姓名：張旭東 ? ? 學(xué)號(hào)：17021211332
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【嵌牛導(dǎo)讀】現(xiàn)在很多領(lǐng)域都離不開機(jī)器，在大型飛行器無(wú)法進(jìn)入的領(lǐng)域，還有很多需要探索的東西，無(wú)人機(jī)對(duì)于人們觀測(cè)數(shù)據(jù)，探索自然提供了很大的幫助。
【嵌牛鼻子】嵌入式、無(wú)人機(jī)
【嵌牛提問】無(wú)人機(jī)的現(xiàn)狀與機(jī)遇
【嵌牛正文】
01無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程——由軍用到民用，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)迅速崛起
1.1無(wú)人機(jī)技術(shù)由軍用到民用，具有百年發(fā)展歷史
無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱無(wú)人機(jī)，即UAV（unmanned aerial vehicle）或UAS（unmanned aircraft system），是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自主程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無(wú)人機(jī)可以基于不同程度的自主控制，從無(wú)線遙控飛行的半自主控制，到半自動(dòng)控制，再到完全自主控制。較之載人飛機(jī)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用能夠有效擴(kuò)大活動(dòng)范圍，提高工作時(shí)間，在軍事、科研、政府、商業(yè)活動(dòng)及個(gè)人消費(fèi)品等領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用空間。
從發(fā)展歷史來(lái)看，無(wú)人機(jī)技術(shù)起源于20世紀(jì)初期，在第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前的1900年代，已經(jīng)有部分氣球炸彈、靶機(jī)等研制出來(lái)。1910年代，第一次世界大戰(zhàn)的開始使得無(wú)人機(jī)技術(shù)獲得了發(fā)展機(jī)會(huì)，英美等國(guó)家都陸續(xù)開始了無(wú)人機(jī)技術(shù)的研發(fā)。如1916年，英國(guó)軍事航空學(xué)會(huì)指定A.M.Low教授研發(fā)遙控?zé)o人機(jī)投彈。1917年，美國(guó)第一架無(wú)人機(jī)在紐約長(zhǎng)灘試飛成功，但由于此類飛機(jī)僅作為炸彈使用，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)回收，也無(wú)法完成遙控操作、自主飛行等復(fù)雜任務(wù)。
此后，在第二次世界大戰(zhàn)的1940年代，更多種類的無(wú)人機(jī)獲得應(yīng)用。英國(guó)的蜂后無(wú)人機(jī)是無(wú)線電遙控全尺寸靶機(jī)，1934-1943年間共批量生產(chǎn)了420架，在英國(guó)海軍和陸軍服役。至1950年代，美國(guó)的Ryan Aeronautical Company為空軍研制生產(chǎn)了高亞音速、噴氣推進(jìn)的靶機(jī)，代號(hào)Q-2“火蜂”（Firebee），是現(xiàn)今無(wú)人飛行器的鼻祖。1960年后，該公司按照五角大樓的要求，將一批“火蜂一號(hào)”改裝成147A型（Model147A），名為“螢火蟲”（Firefly）的“特殊用途飛機(jī)”，用來(lái)執(zhí)行偵察拍照任務(wù)。至1970年代，美國(guó)已將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭(zhēng)，用以減少人員傷亡。
據(jù)文獻(xiàn)記載，軍事無(wú)人機(jī)經(jīng)歷了無(wú)人靶機(jī)、預(yù)編程序控制無(wú)人偵察機(jī)、指令遙控?zé)o人偵察機(jī)和復(fù)合控制的多用途無(wú)人機(jī)的發(fā)展過程，到20世紀(jì)80、90年代開始得到廣泛應(yīng)用——各國(guó)制造的無(wú)人機(jī)有近百種,其起飛質(zhì)量從數(shù)公斤到100公斤以上，航程從數(shù)公里到上千公里，飛行速度從大于100km/h到超聲速。90年代的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，無(wú)人機(jī)執(zhí)行的多種軍事任務(wù)包括照相偵查、充當(dāng)誘餌、地理位置標(biāo)識(shí)、布散傳單等?？梢哉f(shuō)20世紀(jì)80年代后，無(wú)人機(jī)真正具備了智能化、功能多樣、外形靈活的特點(diǎn)。
80年代開始，軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)的成熟化使其開始進(jìn)入民用領(lǐng)域，這也是我們將在本文中重點(diǎn)討論的領(lǐng)域。目前各國(guó)政府、企業(yè)均大力發(fā)展無(wú)人機(jī)技術(shù)，下表所列為部分國(guó)家的民用無(wú)人機(jī)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用進(jìn)程?？梢娒裼脽o(wú)人機(jī)在發(fā)展初期主要借助政府的資金投入和區(qū)域試點(diǎn)，而無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以在科研、監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)植保、環(huán)保、送貨等眾多領(lǐng)域帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，提升工作質(zhì)量。
綜上，無(wú)人機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從軍用到民用的滲透過程，其軍事應(yīng)用已有上百年的歷史，在上世紀(jì)80年代之后趨于成熟。軍事領(lǐng)域積累下來(lái)的無(wú)人機(jī)技術(shù)具備廣闊的民間應(yīng)用前景，因而在政府支持下正在逐步走向科研、監(jiān)測(cè)等多方面的民間應(yīng)用。我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)由軍用走向民用也是從上世紀(jì)90年代左右開始的，如1998年南航在珠海航展中展出的“翔鳥”無(wú)人直升機(jī)，其功能包含森林火警探測(cè)和漁場(chǎng)巡邏。
可以將無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程大致分為三個(gè)階段。第一階段為1900s及之前，這一階段為軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)的萌芽期，僅解決無(wú)人機(jī)的簡(jiǎn)單飛行任務(wù)，多為炸彈和靶機(jī)；第二階段為1910s-1970s，這段時(shí)間軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)經(jīng)過戰(zhàn)爭(zhēng)事件催化，逐步發(fā)展成熟，可以應(yīng)用于轟炸、偵查等領(lǐng)域，并可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用；第三階段在1980s及之后，軍用無(wú)人機(jī)智能化，功能多樣化，開始逐步滲透至民用領(lǐng)域，首先進(jìn)入政府主導(dǎo)的監(jiān)測(cè)、科研等領(lǐng)域，以及商業(yè)化的農(nóng)業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。
1.2多重因素驅(qū)動(dòng)下消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅猛
如上文所述，無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)入民用階段后，已經(jīng)應(yīng)用于政府主導(dǎo)的公共服務(wù)、科研，以及商業(yè)化服務(wù)如農(nóng)業(yè)、航拍等領(lǐng)域。近兩年由于技術(shù)成熟、成本下降、政策驅(qū)動(dòng)等原因，民用領(lǐng)域，尤其是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)發(fā)展迅猛。
其代表企業(yè)是中國(guó)大疆科技，占據(jù)全球小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)70%份額，其產(chǎn)品80%銷往國(guó)外。根據(jù)Forbes網(wǎng)站報(bào)道，大疆在2013-2015的三年間，收入爆發(fā)式增長(zhǎng)，成為第一家進(jìn)入“十億美元俱樂部”的無(wú)人機(jī)公司。作為消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的代表企業(yè)，大疆的成功也側(cè)面印證了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)人機(jī)技術(shù)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大范圍，市場(chǎng)快速膨脹。
除大疆外，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)還有眾多企業(yè)，產(chǎn)品功能多樣?？偨Y(jié)我國(guó)知名民用無(wú)人機(jī)企業(yè)部分代表產(chǎn)品如下表，可以看到除飛行、拍攝功能以外，部分無(wú)人機(jī)還具備基于不同原理的自動(dòng)避障、VR遙控、便攜自拍等多樣化的功能。
根據(jù)EVTank、中投顧問等研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，2013至2015年，全球民用無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)銷量分別為15萬(wàn)架、38萬(wàn)架和57萬(wàn)架，其中消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)需求是專業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)的兩倍左右，并且以每年50%的速度快速增長(zhǎng)。2015年中國(guó)無(wú)人機(jī)保有量已經(jīng)達(dá)到數(shù)十萬(wàn)架，有約400家單位從事無(wú)人機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。2014年我國(guó)無(wú)人機(jī)銷量約2萬(wàn)架，其中軍用無(wú)人機(jī)約占1.4%，民用無(wú)人機(jī)占98.6%，銷售規(guī)模達(dá)40億元。
對(duì)于未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，中投顧問也在其報(bào)告《2016-2020年中國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》中指出：預(yù)計(jì)到2020年，全球無(wú)人機(jī)年銷量有望達(dá)到433萬(wàn)架，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到259億美元。中國(guó)無(wú)人機(jī)年銷量將達(dá)到29萬(wàn)架，未來(lái)幾年將保持50%以上的增長(zhǎng)。
種種數(shù)據(jù)表明：
1)民用無(wú)人機(jī)，尤其是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，正在加速發(fā)展；
2)預(yù)計(jì)這種高速發(fā)展的趨勢(shì)將在未來(lái)5年持續(xù)；
3)中國(guó)具備人口優(yōu)勢(shì)，在消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域潛力巨大。
1.3今年以來(lái)產(chǎn)業(yè)持續(xù)演化，巨頭紛紛涉足民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域
2016年，國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)持續(xù)進(jìn)化，除大疆、零度、億航等無(wú)人機(jī)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)外，BAT、小米等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也看準(zhǔn)了這一市場(chǎng)，紛紛引入相關(guān)技術(shù)，或推出自己的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品。以下我們總結(jié)了部分今年以來(lái)發(fā)生的行業(yè)事件：
支付寶：6月29日上線了一鍵呼叫極飛無(wú)人機(jī)植保服務(wù)，這是支付寶與極飛農(nóng)業(yè)合作的一項(xiàng)農(nóng)村服務(wù)。此前，億航與阿里旗下高德公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同探索“LBS+無(wú)人機(jī)”的智能操控理念。
京東：6月8日宣布正式開始通過無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)地送貨，目前正在宿遷市農(nóng)村地區(qū)逐步推廣。
騰訊：攜手深圳零度（零度智控與雷柏科技合資）先后發(fā)布便攜式自拍無(wú)人機(jī)空影YING和Dobby，依托騰訊的社交關(guān)系鏈，構(gòu)建一個(gè)連接無(wú)人機(jī)、用戶和內(nèi)容的社區(qū)。
小米：5月25日正式發(fā)布首款視頻拍攝無(wú)人機(jī)，售價(jià)2499-2999元。
此外，百度外賣也在去年與億航合作，推出國(guó)內(nèi)第一個(gè)無(wú)人機(jī)送餐案例，實(shí)現(xiàn)工作日高峰時(shí)段30分鐘內(nèi)急速送達(dá)。百度還是Linux基金會(huì)下開源項(xiàng)目DroneCode會(huì)員?？梢娀ヂ?lián)網(wǎng)巨頭從去年開始便不斷試水民用無(wú)人機(jī)，除了起到良好的宣傳作用外，巨頭的涉足通常標(biāo)志著行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于成熟。
國(guó)際上，在無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展較早的美國(guó)，今年2月AT&T與英特爾宣布將合作把4GLTE用于無(wú)人機(jī)，屆時(shí)無(wú)人機(jī)將不受遙控距離的限制（目前無(wú)人機(jī)多采用范圍較短的WiFi、藍(lán)牙或無(wú)線電波控制）。
本月，F(xiàn)acebook宣布其聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)Aquila的首次飛行測(cè)試成功。該項(xiàng)目啟動(dòng)已久，旨在為全球范圍內(nèi)16億沒法上網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。本次測(cè)試中，Aquila飛行了96分鐘，比預(yù)期時(shí)間長(zhǎng)3倍。據(jù)悉Aquila可以飛行近3個(gè)月時(shí)間，速度達(dá)到每小時(shí)120公里，網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑為96公里。
另外，在今年5月剛剛舉行的CESAsia展會(huì)上，無(wú)人機(jī)產(chǎn)品展現(xiàn)出小型化、智能化、應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分等特點(diǎn)。
1)小型化的無(wú)人機(jī)更貼近消費(fèi)者，在操作性、安全性和性價(jià)比上更有優(yōu)勢(shì)。
2)目前自動(dòng)避障、跟隨等功能已經(jīng)成為主流消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)旗艦機(jī)型的標(biāo)配，未來(lái)基于計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)將繼續(xù)智能化，成為真正的人工智能搭載終端，以及物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
3)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)目前雖仍以航拍為主要功能，但針對(duì)不同需求，已拓展出專業(yè)拍攝、運(yùn)動(dòng)拍攝、愛好者和社交應(yīng)用等細(xì)分領(lǐng)域。根據(jù)不同領(lǐng)域使用者的特點(diǎn)優(yōu)化無(wú)人機(jī)軟硬件及系統(tǒng)功能。
02無(wú)人機(jī)行業(yè)加速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素
近兩年我國(guó)民用無(wú)人機(jī)行業(yè)，尤其是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展主要基于技術(shù)進(jìn)步、投融資、政策等層面的因素。
2.1技術(shù)進(jìn)步、成本下降使小微型無(wú)人機(jī)快速進(jìn)入民用市場(chǎng)
2.1.1細(xì)分類別中，技術(shù)進(jìn)步促使多旋翼無(wú)人機(jī)產(chǎn)品化
如前文所述，無(wú)人機(jī)可以根據(jù)重量、飛行高度、飛行距離和時(shí)間等參數(shù)劃分為不同的級(jí)別，而針對(duì)不同的行業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)也會(huì)展現(xiàn)不同的外形和功能特點(diǎn)。
按照外形結(jié)構(gòu)劃分，無(wú)人機(jī)主要包括固定翼、多旋翼、無(wú)人直升機(jī)三大類，此外還有飛艇等。根據(jù)中國(guó)航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)（AOPA）的數(shù)據(jù)，截至2015年11月取得駕駛員合格證的1250人中，航空器類別為固定翼193人，直升機(jī)137人，多旋翼933人，飛艇5人。
其中，多旋翼無(wú)人機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，且能垂直起降活動(dòng)方便，因而在民用領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。但由于多旋翼無(wú)人機(jī)不具備固定翼的自穩(wěn)定系統(tǒng)（起飛后穩(wěn)定狀態(tài)下可以自動(dòng)保持穩(wěn)定飛行），也不具有直升機(jī)的完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（借助多向推動(dòng)力自由調(diào)整飛行姿態(tài)），因而多旋翼無(wú)人機(jī)相對(duì)較難控制，需要較強(qiáng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
由于多旋翼無(wú)人機(jī)受到載荷較小的限制，此前遭遇的另一個(gè)較大障礙是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)過重（十幾公斤）而難以應(yīng)用。20世紀(jì)90年代后，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)成熟，MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的重量大幅下降至幾克，從而可以應(yīng)用到多旋翼飛行器的自動(dòng)控制器。此后經(jīng)過算法研究以及機(jī)載運(yùn)算能力的提升等，直到2005年左右，多旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)才開始走向成熟。2010年后，從法國(guó)Parrot公司開始陸續(xù)有眾多公司推出了四旋翼無(wú)人機(jī)產(chǎn)品，四旋翼無(wú)人機(jī)逐步成為了消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的代表產(chǎn)品。
2.1.2無(wú)人機(jī)構(gòu)造與主要技術(shù)環(huán)節(jié)突破
可以將無(wú)人機(jī)構(gòu)成分為飛機(jī)平臺(tái)、有效載荷、地面控制三大系統(tǒng)部分，其中飛機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，以及機(jī)體五大部分，見下圖。
具體來(lái)看：
1)動(dòng)力系統(tǒng)——目前主流的民用無(wú)人機(jī)多采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。對(duì)于消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)和其他微型無(wú)人機(jī)，電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)成本較低、使用便利，應(yīng)用更廣。電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)主要包括動(dòng)力電機(jī)、電源和調(diào)速系統(tǒng)。
2)飛控系統(tǒng)——又稱為飛行管理與控制系統(tǒng)，是決定飛行性能的核心。具體涉及無(wú)人機(jī)的發(fā)射回收、航跡控制（與導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同）、任務(wù)設(shè)備管理、信息收集傳輸?shù)裙δ?。傳感器是飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，常用傳感器包括角速率傳感器、姿態(tài)傳感器、位置傳感器、加速度傳感器、高度傳感器等等。飛控計(jì)算機(jī)的主處理控制器可以使用通用處理器（MPU）、微處理器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、可編程門陣列（FPGA）等。此外飛控系統(tǒng)還包括伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)（用于根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行控制），以及飛控軟件。
3)電氣系統(tǒng)——包括電源和配電系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)，以及用電設(shè)備。
4)通信系統(tǒng)——終端硬件通?？梢约稍诘孛婵刂普竞蜋C(jī)載硬件中，主要用于指揮控制、空中交通管制等。
5)有效載荷——任務(wù)設(shè)備根據(jù)用途可以分為航拍相機(jī)、測(cè)繪雷達(dá)、激光測(cè)距等。如載荷相機(jī)時(shí)，還需要用于穩(wěn)定相機(jī)的云臺(tái)。
6)地面控制——地面控制站可以多個(gè)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈控制、飛行控制、載荷控制、載荷數(shù)據(jù)處理等功能。
如上所述的機(jī)體五大組成部分，輔以地面控制系統(tǒng)和有效載荷，則能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定飛行和各種任務(wù)。下圖所示為無(wú)人機(jī)幾大模塊的協(xié)作模式示意圖，以及飛控系統(tǒng)的工作原理示意圖。
近兩年，民用無(wú)人機(jī)在以上幾大主要功能系統(tǒng)上都實(shí)現(xiàn)了諸多技術(shù)突破。
以飛控系統(tǒng)為核心，其芯片、傳感器、導(dǎo)航等系統(tǒng)功能正在復(fù)雜多樣化，而高度集成芯片將使得無(wú)人機(jī)制造使用成本大幅下降。在2015年CES展會(huì)上，高通和英特爾都展示了基于自家芯片的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，采用了性能更為強(qiáng)大的CPU或ARM Cortex-A系列處理器。高通的無(wú)人機(jī)方案Snapdragon Cargo實(shí)質(zhì)是一款機(jī)器人，內(nèi)部是一個(gè)基于高通驍龍SoC（片上系統(tǒng)）開發(fā)的多功能計(jì)算平臺(tái)，旨在提供一個(gè)低功耗解決方案，集成多核處理、無(wú)線通信、傳感器整合、定位以及供多個(gè)機(jī)器人應(yīng)用使用的實(shí)時(shí)輸入輸出數(shù)據(jù)。該平臺(tái)也可集成高通的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)（視覺慣性測(cè)程、視覺同步定位和繪圖、立體相機(jī)景深等技術(shù)），用于避障飛行。而英特爾展示的無(wú)人機(jī)（與德國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)廠商Ascending Technologies合作開發(fā)）采用了“Real Sense”計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，內(nèi)置6個(gè)“Real Sense”3D攝像頭，能構(gòu)建3D地圖和感知周圍環(huán)境。同時(shí)采用四核英特爾凌動(dòng)（Atom）處理器的PCI-express定制卡，來(lái)處理傳感器實(shí)時(shí)信息等。
2016年CES展會(huì)上，高通發(fā)布了與騰訊、ZEROTECH合作的SnapdragonFlight平臺(tái)，支持無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的高性能計(jì)算，可實(shí)時(shí)拍攝分享視頻。而英特爾收購(gòu)AscendingTechnologies之后，也在會(huì)上展示了配有Real Sense攝像頭和CPU、具備自動(dòng)避障功能的無(wú)人機(jī)。隨著芯片巨頭的參與，未來(lái)的飛控系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)將具備越來(lái)越強(qiáng)大的計(jì)算處理能力和豐富的功能，同時(shí)基于高度集成芯片的無(wú)人機(jī)制造將更為簡(jiǎn)單和低成本。
再以電池為例，目前無(wú)人機(jī)主要采用鋰聚合物電池，續(xù)航時(shí)間基本在45分鐘以內(nèi)，大部分只有20-30分鐘，而充電時(shí)間超過1小時(shí)。這對(duì)無(wú)人機(jī)的行動(dòng)和使用造成了很大限制。而現(xiàn)在有不少新能源電池和新技術(shù)為延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間提供了可能性，如太陽(yáng)能電池板和燃料電池。一些新型鋰電池也具備了更強(qiáng)的供電能力，如特斯拉2015年發(fā)布的一款針對(duì)航拍應(yīng)用的無(wú)人機(jī)原型，其電池能夠?qū)w行時(shí)間延長(zhǎng)到60分鐘，而只需充電20分鐘。
此外，各類芯片、MEMS傳感器、電機(jī)等部件及通信成本隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟而大幅下降，也是民用無(wú)人機(jī)爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要因素。目前國(guó)內(nèi)一架普通消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的成本只需3000-5000元，不少主流飛控板價(jià)格在幾百元的級(jí)別。
2.2開放平臺(tái)進(jìn)一步打開民用市場(chǎng)空間
與智能手機(jī)情況相似，現(xiàn)有無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)存在“開源”和“閉源”兩種系統(tǒng)。大疆為閉源系統(tǒng)的代表，而知名開源系統(tǒng)項(xiàng)目包括Dronecode，市占率最高的APM，德國(guó)MK，Paparazzi，法國(guó)KK，MWC等。
APM（Ardu Pilot Mega）于2007年由DIY無(wú)人機(jī)社區(qū)（DIY Drones）推出，可支持多旋翼、固定翼、直升機(jī)和無(wú)人駕駛車等無(wú)人設(shè)備，已成為當(dāng)今受眾最廣，最成熟的開源飛控項(xiàng)目。
Dronecode項(xiàng)目于2014年由Linux Foundation推出，容納APM、PX4平臺(tái)，已擁有超過1300名開發(fā)者，3DRobotics、高通、英特爾、昊翔Yuneec等都是其核心會(huì)員。
Paparazzi（PPZ）始于2003年，是一個(gè)軟硬件全開源的項(xiàng)目。它是一套包含飛行器和地面站在內(nèi)的完整解決方案，如下圖所示。PPZ的靈活性體現(xiàn)在可以根據(jù)用途特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)（飛行速度、飛行距離、滯空時(shí)間、負(fù)載能力、價(jià)格等）選擇不同的飛行器，配置不同的飛控板、傳感器、通訊模塊和外設(shè)。
開源平臺(tái)的建立、發(fā)展，有助于整理零散的無(wú)人機(jī)軟硬件開發(fā)資源，幫助開發(fā)者和用戶迅速實(shí)現(xiàn)飛控系統(tǒng)開發(fā)目的，是未來(lái)的主流方向。通過開源平臺(tái)的共享促進(jìn)作用，無(wú)人機(jī)產(chǎn)品能夠更快速地走進(jìn)尋常用戶中，實(shí)現(xiàn)行業(yè)整體發(fā)展的促進(jìn)作用。
2.3任務(wù)載荷模塊化設(shè)計(jì)便于應(yīng)用范圍擴(kuò)展
目前針對(duì)企業(yè)級(jí)應(yīng)用的民用無(wú)人機(jī)具備便于擴(kuò)展的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，即采用固定的機(jī)體，搭載不同任務(wù)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的功能。而與大疆消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)主要針對(duì)航拍功能所不同的是，工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)通常需要更精準(zhǔn)的測(cè)繪，以及專業(yè)的3D實(shí)時(shí)建模功能。
如下圖中所示的哈瓦M(jìn)EGA系列，包含無(wú)人機(jī)主體和地面站，并可以搭載相機(jī)等各類任務(wù)設(shè)備，應(yīng)用領(lǐng)域包括影視航拍、低空物流、警察監(jiān)控、緊急醫(yī)療救援、森林防火、地質(zhì)勘探、空中測(cè)繪、極地科考、電力巡檢、石油管線勘探等。
再如航天圖景公司的解決方案，通過搭載多種載荷系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)可以方便采集數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、融合、分析，最終實(shí)現(xiàn)多終端共享的展示應(yīng)用。其產(chǎn)品“無(wú)人機(jī)快反數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)”能夠?qū)崿F(xiàn)事件全程覆蓋，包含事前快速構(gòu)建2D/3D實(shí)景模型、晝夜視頻偵查、搜索跟蹤、空間分析、預(yù)案演練，事中晝夜視頻監(jiān)視、融合顯示、態(tài)勢(shì)標(biāo)繪，事后取證、模擬復(fù)原等。其系列載荷包括五軸立體相機(jī)、雙光吊艙、高清相機(jī)、紅外相機(jī)等方案，還具備快速數(shù)據(jù)處理和智能應(yīng)用功能。另一產(chǎn)品巡線數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)能夠進(jìn)行視頻巡線（人車等入侵識(shí)別跟蹤、火情等異常識(shí)別定位等），二維部件檢測(cè)（破損等表面變化、移位等狀態(tài)變動(dòng)、風(fēng)箏等異物變遷），以及三維環(huán)境檢測(cè)（構(gòu)件位移變形、地表塌陷、違章建筑等）。
類似搭載航拍相機(jī)、測(cè)繪裝置等，多旋翼、固定翼等各類無(wú)人機(jī)也可以搭載其他任務(wù)設(shè)備，如植保無(wú)人機(jī)搭載農(nóng)藥和噴灑裝置。這種可擴(kuò)展性進(jìn)一步打開了無(wú)人機(jī)的應(yīng)用空間。
2.4融資額爆發(fā)式增長(zhǎng)，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)受追捧
從投融資情況來(lái)看，民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域于2013年后開始受到投資方關(guān)注，而真正的爆發(fā)體現(xiàn)在2015年。據(jù)CBInsights統(tǒng)計(jì)，2015年無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)生74筆融資，總金額達(dá)4.5億美元，較2014年有明顯提升（圖2.1）。其中，融資額最高的大疆（7500萬(wàn)美元）、昊翔（5000萬(wàn)美元）都是中國(guó)廠商，美國(guó)則以3DRobotics（5000萬(wàn)美元）為首。
表2.2中總結(jié)了2015年國(guó)內(nèi)外高額無(wú)人機(jī)企業(yè)融資事件，可以看到大部分涉及企業(yè)為消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)廠商，也包含Skycatch這樣的無(wú)人機(jī)服務(wù)類公司。而在消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，以大疆為首的中國(guó)廠商處于領(lǐng)先地位。
相較于美國(guó)無(wú)人機(jī)企業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)更具爆發(fā)性，已經(jīng)孕育了消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)制造商龍頭大疆，并有數(shù)家企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)迅速成長(zhǎng)，獲得巨頭高額投資。相信伴隨近兩年投融資市場(chǎng)的火爆，更多無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司將獲得快速成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。
2.5政策促進(jìn)低空開放，行業(yè)規(guī)范逐步建立
從政策層面來(lái)看，近兩年我國(guó)低空空域逐步開放，將帶來(lái)我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展良機(jī)。同時(shí)，針對(duì)無(wú)人機(jī)細(xì)分類別的具體管理規(guī)章正在逐步完善，監(jiān)管趨于規(guī)范。
通用航空（General Aviation）指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)，也包括民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，如輕小型飛機(jī)、滑翔傘、飛艇等飛行高度相對(duì)較低、體積小、速度慢，被稱為“低慢小”目標(biāo)。
我國(guó)低空空域改革試點(diǎn)自2011年起開始向全國(guó)推廣，低空空域按照管制空域、監(jiān)視空域和報(bào)告空域三類劃設(shè)進(jìn)行管理——管制空域，需要提前申請(qǐng)并接受航管部門管制指揮；監(jiān)視空域，僅需要備案，確保雷達(dá)看得見、能夠聯(lián)系上；報(bào)告空域，則類似于自由飛行。
2013年12月起施行的《通用航空飛行任務(wù)審批與管理規(guī)定》簡(jiǎn)化了飛行計(jì)劃的審批流程，而國(guó)務(wù)院辦公廳近日印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，更首次將低空開放限制由1000米以下，提升至3000米以下，實(shí)現(xiàn)3000米以下監(jiān)視空域和報(bào)告空域無(wú)縫銜接。當(dāng)然，低空空域逐步開放后，私人飛機(jī)仍有適航許可、空管部門批準(zhǔn)、駕駛員資格等限制，但通用航空萬(wàn)億市場(chǎng)（參考美國(guó)通用航空市場(chǎng)規(guī)模）正在逐步打開。據(jù)報(bào)道，隨著低空空域管理改革的推進(jìn)，通用航空器數(shù)量正以每年15%的速度迅速增長(zhǎng)。
具體到無(wú)人機(jī)，我國(guó)目前尚未建立完整的管理體系，但自2009年陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于民用無(wú)人機(jī)管理有關(guān)問題的暫行規(guī)定》、《民用無(wú)人機(jī)空中交通管理辦法》、《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》等。2015年12月民航局飛標(biāo)司發(fā)布的《輕小無(wú)人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》針對(duì)小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行了分類和界定，如表2.1。
其中，要求I類無(wú)人機(jī)（空機(jī)及全重在1.5千克以下）使用者安全使用，避免人員傷害，無(wú)需按照此咨詢通告后續(xù)規(guī)定管理。我們看到包括大疆、零度等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)基本屬于這一類別，目前此類小微無(wú)人機(jī)在室內(nèi)及視距內(nèi)飛行時(shí)僅需駕駛員負(fù)責(zé)。而對(duì)于其他較大無(wú)人機(jī)，則針對(duì)不同情況有安裝使用電子圍欄和接入無(wú)人機(jī)云等要求。
這一咨詢通告中，也對(duì)起飛全重不超過5700千克，距受藥面高度不超過15米的植保無(wú)人機(jī)，以及充氣體積在4600立方米以下的無(wú)人飛艇給出了詳細(xì)的規(guī)范要求。
根據(jù)中國(guó)航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)（AOPA）的數(shù)據(jù)，截止到2015年11月1日，經(jīng)過無(wú)人機(jī)駕駛員訓(xùn)練機(jī)構(gòu)培訓(xùn)考核，頒發(fā)無(wú)人機(jī)駕駛員合格證的人數(shù)為1250人，對(duì)比無(wú)人機(jī)銷量應(yīng)該不足10%，大部分無(wú)人機(jī)目前處于“無(wú)證”狀態(tài)。隨著無(wú)人機(jī)數(shù)量快速增加，飛行管理勢(shì)必趨于嚴(yán)格，這反過來(lái)也有利于行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。
2016年5月，國(guó)家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合發(fā)布《“互聯(lián)網(wǎng)”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》，明確指出“推動(dòng)人工智能技術(shù)在無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域的融合應(yīng)用，發(fā)展無(wú)人飛行器、無(wú)人船等多種形態(tài)的無(wú)人設(shè)備?！睙o(wú)人機(jī)等智能技術(shù)處在政策推動(dòng)的最前端，勢(shì)必在未來(lái)不斷受到政策支持和驅(qū)動(dòng)。
與國(guó)內(nèi)情況相對(duì)比，美國(guó)在無(wú)人機(jī)監(jiān)管方面一直較為嚴(yán)格。聯(lián)邦航空管理局（FAA）于2015年2月發(fā)布了小型無(wú)人機(jī)立法預(yù)案，開放了小型無(wú)人機(jī)商用及民用的限制，并于近日發(fā)布了規(guī)范商業(yè)運(yùn)營(yíng)商使用無(wú)人機(jī)的一套全新規(guī)則“Part107”。
這一新規(guī)有較大幅度的限制放寬，將此前要求的商業(yè)實(shí)體駕駛執(zhí)照以及每次飛行的申請(qǐng)?jiān)S可改為操控?zé)o人機(jī)的特定知識(shí)測(cè)試和證書。此外一些要求仍然存在，比如操作者需要年滿16歲，且每24個(gè)月需要接受一次認(rèn)證和背景調(diào)查；無(wú)人機(jī)必須在操作者視線范圍內(nèi)；僅限白天使用，夜間飛行須配備特殊燈光；飛行高度不超過400英尺（約122米）等。
綜上，目前美國(guó)政策對(duì)于商用無(wú)人機(jī)的限制雖有較大幅度的松動(dòng)，但如亞馬遜和谷歌等正在探索的無(wú)人機(jī)送貨業(yè)務(wù)，則由于無(wú)人機(jī)必須在操作者視線范圍內(nèi)的規(guī)定而暫時(shí)無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。
然而比較確定的是，近兩年政策對(duì)于低空空域的開放持正面態(tài)度。無(wú)論在監(jiān)管嚴(yán)格的美國(guó)，還是規(guī)則尚不夠明確的中國(guó)，無(wú)人機(jī)相關(guān)政策正在加速制定和實(shí)施，以規(guī)范這一快速發(fā)展的市場(chǎng)。
03應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，潛在千億市場(chǎng)
無(wú)人機(jī)屬于一種飛行機(jī)器人，由于外形與運(yùn)動(dòng)方式靈活多變，尤其適用于不適合人類直接操作的危險(xiǎn)、困難環(huán)境，或無(wú)需復(fù)雜操作的簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)流程。對(duì)于前者，如災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)偵查、礦產(chǎn)勘探等場(chǎng)景，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用屬于剛需。對(duì)于后者，如農(nóng)藥噴灑、巡檢等應(yīng)用領(lǐng)域，使用無(wú)人機(jī)能大幅降低人力和時(shí)間成本，提高操作效率和準(zhǔn)確度。
暫不考慮軍用領(lǐng)域，民用無(wú)人機(jī)包括消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)具備千億潛在市場(chǎng)空間。具體來(lái)講，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以分為三個(gè)層次：底層為基礎(chǔ)運(yùn)輸功能，即搭載不同貨物，雖然快遞業(yè)目前受到政策限制無(wú)法大范圍應(yīng)用無(wú)人機(jī)運(yùn)輸，但如UPS、亞馬遜等各大企業(yè)都在積極推動(dòng)其合法化；在此基礎(chǔ)上，通過搭載不同任務(wù)設(shè)備，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步擴(kuò)展到各大領(lǐng)域，目前航拍測(cè)繪、農(nóng)業(yè)植保等應(yīng)用較廣；最終通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以帶來(lái)增量大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并在未來(lái)成為萬(wàn)物互聯(lián)的重要終端組成部分。
我們?cè)谖闹械谝徊糠痔岬搅酥型额檰柕葯C(jī)構(gòu)對(duì)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)出貨量和市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)，下表所示為部分機(jī)構(gòu)對(duì)全球無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)。
各機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)間存在較大差異，主要原因在于民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)正處于發(fā)展初期，市場(chǎng)增速較難預(yù)測(cè)，而包含數(shù)據(jù)服務(wù)在內(nèi)的非硬件市場(chǎng)則難以估計(jì)。我們綜合各家機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，認(rèn)為全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)處于快速發(fā)展階段，將可能在3-5年內(nèi)達(dá)到500萬(wàn)以上的出貨量，硬件銷售市場(chǎng)規(guī)模在百億級(jí)別。
消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)
目前主要用于航拍、自拍、表演、近距離物品運(yùn)送等，其中航拍為最主要用途，包括室內(nèi)拍攝、活動(dòng)直播，和室外拍攝運(yùn)動(dòng)、景物等。今年以來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)向小型化發(fā)展，便攜式自拍無(wú)人機(jī)也陸續(xù)上市，未來(lái)自拍無(wú)人機(jī)或?qū)⒊蔀橄M(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的新爆點(diǎn)。
具體到國(guó)內(nèi)，預(yù)計(jì)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)占據(jù)50-80%的份額，以年均增速超過50%的速度到2020年實(shí)現(xiàn)300-500萬(wàn)出貨量，市場(chǎng)規(guī)模150-300億元。
企業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)
應(yīng)用發(fā)貨量較少，而單價(jià)和服務(wù)增值較高。農(nóng)業(yè)可能是其中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，簡(jiǎn)單估算用于噴灑農(nóng)藥的無(wú)人機(jī)數(shù)量：?jiǎn)渭軣o(wú)人機(jī)大約覆蓋幾百畝耕地，由于續(xù)航時(shí)間有限，需要兩架以上無(wú)人機(jī)輪流工作，而中國(guó)耕地面積約20億畝，以500畝劃分為400萬(wàn)塊，則需要800萬(wàn)架無(wú)人機(jī)，是一個(gè)足夠大的潛在市場(chǎng)。根據(jù)日本耕地面積和注冊(cè)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)數(shù)量估算，假設(shè)滲透率10%，則潛在出貨量達(dá)80萬(wàn)架，以3萬(wàn)元每架計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模能夠達(dá)到200億元以上。
此外政府公共安全、城市管理、科研、電力巡檢、航拍測(cè)繪等都具有極大的潛在應(yīng)用空間，整體民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)具備千億級(jí)潛在市場(chǎng)規(guī)模，且尚未考慮駕駛員培訓(xùn)、無(wú)人機(jī)后服務(wù)等非產(chǎn)品銷售領(lǐng)域。
對(duì)于非產(chǎn)品銷售領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)服務(wù)業(yè)務(wù)而言，目前還未完全打開市場(chǎng)。比如數(shù)據(jù)采集分析服務(wù)，目前多以政府為主導(dǎo)，采取項(xiàng)目制購(gòu)買。但以Skycatch為首的無(wú)人機(jī)服務(wù)公司為無(wú)人機(jī)市場(chǎng)提供了另一種商業(yè)模式，即不銷售無(wú)人機(jī)產(chǎn)品，而是通過提供無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集服務(wù)來(lái)獲得收入。用戶在Skycatch的軟件平臺(tái)上指定自己需要采集的數(shù)據(jù)后，公司負(fù)責(zé)完成任務(wù)并將數(shù)據(jù)傳回給用戶。這一商業(yè)模式目前主要針對(duì)企業(yè)用戶，如Skycatch與KOMATSU合作，用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)不間斷地采集建筑工地環(huán)境數(shù)據(jù)，生成3D模型，并通過對(duì)比實(shí)地?cái)?shù)據(jù)和圖紙來(lái)驅(qū)動(dòng)KOMATSU的建筑機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)挖掘。
以目前的無(wú)人機(jī)服務(wù)情況來(lái)看，定制化程度較高使得業(yè)務(wù)難以像消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品銷售一樣爆發(fā)式擴(kuò)展，但隨著無(wú)人機(jī)智能化程度提升，功能增強(qiáng)，未來(lái)的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)服務(wù)流程將逐步簡(jiǎn)化，且經(jīng)過不同行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累，部分服務(wù)將標(biāo)準(zhǔn)化，具備更好的可移植性。此類增值服務(wù)業(yè)務(wù)同樣具備良好前景，是產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)。
Facebook的聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)Aquila項(xiàng)目同樣屬于非產(chǎn)品銷售的無(wú)人機(jī)服務(wù)業(yè)務(wù)，無(wú)人機(jī)作為一種基礎(chǔ)設(shè)施用于互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，將通過促進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)聯(lián)網(wǎng)增加互聯(lián)網(wǎng)用戶，拉動(dòng)包括電商、社交網(wǎng)絡(luò)、信息服務(wù)等在內(nèi)的整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。此類應(yīng)用展現(xiàn)了無(wú)人機(jī)提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的潛力，其產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)效應(yīng)難以簡(jiǎn)單估算。
04相關(guān)公司與投資建議
我們認(rèn)為民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)由于技術(shù)成熟、成本下降等因素已經(jīng)達(dá)到行業(yè)拐點(diǎn)，其中消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段。
未來(lái)行業(yè)將受到以下因素進(jìn)一步催化——（1）硬件產(chǎn)業(yè)鏈成熟使得成本下降；（2）飛控系統(tǒng)開源平臺(tái)發(fā)展；（3）芯片巨頭推出高度集成的智能化系統(tǒng)平臺(tái)；（4）資本關(guān)注度飆升；（5）行業(yè)政策逐步明朗。
國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)將在未來(lái)3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年均超過50%的高速增長(zhǎng)，潛在市場(chǎng)空間達(dá)到千億級(jí)別，并有望逐步打開無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)服務(wù)、駕駛員培訓(xùn)等增值服務(wù)市場(chǎng)。
我們認(rèn)為無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用，如超圖軟件采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)構(gòu)建三維地理信息產(chǎn)品；以中科創(chuàng)達(dá)為首的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商；專業(yè)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域如東方網(wǎng)力掘金警用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)；相關(guān)行業(yè)龍頭公司如川大智勝；以及民用無(wú)人機(jī)整機(jī)制造商如雷柏科技等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)領(lǐng)域龍頭公司，將首先受益于民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的快速發(fā)展。其他細(xì)分領(lǐng)域無(wú)人機(jī)制造商、元器件供應(yīng)商、無(wú)人機(jī)服務(wù)商等也將整體受益于高成長(zhǎng)性產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
超圖軟件
1)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)成熟，公司在二三維產(chǎn)品更替中優(yōu)勢(shì)明顯：
無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)指采用無(wú)人機(jī)攜帶多頭相機(jī)從不同角度攝影，從而對(duì)同一地區(qū)得到多幅多角度影像，再利用后處理軟件進(jìn)行自動(dòng)三維圖景建模的技術(shù)。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)不僅可以構(gòu)建更直觀的三微模型，而且效率遠(yuǎn)高于人工攝影建模，構(gòu)建一個(gè)50平方公里中等城市的三維模型只需要1個(gè)半月。公司順應(yīng)傾斜攝影三維地理信息構(gòu)建的發(fā)展趨勢(shì)，推出了SuperMapGIS7C（2015）版本，是國(guó)際領(lǐng)先的三維地理信息系統(tǒng)軟件。超圖與國(guó)內(nèi)輕型傾斜攝影技術(shù)開創(chuàng)公司紅鵬攜手提出了一系列三維應(yīng)用行業(yè)解決方案，卡位優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)也進(jìn)一步增強(qiáng)了公司核心產(chǎn)品SuperMapGIS在地理信息系統(tǒng)二三維更新中的優(yōu)勢(shì)。
2)公司是國(guó)產(chǎn)GIS平臺(tái)和應(yīng)用軟件的龍頭企業(yè)：
公司是國(guó)產(chǎn)地理信息系統(tǒng)平臺(tái)和應(yīng)用軟件的龍頭企業(yè)，自成立以來(lái)一直堅(jiān)持以提供GIS平臺(tái)產(chǎn)品為主的平臺(tái)戰(zhàn)略。GIS平臺(tái)軟件是GIS行業(yè)的技術(shù)核心和制高點(diǎn)，專業(yè)門檻高，市場(chǎng)相對(duì)集中，因此毛利水平較高。自信息安全列入國(guó)家戰(zhàn)略后，軟件國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)明顯，公司業(yè)務(wù)所屬地理信息領(lǐng)域也將持續(xù)受益于信息安全政策的進(jìn)一步強(qiáng)化落實(shí)。
3)抓住不動(dòng)產(chǎn)登記市場(chǎng)機(jī)遇，加快外延擴(kuò)張：
公司公告顯示，不動(dòng)產(chǎn)登記市場(chǎng)市場(chǎng)預(yù)計(jì)總產(chǎn)值超過200億（含系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)服務(wù)和相關(guān)配套服務(wù)）。國(guó)土資源部要求2016年要基本完成各級(jí)不動(dòng)產(chǎn)登記數(shù)據(jù)整合建庫(kù)，2017年基本建成覆蓋全國(guó)的不動(dòng)產(chǎn)登記信息平臺(tái)。公司抓住這一機(jī)遇，積極布局不動(dòng)產(chǎn)登記領(lǐng)域，繼去年收購(gòu)南康科技、成立大數(shù)據(jù)子公司發(fā)力不動(dòng)產(chǎn)登記行業(yè)后，再收購(gòu)南京國(guó)圖、北京安圖，進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)鏈布局，增強(qiáng)不動(dòng)產(chǎn)登記全流程解決能力。
中科創(chuàng)達(dá)
1)借力高通Snapdrag on Flight，打造最強(qiáng)“無(wú)人機(jī)大腦”：
傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)由多個(gè)分離組件提供飛控、拍攝、導(dǎo)航和通信等功能，大大增加了消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)難度以及產(chǎn)品成本。高通于2015年推出Snapdrag on Flight無(wú)人機(jī)平臺(tái)，該平臺(tái)基于驍龍801設(shè)計(jì)，將飛行控制、圖像處理和通訊三大核心功能集成于一顆芯片中，相對(duì)于傳統(tǒng)多MCU/DSP方案，集成度大幅提升，產(chǎn)品上市時(shí)間也大大縮短。
中科創(chuàng)達(dá)是國(guó)內(nèi)唯一一家深度參與Snapdrag on Flight設(shè)計(jì)，并最先開始基于Snapdrag on Flight提供無(wú)人機(jī)整體解決方案的廠商。公司基于Snapdrag on Flight提供給客戶“核心板+操作系統(tǒng)+核心算法”一體化的SoM（System on Module）方案，這將幫助無(wú)人機(jī)廠商生產(chǎn)出更輕便小巧、持久續(xù)航、高性價(jià)比且具有出色體驗(yàn)的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)。騰訊與雷柏科技聯(lián)手推出的空影無(wú)人機(jī)“大腦”使用的就是該方案。
2)營(yíng)收及智能手機(jī)主業(yè)高速穩(wěn)定增長(zhǎng)：
2015年公司營(yíng)收同比增長(zhǎng)36%，近幾年保持30%以上的同比增速，同時(shí)毛利率逐步提升至54%。在營(yíng)收中占比約85%的智能手機(jī)業(yè)務(wù)為公司的核心業(yè)務(wù)，自2012年以來(lái)保持平均約30%的增速，由于公司在產(chǎn)業(yè)鏈中對(duì)接上下游的芯片廠商、智能終端廠商、電信運(yùn)營(yíng)商等各個(gè)環(huán)節(jié)，具備極強(qiáng)的技術(shù)積累和與高通等大客戶的合作關(guān)系壁壘，因而智能手機(jī)業(yè)務(wù)作為公司的主業(yè)大概率將維持高速增長(zhǎng)和穩(wěn)定的毛利率，并不斷擴(kuò)大市場(chǎng)份額。
3)智能車載、智能硬件新業(yè)務(wù)起步，前景廣闊：
公司2012年提出2.0戰(zhàn)略升級(jí)，希望從操作系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)中提煉出共通的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，盈利模式由開發(fā)費(fèi)用轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品、IP收費(fèi)，從而獲取邊際效益，打開成長(zhǎng)的天花板。2014年開始布局的智能車載業(yè)務(wù)初期收取開發(fā)費(fèi)用，后期則能夠?qū)崿F(xiàn)按量收費(fèi)。智能硬件中的無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)將率先爆發(fā)，基于高通芯片和公司的系統(tǒng)、算法，形成電路板產(chǎn)品。2015年，智能車載和智能硬件業(yè)務(wù)分別實(shí)現(xiàn)收入2736萬(wàn)元、2705萬(wàn)元。
公司與ARM和高通分別成立了面向智能硬件的合資公司，同時(shí)加大自身投入，預(yù)計(jì)無(wú)人機(jī)之后，VR、機(jī)器人等領(lǐng)域也將陸續(xù)迎來(lái)爆發(fā)。
4)持續(xù)高研發(fā)投入打造技術(shù)壁壘：
2015年公司的研發(fā)費(fèi)用在營(yíng)收中的占比已達(dá)18.81%。研發(fā)項(xiàng)目包括多模LTE智能手機(jī)的操作系統(tǒng)開發(fā)、智能車載信息娛樂終端的定制化操作系統(tǒng)、智能硬件的軟硬件一體化系統(tǒng)解決方案、智能終端的圖形圖像處理技術(shù)研發(fā)等。高研發(fā)投入一方面能保證智能手機(jī)核心業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，另一方面為后續(xù)的車載、智能硬件等新業(yè)務(wù)打下基礎(chǔ)。未來(lái)3-5年，隨著公司產(chǎn)品銷售規(guī)模的擴(kuò)大，研發(fā)及其他費(fèi)用的占比也將隨之下降。
東方網(wǎng)力
1)與602所建立獨(dú)家合作關(guān)系，掘金警用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)：
東方網(wǎng)力與中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所（602所）簽訂《戰(zhàn)略合伙協(xié)議》，在警用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域建立長(zhǎng)期且唯一的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。雙方計(jì)劃成立合資公司主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，共同開發(fā)警用無(wú)人機(jī)租賃和銷售市場(chǎng)。警用無(wú)人機(jī)近年來(lái)在警用安防領(lǐng)域的地位逐年提升，特別是在城市防控、交通管理、消防救援等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。此次合作將充分協(xié)同602所在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域和東方網(wǎng)力在智能視頻識(shí)別技術(shù)與安防業(yè)務(wù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，共同擴(kuò)大無(wú)人機(jī)在警用裝備領(lǐng)域的市場(chǎng)，為公司在公安領(lǐng)域拓展出新的業(yè)務(wù)。
2)內(nèi)生外延雙輪驅(qū)動(dòng)跨越式發(fā)展，業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)強(qiáng)勁：
根據(jù)2016年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，公司上半年凈利潤(rùn)6080.78萬(wàn)元-7296.93萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)50%-80%。內(nèi)生方面，安防行業(yè)的高景氣度帶來(lái)了公司視頻監(jiān)控管理平臺(tái)主業(yè)發(fā)展的良好機(jī)遇，公司營(yíng)收和毛利率不斷提升，其中公司業(yè)務(wù)占比最大的PVG網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)2015年?duì)I收分別增長(zhǎng)19%和25%，毛利率水平分別提高4.05%和2.76%。公司2014年視頻監(jiān)控管理平臺(tái)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)份額已躍居中國(guó)第一，全球第三。外延方面，公司實(shí)現(xiàn)了對(duì)華啟智能（100%股權(quán)）、廣州嘉崎（100%股權(quán)）、動(dòng)力盈科（30.67%股權(quán)）和中盟科技（25%股權(quán)）的整合，使得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大，并切入了軌道交通市場(chǎng)。隨著公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯和新業(yè)務(wù)布局成效的逐漸顯現(xiàn)，高速成長(zhǎng)有望延續(xù)。
3)加快布局視頻類智能硬件，人工智能領(lǐng)域格局初現(xiàn)：
公司于2015年已完成對(duì)瓦力機(jī)器人、JIBO家庭機(jī)器人、Knightscope安保服務(wù)機(jī)器人等行業(yè)前沿公司的投資，在安防機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、家庭機(jī)器人等細(xì)分領(lǐng)域不斷深耕。同時(shí)公司與人臉識(shí)別領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)商湯科技成立合資公司，共同研究圖像識(shí)別技術(shù)和算法。2016年5月，公司與MITCSAIL（麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室）簽署合作協(xié)議，成為MITCSAIL聯(lián)盟正式成員。公司一方面積極探索世界領(lǐng)先的深度學(xué)習(xí)、視頻識(shí)別等技術(shù)，一方面布局人工智能的應(yīng)用產(chǎn)品，持續(xù)不斷地將領(lǐng)先的視頻技術(shù)和產(chǎn)品向其他領(lǐng)域延伸。近日公司非公開發(fā)行股票計(jì)劃獲得證監(jiān)會(huì)審核通過，計(jì)劃定增11.27億并配套自籌資金總計(jì)18.30億元投資于視頻大數(shù)據(jù)及智能終端產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、智能服務(wù)機(jī)器人項(xiàng)目和補(bǔ)充流動(dòng)資金，為公司后續(xù)發(fā)展提供充足的資金保障。
川大智勝
1)低空監(jiān)管面臨新的發(fā)展機(jī)遇：
公司是航空及空中交通管制行業(yè)的龍頭廠商，擁有國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、接受過世界一流空管軟件研發(fā)技能訓(xùn)練的科研團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)品形成了空管實(shí)時(shí)系統(tǒng)和空管仿真模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等系列技術(shù)裝備，技術(shù)和產(chǎn)品處于領(lǐng)先水平。目前，公司在低空空域監(jiān)管領(lǐng)域正面臨新的發(fā)展機(jī)遇，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的突破，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行跨境犯罪的勢(shì)頭不斷攀升，針對(duì)這一現(xiàn)象的邊境低空監(jiān)管需求較為迫切，川大智勝已完成低空監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)的研發(fā)，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望加速，空間較大。
2)新業(yè)務(wù)待發(fā)力，成長(zhǎng)潛力較大：
公司依托四川大學(xué)的科研平臺(tái)，具有較為豐富的技術(shù)儲(chǔ)備，正不斷將科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。其中，在三維人臉識(shí)別領(lǐng)域，公司開發(fā)的三維人臉照相機(jī)和三維人臉識(shí)別軟件與應(yīng)用系統(tǒng)多項(xiàng)樣機(jī)已經(jīng)完成，于2016年投入市場(chǎng)，在公共安全、反恐、社區(qū)安全、支付安全認(rèn)證、自動(dòng)門禁和考勤等應(yīng)用場(chǎng)景具有較大潛在需求。在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，公司開發(fā)的多項(xiàng)產(chǎn)品已經(jīng)基本完成，也將于2016年投入市場(chǎng)，并在新型立體互動(dòng)影院、科普體驗(yàn)系統(tǒng)、軍民航高端訓(xùn)練等場(chǎng)景得到應(yīng)用。同時(shí)，公司與奧飛動(dòng)漫已簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來(lái)有望在內(nèi)容制作領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步突破，不斷完善虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司2015年在三維人臉識(shí)別和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模收入，未來(lái)相關(guān)業(yè)務(wù)有望伴隨行業(yè)不斷成長(zhǎng)，潛力較大。
3)業(yè)績(jī)觸底反彈，持續(xù)增長(zhǎng)可期：
2015年公司收入和凈利潤(rùn)均結(jié)束了2014年的下滑走勢(shì)，呈現(xiàn)觸底反彈態(tài)勢(shì)。從分項(xiàng)來(lái)看，航空及空管產(chǎn)品與服務(wù)收入增長(zhǎng)46.23%，毛利率下滑5.02%，已中標(biāo)但未簽合同的2.38億空管項(xiàng)目的客戶需求仍然客觀存在，有望在“十三五”期間落地；圖形圖像產(chǎn)品與服務(wù)收入大幅增長(zhǎng)824.32%，毛利率大幅提升27.93%，其中虛擬現(xiàn)實(shí)、三維成像與識(shí)別、文化科技的產(chǎn)品和服務(wù)收入分別為1950萬(wàn)、905萬(wàn)、1224萬(wàn)元，新業(yè)務(wù)開局良好；信息化及其他產(chǎn)品與服務(wù)收入下滑13.87%，毛利率提升16.54%，主要是受客戶“十二五”執(zhí)行到末期需求減少影響，預(yù)計(jì)2016年將有所好轉(zhuǎn)；公司預(yù)計(jì)“十三五”期間凈利潤(rùn)年均增速將高于歷史最高的五年年均增速23%，同時(shí)2016年經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為凈利潤(rùn)增長(zhǎng)50%~120%，顯示了公司管理層的充足信心，業(yè)績(jī)持續(xù)增長(zhǎng)可期。
雷柏科技
1)建立消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)品牌XIRO，攜手騰訊推出空影無(wú)人機(jī)：
公司增資零度智控，成立控股子公司深圳零度，建立消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)XIRO品牌。旗下先后推出面向全球市場(chǎng)的消費(fèi)級(jí)航拍無(wú)人機(jī)——Xplorer系列，和主打社交，強(qiáng)調(diào)差異化競(jìng)爭(zhēng)的互聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)——空影無(wú)人機(jī)。目前XIRO旗下產(chǎn)品已銷往17個(gè)海外國(guó)家。
零度智控成立于2007年，是國(guó)內(nèi)頂尖的智能飛行器產(chǎn)品和智能無(wú)人機(jī)整體解決方案供應(yīng)商。公司與零度智控深度合作，借助零度在無(wú)人機(jī)深耕9年積累的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、人才等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)跨越式發(fā)展。
公司與互聯(lián)網(wǎng)巨頭騰訊聯(lián)手打造的空影無(wú)人機(jī)主打便攜、易操作的特點(diǎn)。空影伸展尺寸小于絕大多數(shù)市售競(jìng)品，收納后可輕松裝入背包，操作完全基于手機(jī)APP。該產(chǎn)品一方面依托騰訊這一國(guó)內(nèi)最大的社交平臺(tái)，增加社交屬性，打造差異化競(jìng)爭(zhēng)模式。另一方面借助騰訊龐大的用戶群推廣XIRO品牌，快速提高XIRO品牌知名度。
2)傳統(tǒng)外設(shè)業(yè)務(wù)借電競(jìng)春風(fēng)再次騰飛：
隨著電子競(jìng)技行業(yè)近幾年的迅速發(fā)展，游戲外設(shè)需求持續(xù)旺盛。公司順勢(shì)調(diào)整傳統(tǒng)外設(shè)產(chǎn)業(yè)布局，積極研發(fā)針對(duì)電競(jìng)的的游戲外設(shè)，已推出數(shù)款V系列游戲外設(shè)產(chǎn)品。公司積極拓展網(wǎng)吧銷售渠道，目前網(wǎng)吧的定位已經(jīng)從日常上網(wǎng)需求逐漸向高端游戲體驗(yàn)場(chǎng)所轉(zhuǎn)移，其對(duì)外設(shè)的性能及舒適度要求較高。相信打開這一市場(chǎng)后，游戲外設(shè)將成為公司的新增長(zhǎng)點(diǎn)。
3)抓住工業(yè)機(jī)器人發(fā)展良機(jī)，加碼3C行業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)：
公司抓住工業(yè)機(jī)器人發(fā)展良機(jī)，憑借自身制造工廠自動(dòng)化過程所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，積極開展面向3C行業(yè)制造商的機(jī)器人集成系統(tǒng)業(yè)務(wù)。公司目前機(jī)器人業(yè)務(wù)訂單量不斷上升，并有超過6000萬(wàn)的大額訂單。2015年11月，公司以非公開發(fā)行股票的方式募集資金，用于公司機(jī)器人和無(wú)人機(jī)項(xiàng)目的研發(fā)與推廣。
風(fēng)險(xiǎn)提示：
無(wú)人機(jī)行業(yè)處于發(fā)展初期，針對(duì)未來(lái)出貨量、行業(yè)應(yīng)用情況等的預(yù)測(cè)具備較大不確定性，僅從潛在市場(chǎng)角度進(jìn)行估算。
