從工業(yè)設(shè)計(jì)的視角淺析低空經(jīng)濟(jì)對無人機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的思考

本文旨在借助工業(yè)設(shè)計(jì)方法論，通過人、產(chǎn)品、環(huán)境之間的關(guān)系，剖析低空經(jīng)濟(jì)中各要素對無人機(jī)研發(fā)的影響，以期啟迪行業(yè)參與者，探索更適合自身特色的產(chǎn)品研發(fā)新路徑。

近年來，國家提出了以無人機(jī)技術(shù)發(fā)展為主導(dǎo)的低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策思路，各地政府和企業(yè)也在積極嘗試和推出各類以無人機(jī)作為主要運(yùn)輸工具手段的解決方案。經(jīng)過幾年的發(fā)展，雖然在某些細(xì)分領(lǐng)域有了較大的突破，但在更多的領(lǐng)域存在著投入成本大，建設(shè)周期長，社會經(jīng)濟(jì)效益帶動(dòng)不明顯的情況，制約了地方政府和企業(yè)持續(xù)投入的積極性。本文嘗試以工業(yè)設(shè)計(jì)思路，從人、產(chǎn)品和環(huán)境的各因素及之間的相互作用的視角，系統(tǒng)思考低空經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展中影響無人機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的因素，希望為后續(xù)的無人機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供有益參考。

低空經(jīng)濟(jì)概述

低空經(jīng)濟(jì)的定義和內(nèi)涵

低空經(jīng)濟(jì)是以低空空域?yàn)橹饕顒?dòng)空間，以有人和無人駕駛航空器為載體，以載人、載貨及其他作業(yè)等多場景低空飛行活動(dòng)為牽引，帶動(dòng)第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，具備產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動(dòng)性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣和發(fā)展空間大的特征。

在國家和地方政策開放的低空空域內(nèi)，通過使用有人或無人機(jī)，從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)，包括且不限于娛樂、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及醫(yī)療衛(wèi)生、搶險(xiǎn)救災(zāi)、氣象探測、海洋監(jiān)測等方面的飛行活動(dòng)，帶動(dòng)并打造包括航空器制造、航空電子儀表制造、航空材料研究、機(jī)場運(yùn)營等一系列配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為一個(gè)地方的區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供了充滿想象力的空間。

發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的必要性

從現(xiàn)實(shí)意義上說，低空經(jīng)濟(jì)就是傳統(tǒng)地面經(jīng)濟(jì)的三維空間拓展，需要在空中依托現(xiàn)代航空技術(shù)重新構(gòu)筑類似地面交通體系的高速通道。完善的無人機(jī)產(chǎn)業(yè)，將會像新能源智能車輛一樣應(yīng)用于各行各業(yè)，成為國家新的支柱型產(chǎn)業(yè)。

俗話說“要想富，先修路”。那么，中國道路交通整體分布情況又是怎樣的情況呢？中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展四十幾年，由于交通、氣候、政策等原因造成的區(qū)域人口和生產(chǎn)、生活狀況沿胡煥庸線分布，呈現(xiàn)出明顯的東西差異。其中，中國大部分的人口集中生活在國土面積相對較小的東部發(fā)達(dá)地區(qū)。這些地區(qū)占國順豐快遞公司采購的基于運(yùn)5改裝的貨運(yùn)無人機(jī)。

土面積可能不到三分之一，但基礎(chǔ)交通設(shè)施的完善，大大提高了物流運(yùn)輸效率，支撐了東部經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。而廣袤的中國西部地區(qū)及南部海島區(qū)域，人口較少，還具備大量的能源、礦產(chǎn)資源、和重要的國防安全設(shè)施。但由于西部地區(qū)地廣人稀，地理氣候條件復(fù)雜，造成物流不便，生活困難，亟需通過現(xiàn)代技術(shù)手段，加強(qiáng)交通物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

影響低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素

社會發(fā)展現(xiàn)狀對低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響

通過無人機(jī)手段構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)高速公路面臨多重社會制約。低空經(jīng)濟(jì)專家指出，影響低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展“需求是根本、空域是關(guān)鍵、政策是保障、技術(shù)是支撐、安全是底線。\"

需求是根本：經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)人員密集，對商品流動(dòng)需求頻次高，配送時(shí)效性強(qiáng)。這些是現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)明顯的需求特點(diǎn)；但在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)由于各類交通運(yùn)輸基礎(chǔ)建設(shè)短缺，傳統(tǒng)物流手段難以滿足，尤其是對于處于偏遠(yuǎn)地區(qū)的能源、廠礦企業(yè)、居民聚居區(qū)、基地哨卡等，以低空無人機(jī)為運(yùn)輸工具將可能改善基本物流條件，大大提高該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活力。

空域是關(guān)鍵：目前我國空域管理制度嚴(yán)格，申請航路手續(xù)比較繁瑣，對航線航路的大規(guī)模運(yùn)營帶來一些困擾。未來需要借助國家推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)建設(shè)政策，逐步改善航線審批流程，借用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，提高航路運(yùn)營效率，才能促進(jìn)無人機(jī)運(yùn)載能力的提高及大規(guī)模應(yīng)用。

政策是保障：沒有規(guī)矩不成方圓，在國家和地方政策的引導(dǎo)和保障下，無人機(jī)運(yùn)輸行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)才能健康發(fā)展。無人機(jī)設(shè)計(jì)制造企業(yè)依據(jù)當(dāng)?shù)卣褪袌鲂枨鬄閷?dǎo)向引導(dǎo)企業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，以市場經(jīng)濟(jì)的手段推動(dòng)當(dāng)?shù)匦枨蟮陌l(fā)展，從而帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展將是必然。

技術(shù)是支撐：低空空域，一般是指真高1000米以下空域，未來有可能放開到3000米以下空域。當(dāng)無人機(jī)以百萬以上級數(shù)量規(guī)模進(jìn)入空域，如果完全依靠傳統(tǒng)的地面引導(dǎo)或飛行員目視避讓交通沖突的空域與空管模式，必然無法支撐整個(gè)體系正常運(yùn)作。所以，進(jìn)一步擴(kuò)展目前已較為成熟的無人機(jī)云管理平臺的功能，將大大提高管理能力和運(yùn)營效率，提高安全管控能力，降低運(yùn)營成本。

安全是底線：經(jīng)濟(jì)活動(dòng)健康發(fā)展的底線是安全。沒有安全這個(gè)前提，風(fēng)險(xiǎn)和損失將是必然。如何利用好政策和技術(shù)手段，保障空防安全和公共人身安全，是發(fā)展壯大低空經(jīng)濟(jì)的底線條件。

“人”文環(huán)境對于低空無人機(jī)的影響

低空無人機(jī)作為運(yùn)輸工具，對一個(gè)區(qū)域內(nèi)相關(guān)“人”的影響因素較多。在設(shè)計(jì)開發(fā)前，應(yīng)當(dāng)深入了解當(dāng)?shù)厝宋?、社會等情況。低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將惠及當(dāng)?shù)氐木用瘢渖钚枨蠹爸饕a(chǎn)業(yè)物料、民俗、經(jīng)濟(jì)社會活動(dòng)的內(nèi)容，以及低空運(yùn)輸?shù)呢浳?、包裝形式、裝卸方式、裝卸工具等方面需求，以及設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營、管理、金融等需求，都會影響產(chǎn)品的最終形態(tài)。

區(qū)域自然環(huán)境對無人機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的影響

中國疆域廣闊，地形地貌多種多樣，氣候環(huán)境千差萬別。這些不同的應(yīng)用環(huán)境對無人機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，提出了不

同的要求：

（1）無人機(jī)在城市和鄉(xiāng)村面臨不同的挑戰(zhàn)。城市人口密集，高層建筑多，低空空域管理復(fù)雜，安全性要求更高。對無人機(jī)的垂直起降能力、靈活自主避障能力、自動(dòng)化路徑規(guī)劃能力、安全監(jiān)管能力要求更高。同時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，傳統(tǒng)配送手段較多，無人機(jī)企業(yè)的市場競爭也尤為激烈。相比之下，鄉(xiāng)村人口分布相對分散，低空環(huán)境相對簡單，對無人機(jī)飛行和起降要求相對較低。但對無人機(jī)的負(fù)載能力和野外環(huán)境下的基地保障能力要求相對要高。鄉(xiāng)村地區(qū)物流配送時(shí)效性的改善需求也更高，特別在偏遠(yuǎn)地區(qū)，大型能源、化工企業(yè)、部隊(duì)駐地，對航空物流基礎(chǔ)設(shè)施的改善要求更高。

（2）復(fù)雜地理環(huán)境和氣候環(huán)境也對航空物流有較大影響。高原、荒漠、山地、海島等地形帶來的特殊氣候環(huán)境，對低空運(yùn)輸飛行提出了很多挑戰(zhàn)。

基礎(chǔ)設(shè)施限制：這些地區(qū)往往人口稀少，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有限，導(dǎo)致航空基礎(chǔ)設(shè)施，如機(jī)場和跑道，建設(shè)和維護(hù)成本高昂，也直接限制了航空物流的可達(dá)性和頻率。

天氣條件惡劣：極端的天氣條件，如高低溫、沙塵暴、臺風(fēng)等，對飛機(jī)的廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）是發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)支撐。

2024年12月，舟山實(shí)現(xiàn)全國首例無人機(jī)全流程夜航海島物流配送。

起降和飛行安全構(gòu)成威脅。

導(dǎo)航和飛行支持不足：在廣闊的無人地區(qū)，導(dǎo)航和飛行支持設(shè)施匱乏，給飛行安全和航線規(guī)劃帶來挑戰(zhàn)。

貨物類型限制：由于環(huán)境條件限制，偏僻地區(qū)的航空物流可能更側(cè)重于高價(jià)值、低重量的貨物，如電子設(shè)備、醫(yī)療用品等，而對大宗貨物運(yùn)輸?shù)奈^低。

運(yùn)營成本增加：由于上述諸多挑戰(zhàn)，運(yùn)營成本較高，包括飛機(jī)維護(hù)、人員培訓(xùn)和特殊設(shè)備投入等。因此，無人物流在這些地區(qū)相對更有優(yōu)勢。

應(yīng)急響應(yīng)難度：一旦發(fā)生飛行事故，應(yīng)急響應(yīng)和救援行動(dòng)的難度較大，這對航空物流的安全管理和風(fēng)險(xiǎn)控制提出了更高要求，凸顯出無人物流的優(yōu)勢。

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較分析

國內(nèi)不同地域無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析

目前，受地域經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件影響，無人機(jī)企業(yè)大多集中于北京、長三角沿線、珠三角和四川、陜西等省份。這些地區(qū)不僅無人機(jī)企業(yè)聚集，而且無人機(jī)產(chǎn)品和地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)合嘗試與應(yīng)用也更為人機(jī)企業(yè)的產(chǎn)品分布，企業(yè)針對不同的客戶需求，進(jìn)行了面對縱向細(xì)分市場的產(chǎn)品嘗試。這些在各自領(lǐng)域比較成功的企業(yè)，都是充分結(jié)合自身和區(qū)域產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，開發(fā)了適合特定應(yīng)用場景的特色產(chǎn)品。例如：民用消費(fèi)類無人機(jī)代表企業(yè)大疆創(chuàng)新；企業(yè)、政務(wù)級無人機(jī)的代表企業(yè)大疆、一電科技、中航智等；載人無人機(jī)的代表企業(yè)億航、極飛等；運(yùn)輸無人機(jī)的代表企業(yè)騰盾、順豐等。

與傳統(tǒng)交通運(yùn)輸手段的優(yōu)劣勢比較分析

如表1所示，低空無人機(jī)運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力將是巨大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)：

（1）運(yùn)力分布：當(dāng)前，我國的主要運(yùn)力集中在公路運(yùn)輸，車輛數(shù)量、年貨運(yùn)量均占據(jù)首位；水路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸緊隨其后；航空運(yùn)輸所占比例較小。

（2）運(yùn)輸里程：航空運(yùn)輸跨越的距離最長，覆蓋的國土面積最大。

（3）時(shí)效性：航空運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間是最短的，具有極高效率。

（4）場站設(shè)施：從場站數(shù)量看，航空場站是最少的。

（5）成本考量：目前航空運(yùn)輸?shù)某杀臼亲罡叩摹?/p>

（6）交通網(wǎng)絡(luò)：西北、西南地區(qū)的鐵路、公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相對滯后，這在一定程度上限制了這些地區(qū)的發(fā)展。17工輪熱亞北西南

（7）無人機(jī)運(yùn)輸優(yōu)勢：在西北、西南、海島等復(fù)雜地區(qū)，建設(shè)無人機(jī)航空運(yùn)輸相對于傳統(tǒng)的公路、鐵路具有顯著優(yōu)勢：開發(fā)建設(shè)成本低、運(yùn)輸時(shí)效快、區(qū)域廣；同時(shí)還可形成一定的運(yùn)輸規(guī)模效益，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的可能。

國際無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析

從全球來看，美國、加拿大、法國、巴西、德國、英國、澳大利亞等國家通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比例近 80% ，其中，美國獨(dú)占半壁江山。國內(nèi)外無人機(jī)產(chǎn)品發(fā)展大致的不同點(diǎn)在于：

首先是“人”的因素特點(diǎn)不一致：西方社會基本都是發(fā)達(dá)國家，人口分布相對集中且均勻，城鄉(xiāng)差距小，交通基礎(chǔ)設(shè)施完善、商品資源配置差距不大。所以對民用無人機(jī)產(chǎn)品的需求更多的集中于服務(wù)類型，比如載人、監(jiān)控、旅游等。

其次是市場環(huán)境和政治環(huán)境不同：西方通用航空市場發(fā)展多年，具有成熟的運(yùn)營體系和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，政策體系也相對完善。但同時(shí)，政府集中資源辦大事的能力偏弱，無利可圖的事情難以快速推進(jìn)。

最后，地理氣候環(huán)境不同：西方國家普遍國土面積小，地形和氣候環(huán)境不像我國差異這么大。土地私有帶來的公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)困難，所以交通更多依賴私家車和大型航班。

綜上，西方國家優(yōu)先發(fā)展的是eVTOL類型的載人無人機(jī)，而我國更多的產(chǎn)品應(yīng)用于民用消費(fèi)和物流運(yùn)輸領(lǐng)域。

小結(jié)和期望

作為低空經(jīng)濟(jì)的重要載體，低空無人機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)在中國有著廣闊的市場前景和發(fā)展空間。然而，對于低空經(jīng)濟(jì)這種全新的業(yè)態(tài)，在產(chǎn)品創(chuàng)新的同時(shí)贏得市場的成功，影響因素眾多。若貿(mào)然進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，企業(yè)可能會面臨經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們建議相關(guān)企業(yè)，專注自身技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)該關(guān)注對產(chǎn)品有重大影響的非技術(shù)因素變化情況，降低自身經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品 eq 商品，而一個(gè)成功的商品創(chuàng)新，需要關(guān)注以下方向：

前期研究

通過研究不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、支柱產(chǎn)業(yè)、從業(yè)者、市場、人文和自然環(huán)境的條件，便于提出有針對性的無人機(jī)需求定義；研究不同地區(qū)的產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)環(huán)境特點(diǎn)，為后期運(yùn)營、維護(hù)、配套服務(wù)等客戶關(guān)注的環(huán)節(jié)找到適合的合作伙伴；持續(xù)關(guān)注和收集更多區(qū)域和產(chǎn)品在較長時(shí)間段內(nèi)的相關(guān)運(yùn)營數(shù)據(jù)，為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

自身經(jīng)營能力評估

在做好基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同企業(yè)自身的能力和特點(diǎn)，選擇不同的技術(shù)路線，明確產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方向，設(shè)立產(chǎn)品專利門檻。同時(shí)關(guān)注同行業(yè)企業(yè)的發(fā)展情況，做到取長補(bǔ)短。

產(chǎn)品供應(yīng)鏈建設(shè)

無人機(jī)終端用戶體驗(yàn)不僅取決于設(shè)計(jì)企業(yè)自身航空技術(shù)能力，還受到相關(guān)配套技術(shù)的發(fā)展的影響。因此，無人機(jī)產(chǎn)品的成功，需要相關(guān)配套技術(shù)環(huán)節(jié)的均衡發(fā)展。當(dāng)企業(yè)自身無法全面滿足這些技術(shù)發(fā)展的情況下，尋找可靠的技術(shù)合作伙伴，建立完備的上下游供應(yīng)鏈尤為關(guān)鍵。這將直接影響產(chǎn)品的市場競爭力。

政策的研究

通過研究國家和地方政策，可以事先規(guī)避很多政策風(fēng)險(xiǎn)，并通過不同區(qū)域政策的比較交流，改善營商環(huán)境。尋找最適合自己的發(fā)展地域和發(fā)展路徑。

品牌影響力建設(shè)

包括確定產(chǎn)品的推廣地域、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)應(yīng)用、打造具有何種特色的產(chǎn)商業(yè)模式等決策，對產(chǎn)品后期的市場推廣有著重要的意義。

多元化人才引進(jìn)

只有研究透市場本質(zhì)的需求，把合適的技術(shù)在合適的時(shí)間，合適的地點(diǎn)應(yīng)用到合適的場景下，才能滿足特定的“人”的需求。而產(chǎn)品的創(chuàng)新，需要各個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)的人的通力協(xié)作。只有打破思維定式，找到合適的人，才能在未來低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中占得先機(jī)。

綜上，重視并平衡好“人、產(chǎn)品和環(huán)境”三者的關(guān)系，才能夠少走彎路，設(shè)計(jì)出市場需要的好產(chǎn)品，這是我們從工業(yè)設(shè)計(jì)的視角，對中國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所做的一些思考和建議。