近年來,國際地緣沖突、國內(nèi)重大活動安保及應(yīng)急救援等活動愈加頻繁,無人機(jī)在其中發(fā)揮的作用日益凸顯,引起了國內(nèi)外廣泛關(guān)注。當(dāng)前,隨著我國立體化社會治安防控體系建設(shè)的深入推進(jìn),無人機(jī)因空中監(jiān)控和偵查的獨特優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于安防行業(yè),安防無人機(jī)已成為維護(hù)社會穩(wěn)定和保障國家安全必不可少的利器。本文介紹了安防無人機(jī)的應(yīng)用背景,并從政策支撐、場景應(yīng) 用、競爭格局、技術(shù)創(chuàng)新等維度分析了當(dāng)前安防無人機(jī)市場發(fā)展現(xiàn)狀,以挖掘產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點并展望未來發(fā)展趨勢。
一、安防無人機(jī)應(yīng)用背景 20世紀(jì)中期,無人機(jī)發(fā)展早期主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,先后用于靶機(jī)、偵查預(yù)警、情報監(jiān)控、軍事打擊等。20世紀(jì)80年代初期,美國、日本、中國紛紛開始研究和探索無人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。21世紀(jì)以來,受益于電子集成電路、衛(wèi)星導(dǎo)航、無線電、信息化、任務(wù)載荷等技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無人機(jī)在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。近年來,無人機(jī)在實戰(zhàn)中的應(yīng)用愈加頻繁,如俄烏戰(zhàn)爭、巴以沖突、納卡沖突等地緣沖突,以及國內(nèi)重大活動安保、應(yīng)急救援活動中,無人機(jī)作用日益突出。當(dāng)前,隨著無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟和人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的快速發(fā)展,無人機(jī)具備了智能化、小型化、成本低等優(yōu)勢,已經(jīng)成為“智慧安防”的重要科技力量。作為一種新興的技術(shù)和工具,工業(yè)級無人機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類安防行業(yè)場景,其應(yīng)用潛力和價值不斷激發(fā)。 二、安防無人機(jī)市場發(fā)展現(xiàn)狀01.政策利好 近年來,我國無人機(jī)行業(yè)規(guī)范政策日漸明朗,民航局、工信部、公安部、交通運輸部等部門相繼發(fā)布了一系列行業(yè)規(guī)范政策文件,從各部門的管理職責(zé)角度,提出無人機(jī)相關(guān)管理要求。特別是2023年5月由國務(wù)院、中央軍委公布的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》更是填補(bǔ)了無人駕駛航空器管理法規(guī)空白,為依法加強(qiáng)無人駕駛航空器飛行及相關(guān)活動的安全監(jiān)管,有效化解和防范風(fēng)險,規(guī)范企業(yè)經(jīng)營活動,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供了規(guī)范依據(jù)。 同時,各省市的“十四五”規(guī)劃或相關(guān)行業(yè)規(guī)劃中均將無人機(jī)產(chǎn)業(yè)列入其中,例如深圳、成都、北京、重慶等地在無人機(jī)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,均提出要推進(jìn)無人機(jī)研發(fā)制造、關(guān)鍵技術(shù)突破、資金政策支持、行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新等方面的工作,積極吸引無人機(jī)產(chǎn)業(yè)相關(guān)項目落地,扶持無人機(jī)行業(yè)健康發(fā)展。 隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)產(chǎn)業(yè)迎來前所未有的發(fā)展契機(jī),成為了新一輪產(chǎn)業(yè)革命和科技革命的熱點,也成為了加強(qiáng)人工智能產(chǎn)業(yè)落地和國防建設(shè)的重要方向。安防行業(yè)作為人工智能與實體經(jīng)濟(jì)深度融合最成功的應(yīng)用領(lǐng)域之一,無人機(jī)安防應(yīng)用取得了突破性進(jìn)展?!吨袊卜佬袠I(yè)”十四五”發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范民用無人機(jī)制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《推動民航新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)五年行動方案》等一系列行業(yè)政策文件,也明確提出了加快無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的落地,鼓勵推動無人機(jī)在安防行業(yè)的廣泛應(yīng)用,將其視為國家鼓勵發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。 02.應(yīng)用深化 隨著無人機(jī)技術(shù)與安防行業(yè)的深度融合,“空中安防、立體安防、移動安防”已成為安防新時代的重要方向。安防無人機(jī)通過搭載航攝相機(jī)、激光掃描儀、miniSAR(微型合成孔徑雷達(dá))、專業(yè)航攝儀、高光譜成像儀等任務(wù)載荷核心部件,作為“空中視角”與地面監(jiān)控系統(tǒng)共同構(gòu)建“空地一體化”監(jiān)測體系,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在警用安防、活動安保、應(yīng)急安防、交通安防、反恐處突安防、邊海防等領(lǐng)域場景。 在警用安防領(lǐng)域,警用無人機(jī)作為“空中視角”,可實時傳輸影像畫面,助力警務(wù)在邊境巡控、邊防轄區(qū)三維建模、水上接處警、重點違法犯罪證據(jù)固定、偵查布控、流量監(jiān)控預(yù)警、禁毒緝毒等業(yè)務(wù)場景中發(fā)揮作用,為警務(wù)人員提供遠(yuǎn)程偵查和決策的能力。 在重大活動安保領(lǐng)域,如大運會、亞運會、村超等重大活動安保現(xiàn)場,經(jīng)常出現(xiàn)無人機(jī)空中安保的身影,通過無人機(jī)對活動現(xiàn)場、附近道路交通狀況實時監(jiān)控,全力護(hù)航,有效維護(hù)場所內(nèi)外治安秩序和交通秩序,保障社會面安全穩(wěn)定有序。 在應(yīng)急安防領(lǐng)域,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、地災(zāi)等大型應(yīng)急事件時,無人機(jī)可快速抵達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場,既可實時提供災(zāi)害現(xiàn)場的空中態(tài)勢,又可為一線救援隊伍及受災(zāi)群眾提供通信保障,同時對回傳的航測數(shù)據(jù)深化應(yīng)用,為后方的指揮人員提供決策和指揮能力。“9·5瀘定地震”、重慶山火、京津冀洪澇災(zāi)害、甘肅積石山地震、“應(yīng)急使命·2023”等實戰(zhàn)中,充分印證了無人機(jī)在洪澇災(zāi)害、森林草原火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害、地震等自然災(zāi)害救援中,能有效提供應(yīng)急偵察、應(yīng)急測繪、應(yīng)急通信和指揮調(diào)度等技術(shù)支撐。2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級地震,縱橫股份第一時間趕赴當(dāng)?shù)伛Y援,其大鵬無人機(jī)表現(xiàn)亮眼(如圖1所示)。 圖1 縱橫大鵬無人機(jī)馳援甘肅積石山地震 在交通安防領(lǐng)域,無人機(jī)可監(jiān)測主要路段交通情況以及空中巡邏,通過掌握道路情況和車流量變化,解決城市頑疾。 在反恐處突安防領(lǐng)域,特別是針對大型群體性事件時,無人機(jī)空中監(jiān)控輔助完成現(xiàn)場實時動態(tài)、空中巡邏、卡口控制、人車追蹤等,保障公共安全。 在邊海防領(lǐng)域,無人機(jī)代替人員實時巡邏和監(jiān)視海岸線和邊境線,避免非法事件發(fā)生?;诎卜佬袠I(yè)的發(fā)展需求,安防無人機(jī)已成為維護(hù)社會穩(wěn)定和保障國家安全必不可少的利器,為推動安防產(chǎn)業(yè)變革,探索無人機(jī)安防應(yīng)用新模式、新場景、新平臺提供契機(jī)。 03 03.競爭激烈 隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及無人機(jī)在安防領(lǐng)域的深化應(yīng)用,無人機(jī)企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈。在全球范圍內(nèi),中國安防無人機(jī)技術(shù)遙遙領(lǐng)先,其在技術(shù)研發(fā)能力、生產(chǎn)能力和行業(yè)影響力等方面具有一定優(yōu)勢。技術(shù)研發(fā)能力是無人機(jī)企業(yè)的核心競爭力,中國企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新,不斷提升飛行性能、自動化水平、智能化能力和安全可靠性、載荷能力等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),以此來提高自己在無人機(jī)行業(yè)里的競爭優(yōu)勢和品牌影響力。 當(dāng)前民用無人機(jī)的主要布局形式有兩種:垂直起降固定翼無人機(jī)和多旋翼無人機(jī)。大疆創(chuàng)新作為消費級無人機(jī)的行業(yè)龍頭,占據(jù)全球消費級無人機(jī)70%以上的份額,市場格局趨于穩(wěn)定,同時大疆創(chuàng)新具備非常高的品牌影響力??v橫股份作為工業(yè)無人機(jī)的行業(yè)龍頭,其大鵬系列垂直起降無人機(jī)在安防監(jiān)控領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。大鵬無人機(jī)(如圖2所示)具有“大載重、長航時、垂直起降、攜行簡便”等特點,在一定程度上定義了工業(yè)無人機(jī)的主流形態(tài),引流了國內(nèi)工業(yè)無人機(jī)的快速發(fā)展。作為國內(nèi)首家以無人機(jī)為主營業(yè)務(wù)的上市企業(yè),縱橫股份具有較強(qiáng)的品牌影響力和核心技術(shù)能力。 圖2 縱橫大鵬CW-100無人機(jī) 04.技術(shù)創(chuàng)新 近年來,國際形勢的不穩(wěn)定性和地緣沖突的加劇,無人機(jī)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用趨于復(fù)雜化和廣泛化,這對安防無人機(jī)在技術(shù)自主創(chuàng)新、具備自主可控的完整產(chǎn)業(yè)鏈等方面提出了更高要求。 從無人機(jī)的核心“大腦”飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)自主研發(fā),到無人機(jī)整機(jī)設(shè)計、航電系統(tǒng)的研發(fā),再到無人機(jī)圖傳系統(tǒng)和相關(guān)載荷的生產(chǎn),我國在安防無人機(jī)領(lǐng)域已具備自主可控的優(yōu)秀研發(fā)技術(shù)和完善的下上游產(chǎn)業(yè)鏈,從而打破外部封鎖,降低了對外國市場的依賴。 三、安防無人機(jī)市場規(guī)模及發(fā)展痛點 01.市場規(guī)模預(yù)測 無人機(jī)作為行業(yè)新興工具,“無人機(jī)+行業(yè)應(yīng)用”的模式已成為民用無人機(jī)的主流布局形態(tài)。目前,我國從事無人機(jī)整機(jī)及其緊密零部件研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)超過1200家,在民用無人機(jī)發(fā)展進(jìn)程的加快和應(yīng)用領(lǐng)域多元化背景下,未來將會有大量的無人機(jī)企業(yè)為行業(yè)應(yīng)用提供專業(yè)化服務(wù)。 全球增長咨詢公司沙利文2022年發(fā)布文章顯示,中國民用無人機(jī)行業(yè)市場規(guī)模2016-2021年增速為31.2%,未來5年將以36.5%的年復(fù)合增長率增長,至2026年將達(dá)到3,643.5億元人民幣規(guī)模。隨著無人機(jī)市場規(guī)模的增加,安防無人機(jī)的增長也隨之增加,由2022年122億的市場規(guī)模,增加至2023年的168億,同比增加37.7%。這些數(shù)據(jù)表明,無人機(jī)在安防應(yīng)用中具備良好增長率和應(yīng)用前景。 02.發(fā)展痛點 (1)技術(shù)與安全問題 目前,安防無人機(jī)在技術(shù)上仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,無人機(jī)的續(xù)航時間、載荷能力、穩(wěn)定性等方面仍有待進(jìn)一步提高。此外,無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性和抗干擾能力也需要進(jìn)一步加強(qiáng),以滿足安防應(yīng)用的更高標(biāo)準(zhǔn)和要求。 無人機(jī)的飛行可能會與傳統(tǒng)的航空器發(fā)生沖突,并出現(xiàn)因為工信部當(dāng)前開放頻段較少,多個無人機(jī)同時執(zhí)飛任務(wù)時容易形成頻段干擾等情形,這些都會威脅到空中交通安全。 (2)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問題 當(dāng)前行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,一方面導(dǎo)致不同廠商生產(chǎn)的無人機(jī)在技術(shù)規(guī)格、性能和質(zhì)量上存在較大差異,既給行業(yè)發(fā)展帶來了困難,又給用戶的使用和維護(hù)帶來了不便;另一方面,各廠商產(chǎn)品采用不同的數(shù)據(jù)格式、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以互通和整合,給數(shù)據(jù)的處理、分析和共享帶來了不便。 同時,無人機(jī)廠商門檻較低,雖然市場上無人機(jī)注冊廠商很多但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,給消費者帶來了一定風(fēng)險。一些小型無人機(jī)廠商可能缺乏足夠的技術(shù)實力和生產(chǎn)經(jīng)驗,導(dǎo)致其產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不穩(wěn)定,甚至存在安全隱患。為了爭奪市場份額,一些廠商可能會采取低價策略,降低產(chǎn)品質(zhì)量和安全性,從而擾亂市場秩序。需要政府和相關(guān)部門加強(qiáng)無人機(jī)行業(yè)的監(jiān)管和管理,也需要廠商自身加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量控制,提高自身核心競爭力,通過提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù),樹立良好品牌形象,贏得消費者信任和支持。 (3)普及率不高的問題 一些用戶在采購安防無人機(jī)后,由于缺乏專業(yè)的操作人員和維護(hù)能力,導(dǎo)致設(shè)備的使用率不高。另外,一些用戶可能因為擔(dān)心無人機(jī)的安全問題,對使用無人機(jī)存在顧慮,這也影響了安防無人機(jī)的普及和應(yīng)用。 四、市場未來發(fā)展趨勢 01 01.無人機(jī)無人值守系統(tǒng) 基于無人機(jī)空中監(jiān)控和偵查的獨特優(yōu)勢,無人機(jī)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力,可以為安防管理和維護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。但無人機(jī)常態(tài)化運維工作也受到一些因素的干擾,如飛手操作不當(dāng)、飛行中人為不穩(wěn)定因素干擾、日常保存及養(yǎng)護(hù)、電池的續(xù)航能力等,難以做到24小時無人值守、自動巡邏檢查及應(yīng)急出勤。 基于以上用戶需求,無人機(jī)無人值守系統(tǒng)(也稱為機(jī)庫、機(jī)巢等)應(yīng)運而生。無人機(jī)無人值守系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程規(guī)劃航線、自動起飛、自動巡航、自動拍攝、自動回巢充電,可以實現(xiàn)整套作業(yè)的遠(yuǎn)程化、自動化。由于不再需要無人機(jī)飛手的參與,大大降低了無人機(jī)使用門檻,保障了無人機(jī)飛行效果的穩(wěn)定性與一致性,同時降低了無人機(jī)系統(tǒng)運營的綜合成本。 無人機(jī)無人值守系統(tǒng)解決了用戶“不愿飛、不敢飛、不會飛、飛不好”等問題,大疆創(chuàng)新、縱橫股份等頭部企業(yè)也積極參與該類產(chǎn)品的市場布局,縱橫大鵬無人機(jī)無人值守系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。 無人值守系統(tǒng)率先在電力行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用部署,主要集中在電力線路巡檢、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等方面。在安防領(lǐng)域,無人值守系統(tǒng)中無人機(jī)可以搭載高清攝像頭、紅外傳感器等設(shè)備,實現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的全方位監(jiān)控和實時監(jiān)測。同時,通過無人值守的智能化管理系統(tǒng),可以實現(xiàn)對無人機(jī)的遠(yuǎn)程操控和任務(wù)規(guī)劃,確保無人機(jī)能夠迅速響應(yīng)并處理各種安全事件。 隨著無人機(jī)值守系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,無人機(jī)在安防行業(yè)的應(yīng)用場景不斷延伸,可以應(yīng)用于安全監(jiān)控、邊界巡邏、事件響應(yīng)等場景,通過結(jié)合地面中繼組網(wǎng)的方式,還能進(jìn)一步擴(kuò)大無人機(jī)作業(yè)范圍,進(jìn)一步推動其在安防市場的快速發(fā)展。 02.無人機(jī)應(yīng)急通信 隨著近幾年地震、洪水、山火等自然災(zāi)害或突發(fā)事件頻發(fā),傳統(tǒng)的通信設(shè)施基本都受到破壞,此時無人機(jī)可以作為應(yīng)急通信中繼站,快速恢復(fù)通信服務(wù)。無人機(jī)通過搭載通信設(shè)備,如PDT、寬帶自組網(wǎng)、衛(wèi)星通信、公網(wǎng)基站等,可以實現(xiàn)災(zāi)區(qū)與外界的通信聯(lián)絡(luò)(如圖4所示)。 圖4 無人機(jī)應(yīng)急通信作業(yè)示意圖 無人機(jī)應(yīng)急通信能力在應(yīng)急管理部相關(guān)部門組織的“應(yīng)急使命·2023”“三斷”場景無人機(jī)救援實戰(zhàn)化驗證等多次活動中進(jìn)行了成果驗證。2023年增發(fā)的萬億國債中“航空應(yīng)急能力提升項目”,已將無人機(jī)應(yīng)急通信作為標(biāo)配,隨著該項目于2024年在全國范圍內(nèi)逐步落地,無人機(jī)應(yīng)急通信保障必將在行業(yè)內(nèi)迅速綻放。 03.無人機(jī)多機(jī)協(xié)同 通過建立無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)或集群,可以實現(xiàn)多架無人機(jī)之間的信息互通、協(xié)同作戰(zhàn)和聯(lián)合行動,提高整體安防監(jiān)控的效率和響應(yīng)速度。這將使得安防無人機(jī)在應(yīng)對大規(guī)模突發(fā)事件、復(fù)雜場景和未知威脅等方面更具優(yōu)勢。 “多”有兩方面的含義,一是指無人機(jī)數(shù)量多,通過將多個無人機(jī)結(jié)合起來,可以實現(xiàn)任務(wù)的并行處理和協(xié)同作業(yè),提高整體效率和性能。二是指無人機(jī)類型多,通過將不同類型的無人機(jī)結(jié)合起來,可以適應(yīng)更復(fù)雜和多樣化的任務(wù)需求。例如在災(zāi)害救援中可以使用垂起固定翼無人機(jī)進(jìn)行大面積搜索,同時使用多旋翼無人機(jī)進(jìn)行近距離勘察和救援。 隨著安防無人機(jī)應(yīng)用的普及,在同一任務(wù)中利用多架無人機(jī)同時完成多種任務(wù)的場景必將越來越頻繁。進(jìn)而推動安防無人機(jī)在自組飛行和智能化、多機(jī)協(xié)同和群體智能、跨域協(xié)同與融合、多能性和模塊化設(shè)計等方面不斷創(chuàng)新,逐步由不同機(jī)型執(zhí)行專項任務(wù)向具備多樣化任務(wù)能力發(fā)展。 五、總結(jié) 隨著無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟和人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的快速發(fā)展,無人機(jī)利用其在空中監(jiān)控和偵查的獨特優(yōu)勢,已成為安防應(yīng)用場景中的重要工具,在警用安防、應(yīng)急安防、活動安保、交通安防、反恐處突、邊海防等多個領(lǐng)域和場景中大放異彩。近幾年,無人機(jī)在安防應(yīng)用市場中具備良好增長率,基于當(dāng)前政策鼓勵、市場需求等多重刺激,必將形成在無人值守、通信保障、多機(jī)協(xié)同等方向的市場熱點。