【扫盲】史上最全最专业无人机常识盘点(下)

日期:2016-06-08 09:54 编辑:通讯之家

无人机的诞生可以追溯到1914年。当时第一次世界大战正进行得如火如荼,英国的卡德尔和皮切尔两位将军,向英无人驾驶奥门威尼斯人平台国军事奥门威尼斯网址学会提出了一项建议:研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的小型奥门威尼斯人平台,使它能够飞到敌方某一目标区上空,将事先装在小奥门威尼斯人平台上的炸弹投下去。那之后军用无人机便诞生了。

  而消费无人机自2014年进入公众视野以来,一直保持着超高的关注度。随着无人机行业持续升温,整个消费级无人机市场也正在迅速膨胀,并呈现爆发增长的态势。从研究机构EVTank的数据来看,2013—2015年3年内,全球民用无人机的市场销量分别为15万架、37.8万架和57万架,其中消费级市场需求是专业级无人机的两倍左右,并且以每年50%的速度快速增长。

  本文搜集了世上最全的无人机常识,包括分类、技术难点、发展历史、产业链、相关政策、市场分析…希翼此文能够带您走进无人机的世界。

   下篇:

    4.无人机全球市场

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  上图是Teal集团对全球无人机市场规模预测,他们预计到2023年无人机市场将达到115亿美金。

  而对于军用和民用的市场占比,TealGroup给出了民用市场更加乐观的判断(大约为年化复合增速为9%,到2023年达到15亿美金,当然TealGroup在报告中特别提到了谷歌、脸书和亚马逊等高科技巨头给民用军用无人机产业带来的潜在的现在难以量化预判的颠覆性变化)。

  大家认为,民用无人机市场在全球范围出现爆发性增长需要突破的两个瓶颈是空域资源和安全问题,一旦在世界范围内这两个问题得到解决,人类利用无人机征服空域的想象空间将被彻底打开,全球民用无人机市场可能呈现出爆发式的增长。

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  图:民用无人机下游应用行业

1、民用无人机:下游需求广泛,进入快速发展期

  民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、警用、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和电力巡线两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。大家认为其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。

  农业植保:民用无人机最大市场,农业植保市场规模超百亿

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  图:农业质保无人机扶持政策

  日本植保无人机已经使用20多年,目前每年更新量约为3000架。大家按照中日年农药使用量进行测算,中国如果达到日本目前植保无人机的普及率和使用频次,年更新量约为30,000架,植保无人机价格按50万元/架测算,年市场规模可达150亿元.

  电力巡检:政策有望出台,市场规模超十亿

  2009年1月,国家电网企业正式立项研制无人直升机巡检系统。

  2013年3月,国家电网企业出台《国家电网企业输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点工作方案》。方案指出,建立直升机、无人机和人工巡检相互协同的新型巡检模式是坚强智能电网发展的迫切需要,目前企业系统直升机巡检作业正在逐步向规范化、制度化方向发展,为此企业选定山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海十个检修企业作为试点单位,利用2-3年时间开展开展新型巡检模式试点工作。到2015年,国网企业系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式。

  2014年6月,中国电力企业联合会标准化中心对外发布名为《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》的电力行业标准草案,公开征求意见。大家预计电力联合会的无人机行业标准在今年有望正式出台。

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  图:人工、载人直升机、无人机三种方式进行店里巡查对比

  我国110kV以上高压输电线约为52公里,按每年巡检次数30次测算,则每年总巡检长度约为1,560万公里。无人机每小时巡检20公里,单机年飞行时间按150小时计算,全国需要5,200架。按每架20万人民币计算,则年市场空间约10.4亿元。

  森林防火:需求迫切,尚处初始阶段

  我国拥有森林面积1.75亿公顷,森林蓄积量为124.56亿立方米,森林覆盖率为18.21%,既是森林资源大国,又是森林火灾多发国家。

  目前,国外森林防火中应用了较多的新技术和新设备,国内在此方面的应用需求也日益增加,对森林保护的投入逐渐加大,先后运用卫星进行资源普查、森林火场监视,而使用无人机系统对森林火情监测还是初始阶段。

  检灾:国情需要,空间广阔

  2008年汶川地震引发了大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害,引起灾区大部分国道、省道、乡村道路严重破坏,给救灾工作造成难于想象的困难。由于天气因素的影响,卫星遥感系统或载人奥门威尼斯网址遥感系统难以及时获取灾区的实时地面影像。地震发生后,多种型号的无人机奥门威尼斯网址遥感系统迅速进入灾区,在灾情调查、滑坡动态监测、房屋与道路损害情况评估、救灾效果评价、灾区恢复重建等方面得到广泛使用,取得了很好的效果,起到了其他手段无法替代的作用。无人机奥门威尼斯网址遥感系统第一次大规模用于应急救灾就取得了成功。

  2013年雅安地震搜救过程中,国家地震灾害紧急救援队使用旋翼无人机对灾区地形地貌、受损情况进行空中排查,为国家地震灾害紧急救援队的搜救工作提供了参考和依据。该无人机由国家地震灾害紧急救援队与中国科学院沈阳自动化研究所联合研制,并在地震搜救过程中应用,探测精度达到0.1米,可在200米低空连续飞行100公里。

  我国自然灾害发生频繁,每年灾害造成的损失巨大。灾害发生时,为了提高救灾效率和质量,必须提供及时准确的灾害信息。常规灾害监测方法周期长,成本高,难于满足救灾应急的需要。无人机奥门威尼斯网址遥感系统作为卫星遥感和载人奥门威尼斯网址遥感的补充手段,具有实时性强、灵活方便、外界环境影响小、成本低的优点,其在灾害应急救援方面具有广阔的发展空间和应用前景。

2、消费级无人机市场迅速升温

  今年全球无人机市场迎来广泛关注,大疆创新产品走向前台,国内极飞科技、零度智控以及国外3DRobotics等无人机企业产品和融资动作不断,2015年可以说是消费级无人机元年。

  大疆创新是全球领先的小型无人机厂商,占据了全球民用小型无人机约50%的市场份额,企业80%的产品都是销往国外。被硅谷认为能与苹果比较的隐形的世界级无人机企业。企业成立于2006年,最初从安装在无人机上的控制器切入,进而发现无人飞行器航拍的市场接入点,转做整机和稳定的飞行平台,以及高清数字视屏传输模块,再到如今致力于提供完整飞行影像策略。短短几年间成长上千倍,2013年收入规模达到8亿元,被美国《时代》杂志评为2014年度十大创新工具全球第三。

  大疆的DJI无人机被广泛运用于航拍,并且很受专业及业余级摄影师们的喜欢。其产品线涵盖中端价位的Phantom(大精灵)以及高端市场绝对王者的Inspire(“悟”)系列。包括热播电视节目《爸爸,去哪儿》中,以及神盾局特工、国土安全等热门美剧中的航拍镜头。同时也被用户用来全景扫描里约热内卢基督像、贴近拍摄鲸鱼换气,飞跃喷发中的伊苏尔火山等。

  除了大疆创新外,近年来国内外科技企业对无人机关注热度也迅速升温,无人机不仅仅是航拍的“玩具”,更是颠覆未来的机器人:AMAZON的PrimeAir人机物流计划已进入第9代的研发;谷歌收购无人机企业TitanAerospace提供网络覆盖;脸书也以2000万美金收购英国无人机企业Ascenta;3DRobotics无人机已获由其领投的5千万美金投资;Matternet建造无人机网络向全球的偏远农村运送食品和医疗用品。

  国内无人机市场也逐渐兴起,诞生出类似大疆科技、零度智控、极飞科技、一电科技、亿航无人机、天翔无人机等。2015年1月20日雷柏科技与零度智控共同设立合资企业,研发无人机,双方于2015年2月1日发布ZERO消费级四旋翼无人机系列产品,在深圳零度官网及部分电商平台开始预售,价格3199元起。

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  图:目前主要的无人机企业及其融资盘点

  目前无人机主要应用于航拍等各行业应用,包括边防、农业等,例如大疆创新主要用于航拍,极飞科技用于各大行业应用。另外,搜救、防盗等安全监控应用也在起步。无人机用于物流的尝试也越来越多,AMAZON研发多年,国内快递业也开始试水。

  谷歌热气球ProjectLoon,准备在全球打造一个平流层气球网络,然后又收购了TitanAerospace,以提供太阳能动力的无人机,这两个都可以随时随地提供低成本的、覆盖整个星球的互联网接入。

  NASA也在开发无人机“低空交通管理系统”,有望在2015年用于农业。无人机生产商Skycatch,主要做建造业、矿业、太阳能行业以及农业的数据采集,此前已经获得了1320万美金融资。其他创新应用包括蜜蜂大小的无人机对花朵进行授粉等等。

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  图:消费应用无人机梳理

  GoPro去年也加入了“小型无人机联盟”,并已经为多款无人机推出了视频摄像设备,GoPro也宣布将进入消费级无人机领域,并预计今年正式推出第一款多马达驱动无人机,定价将于500到1000美金之间。大疆也宣布将在未来无人机产品上采用自主研发生产的摄像头。无人机与运动相机的结合,将是无人机在运动健康等个性化航拍领域的重要应用,例如STELLA推出的专为GoProHero3系列相机设计的稳定云台。

  无人机配合OculusRift使用,可以获得虚拟现实、增强现实的体验。例如Parrot推出无线控制配件Skycontroller,用HDMI接口连上OculusRift,能直接操控飞行器的飞行,用上下左右按键,控制飞行器的运行轨迹。借助“连接”方式,把人的感知带到另一个真实空间。这样的体验或许今后还能应用在隧道、峡谷与水下等场景,探险者将不再需要亲历,就能收获刺激的感官体验。更重要的是,他不需要耗费人力物力去建模、创建一个虚拟世界,任何一个地点都能成为新的游乐场。

  根据大疆创新去年约30亿的营收规模以及数千元到数万元的定价,无人机出货量也就几十万台,未来成长空间极大。据TealGroup统计,2014年全球民用无人机市场规模已经达到28亿美金,未来10年还将实现前所未有的持续增长,市场规模将翻倍以上增长。

5.未来,无人机能为大家做些什么?

  除了大家已经熟知的军事、商用和消费功能,能够“上天入地”的无人机未来可能给大家的生活带来无限的惊喜。距离300米的高空没有地面的拥挤和各种限制,未来无人机不仅能够扮演超级速递员和超级警察的角色,还能够为地面提供低成本、机动程度极高的无线网络覆盖。把无人机想象成一个“会飞的传感器”,无人机就成了工业4.0的一个空中数据端口,大至地球物理、气象、农业数据、小至个人位置信息,无人机将引爆一场空中的大数据革命!

  1、工业4.0的空中数据端口

  大家认为,作为一个“会飞的传感器”,无人机未来在民用领域最具想象空间的应用可能是作为空中的数据端口,为连接全球的工业4.0“大数据”系统提供更精确、更强大的数据流。

  从无人机最普通的巡检功能说起,使用无人机在全国范围内来巡视农田,可以比卫星图像更清晰地观测到农作物长势、自然灾害、土壤变化等信息,无人机通过数据链接入全球互联网,可以将收集的数据实时传输给大宗商品分析师,用以判断全球农作物期货市场走势;在未来的精准农业系统中,小型无人机可以用来观测作物是否缺水,将信息反馈给灌溉系统以调节水量。

  从个人信息数据的获取来说,无人机可以模拟WiFi热点,嗅探移动设备的MAC地址,并根据信号的强度等对设备进行三角定位,搜集的信息汇总起来则可以绘制出用户的运动地图,呈现出他通常会路过的街区、商店等,进而有条件地对用户进行筛选,比如向“过其门而不入”的潜在消费者推送优惠促销信息。通过对个人运动轨迹的跟踪,可以更全面地把握人群的生活习惯,为厂商提供更精确的参考数据。此外,在紧急情况下,也可以通过定位移动设备来拯救生命。无人机通过受困者手机Wi-Fi信号来判断受困者的位置。

  这项技术和商场、超市中常用的室内移动设备定位技术如iBeacon有些许类似的地方,均可以在用户经过时推送促销信息等。不同之处在于无人机更加灵活,可以在更加复杂的地理条件下对用户进行定位。

  2、科技巨头的下一站:提供灵活机动、低成本的WIFI网络接入

  在全球有将近四十亿的人口仍未接通互联网,如何解决互联网接入问题,如WiFi的网络部署,已成为人类十大解决难题之一。而无人机的能耗较低,但飞行时间却较长,可以为更大范围内的用户提供互联网接入服务。同时无人机具有很强的机动性,可以根据某一区域内的特殊需要来提供互联网接入服务。

  谷歌收购Titan,用无人机抢占互联网覆盖市场:在2014年4月份收购了无人机企业TitanAerospace。TitanAerospace成立于2012年,其无人机试图取代高成本的近地卫星。目前已经研制成功并开始测试无人机Solara50和60,可以通过太阳能补充动能,在近地轨道持续飞行五年而不用降落。Solara无人机50米宽,可以承载32kg,速度达到104km/h,Titan表示通过特殊设备,其高空无人机最高可提供每秒高达1GB的网络接入服务。

  据称在收购之后,TitanAerospace将会与谷歌的两个项目进行合作,其中之一是通过高空氦气球提供互联网服务的ProjectLoon,除此以外,谷歌还计划斥资10亿美金,用卫星提供互联网覆盖。氦气球、无人机与卫星三管齐下,再加上在城市推进的有线光纤接入谷歌Fiber,可见谷歌对互联网入口的重视程度。

  不过,有线接入是在已有覆盖地区提供更优质的服务,而前三种无线接入方式主要解决的是覆盖问题。但相对而言,无人机技术可能会比氦气球更有优势,因为TitanAerospace的无人机采用太阳能提供动力,续航能力可长达一年,而氦气球的部署成本太高,维护难度也相对较高;此外,无人机的其飞行高度既高于商业奥门威尼斯人平台的海拔,又低于卫星的高度,使得它可以稳定提供1Gbps的高速接入。所以未来谷歌的无人机可能会在小范围内提供大容量服务,而卫星则用于保证低速率需求地区的覆盖。

  脸书为了下一个10亿的用户,用无人机覆盖偏远地区

  脸书成立了ConnectivityLab(连接实验室),其使命就是开发包括卫星、无人机在内的各自互联网连接技术。脸书已经以2000万美金收购另一家提供类似技术的无人机产商Ascenta。Ascenta的太阳能无人机一次上天可以在20km高空持续飞行,滞空时间长达1个月。脸书涉足无人机主要也是为了提供网络服务。为偏远地区居民提供可用的网络服务,以试图赢取了下一个10亿用户。

3、会飞的配送快递员

  无人机送货服务最著名的要数AMAZON的PrimeAir无人机物流计划,2013年底,AMAZON公布了一款叫PrimeAir的8翼无人机,能够运输一件五磅重的快递。亚马逊现在依然致力于购物领域,给与用户无穷的选择、最低的价格,以及未来将要实现的即时送达。现在,AMAZON的PrimeAir已经迭代进入第九代,可负重5磅货物,而这个重量覆盖了86%的品类,同时能够达到超过50英里/小时的速度飞行。已经正式向FAA申请更大范围的室外飞行测试。另外谷歌、UPS等也从2012-2013年就开始测试无人机送货。

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  图:无人机快递进展

  随着大疆等几千元高性能无人机的推出,无人机快递可以大大降低“最后十公里”的物流成本:

  能耗每单不到0.1元——以载重以2公斤计算,包裹10km范围内直接硬件成本(主要是能耗)不到0.1元,每单耗电10Ah,不到40Wh,耗电约0.03元;

  无人机摊销成本——以一个5000元的无人机测算,5年的运营寿命,加上每年20%的维护费,约6000元,4元/天,如果每个无人机每天完成10次任务,这就意味着每个包裹摊销成本0.4元;

  合计每单不到0.5元的成本,相比目前的人工物流成本有明显降低,因此从经济成本来看,无人机送货具备明显的经济效益。

  无人机物流最困难的是最后的货物投送阶段,仅知道目的地的GPS坐标是远远不够的。目前澳大利亚克林顿和格兰特的方法是在无人机上加装摄像头,并在用户的阳台上放一个大盒子,上有特定标识,无人机通过机器视觉识别并准确投递到用户的阳台上。

  此外,法规仍然是最大阻碍。近期美国联邦奥门威尼斯网址管理局(FAA)公布无人机管理的新法草案,

  在FAA提议的新规则中,要求无人机必须在操编辑视线内。主要是限制商业无人机用于摄影、勘察线路、搜救以及监控作物等,对于无人机物流服务不利。

  4、个人安全的空中守护者

  无人机已具备物流送货、监测信息、奥门威尼斯网址拍摄等各种功能,那么能够记录大家日常生活的无人机的诞生是否也指日可待了呢?或许在不久的将来就能够成为现实,位于奥门威尼斯人平台的AirMind企业开发出的“Mind4”四旋翼无人机被授予了“跟踪者无人机”的称号,因为它具有跟踪某一指定人物或目标并对其进行拍摄的功能。

  ‘Mind4’的设计理念是为了记录大家的生活,甚至是记录非人类生物。“Mind4”配备的摄像头能够覆盖到距离指定物体20米以外的地方。凭借其自动导航功能,“Mind4”跟踪选定目标时的最大高度可达20米,最远身后距离可达50米。而且还能通过手势对其进行控制。

  配备有内置摄像头的四旋翼无人机如今已经广泛普及,但大部分无人机仍需要对其进行远程遥控。基于GPS的追踪技术无法确保物体所处方位(即摄像头指向的位置)的精确性,原因在于民用GPS通常情况下都不精确。

  考虑到这些年来民用无人机产品的快速发展,像“Mind4”这类产品的诞生也许已经不足为奇了。未来更加成熟的可跟踪记录指定目标的无人机可对个人安全实现全面的监测和保护。试想一下:未来你的孩子上学或玩耍时,会有一支无人机舰队随时跟踪扫描危险,保护他的安全。



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