近一段時(shí)期以來，無人機(jī)的技術(shù)和市場均在迅猛發(fā)展。雖然無人機(jī)并非什么最新技術(shù)，但是創(chuàng)新者每天都在不斷開發(fā)無人機(jī)技術(shù)的新用途、應(yīng)用和硬件。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，全球50多個(gè)國家都在力圖實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的軍用部署，大眾對無人機(jī)技術(shù)也有了充分認(rèn)識(shí)。
盡管軍事應(yīng)用出于偵察和戰(zhàn)時(shí)用途最早也最積極地?fù)肀o人駕駛飛行器(無人機(jī))，但是，繼軍用之后，無人機(jī)的消費(fèi)類用途和商業(yè)用途不斷以驚人的速度普及各經(jīng)濟(jì)部門。事實(shí)上，無人機(jī)發(fā)展迅猛，如今風(fēng)靡攝影和農(nóng)耕等多個(gè)領(lǐng)域。
無人機(jī)/圖 來源網(wǎng)絡(luò)
無人機(jī)技術(shù)的黃金時(shí)代
在過去20年中，隨著通信技術(shù)的擴(kuò)張，再加上電子元器件持續(xù)微型化，迎來如今的“無人機(jī)技術(shù)黃金時(shí)代”。合成孔徑雷達(dá)、日益增強(qiáng)的微處理器、更快的數(shù)據(jù)鏈路速率、雷達(dá)波吸收隱形材料、高帶寬通信的運(yùn)用以及配備SATCOM(衛(wèi)星通信)的導(dǎo)航系統(tǒng)等頂尖技術(shù)不斷集成到無人機(jī)平臺(tái)上，令其成為全球軍隊(duì)的重要資產(chǎn)。而且隨著用量增加，適用范圍也在擴(kuò)大。
如今，無人機(jī)的形狀和尺寸異常豐富，翼展或可寬廣堪比波音737，而小則甚至不及無線電控制航空模型。元器件不斷變小的趨勢形成市面上的迷你、微型乃至納米無人機(jī)，某些無人機(jī)僅重16克，最高飛行海拔可達(dá)150～350米。此類無人機(jī)能夠填補(bǔ)原先不存在的小眾領(lǐng)域，例如近距離電子干擾以及在建筑物內(nèi)部收集信息。在無人機(jī)技術(shù)的早期階段，無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間不足20分鐘?，F(xiàn)在，無人機(jī)能夠飛行數(shù)萬英里，保持浮空數(shù)天之久。持續(xù)的研發(fā)證明，無人機(jī)技術(shù)的真正潛力尚未完全挖掘。
無人機(jī)現(xiàn)屬于具有革命性潛力的一類技術(shù)，不僅僅是由于其軍事和戰(zhàn)時(shí)作用。盡管無人機(jī)技術(shù)廣泛用于軍事領(lǐng)域并且進(jìn)步迅速，無人機(jī)的非軍事用途以驚人的速度普及各經(jīng)濟(jì)部門，每天都可以探索到新的用途。例如，無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)風(fēng)靡全球各類商業(yè)和消費(fèi)市場，如數(shù)據(jù)采集、精密農(nóng)業(yè)、消防、電影拍攝以及無人機(jī)競速/作戰(zhàn)空中運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟。
目前，Amazon和Google正在探索用無人機(jī)運(yùn)送包裹的可能性。無人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，一些專家將其視為近10年航空工業(yè)最具活力的增長領(lǐng)域。根據(jù)Juniper Research的近期報(bào)告，今年消費(fèi)類無人機(jī)全球銷售量預(yù)計(jì)將達(dá)近400萬臺(tái)，2020年前將達(dá)到1600萬臺(tái)。消費(fèi)類無人機(jī)市場新增了許多市場主體，加劇了市場競爭，這將有助于無人機(jī)價(jià)格的下降。無人機(jī)還被運(yùn)用于執(zhí)行邊境和海岸巡邏任務(wù)，許多國家還將其用于“緝毒戰(zhàn)”。事實(shí)上，包括美國在內(nèi)的一些國家正在考慮運(yùn)用武警無人機(jī)。
無人機(jī)專利大戰(zhàn)
今天的無人機(jī)更加現(xiàn)代，其原型可追溯到塞爾維亞移民、富有遠(yuǎn)見的發(fā)明家尼古拉 特斯拉(Nikola Tesla)。事實(shí)上，第一項(xiàng)已知的現(xiàn)代無人機(jī)技術(shù)相關(guān)美國專利于1898年11月8日頒發(fā)給了特斯拉。在這項(xiàng)名為“用于控制移動(dòng)船舶或運(yùn)載工具的方法和裝置”(Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or Vehicles)的專利中，特斯拉聲稱進(jìn)行了一些全新、有用的改進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人載具的自推進(jìn)和控制，這正是如今無人機(jī)的基本原理之一。
這項(xiàng)專利包含一艘航海船舶的示意圖和圖紙，特斯拉此前曾將其設(shè)想為遙控?zé)o人飛行器的第一個(gè)平臺(tái)，他同時(shí)還指出這種船舶可以是船、氣球或車廂。然而，盡管特斯拉確定他的發(fā)明具有各種科學(xué)、工程以及商業(yè)用途，但他仍強(qiáng)調(diào)“(他的)發(fā)明的最大價(jià)值將來自于對戰(zhàn)爭和軍備的影響，因?yàn)樗梢詭頍o限的破壞性，同時(shí)還可以維持國家之間的永久和平”。雖然特斯拉關(guān)于無人機(jī)技術(shù)有朝一日會(huì)帶來世界和平的觀念尚未實(shí)現(xiàn)，但他正確認(rèn)識(shí)到了無人機(jī)技術(shù)在軍事應(yīng)用上的強(qiáng)大價(jià)值。
目前，鑒于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域在軍用和商用方面的發(fā)展勢頭迅猛，無人機(jī)市場部門的專利申請量預(yù)計(jì)將會(huì)大增。事實(shí)上，德國專利研究公司FIZ Karlsruhe開展的調(diào)查準(zhǔn)確反映了這一增長態(tài)勢。該公司發(fā)現(xiàn)，在過去五年中，涉及無人機(jī)技術(shù)的專利公開數(shù)量大幅增加，無人機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)持續(xù)繁榮的勢頭。一項(xiàng)始于2016年初的調(diào)查顯示，僅2016年初，全球已經(jīng)公開133項(xiàng)無人機(jī)相關(guān)專利。
德國研究公司還發(fā)現(xiàn)，在上述已公開的無人機(jī)專利中，專利數(shù)量最多的申請人都是航空公司或大型軍備制造商，且主要是用于軍事目的。前13大專利申請人包括波音公司、雷神公司、洛克希德公司等美國公司和美國軍隊(duì)。毫不奇怪的是，排名前列的亞洲申請人包括北京航空航天大學(xué)的工程系和韓國三星集團(tuán)。
德國研究公司還按國家或地區(qū)對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類。美國居首，占所有無人機(jī)技術(shù)專利申請的27%，中國第二，占26%。
其他專利數(shù)據(jù)專家也對無人機(jī)相關(guān)專利進(jìn)行了研究，并得出類似的結(jié)果。2014年，美國商業(yè)專利數(shù)據(jù)庫(IFI CLAIMS Patent Services)對1994年之后的全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫進(jìn)行無人機(jī)技術(shù)專利檢索。共檢索到7670篇已公開的專利文獻(xiàn)(4357篇專利申請、1736篇實(shí)用新型和1309篇授權(quán)專利)，最近幾年呈指數(shù)級增長。
通過按國家或地區(qū)歸類數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)無人機(jī)相關(guān)專利申請數(shù)量以中國居首。1994—2014年，中國專利局共公開專利文獻(xiàn)4803篇(專利申請2456篇、實(shí)用新型1718篇)。美國次之，共有936篇無人機(jī)相關(guān)的專利文獻(xiàn)，歐洲和世界PCT申請量兩者均超過500篇。此外，如韓國、俄羅斯、日本、西班牙、加拿大、法國、英國、澳大利亞、德國和中國臺(tái)灣都是無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的活躍參與者。
爭奪無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢
由于作為載人飛行器的替代品，無人機(jī)既實(shí)用又廉價(jià)，并且未來學(xué)家認(rèn)為無人機(jī)技術(shù)具有無限可能性，因此軍用、消費(fèi)類和商用無人機(jī)技術(shù)的市場需求日益增加。研究公司估計(jì)，2015—2020年，全球無人機(jī)市場的復(fù)合年增長率將達(dá)到32%，進(jìn)而成長為一個(gè)價(jià)值56億美元的市場。
分析認(rèn)為，2020年之前，無人機(jī)行業(yè)的價(jià)值將增長到約1270億美元。在地域性增長方面，研究公司估計(jì)，亞太地區(qū)的無人機(jī)需求最高。
近期的評估顯示，美國目前控制全球35%的無人機(jī)市場——居世界各國之首。美國由此成為全球最大的無人機(jī)市場。目前，在消費(fèi)類和商用無人機(jī)市場中的最大美國本土公司是3D Robotics，最近一次估值為3.34億美元。此外，霍尼韋爾、航空環(huán)境、波音、雷神、洛克希德 馬丁和通用原子等美國境內(nèi)公司在涉及無人機(jī)技術(shù)的航空航天領(lǐng)域和國防承包商專利活動(dòng)方面名列前茅。上述美國航空和國防承包商共提交數(shù)百篇專利文獻(xiàn)，從導(dǎo)航儀器到采用自動(dòng)導(dǎo)航裝置和可調(diào)尾翼的飛行器等各類無人機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
因此，美國仍然是全球無人機(jī)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。這歸因于美軍長久以來運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)開展的廣泛工作。美軍在伊拉克、阿富汗、巴基斯坦等國的持續(xù)性“反恐戰(zhàn)爭”中部署了數(shù)千臺(tái)無人機(jī)，用于執(zhí)行從情報(bào)/監(jiān)視到致命打擊等任務(wù)。
反過來，這也促成了巨大的無人機(jī)技術(shù)創(chuàng)新浪潮，帶來了隱形和高空偵察無人機(jī)的許多新進(jìn)步。雖然美國仍然是軍用無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域毋庸置疑的全球領(lǐng)導(dǎo)者，但消費(fèi)類/商用無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域卻并非如此，這方面的成功屬于另一個(gè)國家。
目前，全球消費(fèi)類和商用無人機(jī)市場的全球領(lǐng)導(dǎo)者是中國的無人機(jī)制造公司DJI Innovations(大疆創(chuàng)新)，去年5月，該公司估值達(dá)到100億美元。此外，在研究機(jī)構(gòu)開展的專利活動(dòng)中，中國的研究機(jī)構(gòu)也占據(jù)壓倒性主導(dǎo)地位，呈現(xiàn)出即將趕超美國，登頂世界無人機(jī)領(lǐng)域之勢。根據(jù)FIZ Karlsruhe和IFI CLAIMS的上述研究結(jié)果，北京航空航天大學(xué)擁有無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域最多的注冊專利。
中國將無人機(jī)系統(tǒng)的出口視為提高全球市場地位的一種方式，以及加強(qiáng)與客戶國家外交和安全關(guān)系的一種手段。或許是認(rèn)清了全球無人機(jī)市場，中國已經(jīng)著手關(guān)注無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展。中國正在大力投資研發(fā)各種形式的無人機(jī)技術(shù)，并且已發(fā)展成為軍用和消費(fèi)類無人機(jī)系統(tǒng)的全球開發(fā)國和出口國。
2015年蘭德公司報(bào)告《中國無人系統(tǒng)開發(fā)的新趨勢》(“Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems”)總結(jié)稱，過去幾年，中國在無人機(jī)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步，已成為全球市場的核心競爭主體。事實(shí)上，近期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國目前控制著全球15%的無人機(jī)市場，并將在這個(gè)前景廣闊的市場中繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位。
目前的“無人機(jī)技術(shù)的黃金時(shí)代”是否堪比歷史上的計(jì)算機(jī)和手機(jī)技術(shù)大爆炸還需拭目以待，美中兩國也在不斷爭奪無人機(jī)開發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)地位。但就目前而言，中國憑借低價(jià)和無出口限制的優(yōu)勢，成為各類客戶(而非特定客戶)無人機(jī)系統(tǒng)的主要全球供應(yīng)國之一。按照這樣的發(fā)展步伐，世界其他國家不久之后只能追趕美國和中國技術(shù)。
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