我国无人机物流产业专利分析

朱浩 周维锋 杨云川

摘要：相较于传统的车辆运输，无人机的配送时间更短，且能在抗灾、抗疫等特别环境下有效避免配送人员的危险接触和暴露，极大的提升了物流的效率、降低了物流的风险。随着无人机物流优势的凸显，其技术、成本、政策等方面的瓶颈将迅速打破，无人机物流产业的发展必将进一步提速。通过对无人机物流产业相关专利的分析，可以了解产业的发展现状和未来趋势，进而为相关企业的研发投入和市场决策提供方向，也可以为无人机物流配送法律法规、运营标准、管理制度等政策方面的探索提供参考。

关键词：无人机;物流;专利分析

引言

随着电子商务的快速发展和普及，每天都有成千上万的人进行网购或通过快递寄送物品，物流配送行业得以迅猛发展，越来越多的企业开始尝试利用无人机进行配送，以突破地面运输的限制。特别是在这次新冠肺炎疫情中，在物资运输压力剧增、无接触配送需求爆发的背景下，无人机展现出的灵活、便捷、安全、高效等配送价值令人瞩目，这无疑将进一步加快无人机物流的发展进程。

无人机灵活、便捷的物流属性，需要大量机械化、自动化和智能化的先进技术支持，本文主要一无人机物流相关专利申请为切入点，对无人机物流的发展趋势及关键技术进行分析，并基于分析结果提出发展构想。

1     无人机物流产业的技术现状和发展趋势

从20世纪90年代开始出现无人机物流先关专利申请，到21世纪初，无人机物流技术的相关专利申请量都处于极为缓慢的增长阶段。国外的物流公司在21世纪初开始积极参与到了无人机物流业务，而我国无人机物流技术的起步较国外更晚一些。

如图1所示，我国的无人机物流产业在2014年之前都还处于极为缓慢的初期发展阶段，直到京东、顺丰等物流公司在无人机物流方面大力投入研发之后，我国的无人机物流专利申请才有了显著的提升，中国无人机物流产业从此进入了快速发展阶段，且从专利申请趋势曲线仍处于上升状态的现在进行分析，无人机物流产业还必将在接下来一段时间内继续保持快速增长。

另一方面，快速增长的无人机物流相关专利申请中，出无人机主体结构等基础技术专利之外，专利申请的技术方向主要集中在无人机数据链技术、无人机飞行控制导航（飞控）技术和无人机自主控制技术这三个方向上，这也即是我国无人机物流技术主要发展和探索的方向。

2     无人机物流产业的关键技术

如图2所示，本文将对无人机数据链技术、飞控技术和自主控制技术这三大关键技术从申请趋势上做进一步分析，以更加清晰本领域关键技术的发展脉络。

2.1  无人机数据链技术

无人机数据链是一个多模式的智能通信系统，是飞行器与地面系統联系的纽带，是对无人机组群物流配送的关键支撑。从图2中的专利申请趋势曲线可以看出，其技术的发展趋势与整个无人机物流行业的发展趋势基本相同，证明我国的物流公司及其他相关企业对该技术有明确的认识，从投入研发初期就在该技术上进行了大量投入，这也是我国商用无人机技术处于世界领先地位的佐证，而这一技术优势也将随着我国在该领域的长期投入和快速增长而继续保持领先。

2.2  无人机飞控技术

飞控是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，是无人机物流技术能够将物品准确、安全的送至目的地的核心技术。如图2所示，无人机飞控技术的发展趋势与无人机数据链技术的发展趋势整体相似，而造成这一发展趋势相同的原因在于，飞行控制导航与地面控制基站的联系，离不开无人机数据链这一纽带，二者相辅相成，协同发展，缺一不可。

2.3  无人机自主控制技术

无人机自主控制技术无人机具备路径选择与重新规划能力，保证其能在复杂的外部环境下安全、高效的完成物流作业。如图2所示，无人机自主控制技术的发展相对滞后，且专利申请量在近年虽有明显增长，但并不像另外两项关键技术那样快速增长。然而，随着人工智能技术的发展，基于无人机自主路径选择与重新规划能力的智慧物流体系必将迎来新的发展，无人机自主控制技术的发展速度有望进一步加快。

3     关于我国无人机物流产业发展的构想

一项新技术的发展，也必将带来一系列新的问题。无人机作为具备多项先进技术的前沿科技产物，同时又是需要接受空中交通管制的飞行器，其在物流行业的商用，需要从技术层面保证其安全性，还要从政策方向提升其规范性，政策和技术的双瓶颈制约无疑将进一步限制无人机物流产业的发展。

基于加快无人机物流商业化步伐的初衷，本文对我国无人机物流产业的发展提出如下的发展构想。

3.1  建立完善政策规章和标准体系

建议借鉴美国、欧洲经验，协同国家相关部委尽快研究制定《中国无人机物流发展路线图》，出台顶层设计指导文件。统筹推进政策规章和标准体系建设，提升有效监管能力，营造健康发展环境，补足无人机产业的社会与行业治理体系与治理能力短板。

3.2  建立完善无人机物流业的监管职能

明确监管主体以及监管的内容，保证无人机物流业的安全高效发展。重视无人机的空中交通管制以及地面监管等方面，使得无人机能够有序、有效地进行作业。根据实际情况的需要和法律监管内容合理制定相关操作规范，确保无人机的合理、合法使用。

3.3  推广扩大无人机低空空域改革试点成果

加大通用航空“放管服”改革力度，争取扩大低空空域改革试点成果。建立统一的数字化空域管理平台，加大空域使用的灵活性，保障无人机飞得起来、飞得顺畅。加强智慧空域、智慧物流的理论与技术研究，试点物流配送领域无人机与有人机在融合空域协同运行，逐步推进无人机融入国家空域系统，丰富无人机物流的应用场景。

结束语

本次新冠疫情检验了无人机行业的发展成果，为今后的发展创造了成长空间、积累了宝贵经验。为进一步推动行业健康发展，建议民航业坚持审慎包容监管原则，营造无人机新业态健康发展的政策环境，制度建设和试点验证努力突破现有体制、政策的限制，走出一条安全可控、先行先试、逐步完善的发展道路。加快无人机基础设施规划研究，试点设施设备建设，加强重点技术攻关，推动无人机物流关键技术研发、落地和改进的加速，引导我国无人机物流产业的安全、快速发展。

参考文献：

[1]   梁璐莉，吕文红，葛家丽，刘亚京.无人机物流发展综述[J].物流技术，2018，37（12）：41-45.

[2]   陈俊羽.无人机物流快递配送系统设计[J].电子制作，2018（24）：28-29+49.

[3]   石梓涵.无人机物流配送路径及布局优化设计[J].电子制作，2018（23）：60-62+21.

[4]   李宏.无人机在物流领域中运用研究[J].花炮科技与市场，2018（04）：205.

[5]牛禄青.无人物流的革新与挑战[J].新经济导刊，2018（10）：52-57.