瞻觀前沿

多旋翼無(wú)人機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的飛行器，其通過(guò)多個(gè)螺旋槳提供升力，具有垂直起降和懸停能力。然而，由于極端天氣、碰撞障礙物等原因，無(wú)人機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)故障并墜地，因此，提升飛行安全性成為行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)多年的研究，北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院可靠飛行控制團(tuán)隊(duì)在多旋翼無(wú)人機(jī)的容錯(cuò)控制技術(shù)方面取得了重要突破。該團(tuán)隊(duì)的相關(guān)成果已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《IEEE機(jī)器人學(xué)匯刊》上發(fā)表。

該團(tuán)隊(duì)以四旋翼無(wú)人機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)突發(fā)故障后的受力特點(diǎn)，成功設(shè)計(jì)出了被動(dòng)容災(zāi)控制算法。該算法可以讓飛控在部分螺旋槳失效的情況下仍能保持安全飛行并實(shí)現(xiàn)可控返航。

（圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價(jià)值觀察

據(jù)該團(tuán)隊(duì)成員介紹，當(dāng)部分螺旋槳失靈時(shí)，無(wú)人機(jī)整體平衡會(huì)被打破，機(jī)身會(huì)自轉(zhuǎn)起來(lái)，螺旋槳會(huì)出現(xiàn)公轉(zhuǎn)。他們研發(fā)的算法可以讓正常運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳分身，提供全部的升力，從而保持飛行穩(wěn)定。這種技術(shù)好比一個(gè)人打乒乓球，可以自己發(fā)球并迅速跑到對(duì)面接球，完成一個(gè)人的球賽。

無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈包括上游、中游和下游三個(gè)部分。上游主要是無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)和關(guān)鍵原材料的生產(chǎn)。中游是無(wú)人機(jī)整機(jī)制造，包括飛行系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和任務(wù)載荷系統(tǒng)。其中，飛行系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的核心部分，包括動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和機(jī)體制造，支持無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程。下游是無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景，包括軍用偵察、軍用攻擊、航空拍攝、燈光表演、農(nóng)林植保、災(zāi)難救援、物流運(yùn)輸、電力巡檢等領(lǐng)域。

該技術(shù)處于無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場(chǎng)觀察

全球主要地區(qū)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)資源分布

目前，美國(guó)、東亞(中、日、韓)、西歐(德、英、法、意)是無(wú)人機(jī)的三個(gè)主要制造市場(chǎng)。其中美國(guó)、中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、以色列五個(gè)區(qū)域研發(fā)創(chuàng)新能力世界領(lǐng)先。

美國(guó)是工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)最大的市場(chǎng)和投資最活躍的國(guó)家，擁有完整的工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。

全球民用無(wú)人機(jī)格局：美企占六成

根據(jù)Drone Industry Insights數(shù)據(jù)，全球民用無(wú)人機(jī)TOP10企業(yè)中，美國(guó)企業(yè)數(shù)量有六家，分別是Intel、3DR、Autel Robotics、Skydio、Kespry、AeroVironment。

全國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)660億元

根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)行業(yè)快速發(fā)展，全國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，2018年全國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)400億元，2021年全國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)600億元。

中國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前無(wú)人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華中、長(zhǎng)三角和粵港澳大灣區(qū)，尤其是廣東省成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于無(wú)人機(jī)研發(fā)，成為潛在的無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布，粵港澳大灣區(qū)有極大的可能性成為無(wú)人機(jī)技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注廣東省深圳市南山區(qū)、湖南省長(zhǎng)沙市開(kāi)福區(qū)、湖北省武漢市洪山區(qū)、陜西省西安市雁塔區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對(duì)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場(chǎng)。

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標(biāo)簽： 無(wú)人機(jī) 螺旋槳 飛行 隨筆