無(wú)人機(jī)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)初，它的出現(xiàn)與第一次世界大戰(zhàn)有關(guān)，用于軍事用途，當(dāng)時(shí)指不需要駕駛員登機(jī)駕駛，而用無(wú)線電操縱的小型飛機(jī)。在經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展后，無(wú)人機(jī)正在軍事和民用的廣闊領(lǐng)域發(fā)揮日益重要、甚至是不可替代的作用。

隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，無(wú)人機(jī)的名稱也發(fā)生著變化，光典型的英文縮寫就有UA、UAV、UAS、RPA等，中文名稱則有無(wú)人機(jī)、遙控駕駛航空器、無(wú)人駕駛航空器等。中英文名的字面不同，帶來(lái)的意義及內(nèi)涵也略有不同，下面對(duì)不同中英文名稱做簡(jiǎn)要說(shuō)明。根據(jù)GB/T38152-2019《無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》和GB/T41300-2022《民用無(wú)人機(jī)唯-產(chǎn)品識(shí)別碼》中的定義：

無(wú)人系統(tǒng)主要包含能夠自主或通過(guò)遠(yuǎn)程操控完成指定任務(wù)的無(wú)人飛行器、無(wú)人艦船、無(wú)人潛器等，最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，其后廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域并呈現(xiàn)螺旋式的發(fā)展趨勢(shì)。隨著國(guó)家推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)，智慧政務(wù)新基建將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期，智慧交通、社會(huì)綜合治理、智慧安防及智慧應(yīng)急等方向市場(chǎng)需求巨大，預(yù)計(jì)“十四五”期間高端智能裝備市場(chǎng)需求將數(shù)倍增長(zhǎng)。

從1917年的“柯蒂斯”無(wú)人機(jī)開始，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(Unmanned Aerial Systems，簡(jiǎn)稱UAS)經(jīng)歷了百余年發(fā)展，在體系、平臺(tái)、載荷、控制、測(cè)控及協(xié)同等技術(shù)領(lǐng)域都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，也開始在軍事和民用領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。無(wú)人機(jī)適合執(zhí)行的任務(wù)可歸結(jié)為“枯燥、惡劣、危險(xiǎn)、縱深”(Dull，Dirty，Dangerous and Deep，簡(jiǎn)稱4D)等任務(wù)，其中，枯燥任務(wù)主要指重復(fù)性的任務(wù)或者持久性的任務(wù);惡劣任務(wù)主要指環(huán)境涉及核、生物、化學(xué)武器威脅的任務(wù);危險(xiǎn)任務(wù)主要指對(duì)飛機(jī)和機(jī)組成員具有高危險(xiǎn)性的任務(wù);縱深任務(wù)是指超越當(dāng)前有人機(jī)作戰(zhàn)半徑的任務(wù)。深入分析無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展階段，有利于更清晰地把握無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。

無(wú)人機(jī)有多種分類方式，可以按構(gòu)造、控制方式、飛行器重量、實(shí)用升限、用途以及航程進(jìn)行分類。無(wú)人機(jī)按構(gòu)造即氣動(dòng)布局可分為固定翼無(wú)人機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)，不同氣動(dòng)布局的無(wú)人機(jī)飛行原理不同;按控制方式又可分為三種類型：程控型、遙控型、復(fù)合型;按飛行器重量可分為微、小、中、大型：微型無(wú)人機(jī)重量在100克以下，小型無(wú)人機(jī)重量不足280千克，中型無(wú)人機(jī)重量范圍為280~2270千克，大型無(wú)人機(jī)重量范圍為2270~6800千克;按實(shí)用升限分為超低空無(wú)人機(jī)、低空無(wú)人機(jī)、中空無(wú)人機(jī)、高空無(wú)人機(jī)和超高空無(wú)人機(jī);按用途分，無(wú)人機(jī)可分為靶機(jī)、單一用途無(wú)人機(jī)、察打一體無(wú)人機(jī)三類;按航程分可分為遠(yuǎn)、中、近、超近程四類，活動(dòng)半徑從120千米以外變化到10千米左右。

無(wú)人機(jī)，也稱為遠(yuǎn)程駕駛航空器，是由控制站進(jìn)行管理的航空器。無(wú)人機(jī)可以在數(shù)據(jù)采集、高空拍攝、地質(zhì)遙測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多種作業(yè)情況下替代人工，并且更加高效安全的完成作業(yè)。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷迭代更新，在現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步下，無(wú)人機(jī)快速?gòu)能娪檬袌?chǎng)向民用市場(chǎng)發(fā)展，無(wú)人機(jī)行業(yè)火熱發(fā)展。依據(jù)無(wú)人機(jī)企業(yè)的注冊(cè)資本進(jìn)行劃分，位于第一梯隊(duì)的是注冊(cè)資本高于1億元的企業(yè)，包括航天彩虹、中無(wú)人機(jī)、極飛科技、觀典防務(wù)、一電航空以及中航智。其中航天彩虹的注冊(cè)資本將近10億元，航天彩虹是目前我國(guó)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)展較早的企業(yè)，于2017年上市，是我國(guó)首家以無(wú)人機(jī)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的上市公司。位于第二梯隊(duì)的是注冊(cè)資本超過(guò)1000萬(wàn)元的企業(yè)，包括縱橫股份、時(shí)代星光、億航智能、Yuneec、大疆創(chuàng)新、科衛(wèi)泰以及司馬航模。其中，縱橫股份的注冊(cè)資本超過(guò)了8000萬(wàn)元，其成立于2010年，是我國(guó)首個(gè)推出垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)的企業(yè)，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)的發(fā)展。位于第三梯隊(duì)的則是注冊(cè)資本少于1000萬(wàn)元的企業(yè)，包括星邏智能以及其他無(wú)人機(jī)企業(yè)。

無(wú)人機(jī)作為軍用飛機(jī)未來(lái)發(fā)展方向，各國(guó)都很重視其研發(fā)的投入。目前世界無(wú)人機(jī)技術(shù)最為先進(jìn)的是美國(guó)、以色列和歐洲，處于第一梯隊(duì);而中國(guó)、俄羅斯等處于第二梯隊(duì)。近10年中國(guó)相繼研發(fā)出各款尖端無(wú)人機(jī)，目前已擁有美國(guó)所有類型的尖端無(wú)人機(jī)，追趕勢(shì)頭強(qiáng)勁。在民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)走在全球前列。

中國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展與成熟，隨著消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的持續(xù)火熱以及農(nóng)業(yè)植保、物流等工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域市場(chǎng)的爆發(fā)，中國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了突破式增長(zhǎng)。2016-2020年我國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，2020年我國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為674.04億元。

近年來(lái)，迅猛發(fā)展的無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)正為我國(guó)通航業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)新動(dòng)力。截止2021年12月31日，無(wú)人機(jī)實(shí)名登記系統(tǒng)注冊(cè)無(wú)人機(jī)數(shù)量共計(jì)83.02萬(wàn)架，比2020年底的52.36萬(wàn)架增加了58.6%，我國(guó)無(wú)人機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模仍處于快速增長(zhǎng)期。2021年，我國(guó)無(wú)人機(jī)企業(yè)、從業(yè)者規(guī)模快速增長(zhǎng)。截至2021年底，全國(guó)共有無(wú)人駕駛航空企業(yè)12663家。民航局共頒發(fā)無(wú)人機(jī)駕駛員執(zhí)照超過(guò)11.9萬(wàn)本。2021年，我國(guó)無(wú)人機(jī)運(yùn)行量快速提升。2021年全年，全國(guó)無(wú)人機(jī)日均飛行達(dá)105.73萬(wàn)架次，日均飛行小時(shí)達(dá)4.57萬(wàn)小時(shí)。我國(guó)民用無(wú)人機(jī)年飛行量已穩(wěn)穩(wěn)地站在1000萬(wàn)飛行小時(shí)的量級(jí)，比我國(guó)傳統(tǒng)有人通航的飛行量高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，與運(yùn)輸航空飛行量相當(dāng)。

無(wú)人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展逐步規(guī)范化，2020年5月21日，中國(guó)民航局正式印發(fā)了《民用無(wú)人駕駛航空試驗(yàn)基地(試驗(yàn)區(qū))建設(shè)工作指引》，主要強(qiáng)調(diào)了試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的目的意義、建設(shè)原則、基本條件、布局選址、目標(biāo)定位、重點(diǎn)任務(wù)、建設(shè)程序和保障措施。2020年6月，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布2020年第14號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公告，批準(zhǔn)236項(xiàng)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《無(wú)人機(jī)用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》，標(biāo)準(zhǔn)的制定將進(jìn)一步規(guī)范無(wú)人機(jī)用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)及其與其配套使用的氫氣儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)的技術(shù)和安全要求。2020年8月，民航局啟動(dòng)了《通用航空經(jīng)營(yíng)許可管理規(guī)定》全面修訂工作，明確了使用民用無(wú)人機(jī)從事經(jīng)營(yíng)性飛行活動(dòng)的許可規(guī)定，完善了市場(chǎng)監(jiān)管要求相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)，堅(jiān)持審慎包容與分類監(jiān)管原則夫持無(wú)人機(jī)在通用航空領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)安全、有序、健康發(fā)展。

無(wú)人機(jī)用途廣泛，成本低，效費(fèi)比好;無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn);生存能力強(qiáng)，機(jī)動(dòng)性能好，使用方便，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中有極其重要的作用，在民用領(lǐng)域更有廣闊的前景。隨著通用航空和無(wú)人機(jī)相關(guān)政策的出臺(tái)，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)更是獲得了巨大的發(fā)展機(jī)遇，智能化、隱身化、集成化、民用化趨勢(shì)凸顯。

產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)全景調(diào)查及投資咨詢報(bào)告》共十二章。首先介紹了無(wú)人機(jī)的概念、類型和產(chǎn)業(yè)鏈，并分析了無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境。接著，報(bào)告詳細(xì)剖析了無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展，然后，具體分析了民用無(wú)人機(jī)和軍用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)情況及主要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展;隨后，報(bào)告分析了無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展和無(wú)人機(jī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了無(wú)人機(jī)重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)情況。最后，報(bào)告重點(diǎn)挖掘了無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)會(huì)，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展前景做出了科學(xué)的預(yù)測(cè)。

無(wú)人機(jī)，也被稱為無(wú)人駕駛飛行器(UAV)，是一種無(wú)需人員搭乘即可飛行的航空器。它們已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如軍事、民用、商業(yè)和科學(xué)研究。無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)復(fù)雜而關(guān)鍵的過(guò)程，需要考慮到材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程等方面。

材料選擇

無(wú)人機(jī)需要具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、剛性和抗腐蝕性等特性。這些特性通常是通過(guò)使用先進(jìn)的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如碳纖維、玻璃纖維、鋁合金和鈦合金等。碳纖維材料因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和剛性而被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)和無(wú)人機(jī)的制造。鋁合金材料也是無(wú)人機(jī)制造中常用的材料，因?yàn)樗鼈兗染哂休^高的強(qiáng)度，又具有良好的可加工性和成本效益。鈦合金材料具有更高的強(qiáng)度和輕量化，因此被用于高端無(wú)人機(jī)的制造。在材料選擇方面，還需要考慮材料的成本和可靠性等因素。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮飛行器的重量和強(qiáng)度之間的平衡。一般而言，無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能輕量化，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。這可以通過(guò)使用高強(qiáng)度材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用先進(jìn)的制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一些常見的無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括四旋翼、六旋翼、固定翼和混合式結(jié)構(gòu)等。每種結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和限制，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行選擇。

生產(chǎn)流程

無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)流程包括設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等階段。在設(shè)計(jì)階段，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能仿真等工作。制造階段涉及材料選擇、零件制造、組裝和測(cè)試等工作。在組裝和測(cè)試階段，需要進(jìn)行地面測(cè)試和飛行測(cè)試，以確保無(wú)人機(jī)的性能和穩(wěn)定性。為了確保質(zhì)量和可靠性，制造商需要建立一套完整的質(zhì)量控制體系，包括零部件質(zhì)量檢查、裝配工藝流程和設(shè)備校準(zhǔn)等。

總結(jié)

無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要考慮到材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程等多個(gè)方面。材料選擇需要考慮材料的輕量化、高強(qiáng)度、剛性和抗腐蝕性等特性，同時(shí)也需要考慮材料的成本和可靠性等因素。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要平衡無(wú)人機(jī)的重量和強(qiáng)度之間的關(guān)系，可以通過(guò)使用高強(qiáng)度材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用先進(jìn)的制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)流程包括設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等階段，需要建立一套完整的質(zhì)量控制體系，以確保無(wú)人機(jī)的質(zhì)量和可靠性。在選擇無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行選擇，以達(dá)到最佳的性能和效益。