机目前涉及的民用领域有航拍、影视制作、农林植保、电力及管道巡航、地理测绘、消防救灾、文博保护、气象观测、高速公路及高铁管理、物流快递。各行业中对无人机的使用都需要一些共性或特定性的技术难点。

3.1 自动避障技术

主流无人机的避障系统为保障机身和飞手的人身安全尤为重要，其实现主要通过超声波、TOF（Time Of Flight）、双目视觉、激光、红外等传感器的测距，以及多种测距方法组成的复合型避障，作为自动避障的一个分支是地形跟随或称仿地飞行。典型专利有，歌尔声学的CN201710601150（无人机避障方法及无人机）、北航的CN201710546082（一种基于鸽子被动式避障飞行的无人机避障导引方法）、华南农业大学的CN201611251528（基于三级避障机制的果园植保无人机避障装置及方法）等。

3.2 自动跟随飞行

消费级无人机的一大功用就是自动跟随拍摄，这往往通过GPS跟随以及室内定位技术来实现。大疆在多个系列产品中都运用了室内虚拟定位技术，使得无人飞行器能够在室内精准定位和平稳飞行。典型专利有，深圳市中微信息技术有限公司的CN201710533815（一种智能跟随无人飞行器及其控制方法）、深圳飞豹航天航空科技有限公司的CN201520734790（可控制移动设备做跟随的智能设备及系统）等。

3.3 移动终端进行操纵

相比以往的无人机，很多轻巧的小型无人机取消了操纵杆等形式的传统遥控器，成本降低，操作简便，符合大众消费所需的便携、易操作特性。典型专利有，中兴通讯股份有限公司的CN201610261858（基于移动终端的无人机控制方法和装置）、上海拓攻机器人有限公司的CN201720182337（一种基于智能手机的无人机飞行控制系统）等。

3.4 特有配件相关技术

例如：广州极飞的植保无人机上，一个小小的P20喷头，凝结了30多项专利，尽显工匠精神。产品技术的无数次的迭代、优化以及在田间地头无数次的喷洒测试通过本领域技术人员的创造性劳动得出独创性的发明。典型专利有，广州极飞的CN201610982938（一种植保无人机的作业方法和装置）、CN201610096245（一种飞行器喷洒控制装置、方法及喷洒系统）等。例如：大疆在航拍无人机上的增稳防抖云台技术上也拥有大量专利。典型专利有，深圳市大疆灵眸科技有限公司的CN201680007026（竖向增稳机构、云台装置及拍摄设备）、深圳市大疆创新科技有限公司的CN200910258080（三自由度惯性稳定航拍云台）等。

4 结论

虽然受资本退潮、技术瓶颈、以及例如人工智能（AI）等新热点的影响，大浪淘沙造成一大波无人机公司慢慢淡出无人机领域的争霸，但笔者相信善于知识产权保护的企业可以凭借手中知识产权这一无形财产迎来无人机领域的下一个春天。

作者简介

孙小蕾（1982-），女，山东省滨州市人。硕士研究生学历。主要研究方向为智能控制领域专利审查。

作者单位

国家知识产权局专利局光电部 北京市 100088