国内外无人机行业发展状况深度分析及投资机会前景预测

更新时间:2023-09-21 17:16:01 阅读量: 工程科技 文档下载

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国内外无人机行业发展状况深度分析及投资机会前景预测

一、无人机:用途广泛,优势明显

无人机(Unmanned Aerial vehicles,UAV)指的是不载有操作人员、利用空气动力起飞、可以自主飞行或遥控驾驶、可以一次使用也可以回收使用的、携有致命或非致命有效负载的飞行器。无人机机上无飞行员,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。

地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。无人机既可以在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空,也可以由母机带到空中投放飞行。可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆,也可通过遥控使用降落伞或拦网回收。

无人机的用途十分广泛。鉴于无人机独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势,其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上,可用于侦察、监视、通信中继、电子对抗、火力制导、战果评估、骚扰、诱惑、对地(海)攻击、目标模拟、靶机和早期预警等;在民用上,可用于大地测量、气象观测、城市环境检测、地球资源勘探和森林防火等;在科学研究上,可用于大气研究,对核生化污染区的取样与监控、新技术新设备与新飞行器的试验验证等。

军事用途:信息化战争的利器

在信息化战争中,无人机可以执行侦察、监视、设置假目标、骚扰与诱惑和电子干扰等任务。在实战中已经取得了相当好的战果。

其中,在20世纪50年代,世界各国空军大量装备了无人驾驶飞机,做为空靶使用。进入20世纪60年代后,美国出于冷战需要,将无人机研究重点放在侦察用途方面,这标志着无人机技术开始进入了以应用需求为牵引的快速发展时代,此后无人机先后参加了越南战争、中东战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及伊拉克战争,均发挥了重要作用。

1982年以色列在贝卡谷地开创了无人机与有人机协同作战的先例。1982年6月9日在黎巴嫩贝卡谷地爆发了一场大规模空战。以色列空军精心准备,通过短短6分钟的攻击就彻底摧毁了叙利亚和苏联苦心经营10年耗资20亿美元的19个萨姆导弹阵地。以色列先派出美制“火蜂”无人机飞往叙利亚导弹阵地上空,用装有导弹诱饵照相机的喷气机作假目标诱骗叙军雷达开机,轻易地获得了叙军阵地雷达的工作频率和信号特征。

在1991年的海湾战争中,以美国为首的多国部队使用了“先锋”、BQM-74和TALD等多种无人机,这些无人机出动500多次执行了情报侦察、战场监视、目标指示、战损评估等任务,取得了不俗的战绩。部署在美国海军战舰上的“先锋”无人机承担近海岸监视与侦察任务,整个战争期间共出动151架次,飞行520小时,为战区和各部队指挥官收集和提供了大量的信息。

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在1995年的美军空袭波黑塞族前曾派出80架次“捕食者”无人机,对战场进行了实地侦察。空袭时,该型无人机向战斗机提供准确的目标信息,致使塞军70%防空设施和作战指挥系统被摧毁,40%的弹药库被炸毁。在1999年的科索沃战争中,北约再次使用了大量无人机,美国的12架“掠夺者”无人机在战区实施了不间断的侦察与监视,为北约提供了大量的实时情报信息。

美国中空战术无人机“捕食者(Predator)”在对阿富汗的军事行动中,曾在12架该机上发射了115枚“海尔法”式反装甲导弹,并为有人飞机投掷激光制导炸弹指示攻击目标525次,首开了无人机用于攻击作战之先河。

民用领域:用途广泛,前景广阔

无人机不仅在军事方面的应用取得了优秀的成绩,同时在民营领域的应用也非常广阔,主要包括大地测量、气象观测、航拍、城市环境检测、地球资源勘探和森林防火等方面。以美国为例,2007年森林大火发生时,美国宇航局使用“伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度以及灾害的损失估算工作。2012年美国宇航局派全球鹰无人机对飓风纳丁进行长时间检测,利用高空长时间的无人机检测来收集数据。

我国也在各领域发挥了民用无人机的用途。例如在重大赛事上,无人机既能近距离捕捉运动员的细节表现,也能不妨碍运动员的发挥;在最近很火爆的生活类综艺节目“爸爸去哪儿”中,无人机一路跟拍星爸和萌娃在节目中的活动和生活;再如我们用无人机来消除雾霾影响等。

2015年-2024年间,全球无人机市场价值超910亿美元

截至目前,全球已经有包括美国、以色列、加拿大、德国、英国、法国、俄罗斯等在内的32个国家研发出50多种无人机,300余种基本型号,超过50个国家装备无人机。无人机总数量已达到几万架规模。人们越来越认识到无人机的巨大作用与潜力。

近年来,无人机的研制投入和采购需求都呈现爆发式的增长。预计在2015年-2024年,10年间全球无人机系统市场价值合计将超过910亿美元。其中,军用无人机将达到810亿美元,民用无人机将达到100亿美元。

二、无人机优势显著

无人机不需要飞行员在机舱内进行驾驶,飞行全过程在电子设备的控制下自动完成。因此,无人机设计无需考虑生命保障和座舱系统,从而可以放宽飞行限制及要求,根据飞行任务需求,最大限度地追求气动效率和控制效率,同时提高载荷量。

其次,无人机可执行危险性(战损)大、高危(核辐射、生物污染)环境下的任务,以及山区恶劣环境条件下的任务等,用途广泛。无人侦察机与侦察卫星相比具有分辨率高、预警时间短、制造成本低、侦察能力强等优势。

而无人机相对于有人驾驶飞机,具有以下优点:

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隐蔽性好,生存力强。无人机相比有人驾驶飞机,无论是体积、重量还是反射面积都比后者要小得多,再加上它独特精巧的设计以及机体表面涂敷的隐身材料,使其被探测几率极低。同时,无人机不受人为因素(如过载因素)的制约,因而可以最大限度地飞到适合其特点的速度、高度、航程等,也可以通过超加速升降、倒飞、急转弯飞行等方式,来增加隐蔽性和提高生存能力。

造价低廉,不惧伤亡。通常,无人机的造价只是有人驾驶飞机的10%甚至百分之几。无人机飞行控制目前主要采取两种形式:第一种是采用预先编制的控制程序来自动控制飞行;第二种是由设置在地面、空中或舰船上的遥控指挥站指挥。实际上,无人机最大好处就是不存在人员伤亡或被俘的危险,这也是极力推崇零伤亡的美英等国格外关注和重视的原因。

起降简单,操作灵活。无人机的起飞方式虽然多种多样,但主要有以下几种:短距起飞、垂直起飞或由其它飞行器携挂抛射,其中短距起飞包括短距滑跑起飞、滑轨式滑动起飞、助飞火箭推动起飞等方式;垂直起飞则包括固定翼垂直起飞、旋翼式垂直起飞等;使用其它飞行器携挂无人机在空中抛射也是一种常见方式。

三、军用无人机:美国领跑,中国加大研发力度

从20世纪80年代后期起,尤其是海湾战争以后,许多国家都把无人机置于优先发展的地位,竞相研制和装备无人机系统。特别是近几年来,参与研制和装备无人机的国家呈现大幅度增长的趋势。全世界装备无人机的国家和地区已由30多个增加到50多个。

由于经济实力与技术水平的限制,大多数国家装备的无人机大多用于监视和侦察。而美国在其雄厚的经济实力和先进技术的支持下,已成功地研制出了用于战略侦察的长航时无人机,以及目前正在研制的无人战斗机(Unmanned Combat Aerial Vehicles,UCAV)、微型无人机和太阳能无人机等先进无人机。

在装备数量和技术水平上,美国在世界无人机领域遥遥领先;以色列在技术水平上位居世界第二,产品经历多次技术考验,市场声誉和信任度良好;西欧国家正在加快制定无人机发展计划并处于领先地位;

俄罗斯无人机技术基础雄厚,但现阶段发展不足,正着手研发;中国、日本、印度、南非等国都在竞相研制无人机。此外,埃及、土耳其、泰国、马来西亚和新加坡、澳大利亚等国也已经或即将从美国或以色列购买无人机。当今世界再次掀起了研制和装备无人机的新高潮。

美国:无人机体系完备,在技术上领跑世界

美国是当今世界上无人机技术最发达的国家,其无人机体系完备,技术上遥遥领先,是世界上研制成无人机数量最多的国家,也是使用无人机经验最丰富的国家。

美国制定了无人机长期战略研究计划

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为制定无人机开发和采办的长期战略,同时,对工业界无人机技术开发进行指导,美国国防部制定了《无人机系统路线图》,该路线图用于集中反映和描述美军对无人机的最新认识、无人机系统开发的最新进展、美军对无人机系统的需求以及美军无人飞行器系统的未来发展规划。

迄今为止,美国国防部分别于2000年、2002年、2005年、2007年、2009年、2011年和2013年共发布了7个版本的无人机路线图。

路线图中完整地描述了无人机的定义、无人机适于执行何种任务分析、现有无人机系统的性能与背景情况介绍、无人机的作战需求分析、无人机的技术发展趋势和作战能力演进的预测等方面的内容。

它为技术专家、采办官员以及作战方案制定人员提供了详尽的资料,为国防部未来5年内开发和部署更加尖端的无人机系统的规划制定打下了坚实的基础。

在全球反恐战争和国内无人机技术开发过程中,美国积累了大量有关无人机的技术、工程、系统和使用经验,根据这些环境的变化每两年更新一次,其中一个最直观的变化是名称由原来的“无人机”(UAV)改为“无人飞行器系统”(UAS),上述变化反映了无人机项目的复杂程度不断提高,不仅包括飞机,也包括地面控制站、传感器组件和通信设备,需要对支撑无人机的技术予以更多的关注,同时扩展无人机在“网络中心战”环境下的任务。

同时,美国空军2009年发布了《2009-2047美国空军无人机系统飞行计划》,将无人作战飞机作为美国空军未来的重要建设方向;美国陆军2010年发布了《2010-2035美国陆军无人机系统路线图》,为美国陆军研发、装备和在全谱作战中使用无人机系统提供了广阔视角。

美国已研制上百种无人机系统,路线图涉及40余种,参加四次局部战争无人机有30多种,目前列装和计划发展的无人机主要有10种左右。

美国对无人机的投资呈上升态势

美国国防部采购项目预算深受迅速变化的国际环境影响,主要来自于三个方面:部门预算紧张、不断变化的安全要求和军事环境。

2000年空军无人机的投资(2.84亿美元)约是1988年(1.06亿美元)的3倍;2000年以后,美国空军无人机投入急剧增长,尤其以2011年路线图预算最高,达到63.81亿美元,是2000年22倍多;受当时综合环境影响,每次路线图公布预算情况有所不同,从长期看呈整体上升趋势。

美国海陆空军的无人机数量庞大

美国军用无人机系统分为已列装无人机、试验验证无人机、微小型无人机、探索概念无人机、无人飞艇等5类。

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以色列:历经多次实战考验,产品市场声誉和信任度好

以色列是无人机领域的先进国家,其技术虽源自美国,但又不乏创新,且大都经过实战的检验,在技术研发和作战运用方面经验丰富、成果丰硕。

以色列充分重视创新性、实用性、系统性和经济性,通过高度的市场化,实现军用与民用结合、自用与出口结合、研发与销售结合的无人机发展道路。

四、欧洲:无人机技术领先,发展势头强劲

与美国相比,欧洲其它国家也不甘示弱,西欧国家正在加快制定无人机发展计划:法国达索飞机制造公司展示了多国合作的“神经元”无人作战验证机的全尺寸样机,该机是由法国、意大利和瑞典联手实施的;

欧洲航空防务与航天集团也在进行一项名为“梭鱼”的无人作战/侦察机(UCAV/URAV)验证机计划,该机采用低可探测性技术,尺寸介于美国X-45A和X-47A之间;

瑞典开展“创新性低可探测性无人飞行研究”(FILUR)验证机项目的研究;此外意大利也在实施“天空-X”(sky-x)项目等。

从有效载荷、续航时间和升限等关键性能指标来看,欧洲的无人机技术在世界上处于领先地位。

五、中国:主要由军工集团研制,处于大力发展期

我国研制无人机已有四十多年的历史,先后研制成功长空一号(CK-l)无人靶机系列、长虹高空高速无人侦察机、T-6通用型无人机、Z-5系列无人侦察机和ASN系列无人机等。

其中几个比较典型的机型是长空-1号(CK-1)高亚音速靶机、“长虹-1”高空多用途无人机、ASN-206多用途无人机和ASN-104小型低空低速无人侦察机、利剑无人机等。

国内无人机的研究发展在总体设计、飞行控制、组合导航、中继数据链路系统、传感器技术、图像传输、信息对抗与反对抗、发射回收、生产制造和部队使用等诸多技术领域积累了一定的经验,具备一定的技术基础。

现己开发出的数十种靶机和侦察型无人机,已能批量生产和装备部队,近几年还交付了一批新型无人机,广泛应用于昼夜空中侦察、战场监视、目标定位、校正火炮射击、战场毁伤评估、边境巡逻等军事领域和航空摄影、地球物理勘探、灾情监测、海岸缉私等民用领域。

但从总体上说,我军无人机装备同发达国家相比仍有一定差距,还不能完全适应高技术战争的要求。国内己有的无人机任务系统载重都不大,尚难满足电子对抗、预警、侦察等大型任务系统的要求,平台技术难以满足无人作战飞机的高隐身、高机动能力的要求,在气动力、发动机、轻质结构和高精度导航等方面基础技术薄弱。

此外,无人作战飞机需要的智能控制、决策和管理技术、空/天信息网络技术以及相关小型化高效精确制导武器等,也还都未能满足无人作战飞机系统的要求。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/0b3h.html

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