无人机行业负重前行，寻找新大陆

一、无人机概述和发展简史

（一）系统组成与分类

根据美国国防部的军用无人系统发展路线图（-财年）[1]及美国联邦航空管理局的民用无人机系统路线图[2]，无人机的准确定义是“无人机系统”（UnmannedAircraftSystem，UAS）——由无人机（UnmannedAerialVehicle，UAV）平台、控制站（ControlStation）、测控链路（Datalink）和有效载荷（Payload）组成。例如，1套“捕食者”无人机系统包含1套控制站、4架无人机及相应的有效载荷和测控链路，可以同时控制多架机。

图1：无人机系统组成

资料来源：中投研究院

1．无人机平台

仅按字面理解，无人机是指无人驾驶的航空器，为了避免与靶机（至今媒体还常用drone指代无人机）、导弹相混淆，往往还要加上“可重复使用”、“自给动力”等限制。无人机系统主要是按照无人机平台进行分类，典型分类方式如下：

按用途，分为军用、民用，其中军用无人机分为战略侦察型（如美军“全球鹰”）、攻击型（如我国“彩虹”3）、空战型等，民用无人机又分为商业级（用于农业播洒、影视拍摄、电力巡线、物流运输等）、消费级（个人和家庭娱乐等）。

图2：知名的军用无人机厂商

资料来源：中投研究院

图3：知名的民用无人机厂商及参与者

资料来源：中投研究院

按气动构型，分为固定翼、旋翼、其他特殊构型（如涵道风扇、仿生扑翼），其中旋翼无人机可分为无人直升机（如奥地利Schiebel公司S-）和多旋翼直升机（如大疆Phantom）。

按续航能力，分为长航时无人机（续航不低于12小时[3]，飞行半径不小于0公里）、中短程无人机（续航6至12小时，飞行半径至0公里）、近程无人机（续航小于6小时，飞行半径公里以内）。

按重量[4]，分为大型（空机重量大于公斤）、小型（大于公斤且不大于公斤）、轻型（大于7公斤且不大于公斤）、微型（不大于7公斤）。

2．发动机

发动机是航空器的“心脏”，对无人机而言也不例外。一般而言，活塞发动机多用于小型无人机，涡轴发动机用于无人直升机，涡喷、涡扇、涡桨发动机多用于中高端无人机。

图4：典型的无人机发动机

资料来源：中投研究院

3．有效载荷

无人机搭载的任务设备，常常可以拆卸更换。军用无人机的有效载荷一般包括可见光/红外、雷达等传感器，电子侦察、通信中继设备，以及导弹、精确制导弹药等；民用无人机的有效载荷以光电/红外摄像头为主，也可以根据实际需要加装大气水文测绘仪器、农药喷洒器等。

图5：典型的无人机任务载荷

资料来源：中投研究院

4．控制站

用于对飞行器进行飞行控制、航路规划、信息处理等，分为个人手持式、车载式、航空机载式、水面舰（船）载式。军用无人机的控制站复杂多样，既可以小到单兵背负，也可以由数十辆位于本地或异地（跨洋）的大中型地面方舱联合组成；民用无人机的控制站相对简单，尤其是消费级无人机的控制站实际上主要是控制手柄甚至安装了配套软件的平板电脑、智能手机，与航模类似。

5．测控链路

由遥测链路和遥控链路组成，其中上行遥控链路发送控制指令，下行遥测链路获取无人机飞行参数和传感数据。按作用距离，分为视距链路（无人机与控制站之间的距离在无线电“可视”距离内）和超视距链路（通过卫星或航空器中继）。

军用无人机主要采用UHF（0.3-3GHz）、C（4-8GHz）、Ku（12-18GHz）和Ka（26.5-40GHz）等频段；民用无人机一般为视距链路，采用UHF及C频段（主要频点为2.4GHz、5.8GHz及MHz、MHz）。

（二）发展简史

综合无人机的技术、规模、应用和法规等发展情况和标志性事件，将无人机发展历程划分为4个阶段。

图6：无人机发展阶段

资料来源：中投研究院

理论萌芽阶段：年-年

特征：无人机的概念与靶机[5]、导弹混淆，实用价值有限。

划分依据：年，第一架无人机问世。

技术探索阶段：年-年

特征：无人机的技术基础得以夯实，军事需求趋于明确。

划分依据：一是二战后无线通信、微电子技术和控制理论快速发展，使遥控乃至自主飞行成为可能；二是无人机在越南战争[6]首次批量投入使用，尤其是在年中东战争[7]中表现出色，引起各国军方重视。

军用成熟阶段：年-年

特征：无人机越来越多地投入局部战争和反恐行动中，多个国家开始系统研究无人机技术和应用。

划分依据：一是美国国防部于年开始发布军用无人机路线图[8]，首次确立了系统、全面的军用无人机技术谱系和发展路径；二是在海湾战争（）、波黑战争（）、科索沃战争（）、阿富汗战争（-）、伊拉克战争（）及反恐行动中，投入的无人机在类型和数量上都不断扩大。

民用崛起阶段：年至今

特征：国内外多家民用无人机公司崛起，无人机概念引起社会舆论和资本







































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