无人机产业发展制约因素分析

摘要：随着无人机技术的成熟，无人机应用领域也逐步扩大，无人机数量和飞行架次逐年增加，“黑飞”等现象越来越多。市场上很多无人机产品稳定性差可靠性低，无人机坠机伤人等事件也经常出现。本文通过分析现状，提出我国无人机产业在法规监管不完善、核心技术缺失、人员培训不足等制约因素。

关键词：无人机;产业;制约因素

引言

我國民用无人机产业正在快速发展的阶段，相关法规与标准都不完善，产业未来要更进一步发展，必须要解决标准建设、规章建设等问题。随着无人机技术的成熟，无人机应用领域也逐步扩大，无人机数量和飞行架次逐年增加。越来越频繁的飞行活动导致飞行事故增加，“黑飞”等现象越来越多。制定相关标准法规，规范无人机产品生产和运行已经迫在眉睫。近些年无人机厂家层出不穷，生产的无人机产品也形式多样，但目前由于缺乏无人机质量安全标准，很多无人机产品稳定性差、可靠性低，无人机坠机、伤人等事件也经常出现。由于法规和标准的缺失，也已经限制到了无人机产业的发展。目前无人机产业的制约因素主要体现在以下几个方面。

一、法规与监管

我国在无人机监管方面与存在着法规不完善，监管不到位的情况。近年来，无人机扰乱民航秩序、坠机伤人、飞入禁飞区或高铁站等危及公共安全的事件时有发生，有可能危害到社会生活。随着技术的发展无人机生产门槛和价格门槛越来越低，无人机数量不断增加，操作人员技术水平参差不齐，操作不规范、飞行不守法是造成以上问题的主要原因。无人机对同一空域内的通航飞机、民航客机、地面人员、车辆和建筑的安全隐患，己经广泛引起了社会和政府的关注。过去的几年，中国民航局颁布了多份AC和AP文件，2009 年发布了《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》、《民用无人机空中交通管理办法》;2012年发布了 《民用无人机适航管理工作会议纪要》;2013 年发布了 《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》。但这些文件都属于指导性的文件，也未能形成民用无人机的完整管理休系，这些规定的大多笼统比较，其法律属性也并不明晰，缺乏强制执行力。由于我国空域属于空军管理，申请流程不够公开清晰、申请程序复杂，无人机操人员大多难以申请到空域批准，也造成了“黑飞”现象的普遍存在。虽然我国无人机产业已经具有相当规模，但无人机的飞行运行、安全管理和适航管理还没有建立统一完善的标准和法规体系。在无人机产品生产制造、销售流通、使用、报废等环节也缺少对应制度，也导致无人机产业不规范的发展。

二、研发与生产

无人机的技术在近10年内有着巨大的发展，产业化水平也有了很大提高。但是目前的无人机产品还存在着可靠性差、故障率高、抗风性弱、质量一致性等问题，无人机的核心技术只掌握在少数企业里，平均水平偏低，产业整体的研发能力仍需加强。民用无人机上存在着GNSS无信号后定位能力差和漂移问题、续航时间大多较短、飞行控制系统鲁棒性差、机体结构强度低、抗风能力弱、售后维修不完善、使用体验差、智能化程度不高、可靠性低、任务设备核心技术缺失等问题，并不能达到市场对无人机这种高技术产品的期望，制约了无人机在更广阔领域的商业应用。目前国内无人机制造商多依靠外采的飞控系统、动力系统、通信系统等核心零部件，安装到自己生产的无人机机身上，普遍缺少核心研发能力、研发团队通常也不稳定，创新能力差，定制化生产能力低。制约着民用无人机系统产业化突破的技术因素包括：

（一）智能控制技术

我国无人机智能控制水平还不高，有待提升无人机的智能控制技术，以提高无人机的安全性。无人机操作失误是目前造成无人机坠机等事故的主要原因之一。目前大多数无人机都强依赖于无人机操作人员对无人机的指令控制，利用无线电远程遥控操作无人机。但操作无人机对专业技术要求较高，虽然中国民航局已经开始颁发无人机飞行员执照，但取得执照的人员数量仍然不足。据资料显示无人机坠机事故中，超过7成是由人为因素导致的。提升智能自主控制技术，可以有效减少由人为原因造成的事故。无人机的智能控制技术可在降低对人的依赖度，或有可能纠正操纵人员的误操作，从而提高无人机的安全性。

（二）感知与避障技术

无人机在飞行、起飞、降落过程中有可能遇到其他第三方飞行器、城市高层建筑物、活动的地面人员等，需要配置有效的感知与避障技术，才能保障无人机安全运行。目前，感知与避障技术己经成为全球无人机研究的热点领域。随着无人机进入融合空域后安全运行的挑战，感知与避障技术己经成为 无人机领域的关键技术，无人机感知与避障系统也已经成为限制无人机产业发展的瓶颈之一。开展感知与避障技术研究，需要重点研究探测方案、识别算法、规避策略、应急处置制等技术方向。目前一些无人机上已经装备了感知与避障系统，但仍有探测距离短、全天候适应性差等不足。

（三）高可靠性与综合试验技术

民用无人机应用范围广、使用场景复杂，经常需要在悉劣气候环境、城市无线电干扰强，人口密集区域执行飞行任务，对于无人机的可靠性提出了较高的需求。目前我国专门针对无人机的可靠性试验场所季度缺乏，无法与庞大的无人机产业相匹配。由于无人机是涉及电子、信息、机械、人工智能等多领域的复杂系统，需要综合试验技术来验证无人机的综合质量水平，无人机综合试验包括仿真试验、室内测试以及飞行试验。而针对无人机的综合仿真试验平台还不完善，室外的飞行测试基地少、测试工具也不完善。

（四）低成本设计和敏捷制造技术

无人机的构型多、单个型号产量少的特点，造成了无人机研发投入大、生产成本高、产业化低的特点。提高无人机产业化水平、扩大无人机市场，需要降低无人机研制和生产成本、缩短研制周期。目前在无人机领域，零部件的标准化、通用化、模块化等低成本设计仍然不足。而采用基于网络的数字化制造技术、模块化治具复用技术、复杂零部件数字化验证技术等敏捷制造技术，可以效缩短研制周期，目前在无人机行业应用也未广泛普及。

三、人员与培训

无人机与有人驾驶航空器不同，无人机本身与驾驶员是分离的。操作人员对于无人机状态的感受、飞行环境感知、操控无人机做出动作后的反应，都不及有人驾驶航空器。从这个角度来看，无人机的操作难度与有人机不可同日而语。目前无人机驾驶员很多是由航空模型飞手转行而来，缺少系统的航空理论知识，有些无人机驾驶员更是“小白”，之前从未接触过航空器。通常，对无人机驾驶员的“培训”多依靠无人机生产企业在销售时附带的“操作手册”，而生产企业往往希望其手册简单易懂，手册中涉及的知识和理论缺乏系统性和全面性。目前民航局已经发布《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理规定》，无人机培训机构可以据此进行驾驶员培训，但因为培训周期长、程序复杂、培训费用高等问题限制了有效的培训数量，合格的持证驾驶员数量相比于巨大的无人机保有量来说仍然是九牛一毛。

结语

未来无人机产业的进一步发展，需要解决无人机产业现存的技术水平短板、法规监管盲区等制约因素，这将在一定程度上解决无人机产业发展的瓶颈问题。

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作者简介：杨旸（1986-），男，广东省深圳市人，民族：汉 职称：工程师，学历：硕士研究生。研究方向：无人机，标准化。