《無人機行業深度:驅動因素、市場空間、發展趨勢、產業鏈及相關公司深度梳理-230224(24頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《無人機行業深度:驅動因素、市場空間、發展趨勢、產業鏈及相關公司深度梳理-230224(24頁).pdf(24頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 1/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 無人機深度:無人機深度:驅動因素、市場空間、發展趨驅動因素、市場空間、發展趨勢、產業鏈及相關公司深度梳理勢、產業鏈及相關公司深度梳理 無人機是新一代電子信息技術與航空工業技術深度融合的產物,是自動化、智能化、網絡化的重要載體,也是全球戰略性新興科技的熱門發展方向之一?,F代無人機綜合了自動駕駛、人工智能、數據分析等高新技術,無論是在輔助交通、商業運作、物流運輸,還是在航拍攝影、農業植保、深空探測,都展現出巨大的應用價值和發展潛力,受到了世界各國的重視。截止 2022 年底,我國無人
2、機運營企業 1.3 萬家,年產值達到 1070 億元,已注冊無人機 83.2 萬架,無人機數量較 2020 年增長 60.9%,我國無人機行業正處于快速增長期。本文從了解無人機基本情況出發,系統分析了無人機行業的驅動因素及發展現狀,在梳理產業鏈及相關公司的基礎上,分析了國內外軍用無人機及民用無人機的市場空間,并展望了無人機行業的未來發展方向。目錄目錄 一、無人機概述.1 二、驅動因素.5 三、發展現狀及競爭格局.12 四、產業鏈及相關公司.13 五、市場空間.17 六、未來發展.21 七、參考研報.24 一、無人機概述一、無人機概述 1.定義定義 無人機最早出現于 20 世紀初,它的出現與第一
3、次世界大戰有關,用于軍事用途,當時指不需要駕駛員登機駕駛,而用無線電操縱的小型飛機。在經歷了近一個世紀的發展后,無人機正在軍事和民用的廣闊領域發揮日益重要、甚至是不可替代的作用。隨著技術的發展進步,無人機的名稱也發生著變化,光典型的英文縮寫就有 UA、UAV、UAS、RPA 等,中文名稱則有無人機、遙控駕駛航空器、無人駕駛航空器等。中英文名的字面不同,帶來的意義及內涵也略有不同,下面對不同中英文名稱做簡要說明。根據 GB/T38152-2019無人駕駛航空器系統術語和 GB/T41300-2022民用無人機唯-產品識別碼中的定義:2/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深
4、度|研究報告研究報告 無人系統主要包含能夠自主或通過遠程操控完成指定任務的無人飛行器、無人艦船、無人潛器等,最先應用于軍事領域,其后廣泛應用于民用領域并呈現螺旋式的發展趨勢。隨著國家推動網絡強國、數字中國建設,智慧政務新基建將迎來產業爆發期,智慧交通、社會綜合治理、智慧安防及智慧應急等方向市場需求巨大,預計“十四五”期間高端智能裝備市場需求將數倍增長。2.發展歷程發展歷程 從 1917 年的“柯蒂斯”無人機開始,無人機系統(Unmanned Aerial Systems,簡稱 UAS)經歷了百余年發展,在體系、平臺、載荷、控制、測控及協同等技術領域都取得了長足進步,也開始在軍事和民用領域發揮越
5、來越重要的作用。無人機適合執行的任務可歸結為“枯燥、惡劣、危險、縱深”(Dull,Dirty,Dangerous and Deep,簡稱 4D)等任務,其中,枯燥任務主要指重復性的任務或者持久性的任務;惡劣任務主要指環境涉及核、生物、化學武器威脅的任務;危險任務主要指對飛機和機組成員具有高危險性的任務;縱深任務是指超越當前有人機作戰半徑的任務。深入分析無人機系統的發展階段,有利于更清晰地把握無人機技術的發展歷程和發展趨勢,推動無人機技術的快速發展。2YiZqVkYvWdYzRyQ6MaO6MsQqQtRpMfQmMtRjMmOqP8OoOvMvPsPuMwMmMtM 3/24 2023 年年
6、2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.分類分類 無人機有多種分類方式,可以按構造、控制方式、飛行器重量、實用升限、用途構造、控制方式、飛行器重量、實用升限、用途以及航程以及航程進行分類。無人機按構造即氣動布局可分為固定翼無人機、多旋翼無人機、無人直升機、垂直起降固定翼無人機,不同氣動布局的無人機飛行原理不同;按控制方式又可分為三種類型:程控型、遙控型、復合型;按飛行器重量可分為微、小、中、大型:微型無人機重量在 100 克以下,小型無人機重量不足 280 千克,中型無人機重量范圍為 2802270 千克,大型無人機重量范圍為 22706800 千克;按實用升限分為超低
7、空無人機、低空無人機、中空無人機、高空無人機和超高空無人機;按用途分,無人機可分為靶機、單一用途無人機、察打一體無人機三類;按航程分可分為遠、中、近、超近程四類,活動半徑從 120 千米以外變化到 10 千米左右。4/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4.系統構成系統構成 典型的無人機系統由飛行系統、任務載荷、地面保障三大系統組成。典型的無人機系統由飛行系統、任務載荷、地面保障三大系統組成。無人機系統一般包括一個地面控制站,二個遙控接收站,一個發射架系統與回收系統,312 個無人飛行器和相應的無人機控制員。無人機飛行器(Unmanned Aeri
8、al Vehicle,簡稱 UAV)是指不攜載操作人員、由動力驅動、可重復使用、利用空氣動力承載飛行、可攜帶有效載荷、在遠程控制或自主規劃的情況下完成指定任務的航空器。無人機飛行系統包含動力推進、導航、飛控、機體、遙控遙測系統機載部分等,是整個無人機的核心組成,決定無人機的性能;任務載荷包含監視與偵察設備、目標識別設備、通信設備、電子戰器材、彈藥武器等,決定無人機的使用用途;地面保障系統包含地面系統和使用人員,確保無人機在飛行過程中與地面控制人員保持通信,形成穩定的閉環通信。5/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5.行業壁壘行業壁壘 高技術密集高
9、技術密集+高研發投入高研發投入+長回報周期鑄就長回報周期鑄就無人機無人機行業壁壘。行業壁壘。無人機行業屬技術密集型行業及人才密集型行業,技術壁壘和人才壁壘都相對較高。以工業無人機產業為例,工業無人機產業中的通信和信息處理技術相對較成熟,技術和研發的壁壘主要體現在發動機集成、飛行控制研發和任務載荷深度集成上;在產品的研發、設計、生產、制造過程中需要涉及多學科知識,對人才的專業技能要求高。另外,軍用無人機屬航天軍用產品,質量要求苛刻,客戶對無人機企業的品牌認可度要求較高,新進企業在進入無人機行業時將受到品牌壁壘的限制。無人機前期需要投入大量資金進行長時間產品設計和研發,且研發風險較高,若無國家專項
10、資金支持,單個企業難以長期承擔大規模的研發費用。二、驅動因素二、驅動因素 1.人工智能的發展推動智能作戰時代來臨人工智能的發展推動智能作戰時代來臨 戰爭形態正由信息化朝智能化作戰演變,無人機作為典型智能裝備將大有可為。世界軍事領域共發生四次軍事變革:第一次由以木石兵器為主發展到以金屬兵器為主;第二次由以冷兵器(金屬兵器)為主發展到以熱兵器(火藥兵器)為主;第三次由以熱兵器為主發展到以機械化兵器為主;第四次是發生在1990 年海灣戰爭后,由以機械化兵器為主發展到以精確制導武器為主,推動軍隊建設由機械化向信息化轉變。戰爭形態的每一次演變都伴隨著人類社會的科技進步,火藥、機械制造技術、現代信息集成技
11、術先后推動了熱兵器戰爭、機械化戰爭、信息化戰爭形態的發展。近年來,人工智能在運算智能、感知智能和認知智能領域取得重大進展,極大推動了無人機、智能武器等作戰裝備的研究發展,改變了現有的作戰樣式、作戰裝備、作戰體系,使得未來的戰爭形態發生巨大變化。智能作戰即將來臨,無人機作為典型智能裝備,未來大有可為。無人機相較有人機作戰優勢大,軍用領域應用潛力不斷提升。由于無人機相較有人機具有安全性高、成本低、靈活高效等優勢,且隨著飛控導航、網絡通信、人工智能等技術的發展,加快了無人機裝備性能提升,使其任務譜系日益完善,先后發展出低成本可消耗無人機、無人僚機、無人加油機、空射無人機等多種新質裝備。21 世紀以來
12、,軍用無人機裝備在世界范圍內迅速擴散,頻繁出現在阿富汗、敘利亞、6/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 利比亞等局部地區戰場,由執行戰情監偵等支援性作戰任務向火力打擊等主戰任務轉變,應用潛力不斷提升。(1)初露鋒芒:憑借高能效比軍事作用,初始作為戰場重要補充初露鋒芒:憑借高能效比軍事作用,初始作為戰場重要補充 伴隨戰爭形態由機械化向信息化演變,無人偵察機自一出現便發揮高能效比軍事作用。在 20 世紀 60 年代之前,無人機在軍事上的應用主要是為高射炮、地空導彈、航炮的實彈射擊訓練提供靶機,為新式武器裝備研制提供全尺寸鑒定用靶機;在此之后,無人機開始
13、作為偵察機正式進入戰場。無人偵察機是偵察衛星和有人偵察機的重要補充手段,它與偵察衛星相比,具有成本低、偵察地域控制靈活、地面目標分辨率高等特點;與有人偵察機相比,具有可晝夜持續偵察能力,不必考慮飛行員疲勞與傷亡問題,因而使用起來更加機動靈活,尤其是在高危險區執行任務,比有人偵察機具有更大的優越性。在 20 世紀60 年代,戰爭形態由機械化向信息化演變,為了適應戰爭的需要,無人偵察機就此問世,憑借其高能效比,軍事強國在戰爭中大量使用無人偵察機。因此,無人偵察機自誕生之初,便發揮重要的軍事作用,至今仍為各國重點研發方向。(2)大顯身手:信息化戰爭中由戰場輔助逐漸成為主戰武器,攻防兩端彰顯威力大顯身
14、手:信息化戰爭中由戰場輔助逐漸成為主戰武器,攻防兩端彰顯威力 無人機從戰場輔助角色逐步變為信息化作戰時代的主戰武器。在 20 世紀 80-90 年代的局部戰爭中,隨著信息技術的發展,無人機開始擔當誘餌機、電子干擾機、反輻射的雷達攻擊機、通信中繼機等任務;在 21 世紀初期的阿富汗戰爭、伊拉克戰爭中,無人機更是承擔對戰場進行連續監視、偵察和攻擊重要目標的任務。一方面,戰爭對無人機的需求越來越多,另一方面,信息化時代中傳感器信息、精確定位導航、網絡技術等的進步,催生了電子戰無人機、預警無人機、通信中繼機等作戰支援飛機,成為無人機中的新生力量,也推動著無人機在戰場中發揮重要的作用。7/24 2023
15、 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (3)全面開花:低成本、高智能化無人機廣泛使用,無人作戰時代即將到來全面開花:低成本、高智能化無人機廣泛使用,無人作戰時代即將到來 隨著人工智能技術不斷發展,集群作戰、協同作戰等智能化作戰體系嶄露頭角,戰場形態正由信息化向智能化演變,無人作戰時代即將到來。據無人爭鋒近幾場局部沖突中無人機作戰運用探析中數據顯示,2019 年胡塞武裝憑借單架成本僅為 2000 美元的無人機集群作戰,成功摧毀沙特油田,而沙特購買的“愛國者”PAC-型導彈及發射架共耗資 54 億美元,每枚價格髙達 900 萬美元,兩相對比,低端廉價武器構成強大空中威
16、脅,創造了未來戰爭或武裝沖突中的非對稱打擊新模式。無人作戰為軍事競爭新領域,世界軍事強國相繼發布無人作戰體系發展計劃。2018 年美國空軍發布了小型無人機系統的發展路線圖,闡述了包括作戰任務、“忠誠僚機”和集群作戰樣式等相關內容;2016 年7 月,俄羅斯塔斯社報道,俄羅斯下一代戰斗機有望對飛機附近 510 架無人機集群進行指揮控制;2017 年 3 月,法國達索飛機公司成功實現了神經元無人機與陣風戰斗機的數百里編隊飛行,促進了“有人無人”協同、無人僚機等研究。8/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.信息化建設信息化建設+政策支持利好無人機產業
17、發展政策支持利好無人機產業發展(1)國內國防信息化建設加速,智能化建設為未來方向國內國防信息化建設加速,智能化建設為未來方向 世界新軍事變革的本質和核心是信息化,當前我國信息化基礎仍然相對薄弱,國防信息化建設仍處于初步階段,在未來一二十年,國防信息化建設將面臨全面發展的機遇。無人機是信息化裝備中重要一環,國內對先進無人機裝備作戰系統需求迫切。隨著戰爭形態加速演變,建設智能化軍事體系已成為世界軍事發展重大趨勢。通過長期努力,我軍已經基本實現機械化,信息化建設也已取得重大進展,但智能化建設仍有較大空間,先進裝備更新換代需求較為迫切。中、美等世界強國加大信息化建設投入,無人機作為信息化部隊中重要作戰
18、裝備有望充分受益。在新一輪科技革命和產業變革推動下,前沿科技加速應用于軍事領域,武器裝備遠程精確化、智能化、隱身化、無人化趨勢更加明顯,戰爭形態加速向信息化戰爭演變,智能化戰爭初現端倪,各國加大信息化建設投入。以美國為例,美國已開啟對 C3I&Space、5G、人工智能等高新技術的新一輪強化投資。2020 年美國僅對 C3I&Space 領域就投資了 983 億美元,而 2020 年我國國防開支預算僅為 12680 億元人民幣(約 1782 億美元),美國 C3I&Space 支出/我國國防開支預算=55%。我國信息化建設雖已取得重大進展,進入 1-2 階段,但相較于美國仍有較大差距,預計至
19、2025 年我國軍工電子信息化投入總額累計將達 1.5 萬億,無人機作為信息化部隊中重要作戰裝備有望充分受益。9/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (2)國家政策推動無人機產業快速發展,軍民融合政策進一步擴大軍民用市場國家政策推動無人機產業快速發展,軍民融合政策進一步擴大軍民用市場 近年來,國家相關部門出臺了大量鼓勵軍用航空及無人機產品發展的相關政策,國家政策更是提出軍工企業發揮優勢向新能源、民用航空航天、物聯網等新興領域拓展業務;在確保國防安全和裝備技術安全的前提下,著力優化軍貿產品結構,提升高新技術裝備出口比例,推進軍貿轉型升級。軍民融合政策
20、推動軍用無人機技術轉型民用的趨勢,無人機未來市場規模更具想象空間。10/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.三大技術驅動國產無人機行業高速發展三大技術驅動國產無人機行業高速發展(1)技術驅動之一:衛星導航與通信系統完善,無人機導航與通信水平進一步提升技術驅動之一:衛星導航與通信系統完善,無人機導航與通信水平進一步提升 導航與通信系統為信息化戰爭重要組成,決定武器控制的精確性與部隊行動快速性。導航定位技術是指利用空間衛星,通過衛星播發的無線電導航信號,為用戶在相應時空參考系中提供三維位置、速度和時間的技術。衛星通信,就是地球上的無線電通信站之間利
21、用人造衛星作為中繼站進行的通信,由于其通信容量大、距離遠、覆蓋面積大、不受地理條件限制、通信質量高和機動性好等優點,已成為不可或缺的軍事通信手段。對戰爭過程與節奏要精確掌握,對部隊行動要快速精確指揮,對武器使用要精確控制,都離不開快速精確的戰區通信導航系統,衛星通信與導航系統在空天地一體化作戰體系中發揮重要作用。北斗三號導航定位系統組網成功,國產無人機導航與控制水平進一步提升。導航與控制系統作為無人機系統中的重要組成,直接關系無人機定位與控制精度,通過衛星定位導航等系統支持的無人機的制導與控制也更加精確,誤差可以控制在 10 米以內,使用更加靈活,應用范圍也更廣。2020 年 6 月 23 日
22、,北斗三代全球衛星導航系統完成組網,相比北斗二代,三代定位精度由 10 米提升至為 2.55 米,授時精度由 50 納秒提高至 20 納秒,覆蓋面更廣(全球覆蓋),無人機到制導與控制精度得到進一步提升。此外,國家正在把導航定位基礎設施建設往“一帶一路”沿線國家、東南亞地區、俄羅斯等歐洲國家和地區推廣,我國無人機外貿出口多集中于“一帶一路”沿線國家,隨著北斗基礎設施建設推廣,國產無人機有望進一步打開國際市場。國內衛星移動通信系統與數據中繼系統相繼建成,無人機通信范圍及質量進一步提升。(1)衛星通信為軍用無人機信息傳輸主要路徑。在現代戰爭中,使用無人機可實現遠程操作,讓作戰人員處于更安全的位置,而
23、這些無人機工作時會遠離地面站,視距鏈路通信距離有限無法滿足要求,因此,無人機通信只能依賴衛星。(2)國內衛星移動通信系統和中繼系統建成提升無人機通信范圍及質量。據2021 年中國航天科技活動藍皮書顯示,2021 年,國內首個自主可控的衛星移動通信系統實現三星組網,范圍覆蓋中國及周邊、中東、非洲等相關地區,以及太平洋、印度洋大部分海域。此外,我國全球數據中繼衛星第一代系統收官,第二代持續部署,天基測控和數據中繼能力不斷增強。隨著我國衛星通信技術的發展,無人機通信范圍及質量得到進一步提升,提升作戰效率。11/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (2)技
24、術驅動之二:智能技術提升無人機智能水平,推動協同作戰、集群作戰發展技術驅動之二:智能技術提升無人機智能水平,推動協同作戰、集群作戰發展 人工智能技術進步驅動無人機智能化水平不斷提高,智能作戰體系不斷發展。過去無人系統通常完全預先編程,以重復執行定義的動作,并且不受外部影響或控制,無法實現自我決策,自主水平較低,不同無人機之間更是難以建立信息交互,實現協同作戰。隨著超大規模計算、量子計算、云計算、大數據、類腦芯片和深度學習等新技術的不斷突破,人工智能在集成感知、分析、通信、規劃、決策和執行能力上取得重大進展,無人機自主程度不斷提高,使得蜂群作戰、協同作戰變為現實,人機交互技術的進步更是直接推動無
25、人機從作戰人員的工具變成作戰人員真正意義上的團隊成員,智能作戰體系不斷發展。(3)技術驅動之三:高端原材料的技術進步驅動無人機綜合性能提升技術驅動之三:高端原材料的技術進步驅動無人機綜合性能提升 高端原材料的技術進步降低無人機成本,提升綜合性能。無人機具有低成本、輕結構、高機動、大過載、長航程、高隱身、低使用壽命、長儲存壽命的技術特點,這些技術特點對于減重具有較大需求,而復合材料的高比強度和高比模量能夠大大減輕無人機質量,對無人機縮小體積、增長航時、增加載荷質量具有重大意義。國內高端材料研究及制備技術不斷進步,在碳纖維及隱身材料方面均取得了突破,目前已廣泛用于航空領域。據先進復合材料在軍用固定
26、翼飛機上的發展歷程及前景展望數據顯示,無人機上復合材料的用量較大,一般在 50%80%之間,有的甚至全結構均使用復合材料。據無人機結構用復合材料及其制造技術研究數據顯示,相比鋁合金材料,碳纖維/環氧樹脂復合材料不僅具有更高的結構剛度和強度,還能節省 25%35%的機身重量,大面積復合材料的使用將會降低無人機制造成本。12/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三三、發展現狀及競爭格局發展現狀及競爭格局 1.軍用無人機軍用無人機 近年來,國內航空領域利好政策頻繁出臺,政策紅利持續釋放,航空業迎來重大發展機遇。黨的十九大報告提出在本世紀中期把人民軍隊全面
27、建成世界一流軍隊,未來我國將由軍事大國向軍事強國轉變,軍用航空有望維持高景氣發展。近年來,在信息化戰爭的發展形勢下,無人機等新型裝備需求大幅提升,再加上不斷爆發的安全問題、領土爭端,裝備無人機成為了以較低成本增強自身國防實力的有效手段,導致全球軍用無人機需求不斷擴大。由于對無人機裝備有需求的國家很多,但目前全球具備自主生產高性能軍用無人機能力的國家較少,因此相較傳統武器裝備,無人機全球軍貿市場較為活躍。目前全球無人機系統軍貿領域主要出口國家為以色列、中國及美國,澳大利亞、土耳其、瑞典、意大利等國也有部分無人機出口?!耙睚垺笔侵袊鵁o人機出口的主力機型。我國無人機系統發展起步晚于美國、以色列、英國
28、等軍事科技強國。近十幾年來,我國無人機系統的發展呈厚積薄發趨勢,軍用無人機系統核心技術和主流產品緊跟國際發展前沿,我國無人機系統發展勢頭迅猛,正進入創新跨越發展的新時期。2.民用無人機民用無人機 近年來,全球民用無人機市場實現了快速增長,根據 Frost&Sullivan 預計,全球民用無人機市場規模將從 2015 年的 214.50 億元人民幣增長至 2019 年的 657.38 億元人民幣。從類型構成看,過去幾年消費無人機一直占據民用無人機的較大市場空間,但隨著無人機在工業應用場景的拓展,未來工業無人機將成為民用無人機的發展熱點,市場規模將快速增長。工業無人機增速預計明顯超過消費無人機并逐
29、步成為民用無人機市場的主要組成部分。近年來,受益于行業發展及國家政策的大力支持,中國民用無人機取得了高速發展,逐漸成為全球無人機行業重要的板塊之一。工業級無人機則主要服務企業、政府部門等用戶,用以輔助人工進行重復性高、勞力密集型工作或者直接替代人工進行危險、人工難以涉足的工作。工業無人機的應用場景不斷擴展,目前主要集中于應急產業、測繪與地理信息、農林植保、安防監控等領域。13/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四四、產業鏈及相關公司、產業鏈及相關公司 無人機產業是一個新興的高科技產業,產業鏈分布面廣、涉及領域多,研制、生產、銷售、運行維護等關鍵環
30、節的相互依存度較高,價值分布相對集中。主要由原材料供應商、系統設備供應商、系統集成商、運營服務商、終端用戶等構成,其中,終端用戶在整個產業鏈中處于最末端。系統集成商位于產業鏈核心位置,主要為從事無人機系統創新研發和總體設計的單位,大型核心企業為主體、中小型同質化企業聚集周邊同步發展。上游分布有原材料供應商、系統設備供應商兩大部分,一級上游企業主要包括發動機、任務載荷、指控站、機載設備、數據鏈路、基礎試驗等單位,這類單位產品附加值較高。與之配套的二級上游企業主要包括原材料、元器件、電子信息、材料加工等單位,這類單位產品附加值較一級上游企業低。一、二級上游企業技術含量高、專業性強,直接影響無人機系
31、統的性能和質量。下游分布有運營服務商、終端用戶兩大部分,一級下游企業主要包括載荷應用、數據處理、飛行服務、試驗保障、信息技術、金融、中介、物流、會展等單位,這類單位主要提供高端服務和應用支撐,在產業布局中分工地位和經濟價值較高。與之對應的二級下游企業主要包括軍事、民用兩大領域的終端用戶,與系統集成商形成相互牽引和促進的循環經濟效應。近年來,在信息化戰爭的發展形勢下,無人機等新型裝備需求大幅提升,加上不斷爆發的安全問題、領土爭端,裝備無人機成為了以較低成本增強自身國防實力的有效手段,導致全球軍用無人機需求不斷擴大。14/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究
32、報告 1.上游:原材料上游:原材料 無人機產業鏈上游為無人機設計研發及關鍵原材料的生產,其中關鍵原材料有金屬材料和復合材料兩大類,包括鈦合金、鋁合金、陶瓷基等特殊材料。鈦無人機產業鏈上游代表性企業主要包括煉石航空、寶煉石航空、寶鈦股份、中國航天、泰和新材、會通股份、銀禧科技鈦股份、中國航天、泰和新材、會通股份、銀禧科技等企業。(1)合金:高速無人機的主要材料合金:高速無人機的主要材料 速度超過馬赫數 2.2 的無人機可以定義為高超聲速無人機。對于高超聲速飛行器來說,機體材料的耐熱性能非常重要。由于鋁合金耐熱性能較差,在有人機領域,速度超過馬赫數 2.2 的飛機就較少采用鋁合金,而代之以耐高溫的
33、不銹鋼、鈦合金。鈦行業在國民經濟發展中具有重要的地位,對國防、經濟及科技的發展具有戰略意義,是支撐尖端科學技術進步的重要原材料產業,也是國民經濟發展和產業升級換代的基礎產業。我國極為重視鈦行業的發展,鈦行業受到國家和各級地方政府的支持,陜西省將其列為經濟支柱產業,良好的政策環境對鈦行業及公司長遠發展形成了有力的支持。鈦材主要應用于航空、航天、船舶方面的以下領域:主要用作宇宙飛船的船艙骨架,火箭發動機殼件,航天方面的液體燃料發動機燃燒艙、對接件、發動機吊臂,飛機上的發動機葉片、防護板、肋、翼、起落架等,艦船上的水翼、行進器等。(2)復合材料:高速無人機原材料未來發展主流,逐漸取代金屬材料復合材料
34、:高速無人機原材料未來發展主流,逐漸取代金屬材料 先進復合材料(Advanced Composite Materials,ACM)是指以碳纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等高性能增強材料與耐高溫樹脂、陶瓷、金屬等高性能基體材料組成的復合材料,其比強度(4106cm)和比模量(4108cm)不低于鋁合金,可用于加工主承力結構和次承力結構。ACM 自 20 世紀 60 年代中期問世以來,就開始廣泛用作各種飛行器的結構材料。經過 40 多年的技術發展,ACM 已經逐步實現了從非承力、次承力構件,到尾翼主承力、再到機翼與機身主承力構件的規?;瘧?,已經成為繼鋁、鋼、鈦合金之后的第四大航空結構材料。先進復合材
35、料技術的實際應用將在 UAV 的結構設計和生產制造中發揮舉足輕重的作用,勢必是制約UAV 發展的關鍵核心技術之一。和傳統金屬材料相比,ACM 具有比強度和比模量高、熱膨脹系數小、抗疲勞能力和減振能力強、可設計性好、吸波隱蔽性好等特性,因此將其應用于軍用 UAV 上,可以大大改善和提高 UAV 的綜合性能。為適應無人機的發展,機體結構采用先進復合材料是必然的選擇。目前,無論是各種大中型無人機還是微型無人機,都大量采用了復合材料,其用量已遠遠超過有人飛機,甚至出現全復合材料無人機(復合材料用量達到 90%以上),比如貝爾公司研制的“鷹眼”傾轉旋翼式無人機機體結構就全部采用復合材料??梢哉f,復合材料
36、結構設計技術已經成為無人機發展的一項關鍵技術??梢?,無人機要發揮更大的作用,選擇先進的復合材料取代傳統金屬材料作為主要結構用材是必然的趨勢。目前,高速無人機材料主要以鋁合金為骨架,其它部位大量采用碳纖維增強樹脂基復合材料。隨著復合材料技術的發展,高速無人機中復合材料用量也越來越多,逐漸取代鋁合金,成為高速無人機的主要材料。專家預測,21 世紀的有人機中,復合材料也將取代鋁合金成為有人機材料的首選。在無人機中,這一預測已經成為現實?,F代有人機中復合材料比例最高的為 50%,而目前的先進無人機中,復合材料用量遠超過 50%,如除機身主結構外,全球鷹其余結構均以復合材料制成,復合材料占機身的 65%
37、。甚 15/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 至有多款著名無人機的復合材料用量超過 90%,被稱為全復合材料無人機,如不死鳥、搜索者、先鋒等。美國 X-47 無人機除了一些接頭采用鋁合金外,其余部分全部為復合材料。在復合材料的種類方面,高速無人機與低速無人機也有所區別。低速無人機所用復合材料以玻璃纖維和芳綸纖維增強復合材料為主,而高速無人機中多數以性能更好、價格更高的碳纖維增強樹脂基復合材料為主,為了降低成本或調節性能,混雜部分玻璃纖維和芳綸纖維。在無人機中,復合材料的大量應用是另一個突出特點,這也與無人機特點相關。由于無人機不需要考慮人的因素,
38、風險較小,對可靠性要求低于有人機,故無人機在設計、材料等領域成為新技術的驗證平臺。復合材料在無人機中的大量應用,一方面可以充分利用復合材料“輕質高強”的優點,另一方面可以利用無人機“無人”的特點,進行驗證性的試驗,為復合材料技術的發展積累經驗,待技術成熟后,再向有人機中推廣。實際上,近些年無人機的興起也確實推動了復合材料的進步。如美國開發了無人機用的一系列低溫固化環氧樹脂,甚至可以做到室溫固化,大大簡化了復合材料制備工藝。碳/碳復合材料是一種以碳纖維增強碳基體的先進復合材料,具有密度低、摩擦特性優良、耐高溫、使用壽命長等一系列優異性能。公司先后研發了一系列具有自主知識產權的碳/碳復合材料制備技
39、術和工藝裝備。(3)相關公司)相關公司 1)博云新材博云新材 在航天用炭/炭復合材料方面,博云新材與航天系統內多家單位建立了長期的合作關系,歷年來從研制階段即開始提供多個型號航天發動機用炭/炭復合材料產品。目前有二十多個型號炭/炭復合材料產品已定型并批量生產,另有三十多個新型號航天發動機用炭/炭復合材料產品處在研制階段。博云新材通過自主創新,所研發的碳/碳喉襯材料已成功應用于我國的“快舟系列”商業航天固體運載火箭上。2)會通股份會通股份 會通股份擁有聚烯烴系列、聚苯乙烯系列、工程材料系列、可生物降解系列等多種產品平臺,會通股份針對下游應用的特點,開發了低散發材料、增強復合材料、高穩定阻燃材料、
40、免噴涂材料、健康防護材料、特色功能材料、可生物降解材料、特種工程材料等特色系列產品,滿足下游客戶多樣化的需求。通過多年來持續的產品創新,會通股份的產品得到行業內的廣泛認可。2.中游中游(1)工業級應急救援無人機的研制開發:技術附加值更高,市場前景廣闊工業級應急救援無人機的研制開發:技術附加值更高,市場前景廣闊 洪澇、地震等自然災害往往在較短時間內造成巨大的生命財產損失,且災害形勢復雜多變,傳統在地面上觀察和測量的手段難以及時獲取災害態勢,開展應急救援工作難度大。工業無人機系統表現出數據獲取機動靈活、實時迅捷、成本低、精度高、安全系數高等系統優勢,特別適合用于抗洪救災等一系列突發自然災害的救援處
41、置任務,在一定程度上可以實現快速響應、采集現場數據、跟蹤事件發展態勢、參與救援行動、參與災后重建等,極大提高了災害應急管理工作的指揮調度能力。工業級無人機應急救援小組具體工作任務為:搭載航空攝影相機、傾斜攝影相機、激光雷達、光電吊艙等多類型遙感測量載荷,幾分鐘內展開無人機系統,高頻次、高效率、大范圍地對多個任務指定區做航空遙感測量;再通過各類算法和 GIS 技術,從這些遙感數據中挖掘出大量的目標信息,最終獲取到寶貴 16/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 的災情態勢。在災情模糊和信息高度缺失的災害初期,工業級無人機盡可能快速地為抗洪救災隊伍收集到
42、了最直觀、最準確的一手信息。(2)紅外熱成像技術:系統產品廣泛運用紅外熱成像技術:系統產品廣泛運用 紅外熱成像技術作為一種先進的平臺技術,具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作等優點,并在型號系統產品中得到廣泛應用,成為現代戰爭中重要的戰術和戰略手段。隨著紅外熱成像技術的發展、成熟和芯片大批量國產化進程,新興民品領域需求凸顯,激發了紅外熱成像技術在安防監控、輔助駕駛、智能家居、機器視覺等各個領域拓展新的應用場景。城市熱島效應是一種由于人為因素如人工構筑物、人工發熱等改變了城市地表的局部溫度、空氣對流、濕度等相關要素,進而引起熱量在一定空間范圍內聚集的現象,是城市氣候最典型的特征之
43、一。全球氣候變暖和大規模高速城市化是 21 世紀 2 個重要的環境現象,二者的聯系也日趨緊密。,其可對公共戶外空間的安全性、舒適性產生直接影響,同時會對城市公共健康、綜合能耗產生間接影響。傳統的遙感技術一般基于衛星遙感,其覆蓋范圍廣,時間同步性好,更新較快,但也有精度不高、費用昂貴、受天氣因素影響等不足。如能采用在石油石化、公共安全、森林防火等行業廣泛應用的小型無人機平臺搭載紅外熱成像設備用于城市熱環境研究,利用其精度高、操控靈活、成本低等優點,則可有效彌補傳統遙感技術手段的不足。(3)無人機軟硬件系統開發:針對不同的應用場景快速形成合適的解決方案無人機軟硬件系統開發:針對不同的應用場景快速形
44、成合適的解決方案 工業無人機行業屬于技術密集型行業,技術壁壘較高,涉及的產業技術鏈長、技術面廣,工業無人機系統擁有飛控與航電、平臺、地面站、動力、通信、任務載荷等分系統,具體技術主要包括:無人機一體化設計、發動機技術、飛行控制技術、任務荷載技術、通信技術和信息處理技術等。行業具有較強的技術壁壘,行業參與者如果其缺乏核心技術領先優勢,市場份額將會被優勢企業所占據??v橫股份在飛控與航電、飛行器平臺設計及制造、一體化設計及集成等方面均具有核心技術優勢,并具有先發優勢,具備面向多元化應用、多領域客戶提供工業無人機產品與服務的能力。(4)相關公司相關公司 觀典防務觀典防務 觀典防務公司是國家級專精特新“
45、小巨人”企業、高新技術企業,是國內領先的無人機禁毒服務供應商,也是國內最早從事無人機禁毒產品研發與服務產業化的企業。觀典防務公司的主營業務為無人機飛行服務與數據處理和無人機系統及智能防務裝備的研發、生產與銷售。無人機飛行服務與數據處理方面,觀典防務公司憑借自主研發的無人機,依托十余年來積累創建的擁有自主知識產權的自有數據庫和專業處理技術,為客戶提供項目策劃、數據獲取、數據解譯、督導核查、情報研判等全鏈條解決方案。觀典防務公司業務涵蓋禁毒、反恐、資源調查、環境監測等領域,尤其在禁毒領域具有明顯的競爭優勢,相關科研項目成果獲得由公安部頒發的科學技術二等獎。3.下游下游 無人機產業鏈下游是無人機的應
46、用場景,無人機可應用于軍用偵察、軍用攻擊、航空拍攝、燈光表演、農林植保、災難救援、物流運輸、電力巡檢等領域。在無人機整機制造環節,軍用無人機代表性企業包括中航沈飛、航空工業、航天彩虹、洪都航空、北方導航、華力創通中航沈飛、航空工業、航天彩虹、洪都航空、北方導航、華力創通等;民用無人機代表性企業包括大大疆、極飛科技、零度智控、極翼、易瓦特、賽為智能、順豐控股疆、極飛科技、零度智控、極翼、易瓦特、賽為智能、順豐控股等企業。17/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 相關公司相關公司 1)中航沈飛中航沈飛 中航沈飛公司是集科研、生產、試驗、試飛、維修與服務
47、保障為一體的大型現代化飛機制造企業,是我國航空防務裝備的主要研制基地,在航空防務裝備領域具有較強的核心競爭力和領先的行業地位。歷史積淀方面,中航沈飛公司是我國航空防務裝備的整機供應商之一,自建國以來始終承擔著我國重點航空防務裝備的研制任務,與我國航空防務裝備產業、國防事業共同成長,是我國國防主力航空防務裝備的研制基地。經過 70 余年的發展,中航沈飛公司在航空防務裝備及民用航空產品制造領域積累了豐富的經驗,擁有一套完整成熟的研發、生產、銷售體系,在工藝、技術、人才培養及儲備方面處于國內領先水平。2)航天彩虹航天彩虹 航天彩虹公司無人機主營業務涵蓋中大型無人機及其機載設備(含武器系統)的研發、設
48、計、生產、制造、試驗、銷售、服務等,以及面向用戶提供系統解決方案,開展無人機相關飛行服務、租賃托管、數據處理、模擬訓練、維護維修等服務,開展無人機專業人員培訓,開展無人機衛星通信及空地立體應用服務,并根據用戶要求提供生產線、實驗室、飛行基地、維修基地等建設方案咨詢及設計服務,可以面向國際、國內各領域用戶提供整機產品及多元化服務。目前經營方式主要為整機產品銷售、多元化應用服務以及先進無人機技術預研。五五、市場空間市場空間 1.軍用全球市場穩步提升,中國軍貿市場前景廣闊軍用全球市場穩步提升,中國軍貿市場前景廣闊 軍用全球市場穩步提升,中國軍貿市場前景廣闊,預計 2028 年全球軍用無人機市場約為
49、148 億美元。面向未來作戰模式與新軍事變革,無人機作為未來裝備體系的重要力量和關鍵裝備,世界各國無人機研發投入和采購需求將呈顯著增長。據蒂爾集團數據顯示,預計到 2028 年全球軍用無人機市場規模將達148 億美元。無人機成本低、殺傷力大,性價比較高,且近年來無人機在幾次中東戰爭中發揮了巨大作用,亞洲、中東地區以及美洲地區國家為中國主要無人機出口國,考慮到這些國家的經濟及軍事實力,其有望加大無人機采購,我國作為其主要貿易國,軍貿市場前景廣闊。軍用無人機全球市場呈寡頭壟斷。中國、美國、以色列、土耳其無人機技術水平先進,在全球軍用無人機外貿市場處于壟斷地位。據 SIPRI 數據顯示,2000-2
50、021 年,全球無人機出口訂單共 1802 架。18/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2005-2021 年,全球無人機出口數量顯著提升,年均高達 97 架。按出口國家分,2010-2021 年美國共出口 438 架無人機,占據全球無人機 34%的出口市場。我國以 372 架,29%的市場份額緊隨其后。從機型看,2000-2021 年,四個國家察打一體無人機出口量合計 592 架,占全球無人機出口市場 33%。中國翼龍、彩虹系列占據察打一體無人機出口榜首,翼龍系列憑借 210 架出口量,市占率最高;土耳其航空工業集團安卡、BayraktarTB
51、-2 系列無人機以 181 架出口量緊隨其后。美國、以色列近年來察打一體無人機出口在加速,市場份額逐步提升。小型超近程、小型近程、中空長航時等戰術級無人機仍是熱銷產品,有望占據 50%以上的市場。隨著戰場環境變化和對作戰效能的追求,具有高空、高速、遠程、長航時和隱身等性能的高端無人機系統將會逐步擠壓戰術級無人機的市場,占據更大的份額。2000-2021 年中東地區為中國無人機出口主要市場,翼龍和彩虹系列錯位競爭,市場認可度高。據SIPRI 數據顯示,按照出口國分,2010-2021 年沙特阿拉伯、埃及、阿拉伯聯合酋長國合計購買了我國74%的出口無人機。2017 年 3 月,沙特阿拉伯引進彩虹無
52、人機生產線,在此前,“彩虹”無人機生產線已經出口到了巴基斯坦和緬甸。目前,中國以翼龍與彩虹為代表的企業已經占據了中東無人機的主要市場,兩者客戶群體不同,錯位競爭。2.國內軍用市場需求廣闊,成規模列裝加速需求釋放國內軍用市場需求廣闊,成規模列裝加速需求釋放 我國國防預算穩定增長,且裝備費用占比呈上升趨勢,疊加中美無人機規模差距較大,我國軍用無人機采購有望加速。2022 年國防預算支出同比增長 7.1%,國防預算持續穩步增長。美國是目前無人機最大的研制生產國,據航天彩虹 2021 年年報顯示,在美軍現役裝備中,重型無人機占比達 51%、中型占26%、輕型則占 23%??紤]到我國無人機譜系以重型為主
53、,相較美國尚不夠完善,疊加最新型號的幾款高端無人機定型較晚,采購或將加速。19/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內軍用無人機采購費用占裝備費用比例對標美國或將逐年穩步,我們預計 2030 年中國軍用無人機市場為 209 億元。美軍無人機預算主要用于四種大型無人機型的采購與研發,國內主力機型采購或對標美軍,市場需求旺盛。彩虹及翼龍系列無人機國內采購額呈上升趨勢,參考美軍同型號無人機服役數量,未來存在廣闊市場空間。3.民用市場未來可期,國內民用領域占全球市場過半民用市場未來可期,國內民用領域占全球市場過半 軍用無人機可用于工業領域,無人機軍轉民應
54、用場景廣闊。外貿市場廣受歡迎的翼龍-2 型無人機在國內民用領域被廣泛應用于人工影響天氣、應急產業和氣象監測等。2021 年 1 月,中航無人機首次完成了我國在“翼龍-2“無人機的基礎上改進研制的“甘霖-I”無人機開展人工影響天氣工作,填補了國內大型無人機人工增雨(雪)的空白;2020 年 9 月,中航無人機首次完成我國大型無人機應急通信實戰演練,在無信號覆蓋區域構建起空天地一體化應急通信平臺,驗證了“翼龍-2”空中無人通信平臺的實戰保障能力,為解決“斷網斷電斷路”的極端情況創建了全新解決方案。2021 年 7 月 21 日,河南省突遭大規模極端強降雨期間,翼龍無人機空中應急通信平臺,跨區域長途
55、飛行,解決了斷網極端情況下“信息傳不出來”的問題,打通了應急通信保障生命線。20/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 全球無人機產業正從軍事應用領域加速拓展到民用領域,預計到 2024 年,全球民用工業級無人機市場規模將達 3208 億元。經過數十年的發展,全球無人機產業從軍事應用領域逐步拓展到民用無人機領域,并呈現加速發展態勢。據 Frost&Sullivan 數據顯示,2015-2019 年,全球民用工業級無人機市場規模CAGR 為 50.6%。未來,工業無人機將隨著應用場景的拓展實現快速發展,預計 2024 年全球工業級無人機市場為 3208
56、 億元。預計到 2024 年,中國民用工業級無人機市場規模將達 1475 億元,市場測繪與地理信息領域將占據較大規模。據 Frost&Sullivan 數據顯示,2015-2019 年,我國民用工業級無人機市場規模占全球民用工業級無人機市場規模的比例保持在 50%以上;2019 年,我國工業無人機的市場規模 152 億元(包含無人機整機及無人機服務),占全球工業無人機市場規模的比例為 55.0%。我國民用無人機市場潛力巨大,而工業無人機在農林植保、巡檢、測繪與地理信息、安防監控、物流運輸等領域的應用不斷深入,通過代替人工作業實現降本增效。預計未來我國民用工業級無人機市場仍將保持快速增長,到 2
57、024 年市場規模將達到 1475 億元。21/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 六、六、未來發展未來發展 1.無人機技術發展方向無人機技術發展方向(1)電池技術)電池技術 聚合物鋰電池作為無人機目前主要的動力來源,是直接制約無人機發展與應用的關鍵因素。近年來,鋰電池等無人機零部件的價格持續下降,削減了無人機的整體成本,但不可否認的是,無人機鋰電池續航時間短,仍是限制無人機行業發展的一塊短板,也是世界各國發展無人機亟待攻克的技術性難題。鋰離子電池的能量密度限制了多場景的應用,要提高無人機等裝備的航速和航程,都需要大幅度提高電池的能量和功率密度。對
58、下一代非鋰電池的展望中,鈉離子電池被看好,鈉離子電池的發展需要在儲鈉新材料、新型電解液方面有所突破。另一個重要的發展趨勢是,電池充電速度正在加快,使電池能夠在較短的時間內完成充電。電池效率提升意味著續航和穩定性的提升,將會拓寬更多無人機應用場景。(2)通信系統)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。軍用無人機受干擾
59、的影響會相對較小,首先軍用無人機從設計之初就有抗強干擾的考慮,為此會采用抗干擾能力更強的電臺,此外,軍用無人機的飛控系統和傳感器也會采用軍用標準,這些都有助于提高抗干擾能力,未來軍用無人機抗干擾的技術仍將持續精進。但是對于民用無人機尤其是消費級無人機,要在軟件和硬件方面投入大量的精力與成本來獲得更強的抗干擾能力,消費者未必愿意為此買單,因此隨著消費級無人機的數量指數級增長,其通信系統干擾的問題將日漸突出。(3)定位導航)定位導航 無人機的定位功能是無人機自主導航的前提,常見的定位技術包括以衛星定位 GNSS 為代表的信號定位、以激光雷達定位為代表的環境特征匹配定位,以及慣性導航定位。這三種方式
60、各有優劣。一個完整的可在各種環境下穩定懸停的無人機,安裝了 GNSS、慣性測量單元(IMU)、指南針、氣壓計和輔助定位系統。GNSS 通過衛星定位系統提供了最基礎的位置信息,民用 GNSS 的定位精度通常在 1到 5 米之間;輔助定位系統包括但不限于視覺里程計、紅外和超聲測距儀、激光雷達、定位基站等,在衛星定位信號弱甚至完全沒有衛星定位的復雜環境下幫助飛機確定位置和高度。在消費級無人機身上,最 22/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 常用的就是視覺里程計,它包含了下視視覺定位和視覺避障兩大部分。未來,使用到無人機障礙回避、物資投放、自動進場著陸等
61、功能的場景會越來越多,需要高精度、高可靠性、高抗干擾性能,因此多種導航技術結合將是未來發展的方向。(4)避障技術)避障技術 避障技術對于無人機來說至關重要,因為它能夠幫助無人機避開障礙物,確保公共安全。目前,現有的避障解決方案仍處于探索階段,需要不斷改進傳感器、算法和無人機設計來確保效果。主流的無人機避障技術有四套解決方案:超聲波避障、紅外避障、視覺避障和激光避障,每種方案都有其優點和局限性,需要根據實際需求來進行選擇。(5)自動飛行)自動飛行 這項技術的目的是使無人機能夠自主地完成一定的飛行任務,而無需人工干預。為了實現自主飛行,無人機通常會裝備一系列的傳感器,例如高度計、羅盤、GPS 定位
62、器、雷達等,并利用這些傳感器來收集周圍環境的信息系統,進行故障響應、動態路線制定和校準。這些技術的發展將在礦場采集、管道運輸監控以及建筑相關的場景中發揮極大作用。(6)AI 算法應用算法應用 隨著無人機技術的發展,無人機的算力提高,將更復雜的 Al 算法放在無人機本體成為了可能,使用基于 Al 的路徑規劃和機器視覺技術,使得無人機更加智能。此外,人工智能算法還可以用于無人機的圖像識別,通過分析無人機拍攝的圖像,來識別周圍環境中的物體、地標等。在農業、森林監測等領域,人工智能算法還可以用于無人機的作物健康監測和病蟲害檢測。(7)網聯無人機)網聯無人機 未來無人機不再作為一個單一節點運行,會連接到
63、互聯網中,使用 5G、6G 技術鏈接到云上,通過網聯技術,無人機能夠在互聯網的信息指令下,實現聯合任務的執行。網聯無人機通常采用多無人機協同工作的方式,能夠實現更加高效和精確的作業。例如,在軍事領域,網聯無人機可以實現多架無人機協同執行搜索和攻擊任務;在商業物流配送領域,網聯無人機可以實現多架無人機協同執行配送任務,提高配送效率??傊?,網聯無人機是一種擁有廣泛應用前景的新型無人機技術。2.反無人機技術發展趨勢反無人機技術發展趨勢 近年來各國紛紛推出應對無人機威脅的策略。美國軍方將無人機列為最具破壞力的空中威脅之一,并制定出反無人機系統戰略予以應對。俄羅斯軍方將無人機防御作為重要任務,并在敘利亞
64、戰場上演練反無人機技術。英國則將應對蜂群無人機列為重中之重,探索使用射頻抑制器干擾蜂群無人機鏈路的方法。在民用領域,由無人機造成的個人隱私泄露、危害民航飛行安全等事件也日益增多。因此,對反無人機技術的需求也在持續增加。從廣義上講,反無人機解決方案和措施可分為三種類型:檢測、非交互措施和攔截。應對無人機威脅的第一步是利用聲學、熱學、雷達、視覺等傳感器或無線電頻率(RF)檢測到無人機的存在。由于這些屬于非侵入式檢測工具,因此通常不僅對政府機構、警察和軍隊開放,而且也對公司和個人開放。一旦識別出惡意無人機并認為其正前往受限或易受攻擊的區域,可以采取兩種方法來應對威脅:1)采用非交互式措施來減少無人機
65、對設施的影響;2)立即采用攔截方法,將無人機移除。23/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 考慮到攔截工具的法律限制和昂貴程度,許多場景下通常首先采用非交互式反無人機措施,包括發出警報或遮擋窗戶以中止間諜活動、關閉 WiFi 以避免網絡攻擊等。在攔截措施中,向無人機發射大功率射頻信號,可擾亂通信,使其無法執行任務或墜機;由傳統防空火炮、導彈組成的攔截火力網,是目前應對無人機作戰的主要手段之一;激光束在應對“低慢小”無人機時,展現出快速、靈活、精準、效費比高等優勢。上述提到攔截方法各有利弊,未來反無人機技術預計會在以下兩個方面進一步發展。(1)更加具
66、有針對性)更加具有針對性 目前對無人機的信號干擾一般是針對指定頻段進行信號干擾,例如消費級無人機大多數都工作在2.4GHZ 頻段,不同國家頻段不同。這種攻擊手段容易干擾正常工作的 WiFi 及藍牙信號,甚至是合法飛行的無人機。為了克服這些缺點,首先需要針對特定型號無人機的信號特征進行分析來獲取到相關信息,如頻率特征、跳頻參數、導航類型等,在完成分析之后可以對某種型號的無人機進行有針對性的信號壓制及欺騙,甚至劫持無人機。(2)更加智能化)更加智能化 地面的反無人機武器使用激光或者導彈直接打擊無人機使其墜毀,但是由于無人機技術不斷發展,無人機的速度和操作范圍也在不斷增大,這就需要反無人機武器有能力
67、對快速移動的無人機進行有效攻擊,未來的發展方向必然是自動化的發現、識別、跟蹤無人機目標,包括使用光學傳感器或雷達來偵測和跟蹤無人機,并有針對性地攻擊無人機。3.無人機防護發展方向無人機防護發展方向 隱身化是目前軍用無人機發展的重要方向之一,是高端無人機的重要技術瓶頸之一。隱身技術是對目標特征信號進行有效控制和抑制的技術,主要包括雷達隱身、紅外隱身等。針對高空、長航時察打一體無人機,具有隱身設計能夠應對更復雜的戰場情況,具備穿透敵方防御系統而不被發現的能力,可潛入敵方 24/24 2023 年年 2 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 區域,開展情報監視偵察活動,并利用攜帶的
68、武器實施打擊。同時具有隱身性能的無人機可以配合有人作戰飛機,擔任有人作戰飛機的僚機,執行目標指引、前出探測、干擾誘騙及武器投放等協同任務,從而更好地提升其實戰能力。在消費級別,部分使用者不僅僅滿足于正常操控無人機,而是想要對無人機進行“破解”從而繞過廠商本身的各種限制,尤其是繞過禁飛區的限制,無人機的破解一般指的是使用漏洞獲取無人機的 Root 操作權限。這就使得無人機廠商不得不對無人機進行加固,除了定期更新無人機的軟件和固件,以消除已知的安全漏洞外,還需要從硬件層面著手進行防護。目前有相當多無人機的硬件保護缺失,尤其是在中低端無人機市場,由于開發人員缺少安全意識,導致黑客可以使用硬件手段攻擊
69、無人機。而隨著國家對無人機安全的重視,未來廠商需要在硬件層使用諸如安全芯片等技術來保證無人機的安全。另外,為了防止針對消費級無人機的劫持攻擊,可以在軟件層面使用賬號綁定技術,防止不法分子直接使用無人機。七、參考研報七、參考研報 1.首創證券-國防軍工行業簡評報告:歐盟決定自建寬帶衛星互聯網,世界無人機大會舉辦時間確定 2.長城證券-無人機行業深度報告:中國制造新名片,市場需求上升,長期發展向好 3.綠盟科技-無人機行業現狀觀察及安全分析報告:智勝空天安全護航 4.民生證券-航天彩虹-002389-2022 年業績預告點評:無人機業務發展迅速;上調關聯銷售或彰顯旺盛需求 5.光大證券-軍用無人機行業深度報告:作戰新勢下深度部署,萬里長空上曙光初露 6.安信證券-國防軍工行業系列報告一:無人機專題,新時代開啟無人裝備新篇章 7.申萬宏源-無人機行業深度報告系列之一:無人需求加速釋放,軍民共鑄千億市場 8.中信建投-國防軍工行業:景氣切換,再上高峰 免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議?;鄄┗鄄┕倬W官網: 電話:電話:400400-806806-18661866 郵箱:郵箱: