我國無人機物流產(chǎn)業(yè)專利分析

朱浩 周維鋒 楊云川

摘要：相較于傳統(tǒng)的車輛運輸，無人機的配送時間更短，且能在抗災、抗疫等特別環(huán)境下有效避免配送人員的危險接觸和暴露，極大的提升了物流的效率、降低了物流的風險。隨著無人機物流優(yōu)勢的凸顯，其技術(shù)、成本、政策等方面的瓶頸將迅速打破，無人機物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將進一步提速。通過對無人機物流產(chǎn)業(yè)相關專利的分析，可以了解產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，進而為相關企業(yè)的研發(fā)投入和市場決策提供方向，也可以為無人機物流配送法律法規(guī)、運營標準、管理制度等政策方面的探索提供參考。

關鍵詞：無人機;物流;專利分析

引言

隨著電子商務的快速發(fā)展和普及，每天都有成千上萬的人進行網(wǎng)購或通過快遞寄送物品，物流配送行業(yè)得以迅猛發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始嘗試利用無人機進行配送，以突破地面運輸?shù)南拗啤Ｌ貏e是在這次新冠肺炎疫情中，在物資運輸壓力劇增、無接觸配送需求爆發(fā)的背景下，無人機展現(xiàn)出的靈活、便捷、安全、高效等配送價值令人矚目，這無疑將進一步加快無人機物流的發(fā)展進程。

無人機靈活、便捷的物流屬性，需要大量機械化、自動化和智能化的先進技術(shù)支持，本文主要一無人機物流相關專利申請為切入點，對無人機物流的發(fā)展趨勢及關鍵技術(shù)進行分析，并基于分析結(jié)果提出發(fā)展構(gòu)想。

1???? 無人機物流產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

從20世紀90年代開始出現(xiàn)無人機物流先關專利申請，到21世紀初，無人機物流技術(shù)的相關專利申請量都處于極為緩慢的增長階段。國外的物流公司在21世紀初開始積極參與到了無人機物流業(yè)務，而我國無人機物流技術(shù)的起步較國外更晚一些。

如圖1所示，我國的無人機物流產(chǎn)業(yè)在2014年之前都還處于極為緩慢的初期發(fā)展階段，直到京東、順豐等物流公司在無人機物流方面大力投入研發(fā)之后，我國的無人機物流專利申請才有了顯著的提升，中國無人機物流產(chǎn)業(yè)從此進入了快速發(fā)展階段，且從專利申請趨勢曲線仍處于上升狀態(tài)的現(xiàn)在進行分析，無人機物流產(chǎn)業(yè)還必將在接下來一段時間內(nèi)繼續(xù)保持快速增長。

另一方面，快速增長的無人機物流相關專利申請中，出無人機主體結(jié)構(gòu)等基礎技術(shù)專利之外，專利申請的技術(shù)方向主要集中在無人機數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、無人機飛行控制導航（飛控）技術(shù)和無人機自主控制技術(shù)這三個方向上，這也即是我國無人機物流技術(shù)主要發(fā)展和探索的方向。

2???? 無人機物流產(chǎn)業(yè)的關鍵技術(shù)

如圖2所示，本文將對無人機數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、飛控技術(shù)和自主控制技術(shù)這三大關鍵技術(shù)從申請趨勢上做進一步分析，以更加清晰本領域關鍵技術(shù)的發(fā)展脈絡。

2.1? 無人機數(shù)據(jù)鏈技術(shù)

無人機數(shù)據(jù)鏈是一個多模式的智能通信系統(tǒng)，是飛行器與地面系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，是對無人機組群物流配送的關鍵支撐。從圖2中的專利申請趨勢曲線可以看出，其技術(shù)的發(fā)展趨勢與整個無人機物流行業(yè)的發(fā)展趨勢基本相同，證明我國的物流公司及其他相關企業(yè)對該技術(shù)有明確的認識，從投入研發(fā)初期就在該技術(shù)上進行了大量投入，這也是我國商用無人機技術(shù)處于世界領先地位的佐證，而這一技術(shù)優(yōu)勢也將隨著我國在該領域的長期投入和快速增長而繼續(xù)保持領先。

2.2? 無人機飛控技術(shù)

飛控是無人機完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務和返場回收等整個飛行過程的核心系統(tǒng)，是無人機物流技術(shù)能夠?qū)⑽锲窚蚀_、安全的送至目的地的核心技術(shù)。如圖2所示，無人機飛控技術(shù)的發(fā)展趨勢與無人機數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展趨勢整體相似，而造成這一發(fā)展趨勢相同的原因在于，飛行控制導航與地面控制基站的聯(lián)系，離不開無人機數(shù)據(jù)鏈這一紐帶，二者相輔相成，協(xié)同發(fā)展，缺一不可。

2.3? 無人機自主控制技術(shù)

無人機自主控制技術(shù)無人機具備路徑選擇與重新規(guī)劃能力，保證其能在復雜的外部環(huán)境下安全、高效的完成物流作業(yè)。如圖2所示，無人機自主控制技術(shù)的發(fā)展相對滯后，且專利申請量在近年雖有明顯增長，但并不像另外兩項關鍵技術(shù)那樣快速增長。然而，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，基于無人機自主路徑選擇與重新規(guī)劃能力的智慧物流體系必將迎來新的發(fā)展，無人機自主控制技術(shù)的發(fā)展速度有望進一步加快。

3???? 關于我國無人機物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的構(gòu)想

一項新技術(shù)的發(fā)展，也必將帶來一系列新的問題。無人機作為具備多項先進技術(shù)的前沿科技產(chǎn)物，同時又是需要接受空中交通管制的飛行器，其在物流行業(yè)的商用，需要從技術(shù)層面保證其安全性，還要從政策方向提升其規(guī)范性，政策和技術(shù)的雙瓶頸制約無疑將進一步限制無人機物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

基于加快無人機物流商業(yè)化步伐的初衷，本文對我國無人機物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出如下的發(fā)展構(gòu)想。

3.1? 建立完善政策規(guī)章和標準體系

建議借鑒美國、歐洲經(jīng)驗，協(xié)同國家相關部委盡快研究制定《中國無人機物流發(fā)展路線圖》，出臺頂層設計指導文件。統(tǒng)籌推進政策規(guī)章和標準體系建設，提升有效監(jiān)管能力，營造健康發(fā)展環(huán)境，補足無人機產(chǎn)業(yè)的社會與行業(yè)治理體系與治理能力短板。

3.2? 建立完善無人機物流業(yè)的監(jiān)管職能

明確監(jiān)管主體以及監(jiān)管的內(nèi)容，保證無人機物流業(yè)的安全高效發(fā)展。重視無人機的空中交通管制以及地面監(jiān)管等方面，使得無人機能夠有序、有效地進行作業(yè)。根據(jù)實際情況的需要和法律監(jiān)管內(nèi)容合理制定相關操作規(guī)范，確保無人機的合理、合法使用。

3.3? 推廣擴大無人機低空空域改革試點成果

加大通用航空“放管服”改革力度，爭取擴大低空空域改革試點成果。建立統(tǒng)一的數(shù)字化空域管理平臺，加大空域使用的靈活性，保障無人機飛得起來、飛得順暢。加強智慧空域、智慧物流的理論與技術(shù)研究，試點物流配送領域無人機與有人機在融合空域協(xié)同運行，逐步推進無人機融入國家空域系統(tǒng)，豐富無人機物流的應用場景。

結(jié)束語

本次新冠疫情檢驗了無人機行業(yè)的發(fā)展成果，為今后的發(fā)展創(chuàng)造了成長空間、積累了寶貴經(jīng)驗。為進一步推動行業(yè)健康發(fā)展，建議民航業(yè)堅持審慎包容監(jiān)管原則，營造無人機新業(yè)態(tài)健康發(fā)展的政策環(huán)境，制度建設和試點驗證努力突破現(xiàn)有體制、政策的限制，走出一條安全可控、先行先試、逐步完善的發(fā)展道路。加快無人機基礎設施規(guī)劃研究，試點設施設備建設，加強重點技術(shù)攻關，推動無人機物流關鍵技術(shù)研發(fā)、落地和改進的加速，引導我國無人機物流產(chǎn)業(yè)的安全、快速發(fā)展。

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