七個關鍵詞解讀無人機發(fā)展

□文/朱祥德

七個關鍵詞解讀無人機發(fā)展

□文/朱祥德

你以為無人機就是酷酷的大玩具，或者拉風的跟拍神器，那么肯定低估了它，無人機發(fā)展已有百年歷史，作為“空中機器人”將越來越融入我們的生活。如何理解無人機的產品和市場、又如何前瞻地預見這個行業(yè)，作者有著滿滿的情懷和干貨……

一：歷史

無人機的前世今生

無人機作為無人航空載具，走上人類的歷史的舞臺已過百年。1916年9月12日，第一架無線電操縱的無人駕駛飛機在美國試飛。但是對無人機的廣泛應用則是從20世紀50年代開始，并主要用作靶機，這種局面直到阿富汗戰(zhàn)爭才徹底結束。

上世紀中后期，隨著戰(zhàn)爭的需要和技術的進步, 無人機上安裝了光學、紅外攝像設備,以及角雷達反射器、通信偵察接收機和干擾發(fā)射機等, 從而產生了具有情報偵察、雷達誘餌和電子對抗等功能的無人機。越南戰(zhàn)爭后，新一代無人偵察機向實時化偵查進化。不過受制于當時的技術能力，大部分研制計劃受挫，只有美國的R Q-2“先鋒”無人機成為佼佼者，并在海灣戰(zhàn)爭中大放異彩。特別是無人機在海灣戰(zhàn)爭中充分體現(xiàn)了在戰(zhàn)場監(jiān)視和情報搜集方面的能力，使得各國重新重視起用無人機技術。優(yōu)異的小型化偵察攝像機、高性能計算機、大規(guī)模集成電路、衛(wèi)星通信、GPS 導航等極大地促進了無人機技術的發(fā)展。衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈路出現(xiàn)后，誕生了新一代大型遠程無人機，著名的R Q-1“捕食者”無人機服役。

圖1：左為“先鋒” ，右為“捕食者”

圖2 ：左為“全球鷹”，右為“死神”

朱祥德AOSSCI首席信息官

之后，美軍繼續(xù)強化無人機的攻擊力。2003年RQ-4“全球鷹”服役，而RQ-1“捕食者”無人機被美軍加裝了“地獄火”導彈、激光制導炸彈等武器，成為MQ-1無人攻擊機。2006年，一種體積更大、性能更先進的無人攻擊機MQ-9“死神”問世，讓美軍擁有了更強大的打擊力量。

以往認為，美國占據(jù)著世界軍用無人機發(fā)展的制高點，并引領世界無人機的發(fā)展方向。以色列起步較早，并在戰(zhàn)術無人機、長航時無人機方面具有特色和優(yōu)勢；歐洲各國奮起直追；中國作為后起之秀成長迅速。但是近些年隨著無人機向無人機系統(tǒng)方向快速發(fā)展，中國已躋身無人機系統(tǒng)強國之列，并涌現(xiàn)了一系列性能優(yōu)異的機型，受到國際買家的青睞。全球防務市場，以“翼龍”為代表的由中國自主研制的先進的軍民兩用無人機成為歐美同量級產品中最大的挑戰(zhàn)者。

除了軍用領域，民用領域同樣也是風起云涌。在一月結束的第50屆美國“CES”展會上，無人機與無人駕駛、VR等技術成果構成了今年CES的主要看點。其中，超過九成的無人機企業(yè)來自中國深圳。據(jù)中國海關統(tǒng)計，截止到2015年末，中國約有400家無人機制造商，供應全球70%的無人機需求市場。此外，海關數(shù)據(jù)還顯示，2014年至2016年11月底我國（不包括港澳臺地區(qū)）出口的HS 85258039類商品呈現(xiàn)良好的線性增長勢頭。截止到2016年11月底，該類商品出口金額達到5億多美元，較2015年全年出口金額上漲43%。此外，大疆創(chuàng)新副總裁徐華濱近期接受澎湃新聞采訪時透露，大疆創(chuàng)新2016年銷售額將達到100億元，大疆80%的銷量來自于海外。

但是，隨著消費級無人機市場快速接近飽和，市場格局已定，企業(yè)級消費市場及具備基礎防務能力的軍民兩用無人機系統(tǒng)正在快速催生無人機的新市場。

圖3 ：“翼龍”無人機

美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）預計，與2016年的250萬架相比，2020年的無人機銷量將飆升至700萬架，其中工業(yè)級無人機的銷量會增長三倍以上，從60萬架提高到270萬架，并且工業(yè)級無人機市場將在2017年出現(xiàn)重大轉機。對此，華爾街持有相同觀點。2016年，高盛出版了多期無人機研究報告，在持續(xù)看好無人機市場的增長背后，特別看好商用/政府市場的價值。高盛認為，正如之前的互聯(lián)網(wǎng)和GPS技術一樣，無人機正在不斷變化，甚至超越它們的軍事起源，成為強大的商業(yè)工具，并預測，到2020年，無人機市場將有機會達到1000億美元，其中，無人機市場最快的增長機會來自企業(yè)和民間政府，工業(yè)級無人機的需求量將大幅攀升，并在建筑、農業(yè)、保險索賠、石油管道巡線、警務、消防、空氣檢測等領域發(fā)揮重要作用。

關鍵詞二：創(chuàng)業(yè)

2015年無人機迎來創(chuàng)業(yè)潮

“眼看他起朱樓，眼看他宴賓客，眼看他樓塌了”，用這句話來形容此前的無人機創(chuàng)業(yè)潮再合適不過。

2014年9月，國內無人機制造商極飛完成2000萬美元A輪融資。

2014年12月，成立僅8個月的億航完成了來自GGV資本的1000萬美元A輪融資。

2015年1月，雷柏科技5000萬元注資零度智控并設立合資新公司深圳零度。

2015年2月，北美無人機廠商3D R obotics獲得了高通風險領投的5000萬美元融資。

2015年3月，深圳艾特無人機宣稱估值已達20億元，獲IDG、高盛、摩根士丹利、賽伯樂的投資。

2015年5月，大疆獲得Accel 7500萬美元融資，在此之前大疆的估值已達100億美元。

2015年5月，工業(yè)級無人機制造商北方天途完成了3000萬元首發(fā)融資，PR E-A輪估值3億元人民幣。

2015年8月，億航再次融資4200萬美元。

……

據(jù)全球著名的風投研究機構CB Insight統(tǒng)計，2015年全球無人機初創(chuàng)公司融資規(guī)模、融資數(shù)量都創(chuàng)造了歷史新高。該年全球無人機創(chuàng)投領域共計產生了 74 筆投融資行為，是 2014年的 1.11 倍；創(chuàng)業(yè)公司共計獲得了 4.5 億美元融資，是 2014年的 3 倍。其中，2015年第三季度融資規(guī)模為 1.4 億美元，達到新高；2015年第四季度共計完成22 筆投資，也創(chuàng)造了歷史。其中，獲得大額融資的公司數(shù)量也在明顯增多，共有11筆超過1000萬美元的融資，包括大疆獲得7500萬美元B輪融資，Y uneec獲得6000萬美元融資，3DR獲得5000萬美元C輪融資。而此前的三年僅有8筆超過1000萬美元的融資。此外，天使期、種子期的創(chuàng)業(yè)公司也超過了一半。由此，CB Insight曾樂觀估計，隨著2016年無人機行業(yè)應用進一步被重視，這些公司中很可能會有不少獲得新一輪融資。

然而，幾個月后的2016年CES現(xiàn)場，無人機同質化的問題開始受到詬病。而經過一年的發(fā)展，消費級無人機非但沒有繼續(xù)獲得融資，反而出現(xiàn)投資機構撤資、減員、倒閉潮等問題。對此一些媒體用“中國的無人機企業(yè)得了怪病”來形容這一現(xiàn)象。那中國無人機企業(yè)的病根在哪里？

一些行業(yè)的觀察者提出“戰(zhàn)略錯誤”論。認為不少無人機領域的初創(chuàng)公司犯了戰(zhàn)略錯誤。以3DR為例，硅谷在總結3DR敗走麥城的原因時著重提到兩點。一是3DR遭遇的重挫讓硅谷意識到，以軟件為中心的硅谷傳統(tǒng)公司，已經很難與中國擁有強大垂直整合能力的制造商相抗衡；二是3DR失控的供應鏈管理，無法有效地設計產能，導致積壓了太多的商品。其中第二點是典型的戰(zhàn)略錯誤。中國的無人機初創(chuàng)公司則犯了另一些戰(zhàn)略錯誤。2016年，無人機技術在向小型化、輕量化的發(fā)展過程中，中國的一些無人機企業(yè)一味地追求小型化、輕量化，致使生產的產品無法滿足消費者最基本的需求。此外，也有少數(shù)觀察者提出了內斗、內耗的問題。然而，上述錯誤仍然屬于問題的現(xiàn)象。究其本質，則是“技術”的普及。

事實表明，中國的消費級無人機創(chuàng)業(yè)潮是一次受益于開源創(chuàng)新的典型例證。2007年，3DR的創(chuàng)始人Chris Anderson創(chuàng)辦了DIY無人機社區(qū)（DIY Drones），并推出了開源飛控產品APM（Ardu PilotMega）。而此前后，正是中國第一批消費級無人機企業(yè)創(chuàng)辦的時間，如大疆創(chuàng)新、零度智控、極飛等。

2014年，開源無人機飛控取得了進一步突破式的進展，除了PIX Hawk的推出外，DroneCode在這一年發(fā)布。DroneCode是由Linux Foundation聯(lián)合12家技術公司于2014年推出的開源項目，這個新項目的推出，相當于建立了一個聊天群，把各個領域開發(fā)的資源都上傳到了群文件。不僅為無人機系統(tǒng)和工具開發(fā)者提供了公共資源，還起到了一個共同溝通和管理的作用。截止到2014年底，全球已經有1200多位開發(fā)者在為DroneCode項目工作，并有170000用戶下載使用DroneCode的開源代碼。

回過頭，聚焦2015年無人機創(chuàng)業(yè)潮。這些興起的中國創(chuàng)業(yè)公司，它們中的絕大部分主要是通過在海外的開源平臺上購買APM、PIX Hawk等開源項目獲取飛控技術，甚至購買整套解決方案。這種類似智能硬件的生產方式，雖然有助于初創(chuàng)的無人機企業(yè)快速形成產品，豐富產能，但是對整個產業(yè)的長遠發(fā)展不利，特別是對不具有二次研發(fā)能力的中小無人機企業(yè)百害無一益。

當然，2015年無人機創(chuàng)業(yè)潮對產業(yè)發(fā)展更多起到的還是推動作用。中國的消費級無人機產業(yè)不斷孕育新技術；那些具備一些設計、研發(fā)能力的無人機企業(yè)在大浪淘沙般的進程中，不僅進一步鞏固了市場地位，而且其技術方案也得以進一步優(yōu)化；而一些企業(yè)通過采用先進的“精益生產”方式，發(fā)揮產業(yè)集群的優(yōu)勢，在供應鏈上形成了強大垂直整合能力，全面碾壓歐美的科技型創(chuàng)業(yè)公司，為中國現(xiàn)代制造業(yè)樹起了金字招牌。此外，創(chuàng)業(yè)潮引發(fā)的內部競爭加劇，客觀地加強了中國無人機產業(yè)對市場的判斷力和信息優(yōu)勢。以大疆創(chuàng)新為例，大疆精靈4、精靈4Pro使用了非常新的技術，包括雙目測距、全方位避障等，這些關鍵性技術的提前研發(fā)是中國無人機產業(yè)集群效應的顯證。

圖4 ：大疆精靈4

關鍵詞三：開源

中國推進無人系統(tǒng)的開源的意義

如上所述，2015年無人機創(chuàng)業(yè)潮是一次受益于開源的典型例證。在這個過程中，中國大量的中小無人機企業(yè)在海外的開源平臺上購買了大量來自海外的開源項目。這些項目雖然幫助中國公司快速形成了產能，但是同時又限制了中國公司的原創(chuàng)性技術發(fā)展；甚至，這種簡單的拿來主義會對中國公司長遠發(fā)展產生不利影響，包括無人系統(tǒng)的技術安全和人才培育儲備。應當說，開源，不僅僅是一種創(chuàng)新模式，還是一種創(chuàng)新理念、創(chuàng)新文化和創(chuàng)新生態(tài)。只有當技術和應用激烈碰撞，達到一定融合程度時，才會誕生出引人入勝的模式創(chuàng)新點，而掌握先機的人會在此遙遙領先。同時，開源資源本身和石油、稀土一樣都是不可再生資源。

今天，越來越多的人看到了開源的創(chuàng)新內涵。目前全球排名前10位的IT企業(yè)開發(fā)新產品或新服務時，高達80%的軟件創(chuàng)新模塊來自于外部開源軟件，內部開發(fā)的自創(chuàng)成果只占20%。但是，開源還有另一個更為重要的內涵，即只有當成為“第一個吃螃蟹的人”之后，所有的開源社區(qū)或者開源的人才才會聚集在這個解決方案旗下，就像谷歌的開源一樣。從另外一個角度看，在開源社區(qū)的競爭其實比在單一技術細節(jié)上的競爭更為激烈，因為基本上不允許第二名的存在。換句話說，你必須是某一個方案或構架的第一人，你才有權力去做這件事。但同時，你的地位在短期之內也難以被撼動。中小企業(yè)，甚至主要競品都需被迫依附。

當前，無人機系統(tǒng)技術作為人工智能、機器人、大數(shù)據(jù)等單體高技術的重要平臺性技術，正在牽引各種新興高技術匯集，并最終發(fā)展成為徹底改變世界的“海／陸／空／天”無人系統(tǒng)技術。我國科技力量在無人機系統(tǒng)技術領域和世界并肩出發(fā)，有望通過建立世界領先的無人機系統(tǒng)開源平臺獲得這場科技創(chuàng)新競賽的勝利，形成以我國技術解決方案為核心的世界最領先的開源無人機系統(tǒng)基礎構架，并最終發(fā)展成為智能機器人和所有無人系統(tǒng)的開源創(chuàng)新基石。

但是，從目前的形勢來看，開源創(chuàng)新領域已出現(xiàn)了由美國占有完全主動地位的傾向，而對于集聚未來軟硬件核心高技術的無人機技術領域，美國已展現(xiàn)出對相關開源創(chuàng)新項目的密切關注和開源創(chuàng)新主導地位的強力把控，面對這種動向，我國亟須保有對未來無人機技術開源創(chuàng)新的領導力和規(guī)則制定能力。

3DR的創(chuàng)始人安德森在接受中國媒體采訪時曾表示：“從開源社區(qū)到企業(yè)級服務的戰(zhàn)略布局在美國由來已久。從早期在Hadoop開源社區(qū)上成長起來的Cloudera和Hontonworks, 到大熱的Spark開源技術后的企業(yè)級服務公司Databricks，以及風靡全球開發(fā)者的Docker，都遵循了這樣發(fā)展的路線。開源的本質是自底向上獲取開發(fā)者和企業(yè)級客戶，從而大大降低了教育市場和獲取用戶的成本?！蓖瑫r，開源意味著控制。特別是一旦其他廠商采用了開源的源代碼，研發(fā)開源代碼的廠商便能對采用開源代碼的廠商進行控制。而這也可以用來解釋發(fā)生在Dronecode上一些糟糕的事情。

2016年8月，全球最活躍的開源飛控項目ArduPilot負責人Philip R owse宣布脫離Dronecode。據(jù)了解，事件的導火索是Dronecode方面發(fā)布了一封內部公開信，想要每半年做一個發(fā)行版提供給組織成員（外媒資料說是要以PX 4飛控代碼為基礎開發(fā)發(fā)行版平臺，有利于其他廠商可以更方便地跟進協(xié)作，但這對于ArduPilot來說，研發(fā)成本有些高，而且意義不大。但隱藏在官方說法背后的原因則是“開源精神”和“商業(yè)利益”的激烈沖突。實際上，ArduPilot項目脫離 Dronecode 組織的背后，開發(fā)者譴責Dronecode被行業(yè)巨頭把持，完全不顧開源社區(qū)。Dronecode給予了它的白金會員(英特爾、高通和3DR)特殊的權力，讓它們能對Dronecode的未來施加不同尋常的控制。這意味著少數(shù)成員的商業(yè)利益優(yōu)先于其余成員和社區(qū)的利益，特別是他們還在技術指導委員會移除了其它的最高級開源項目，只留下自己的提名人，并通過了一個決議要求所有項目交出商標、賬號和域名的控制，以此來強化對全球無人機關鍵技術的控制。

此外，開源工程自身還能聚攏尖端人才。3DR的技術合伙人Jordi Muno正是安德森在其創(chuàng)辦的DIY Drones社區(qū)時發(fā)現(xiàn)的技術人才。之后，也正是Jordi Muno幫助安德森創(chuàng)辦了3DR。而由3DR提出的一系列技術變革，幾乎影響了整個消費級無人機的技術發(fā)展。

所以，今天中國另起爐灶，推動無人系統(tǒng)開源創(chuàng)新已不僅僅是簡單的軟實力象征意義。更重要的是，只有通過這樣的競爭，贏取優(yōu)勢地位，我國的無人機產業(yè)才可以更有效地去爭奪開源領域不可再生資源、倒逼對手公開閉源創(chuàng)新成果、獲取開源創(chuàng)新規(guī)則制定能力。

誠然，我們在消費級無人機開源創(chuàng)新中慢了一步，但是在工業(yè)級無人系統(tǒng)的開源創(chuàng)新中，特別是當無人機技術、理念在未來3~5年內勢必取得重大突破的趨勢下，中國擁有彎道超車的實力。

關鍵詞四：新能源

電動或新能源取代油動的趨勢

盡管現(xiàn)在大型的專業(yè)無人機依然主要采用油動，但是這并不妨礙我們看到電動作為無人機動力的發(fā)展和未來。著眼技術發(fā)展趨勢，工業(yè)級無人機的動力模式最可能的是將沿著油動→油、電混合→電動的趨勢發(fā)展。就像2006年諾貝爾物理學獎是巨磁電阻效應，自此之后，硬盤容量就變大了。今天的電池技術正在獲得日新月異的發(fā)展，所以大能量密度電池也將在市場和科技的驅動下成為可能。屆時，底層技術的創(chuàng)新增長必然會帶動整個無人機系統(tǒng)平臺技術的進步和發(fā)展。此外，電動和油動相比，電動方案很好地解決了燃油驅動技術固有的一些缺點。

首先，發(fā)動機的調試和保養(yǎng)。由于內燃機的工作特點，發(fā)動機包含了供油、潤滑、冷卻等功能需求，相比于只需要電纜連接的電動機，維護保養(yǎng)十分繁復。其次，發(fā)動機的振動問題。活塞式發(fā)動機最難避免的就是振動問題，而機械振動對機體、載荷和設備增加了更多的環(huán)境適應性要求。最后，燃料。雖然目前大家對鋰電池的安全性仍存在著正反兩種觀點，但是相比于易燃易爆的化石燃料，電池供電的安全性具有突出優(yōu)勢。當然，在一些特殊場景中，燃油動力的野外補給能力依然強于電池動力。

此外，電動方案對比油動方案，還在便攜性、安全性、經濟性上有顯著的提升，而且采用電動方案更利于垂直起降轉水平飛技術的發(fā)展和普及。

首先，便捷性。固態(tài)的電池固然要比液態(tài)燃油更方便攜帶，而且裝上電池，開機即飛，如果沒有電就可以進行快充，省去了調試的麻煩。

其次，可靠性。純電動的動力方式運動部件少、無油液管路，因此可靠性高于燃油動力。

再次，經濟型。任何設計都要涉及到成本問題。考慮到無人機的全壽命周期成本，燃油動力的運營成本和維護成本相對于純電動是非常高的。這跟Tesla和普通轎車的維護有相似之處。普通轎車的保養(yǎng)需要定期到4S店去維護，但是Tesla則要省事很多。

關鍵詞五：融合

具備垂直起降的融合飛行器方案更受歡迎

翻看近年的項目資料，無論是DAR PA主導的無人機重點項目，還是美軍在硅谷的創(chuàng)新單元DIUx、科技巨頭谷歌的創(chuàng)新部門X的物流無人機項目，垂直起降飛行器（VTOL）始終是重點探索的領域。其中旋翼-固定翼融合飛行器的研制是重點中的重點。僅DAR PA主導的重要無人機項目中，超過1/3的項目與此有關。

眾所周知，多旋翼無人機和固定翼無人機是兩類相當成熟的飛行器門類。但是這兩類方案的優(yōu)點和問題也都很明顯。

固定翼無人機的升力來自于機翼在高速前飛過程中產生的上下表面壓差，前飛的動力則來自于螺旋槳或者渦輪發(fā)動機產生的推力。如果我們常見的客機和運輸機，采用這樣的飛行方式動力能耗小、效率高、速度快，飛行半徑大，運載能力大等。所以固定翼無人機在巡線和公路的監(jiān)控等這類要求航程和航時長的任務中成為了首選。但是，固定翼無人機相對于消費級的旋翼無人機來說更加專業(yè)化，而且目前還不算普及，操作也具有一定的難度。特別是對于起飛和降落的環(huán)境有一定的要求，不能實現(xiàn)復雜環(huán)境中的垂直起降與懸停，阻礙了用戶靈活使用該類無人機。

多旋翼很好地解決了固定翼飛機無法在復雜環(huán)境下垂直起降與懸停，并具備體積小、重量輕；飛行高度低，具有很強的機動性；結構簡單，成本低，拆卸方便，且易于維護；飛行操作控制相對比較簡單的優(yōu)點，但同時它的缺點也不少，比如飛行能耗大，飛行效率低，造成飛行半徑小，從而續(xù)航時間短，不能長時間執(zhí)行任務；飛行速度低，無法執(zhí)行快速長距離或者快速掃掠較大面積的勘查任務。

旋翼—固定翼融合飛行器在設計理念上進一步改進了固定翼的設計，在傳統(tǒng)固定翼飛行器的設計上加入了旋翼飛行器的設計，從而使其能夠兼顧旋翼和固定翼的優(yōu)點，既能實現(xiàn)垂直起降，又能將機動性提升至最高。但是相應的對控制、對材料、對結構的要求就更高。以尾座式垂直起降飛行器為例，這個概念由德國航空學家在二戰(zhàn)時提出，并與飛翼式隱形噴氣轟炸機、V2導彈視為納粹的末日科技。但是直到近年，能源、材料、結構等學科的發(fā)展，這項技術才逐步成熟。

目前，包括波音、西科爾斯基、洛克希德·馬丁公司、德國萊茵金屬、瑞士無人機公司都在固定翼-旋翼融合、混合動力方面做出了不少有益嘗試。傲勢科技的重點也是放在了此類飛行器的設計研發(fā)上。值得一提的，盡管谷歌是最早將純電尾座式垂直起降智能飛行器帶入歷史舞臺，但是傲勢科技卻比谷歌更先一步掌握垂直起降轉高效率水平飛的技術。而隨著2017年TER N等項目的相繼試飛，融合飛行器的技術發(fā)展還將繼續(xù)向前推進，并有望在工業(yè)級無人機市場獲得快速推廣。

關鍵詞六：輕量小型

無人機的輕量化、微小型化

2016年，美國防部在無人機領域重點發(fā)布了《2016—2036年小型無人機系統(tǒng)飛行計劃》。該計劃提出，小型無人機系統(tǒng)已證明其在戰(zhàn)場上的價值，它可以為戰(zhàn)術地面單元提供可以采取行動的實時信息。它們?yōu)橹笓]官和作戰(zhàn)人員提供態(tài)勢感知，避免造成人員傷亡，這是空地戰(zhàn)方面的巨大技術進步。當前的小型無人機系統(tǒng)為地面部隊提供了一種便捷易用的偵察、監(jiān)視和目標捕獲能力。常規(guī)作戰(zhàn)和特種作戰(zhàn)部隊、安全部隊、戰(zhàn)斗照相大隊和空軍特別調查局都使用小型無人機系統(tǒng)，提供點、路線和環(huán)境偵察、目標捕獲和發(fā)展、戰(zhàn)損評估以及其他創(chuàng)新應用。此外，信號情報有效載荷的小型化使情報采集能力呈指數(shù)增長，進一步提高了小型無人機系統(tǒng)在戰(zhàn)斗環(huán)境中的應用。

此外，隨著尺寸、重量和功耗以及有效載荷冷卻（SWaP-C）和速度、范圍和持久性（SR aP）技術的進步，利用小型無人機系統(tǒng)可擴展或增強當前和未來的作戰(zhàn)概念。小型無人機系統(tǒng)將通過“改變游戲規(guī)則”的概念來增強或重新定義空中力量的利用，包括蜂群、編隊、“忠實僚機”以及誘餌。

總的來看，無人機小型化的趨勢在未來幾年將會持續(xù)增強。與大型無人機和其他航空器相比，小型無人機系統(tǒng)成本低且生命周期長，有望替代中等飛行高度的飛行器。特別是在實際作戰(zhàn)中，小型無人機系統(tǒng)還呈現(xiàn)出實用性和作戰(zhàn)靈活性等重要特征。

關鍵詞七：研發(fā)

傲勢科技的小目標：讓中國的中小無人機企業(yè)初步具備設計研發(fā)能力

過去的幾年間，中國的中小無人機企業(yè)一直很難走出海外的技術框架，并且現(xiàn)實中大部分企業(yè)也缺乏無人機系統(tǒng)的設計研發(fā)能力，最終導致同質化嚴重，產品無法滿足消費者或客戶的基本需求。但是隨著全社會重塑制造業(yè)，以及數(shù)字化研發(fā)技術的運用，中國的中小無人機將初步具備設計研發(fā)能力，由此中國的無人機產業(yè)也將步入成熟，并形成一批具有市場影響力的無人機品牌。

無人機研發(fā)涉及氣動、結構、控制、電氣等多個專業(yè)，每個專業(yè)都有一系列嚴格的設計參數(shù)要求，同時對環(huán)境具有很強的敏感性。以氣動專業(yè)為例，飛行器受到的氣動力不光與飛行器外形、表面粗糙度有關，而且受到飛行器所處的空氣溫度、濕度、密度等環(huán)境因素密切影響，也就導致了同一個飛行器在不同的環(huán)境下表現(xiàn)的性能會有一定的差異。因此，在飛行器研發(fā)過程中需要緊密結合用戶需求，并綜合考慮不同專業(yè)、不同環(huán)境因素影響，進行反復“權衡”，迭代獲得針對用戶需求的綜合最優(yōu)產品。例如，某一個飛行器設計方案在低海拔飛行的性能表現(xiàn)最優(yōu)，但海拔突然增加了一到兩千米后性能會突然大幅下降，這就是典型的飛行器對高度的魯棒性不太好。此時設計人員就需要同用戶緊密溝通，明確用戶的飛行狀態(tài)，進行不同飛行高度的權衡，保證在用戶飛行范圍內性能的綜合最優(yōu)。

可以說“權衡”是飛行器研發(fā)過程中的主題，涉及到研發(fā)團隊內不同學科的權衡，企業(yè)內研發(fā)、生產及維護之間的權衡，企業(yè)與供應鏈之間的權衡。這些權衡都是為整個產品生命周期的效率和質量服務，并最終轉化成為最終用戶的使用價值。在這些權衡中，數(shù)字化研發(fā)技術起了非常重要的作用。傲勢科技的工程師們使用了大量的CAX工具，對飛行器的氣動、結構、控制的多學科性能進行不停的計算、優(yōu)化。

以X-Hawk為例，設計初期，總體提出需求后，工程師可以在數(shù)字化研發(fā)平臺下進行快速建模及選型。進入詳細設計階段，數(shù)字化研發(fā)平臺上搭載的計算流體力學工具可以幫助工程師快速高效地在計算機上模擬出風動實驗的環(huán)境，幫助設計人員進行氣動性能的驗證。在X-Hawk的研發(fā)過程中，一般的部件或部件間的詳細分析結果用時都是以小時計，大大壓縮了整個的研發(fā)周期，并且讓多型號無人系統(tǒng)研發(fā)成為可能。

此外，數(shù)字化研發(fā)平臺也是X-Hawk變矩螺旋槳、控制等學科實現(xiàn)技術創(chuàng)新的“幫手”。造成尾座式飛行器曲折歷史發(fā)展的重要原因是這種飛行器幾乎不能被穩(wěn)定控制。換到高度自主的無人機系統(tǒng)身上，則意味著給匹配該型號的“控制方程”出了一道超級難題，它需要“吃掉”更多的有效參數(shù)。數(shù)字化研發(fā)平臺在驗證階段的另一項工作就是為“控制方程”提供這些參數(shù)，比如X-Hawk垂直起降轉水平飛的過程中，滑流對舵效的影響等。這些參數(shù)可以幫助控制專業(yè)人員在計算機中進行反復的飛行驗證，并實現(xiàn)對尾座式無人機的完美控制。

不過，傲勢科技的工程師認為數(shù)字化研發(fā)技術不應是關在公司大門里的獨門秘笈，它應該去幫助更多的中小無人機企業(yè)去完成工業(yè)設計研發(fā)，使他們初步具備設計研發(fā)能力，而不再受制于海外的方案設計。也唯有此，中國的無人機產業(yè)才能突破產業(yè)的天花板，并順勢按照“中國制造2025”的要求重塑產業(yè)鏈。

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