近年來,無人機行業迅速發展,其發展帶來的問題隨之誕生。無人機發展的痛點在哪里?針對這些問題,需要采取哪些措施?在技術方面又有哪些瓶頸需要突破?
2017年,工信部發布《工業和信息化部關于促進和規范民用無人機制造業發展的指導意見》指出:到2020年,民用無人機產業持續快速發展,產值達到600億元,年均增速40%以上;到2025年,民用無人機產值達到1800億元,年均增速25%以上。未來十年,無人機行業將處于高速發展時期。
面對著強大的市場和發展潛力,無人機發展就一帆風順?
事實上并非如此。無人機不同于傳統的通用航空,與通用航空相比,其價格低、操作簡單、便于存放,諸多因素使得無人機入手門檻低,幾乎可以實現人手一架,但是隨著無人機行業的迅速發展,隨之而來的便是無人機在安全飛行、法律法規、技術瓶頸、產業配套、文明使用等方面的諸多問題,發展亂象不容忽視。
無人機的安全與企業實體經營和追求行業效率一直存在矛盾,這是目前無人機行業發展面臨的主要痛點。沒有安全監管就沒有無人機行業發展,但是如果監管過嚴又會阻礙行業發展,那么如何在安全監管和行業發展找到平衡點,在不斷的實踐過程中,尋求安全監管方面的創新與突破,這又是全行業目前最為關心的話題之一。
無人機的發展在法律法規、技術瓶頸、產業配套、文明使用等方面的問題也是無人機發展的痛點。
所以,多部門聯合行動,多措并舉,只有建立健全民用無人機標準、檢測認證體系及產業體系,才能實現民用無人機安全可控和良性健康發展。
在我國現行法律中,還沒有針對“低慢小”飛行器尤其是無人機的專門法律及相關制度,沒有從根本上解決監管、生產、經營、使用、違法處罰等管理措施。這就要求相關部門聯合出擊,多措并舉,制定相關措施,共同推動無人機發展。
立法部門、監督部門、公安部門應該立足于“低慢小”飛行器的特點,充分考慮到社會發展需求和民航、空管、公安、無線電管理等部門的工作需要,從生產、適航、注冊、審批、飛行、監管、處罰等方面全方位前瞻性立法,明確相關參與人的民事責任、行政責任和刑事責任,并同步出臺與法律配套的實施細則、操作規程和行業規章,加強法制宣傳教育,將“低慢小”飛行器管理真正納入國家法律體系。
各級政府應在軍事重地、機場凈空保護區域等關乎國家安全的區域及周邊劃定禁飛區,明確重大會議、重要活動、重要節慶期間的限飛區域。充分利用網絡、電視、廣播、報紙、公告等媒介做好宣傳教育。對已登記注冊的“低慢小”飛行器生產廠家、經營商家、修理行業、航模協會的管理,對非法生產、銷售、改造的堅決予以打擊和取締,生產廠家應對“低慢小”飛行器核心部件實行全國統一的電子編碼,標識身份識別編碼和飛行激活碼,銷售商家實行實名登記銷售,詳細記錄購買單位、人員的信息。
無線電管理委員會、民航機構應對無人駕駛航空器使用無線頻段的監控,及時發現、通報無人機飛行情況和空域,堅決防止無人機超出規劃頻段的現象。加強對民用無人駕駛航空器飛行活動的管理,加強對無人機系統駕駛員管理的行業協會、民用無人機駕駛員的規范管理,規范其空中交通管理工作;會同有關職能部門對機場周邊區域進行巡查,對違反規定施放漂浮物、升空物的應當責令施放者收回;不能收回的,應當采取安全措施并及時通報。
盡管無人機的發展突飛猛進,但其發展依然存在續航瓶頸、通信系統、定位導航、避障技術、發動機瓶頸、人才缺乏等問題。
續航瓶頸。市面上的無人機主要采用鋰聚合物電池作為主要動力,續航能力一般在20分鐘至30分鐘之間。因無人機技術方案不同,續航時間有所差別,無人機需要盡可能減輕起飛重量,所以無法攜帶較重的大容量電池,大多數無人機維持二十分鐘有效飛行之后,就必須更換電池或者插上充電線。這是無人機一個致命的短板,大大限制了行業的快速良性發展,解決無人機電池續航能力迫在眉睫。
通信系統。無人機通信系統,目前主要使用900MHz、1.4GHz、2.4GHz無線電頻段,其中1.4GHz主要作為數據通訊頻段,2.4GHz主要作為圖像傳輸頻段,900MHz不建議使用。工信部已經制定無線電相關使用準則,規范無人機行業的無線電頻段使用。公共無線電通信鏈路,抗干擾能力弱,尤其是同頻干擾無法避免。隨著無人機的數量指數級增長,無人機通信系統干擾的問題,將日漸突出。
定位導航。無人機系統的定位導航,普遍采用GPS和北斗雙模模式。GPS定位分為碼定位和載波定位,碼定位速度快,一般民用精度為3-10米,軍用精度為0.3米;載波定位速度慢,不分民用和軍用。北斗系統定位精度在10-20米。基于導航衛星的無人機定位系統,各大無人機廠商優化自己的算法,使精度勉強達到米級。但受地形、天氣等客觀條件影響,導航衛星信號易干擾,精度穩定性不足的問題有待解決。
避障技術。避障技術對于主流的無人機飛行至關重要,但現有的解決方案仍處于探索階段。為確保公共安全,需要不斷改進傳感器、傳感算法和無人機設計。無人機避障技術主要有四套解決方案:紅外線傳感器方案、超聲波傳感器方案、激光傳感器方案以及視覺傳感器方案。在地面行駛的無人汽車避障問題徹底解決之前,無人機避障技術還有漫長路要走。
發動機瓶頸問題。發動機
的問題很大程度上制約著我國無人機的發展 ,一方面是對發動機也提出了特殊的要求的無人機特定的高空低雷諾、大過載等飛行條件;另一方面研制基礎本身較為薄弱。渦扇發動機是未來應用的主要走向與國外的差距較為明顯,達不到無人機對飛行速度、航時等指標的要求。
無人機行業人才緊缺。據
初步判斷,我國在2018年需要無人機從業人員達 40萬人次,國內持證從業的飛手、維修、研發等人員卻不到10000人。
同時,我國無人機行業規劃與規范已有不足之處,存在低水平重復、重復投資、高端項目攻破困難。此外,我國無人機發展存在的技術弱點是借鑒外國現有的技術并自主研發,其技術層次達不到強國水準,不管軍用或民用的在精準度、控制力、信息傳輸、機動性等許多能力上都較為薄弱。