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与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
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2014 年中国十大无人机公司排名
近几年,受需求拉动和几次局部战争中无人机卓越表现的激励,中国对无人机的研发空前重视,行业爆发出前所未有的发展速度。首先是涌现的产品数量。2010 年珠海航展上, 中国展示了超过 25 款无人机。2012 年 7 月,《国务院关于促进民航业发展的若干意见》明确了民航业是我国经济社会发展的重要战略产业,并把通用航空列为发展重点,提出要大力发展私人飞行、公务飞行等新兴通用航空服务;《通用航空发展专项资金管理暂行办法》也已出台,为通用航空企业带来了力度不小的实质性政策利好。
中国民用无人机自 2008 年汶川地震之后开始在国内兴起,经过几年的发展,当前无人机的应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、水情监测、救灾等多个领域。据不完全统计, 目前国内无人机仅民用市场大概有几亿元的量级。面对这一正在兴起的市场,相关企业和科 研机构也纷纷进驻民用无人机领域。
前瞻产业研究院《2014-2018 年中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2014 年中国十大无人机企业排行榜如下:
中国航空工业集团公司中国航天科技集团公司
北方导航控制技术股份有限公司江西洪都航空工业股份有限公司中国航天科工集团公司
西安爱生技术集团公司
珠海星宇航空技术有限公司
北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所
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桂林鑫鹰电子科技有限公司
北京科源轻型飞机实业有限公司
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一、无人机定义及其分类
(一)无人机是什么
无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近空间飞行器(20-100 公里空域),如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行 任务和各种负载任务,可以被看做是“空中机器人”。
(二)无人机分类
1、按照不同平台构型来分类,无人机可主要有固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台,其它小种类无人机平台还包括伞翼无人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定 翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台,最大特点是飞行速度较快;无人直升机是灵活性最强的无人机平台,可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼(多轴)无人机是消费级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力),但操纵简单、成本较低。
2、按不同使用领域来划分,无人机可分为军用、民用和消费级三大类,对于无人机的性能要求各有偏重:
(1)军用无人机对于灵敏度、飞行高度速度、智能化等有着更高的要求,是技术水平最高的无人机,包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;
(2)民用无人机一般对于速度、升限和航程等要求都较低,但对于人员操作培训、综合成本有较高的要求,因此需要形成成熟的产业链提供尽可能低廉的零部件和支持服务,目 前来看民用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供,如警用、消防、气象等,占到总需求的约 70%,而我们认为未来无人机潜力最大的市场可能就在民用,新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;
(3)消费级无人机一般采用成本较低的多旋翼平台,用于航拍、游戏等休闲用途。
二、无人机发展的技术难点
(一)飞控系统
飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统,飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用,我们认为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感器、机载计算机和伺服作动设备三大部分,实现的功能主要有无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类。
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其中,机身大量装配的各种传感器(包括角速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等) 是飞控系统的基础,是保证飞机控制精度的关键,在不同飞行环境下、不同用途的无人机对 传感器的配置要求也不同。未来对无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能力等方 面的需求,要求无人机传感器具有更高的探测精度、更高的分辨率,因此国外无人机传感器 中大量应用了超光谱成像、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术。
(二)导航系统
导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态,引导无
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