无人机研究现状论文

行业主要上市公司：北方导航(600435)、洪都航空(600316)

本文核心数据：中国无人机市场结构、民用无人机市场规模

我国军用的无人机发展起步较早，早在1964年Ⅰ型无人机靶机就已经诞生，Ⅱ型无人机靶机也在70年代研制完成。随后，又研制出了S-100型靶机，使无人机的飞行速度达到100米/秒，这也为我军训练的现代化做出了重要贡献。

而相对于发展起步较早的军用无人机，我国民用无人机市场在早期并未引起足够重视，有归口管理单位，没有长远规划，处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动，特别是一些自然灾害频发，急需有一种灾情监视评估和搜救手段，从而引起有关方面对民用无人机的关注，且迅速升温，逐步深入大众生活。截至2020年末，我国民用无人机的市场份额由2014年的不足10%增长到左右。

军用无人机市场依旧活跃

我国军用无人机起步于1964年，1980年代开始批量使用无人机，最初主要作为防空系统的靶机和干扰诱饵等。到2000年后，我国相关科研院所、高等院校积极合作，开发出了多型的无人机设备，除了2002年在珠海航展上亮相的WZ-2000型无人侦察机引起世界轰动外，近几年也开发出了中国版的“捕食者”——“彩虹-4号”、 “彩虹-5号”无人机和“翼龙型”无人机，还有酷似全球鹰的“翔龙型”无，而“利剑”隐身无人攻击机在2019年国庆阅兵时正式亮相，并更名为“攻击11”。

我国研制无人机已有五十多年的历史，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。

但在军用无人机领域，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。

2020年民用无人机市场规模有望超过250亿元

从总体上看，在早期阶段，国内民用无人机领域的开发长期以来没有引起足够重视，没有归口管理单位，没有长远规划，处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动，特别是一些自然灾害频发，急需有一种灾情监视评估和搜救手段，从而引起有关方面对民用无人机的关注，且迅速升温，逐步深入大众生活。据统计，截至2020年底，无人机实名登记数量已增至万架，较2010年涨幅超过500%。

中国民用无人机自2008年汶川地震之后开始在国内兴起，经过几年的发展，当前无人机的应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、水情监测、救灾等多个领域。据不完全统计，目前国内无人机仅民用市场大概有几亿元的量级。面对这一正在兴起的市场，相关企业和科研机构也纷纷进驻民用无人机领域。

民用无人机的迅速发展使得我国民用无人机市场规模持续扩大，根据航空运输协会的数据显示，2019年我国民用无人机市场规模为210亿元。根据Drone Industry Insights披露的民用无人机增长率预测，2020年中国民用无人机市场规模有望超过250亿元。

综合来看，我国无人机市场近年来处于相对活跃状态，投资与研发并举，军用与民用共同发展。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文，希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例，以无人机航测的技术流程为主线，介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号：V279+.2文献标识码：A 文章编号：

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大，影像有明显畸变等问题，这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发，以无人机航测技术为主线，对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

数据源及预处理

数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像，航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为。影像地面分辨率为米。

遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

无人机航测总体作业流程

无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好，影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。

像片控制测量

像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米，高程中误差不大于米。

像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点，全部布设为平高点。

像控点测量

在像控测量之前，首先对测区内收集到的已知控制点进行联测，检核控制点情况;为满足后续像控测量，联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测，采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个，新设控制点2个，观测时具体技术参数依据规范，像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量，满足要求。

空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密，根据航飞及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，检查点平面中误差为米，高程中误差为米，最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

数据采集

在空三完成后，利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况，第一架次无法建立的模型有29个，占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大，航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求，我们提出了如下解决方案：在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计，统计了3幅地形图，其中高程精度中误差最大为米，最小为米，从统计的结果看，粗差率比较高，有的达到了5%，平面精度中误差为米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性，比如，区域网整体加密精度评定良好，但单模型定向精度存在超限情况，在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等，可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时，应采用试验区的作业方法，即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验，分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前，无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面，如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域，在载人机不便或无法完成的情况下，由无人机来完成。

参考文献：

[1] 范承啸，韩俊，熊志军，赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009，34(5)：214-215;

[2] 崔红霞，李杰，林宗坚，储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005，30(1)：105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010，8(1)：20-22;

作者简介：徐锦前(1982-)，男，辽宁铁岭人，工程师，主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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国内外对平流层无人机的研究相对较为活跃，主要涉及其设计理论、技术性能、应用领域等方面。国内方面，中国科学院先后开展了多个平流层无人机项目，如“丽江50”和“智能飞行器系统”等，旨在利用平流层的高空环境对地球进行实时监测和探测。同时，在中国航空航天领域，也出现了一些企业开始探讨和研发平流层无人机的商业应用。国外方面，美国的NASA、欧洲空间局、俄罗斯的Roscosmos等航天机构也都在积极开展平流层无人机项目的研究，主要集中在对大气中的天气、气候、太阳辐射等进行监测和研究，为环境保护、气候研究、航天科技等领域提供支撑。此外，一些技术领先的企业如谷歌、亚马逊等也在积极探索平流层无人机应用的商业化模式。总的来说，平流层无人机的研究和应用前景较为广泛，涉及领域较为多样化，未来还有很大的发展潜力。

全球投资额和市场规模不断扩大

根据专做无人机市场调研的机构Drone Industry Insights发布的无人机市场环境统计数据显示，从2008年开始，截止到2019年，全球无人机行业已接受累计44330亿美元的投资金额。

2019年无人机行业投资超过12亿美元，年度总投资不仅创下了最新记录，还突破了10亿美元的大关。其中风险投资(VC)占投资的大部分，2019年风险投资额超过亿美元，高于2018年亿美元，创下有史以来最新记录。

无人机在以色列贝卡谷地一战成名，随着世界电子、通讯技术的迅速发展，无人机技术的发展也进入了快车道，涌现出了一批诸如“全球鹰”、“哈比”、“死神”等世界知名的优秀军用无人机。同时，全球民用无人机的销量高速增长，1990年为万架，2000年已经超过4万架，2010年达到10万架以上。

根据专注于新能源产业的互联网服务平台起点研究院(SPIR)的调研数据，截止到2019年，全球无人机销量约为680万架，比上年增长;市场规模约为950亿元，比上年增长。

军用：占比约70% 未来十年仍是市场重心

根据Drone Industry Insights机构发布的数据，2018年全球军用无人机市场规模为141亿美元，占比，民用无人机市场规模为73亿美元，占比;根据测算，2019年全球无人机市场规模为259亿美元，其中民用无人机市场规模为90亿美元，占比为，军用无人机市场规模为169亿美元，占比为。

目前，全球每年无人机军贸合同规模约50架，美国市占率接近一半。无人机军贸市场上美国份额最大，市占率接近一半，以色列市场份额约四分之一，中国市场份额约五分之一，其他国家无人机军贸规模合计占比约10%。

根据美国全球市场洞察组织发布的报告，今后十年世界无人机市场中军用无人机仍是市场重心，2014年，军用型在无人机市场的占比为89%，到2024年，将降为86%，仅给民用型让出3%的份额。而北美和亚太市场将最为火爆。

另据市场研究机构MarketsandMarkets报告显示，军用无人机市场将从2018年的121亿美元以每年12%的速度增长，到2025年将达到268亿美元。到2029年亚太地区将成为军用无人机最大市场，占全球市场的份额。

民用：中国消费级无人机占据较大优势

根据产品或商业模式的创新能力、企业品牌的透明度、独立的公司治理能力、市场影响力，高工产研机器人研究所推出了《GGR：全球无人机企业TOP10企业名单》，其中中国企业占7家、美国2家、法国1家。

在民用无人机领域上，中国占据较大优势，特别是消费级无人机，中国的大疆占据着全球约70%的消费级无人机市场份额，在全球民用无人机制造企业TOP10榜单中排名第一。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国工业无人机行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。