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安防無(wú)人機市場(chǎng)應用現狀及未來(lái)發(fā)展趨勢探析

來(lái)源:安徽省安全技術(shù)防范行業(yè)協(xié)會(huì ) 發(fā)布時(shí)間:2024/04/10
 

  近年來(lái),國際地緣沖突、國內重大活動(dòng)安保及應急救援等活動(dòng)愈加頻繁,無(wú)人機在其中發(fā)揮的作用日益凸顯,引起了國內外廣泛關(guān)注。當前,隨著(zhù)我國立體化社會(huì )治安防控體系建設的深入推進(jìn),無(wú)人機因空中監控和偵查的獨特優(yōu)勢被廣泛應用于安防行業(yè),安防無(wú)人機已成為維護社會(huì )穩定和保障國家安全必不可少的利器。本文介紹了安防無(wú)人機的應用背景,并從政策支撐、場(chǎng)景應 用、競爭格局、技術(shù)創(chuàng )新等維度分析了當前安防無(wú)人機市場(chǎng)發(fā)展現狀,以挖掘產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)并展望未來(lái)發(fā)展趨勢。

一、安防無(wú)人機應用背景

 20世紀中期,無(wú)人機發(fā)展早期主要應用于軍事領(lǐng)域,先后用于靶機、偵查預警、情報監控、軍事打擊等。20世紀80年代初期,美國、日本、中國紛紛開(kāi)始研究和探索無(wú)人機在民用領(lǐng)域的應用。21世紀以來(lái),受益于電子集成電路、衛星導航、無(wú)線(xiàn)電、信息化、任務(wù)載荷等技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無(wú)人機在各行業(yè)領(lǐng)域的應用日益廣泛。近年來(lái),無(wú)人機在實(shí)戰中的應用愈加頻繁,如俄烏戰爭、巴以沖突、納卡沖突等地緣沖突,以及國內重大活動(dòng)安保、應急救援活動(dòng)中,無(wú)人機作用日益突出。當前,隨著(zhù)無(wú)人機產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟和人工智能、大數據、5G等技術(shù)的快速發(fā)展,無(wú)人機具備了智能化、小型化、成本低等優(yōu)勢,已經(jīng)成為“智慧安防”的重要科技力量。作為一種新興的技術(shù)和工具,工業(yè)級無(wú)人機已經(jīng)廣泛應用于各類(lèi)安防行業(yè)場(chǎng)景,其應用潛力和價(jià)值不斷激發(fā)。

二、安防無(wú)人機市場(chǎng)發(fā)展現狀01.政策利好

近年來(lái),我國無(wú)人機行業(yè)規范政策日漸明朗,民航局、工信部、公安部、交通運輸部等部門(mén)相繼發(fā)布了一系列行業(yè)規范政策文件,從各部門(mén)的管理職責角度,提出無(wú)人機相關(guān)管理要求。特別是2023年5月由國務(wù)院、中央軍委公布的《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》更是填補了無(wú)人駕駛航空器管理法規空白,為依法加強無(wú)人駕駛航空器飛行及相關(guān)活動(dòng)的安全監管,有效化解和防范風(fēng)險,規范企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續健康發(fā)展提供了規范依據。

同時(shí),各省市的“十四五”規劃或相關(guān)行業(yè)規劃中均將無(wú)人機產(chǎn)業(yè)列入其中,例如深圳、成都、北京、重慶等地在無(wú)人機及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃中,均提出要推進(jìn)無(wú)人機研發(fā)制造、關(guān)鍵技術(shù)突破、資金政策支持、行業(yè)應用創(chuàng )新等方面的工作,積極吸引無(wú)人機產(chǎn)業(yè)相關(guān)項目落地,扶持無(wú)人機行業(yè)健康發(fā)展。

隨著(zhù)人工智能、大數據、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機產(chǎn)業(yè)迎來(lái)前所未有的發(fā)展契機,成為了新一輪產(chǎn)業(yè)革命和科技革命的熱點(diǎn),也成為了加強人工智能產(chǎn)業(yè)落地和國防建設的重要方向。安防行業(yè)作為人工智能與實(shí)體經(jīng)濟深度融合最成功的應用領(lǐng)域之一,無(wú)人機安防應用取得了突破性進(jìn)展?!吨袊卜佬袠I(yè)”十四五”發(fā)展規劃(2021-2025年)》《關(guān)于促進(jìn)和規范民用無(wú)人機制造業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)》《推動(dòng)民航新型基礎設施建設五年行動(dòng)方案》等一系列行業(yè)政策文件,也明確提出了加快無(wú)人機、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的落地,鼓勵推動(dòng)無(wú)人機在安防行業(yè)的廣泛應用,將其視為國家鼓勵發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰略新興產(chǎn)業(yè)。

02.應用深化

隨著(zhù)無(wú)人機技術(shù)與安防行業(yè)的深度融合,“空中安防、立體安防、移動(dòng)安防”已成為安防新時(shí)代的重要方向。安防無(wú)人機通過(guò)搭載航攝相機、激光掃描儀、miniSAR(微型合成孔徑雷達)、專(zhuān)業(yè)航攝儀、高光譜成像儀等任務(wù)載荷核心部件,作為“空中視角”與地面監控系統共同構建“空地一體化”監測體系,已經(jīng)廣泛應用在警用安防、活動(dòng)安保、應急安防、交通安防、反恐處突安防、邊海防等領(lǐng)域場(chǎng)景。

在警用安防領(lǐng)域,警用無(wú)人機作為“空中視角”,可實(shí)時(shí)傳輸影像畫(huà)面,助力警務(wù)在邊境巡控、邊防轄區三維建模、水上接處警、重點(diǎn)違法犯罪證據固定、偵查布控、流量監控預警、禁毒緝毒等業(yè)務(wù)場(chǎng)景中發(fā)揮作用,為警務(wù)人員提供遠程偵查和決策的能力。

在重大活動(dòng)安保領(lǐng)域,如大運會(huì )、亞運會(huì )、村超等重大活動(dòng)安?,F場(chǎng),經(jīng)常出現無(wú)人機空中安保的身影,通過(guò)無(wú)人機對活動(dòng)現場(chǎng)、附近道路交通狀況實(shí)時(shí)監控,全力護航,有效維護場(chǎng)所內外治安秩序和交通秩序,保障社會(huì )面安全穩定有序。

在應急安防領(lǐng)域,當發(fā)生火災、地災等大型應急事件時(shí),無(wú)人機可快速抵達災害現場(chǎng),既可實(shí)時(shí)提供災害現場(chǎng)的空中態(tài)勢,又可為一線(xiàn)救援隊伍及受災群眾提供通信保障,同時(shí)對回傳的航測數據深化應用,為后方的指揮人員提供決策和指揮能力?!?·5瀘定地震”、重慶山火、京津冀洪澇災害、甘肅積石山地震、“應急使命·2023”等實(shí)戰中,充分印證了無(wú)人機在洪澇災害、森林草原火災、地質(zhì)災害、地震等自然災害救援中,能有效提供應急偵察、應急測繪、應急通信和指揮調度等技術(shù)支撐。2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級地震,縱橫股份第一時(shí)間趕赴當地馳援,其大鵬無(wú)人機表現亮眼(如圖1所示)。

                                                                                                  圖1 縱橫大鵬無(wú)人機馳援甘肅積石山地震

在交通安防領(lǐng)域,無(wú)人機可監測主要路段交通情況以及空中巡邏,通過(guò)掌握道路情況和車(chē)流量變化,解決城市頑疾。

在反恐處突安防領(lǐng)域,特別是針對大型群體性事件時(shí),無(wú)人機空中監控輔助完成現場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、空中巡邏、卡口控制、人車(chē)追蹤等,保障公共安全。

在邊海防領(lǐng)域,無(wú)人機代替人員實(shí)時(shí)巡邏和監視海岸線(xiàn)和邊境線(xiàn),避免非法事件發(fā)生?;诎卜佬袠I(yè)的發(fā)展需求,安防無(wú)人機已成為維護社會(huì )穩定和保障國家安全必不可少的利器,為推動(dòng)安防產(chǎn)業(yè)變革,探索無(wú)人機安防應用新模式、新場(chǎng)景、新平臺提供契機。

03

03.競爭激烈

隨著(zhù)無(wú)人機技術(shù)的不斷發(fā)展,以及無(wú)人機在安防領(lǐng)域的深化應用,無(wú)人機企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈。在全球范圍內,中國安防無(wú)人機技術(shù)遙遙領(lǐng)先,其在技術(shù)研發(fā)能力、生產(chǎn)能力和行業(yè)影響力等方面具有一定優(yōu)勢。技術(shù)研發(fā)能力是無(wú)人機企業(yè)的核心競爭力,中國企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新,不斷提升飛行性能、自動(dòng)化水平、智能化能力和安全可靠性、載荷能力等關(guān)鍵技術(shù)指標,以此來(lái)提高自己在無(wú)人機行業(yè)里的競爭優(yōu)勢和品牌影響力。

當前民用無(wú)人機的主要布局形式有兩種:垂直起降固定翼無(wú)人機和多旋翼無(wú)人機。大疆創(chuàng )新作為消費級無(wú)人機的行業(yè)龍頭,占據全球消費級無(wú)人機70%以上的份額,市場(chǎng)格局趨于穩定,同時(shí)大疆創(chuàng )新具備非常高的品牌影響力??v橫股份作為工業(yè)無(wú)人機的行業(yè)龍頭,其大鵬系列垂直起降無(wú)人機在安防監控領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。大鵬無(wú)人機(如圖2所示)具有“大載重、長(cháng)航時(shí)、垂直起降、攜行簡(jiǎn)便”等特點(diǎn),在一定程度上定義了工業(yè)無(wú)人機的主流形態(tài),引流了國內工業(yè)無(wú)人機的快速發(fā)展。作為國內首家以無(wú)人機為主營(yíng)業(yè)務(wù)的上市企業(yè),縱橫股份具有較強的品牌影響力和核心技術(shù)能力。

                                                                                                           圖2 縱橫大鵬CW-100無(wú)人機

04.技術(shù)創(chuàng )新

近年來(lái),國際形勢的不穩定性和地緣沖突的加劇,無(wú)人機在安防領(lǐng)域的應用趨于復雜化和廣泛化,這對安防無(wú)人機在技術(shù)自主創(chuàng )新、具備自主可控的完整產(chǎn)業(yè)鏈等方面提出了更高要求。

從無(wú)人機的核心“大腦”飛行控制與導航系統自主研發(fā),到無(wú)人機整機設計、航電系統的研發(fā),再到無(wú)人機圖傳系統和相關(guān)載荷的生產(chǎn),我國在安防無(wú)人機領(lǐng)域已具備自主可控的優(yōu)秀研發(fā)技術(shù)和完善的下上游產(chǎn)業(yè)鏈,從而打破外部封鎖,降低了對外國市場(chǎng)的依賴(lài)。

三、安防無(wú)人機市場(chǎng)規模及發(fā)展痛點(diǎn)


01.市場(chǎng)規模預測

無(wú)人機作為行業(yè)新興工具,“無(wú)人機+行業(yè)應用”的模式已成為民用無(wú)人機的主流布局形態(tài)。目前,我國從事無(wú)人機整機及其緊密零部件研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)超過(guò)1200家,在民用無(wú)人機發(fā)展進(jìn)程的加快和應用領(lǐng)域多元化背景下,未來(lái)將會(huì )有大量的無(wú)人機企業(yè)為行業(yè)應用提供專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。

全球增長(cháng)咨詢(xún)公司沙利文2022年發(fā)布文章顯示,中國民用無(wú)人機行業(yè)市場(chǎng)規模2016-2021年增速為31.2%,未來(lái)5年將以36.5%的年復合增長(cháng)率增長(cháng),至2026年將達到3,643.5億元人民幣規模。隨著(zhù)無(wú)人機市場(chǎng)規模的增加,安防無(wú)人機的增長(cháng)也隨之增加,由2022年122億的市場(chǎng)規模,增加至2023年的168億,同比增加37.7%。這些數據表明,無(wú)人機在安防應用中具備良好增長(cháng)率和應用前景。


02.發(fā)展痛點(diǎn)

(1)技術(shù)與安全問(wèn)題

目前,安防無(wú)人機在技術(shù)上仍面臨一些挑戰。例如,無(wú)人機的續航時(shí)間、載荷能力、穩定性等方面仍有待進(jìn)一步提高。此外,無(wú)人機在復雜環(huán)境中的適應性和抗干擾能力也需要進(jìn)一步加強,以滿(mǎn)足安防應用的更高標準和要求。

無(wú)人機的飛行可能會(huì )與傳統的航空器發(fā)生沖突,并出現因為工信部當前開(kāi)放頻段較少,多個(gè)無(wú)人機同時(shí)執飛任務(wù)時(shí)容易形成頻段干擾等情形,這些都會(huì )威脅到空中交通安全。

(2)行業(yè)標準問(wèn)題

當前行業(yè)缺乏統一的標準和規范,一方面導致不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的無(wú)人機在技術(shù)規格、性能和質(zhì)量上存在較大差異,既給行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了困難,又給用戶(hù)的使用和維護帶來(lái)了不便;另一方面,各廠(chǎng)商產(chǎn)品采用不同的數據格式、協(xié)議和標準,導致數據難以互通和整合,給數據的處理、分析和共享帶來(lái)了不便。

同時(shí),無(wú)人機廠(chǎng)商門(mén)檻較低,雖然市場(chǎng)上無(wú)人機注冊廠(chǎng)商很多但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,給消費者帶來(lái)了一定風(fēng)險。一些小型無(wú)人機廠(chǎng)商可能缺乏足夠的技術(shù)實(shí)力和生產(chǎn)經(jīng)驗,導致其產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不穩定,甚至存在安全隱患。為了爭奪市場(chǎng)份額,一些廠(chǎng)商可能會(huì )采取低價(jià)策略,降低產(chǎn)品質(zhì)量和安全性,從而擾亂市場(chǎng)秩序。需要政府和相關(guān)部門(mén)加強無(wú)人機行業(yè)的監管和管理,也需要廠(chǎng)商自身加強技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量控制,提高自身核心競爭力,通過(guò)提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù),樹(shù)立良好品牌形象,贏(yíng)得消費者信任和支持。

(3)普及率不高的問(wèn)題

一些用戶(hù)在采購安防無(wú)人機后,由于缺乏專(zhuān)業(yè)的操作人員和維護能力,導致設備的使用率不高。另外,一些用戶(hù)可能因為擔心無(wú)人機的安全問(wèn)題,對使用無(wú)人機存在顧慮,這也影響了安防無(wú)人機的普及和應用。


四、市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢

01

01.無(wú)人機無(wú)人值守系統

基于無(wú)人機空中監控和偵查的獨特優(yōu)勢,無(wú)人機擁有強大的數據采集能力,可以為安防管理和維護提供數據支撐。但無(wú)人機常態(tài)化運維工作也受到一些因素的干擾,如飛手操作不當、飛行中人為不穩定因素干擾、日常保存及養護、電池的續航能力等,難以做到24小時(shí)無(wú)人值守、自動(dòng)巡邏檢查及應急出勤。

基于以上用戶(hù)需求,無(wú)人機無(wú)人值守系統(也稱(chēng)為機庫、機巢等)應運而生。無(wú)人機無(wú)人值守系統能夠實(shí)現遠程規劃航線(xiàn)、自動(dòng)起飛、自動(dòng)巡航、自動(dòng)拍攝、自動(dòng)回巢充電,可以實(shí)現整套作業(yè)的遠程化、自動(dòng)化。由于不再需要無(wú)人機飛手的參與,大大降低了無(wú)人機使用門(mén)檻,保障了無(wú)人機飛行效果的穩定性與一致性,同時(shí)降低了無(wú)人機系統運營(yíng)的綜合成本。

無(wú)人機無(wú)人值守系統解決了用戶(hù)“不愿飛、不敢飛、不會(huì )飛、飛不好”等問(wèn)題,大疆創(chuàng )新、縱橫股份等頭部企業(yè)也積極參與該類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)布局,縱橫大鵬無(wú)人機無(wú)人值守系統架構如圖3所示。

無(wú)人值守系統率先在電力行業(yè)大規模應用部署,主要集中在電力線(xiàn)路巡檢、設備狀態(tài)監測等方面。在安防領(lǐng)域,無(wú)人值守系統中無(wú)人機可以搭載高清攝像頭、紅外傳感器等設備,實(shí)現對目標區域的全方位監控和實(shí)時(shí)監測。同時(shí),通過(guò)無(wú)人值守的智能化管理系統,可以實(shí)現對無(wú)人機的遠程操控和任務(wù)規劃,確保無(wú)人機能夠迅速響應并處理各種安全事件。

隨著(zhù)無(wú)人機值守系統技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的拓展,無(wú)人機在安防行業(yè)的應用場(chǎng)景不斷延伸,可以應用于安全監控、邊界巡邏、事件響應等場(chǎng)景,通過(guò)結合地面中繼組網(wǎng)的方式,還能進(jìn)一步擴大無(wú)人機作業(yè)范圍,進(jìn)一步推動(dòng)其在安防市場(chǎng)的快速發(fā)展。

02.無(wú)人機應急通信

隨著(zhù)近幾年地震、洪水、山火等自然災害或突發(fā)事件頻發(fā),傳統的通信設施基本都受到破壞,此時(shí)無(wú)人機可以作為應急通信中繼站,快速恢復通信服務(wù)。無(wú)人機通過(guò)搭載通信設備,如PDT、寬帶自組網(wǎng)、衛星通信、公網(wǎng)基站等,可以實(shí)現災區與外界的通信聯(lián)絡(luò )(如圖4所示)。

                                                                                                                    圖4 無(wú)人機應急通信作業(yè)示意圖

無(wú)人機應急通信能力在應急管理部相關(guān)部門(mén)組織的“應急使命·2023”“三斷”場(chǎng)景無(wú)人機救援實(shí)戰化驗證等多次活動(dòng)中進(jìn)行了成果驗證。2023年增發(fā)的萬(wàn)億國債中“航空應急能力提升項目”,已將無(wú)人機應急通信作為標配,隨著(zhù)該項目于2024年在全國范圍內逐步落地,無(wú)人機應急通信保障必將在行業(yè)內迅速綻放。

03.無(wú)人機多機協(xié)同

通過(guò)建立無(wú)人機網(wǎng)絡(luò )或集群,可以實(shí)現多架無(wú)人機之間的信息互通、協(xié)同作戰和聯(lián)合行動(dòng),提高整體安防監控的效率和響應速度。這將使得安防無(wú)人機在應對大規模突發(fā)事件、復雜場(chǎng)景和未知威脅等方面更具優(yōu)勢。

“多”有兩方面的含義,一是指無(wú)人機數量多,通過(guò)將多個(gè)無(wú)人機結合起來(lái),可以實(shí)現任務(wù)的并行處理和協(xié)同作業(yè),提高整體效率和性能。二是指無(wú)人機類(lèi)型多,通過(guò)將不同類(lèi)型的無(wú)人機結合起來(lái),可以適應更復雜和多樣化的任務(wù)需求。例如在災害救援中可以使用垂起固定翼無(wú)人機進(jìn)行大面積搜索,同時(shí)使用多旋翼無(wú)人機進(jìn)行近距離勘察和救援。

隨著(zhù)安防無(wú)人機應用的普及,在同一任務(wù)中利用多架無(wú)人機同時(shí)完成多種任務(wù)的場(chǎng)景必將越來(lái)越頻繁。進(jìn)而推動(dòng)安防無(wú)人機在自組飛行和智能化、多機協(xié)同和群體智能、跨域協(xié)同與融合、多能性和模塊化設計等方面不斷創(chuàng )新,逐步由不同機型執行專(zhuān)項任務(wù)向具備多樣化任務(wù)能力發(fā)展。

五、總結

隨著(zhù)無(wú)人機產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟和人工智能、大數據、5G等技術(shù)的快速發(fā)展,無(wú)人機利用其在空中監控和偵查的獨特優(yōu)勢,已成為安防應用場(chǎng)景中的重要工具,在警用安防、應急安防、活動(dòng)安保、交通安防、反恐處突、邊海防等多個(gè)領(lǐng)域和場(chǎng)景中大放異彩。近幾年,無(wú)人機在安防應用市場(chǎng)中具備良好增長(cháng)率,基于當前政策鼓勵、市場(chǎng)需求等多重刺激,必將形成在無(wú)人值守、通信保障、多機協(xié)同等方向的市場(chǎng)熱點(diǎn)。


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