无人机技术的黄金时代

　　近一段时期以来，无人机的技术和市场均在迅猛发展。虽然无人机并非什么最新技术，但是创新者每天都在不断开发无人机技术的新用途、应用和硬件。随着计算机技术的进步，全球50多个国家都在力图实现无人机的军用部署，大众对无人机技术也有了充分认识。

　　尽管军事应用出于侦察和战时用途最早也最积极地拥抱无人驾驶飞行器(无人机)，但是，继军用之后，无人机的消费类用途和商业用途不断以惊人的速度普及各经济部门。事实上，无人机发展迅猛，如今风靡摄影和农耕等多个领域。

　　　　无人机/图 来源网络

　　无人机技术的黄金时代

　　在过去20年中，随着通信技术的扩张，再加上电子元器件持续微型化，迎来如今的“无人机技术黄金时代”。合成孔径雷达、日益增强的微处理器、更快的数据链路速率、雷达波吸收隐形材料、高带宽通信的运用以及配备SATCOM(卫星通信)的导航系统等顶尖技术不断集成到无人机平台上，令其成为全球军队的重要资产。而且随着用量增加，适用范围也在扩大。

　　如今，无人机的形状和尺寸异常丰富，翼展或可宽广堪比波音737，而小则甚至不及无线电控制航空模型。元器件不断变小的趋势形成市面上的迷你、微型乃至纳米无人机，某些无人机仅重16克，最高飞行海拔可达150～350米。此类无人机能够填补原先不存在的小众领域，例如近距离电子干扰以及在建筑物内部收集信息。在无人机技术的早期阶段，无人机的续航时间不足20分钟。现在，无人机能够飞行数万英里，保持浮空数天之久。持续的研发证明，无人机技术的真正潜力尚未完全挖掘。

　　无人机现属于具有革命性潜力的一类技术，不仅仅是由于其军事和战时作用。尽管无人机技术广泛用于军事领域并且进步迅速，无人机的非军事用途以惊人的速度普及各经济部门，每天都可以探索到新的用途。例如，无人机技术应用已经风靡全球各类商业和消费市场，如数据采集、精密农业、消防、电影拍摄以及无人机竞速/作战空中运动联盟。

　　目前，Amazon和Google正在探索用无人机运送包裹的可能性。无人机技术发展迅猛，一些专家将其视为近10年航空工业最具活力的增长领域。根据Juniper Research的近期报告，今年消费类无人机全球销售量预计将达近400万台，2020年前将达到1600万台。消费类无人机市场新增了许多市场主体，加剧了市场竞争，这将有助于无人机价格的下降。无人机还被运用于执行边境和海岸巡逻任务，许多国家还将其用于“缉毒战”。事实上，包括美国在内的一些国家正在考虑运用武警无人机。

　　无人机专利大战

　　今天的无人机更加现代，其原型可追溯到塞尔维亚移民、富有远见的发明家尼古拉 特斯拉(Nikola Tesla)。事实上，第一项已知的现代无人机技术相关美国专利于1898年11月8日颁发给了特斯拉。在这项名为“用于控制移动船舶或运载工具的方法和装置”(Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or Vehicles)的专利中，特斯拉声称进行了一些全新、有用的改进，能够实现无人载具的自推进和控制，这正是如今无人机的基本原理之一。

　　这项专利包含一艘航海船舶的示意图和图纸，特斯拉此前曾将其设想为遥控无人飞行器的第一个平台，他同时还指出这种船舶可以是船、气球或车厢。然而，尽管特斯拉确定他的发明具有各种科学、工程以及商业用途，但他仍强调“(他的)发明的最大价值将来自于对战争和军备的影响，因为它可以带来无限的破坏性，同时还可以维持国家之间的永久和平”。虽然特斯拉关于无人机技术有朝一日会带来世界和平的观念尚未实现，但他正确认识到了无人机技术在军事应用上的强大价值。

　　目前，鉴于无人机技术领域在军用和商用方面的发展势头迅猛，无人机市场部门的专利申请量预计将会大增。事实上，德国专利研究公司FIZ Karlsruhe开展的调查准确反映了这一增长态势。该公司发现，在过去五年中，涉及无人机技术的专利公开数量大幅增加，无人机技术呈现持续繁荣的势头。一项始于2016年初的调查显示，仅2016年初，全球已经公开133项无人机相关专利。

　　德国研究公司还发现，在上述已公开的无人机专利中，专利数量最多的申请人都是航空公司或大型军备制造商，且主要是用于军事目的。前13大专利申请人包括波音公司、雷神公司、洛克希德公司等美国公司和美国军队。毫不奇怪的是，排名前列的亚洲申请人包括北京航空航天大学的工程系和韩国三星集团。

　　德国研究公司还按国家或地区对上述数据进行了分类。美国居首，占所有无人机技术专利申请的27%，中国第二，占26%。

　　其他专利数据专家也对无人机相关专利进行了研究，并得出类似的结果。2014年，美国商业专利数据库(IFI CLAIMS Patent Services)对1994年之后的全球专利数据库进行无人机技术专利检索。共检索到7670篇已公开的专利文献(4357篇专利申请、1736篇实用新型和1309篇授权专利)，最近几年呈指数级增长。

　　通过按国家或地区归类数据，研究发现无人机相关专利申请数量以中国居首。1994—2014年，中国专利局共公开专利文献4803篇(专利申请2456篇、实用新型1718篇)。美国次之，共有936篇无人机相关的专利文献，欧洲和世界PCT申请量两者均超过500篇。此外，如韩国、俄罗斯、日本、西班牙、加拿大、法国、英国、澳大利亚、德国和中国台湾都是无人机技术领域的活跃参与者。

　　争夺无人机技术领先优势

　　由于作为载人飞行器的替代品，无人机既实用又廉价，并且未来学家认为无人机技术具有无限可能性，因此军用、消费类和商用无人机技术的市场需求日益增加。研究公司估计，2015—2020年，全球无人机市场的复合年增长率将达到32%，进而成长为一个价值56亿美元的市场。

　　分析认为，2020年之前，无人机行业的价值将增长到约1270亿美元。在地域性增长方面，研究公司估计，亚太地区的无人机需求最高。

　　近期的评估显示，美国目前控制全球35%的无人机市场——居世界各国之首。美国由此成为全球最大的无人机市场。目前，在消费类和商用无人机市场中的最大美国本土公司是3D Robotics，最近一次估值为3.34亿美元。此外，霍尼韦尔、航空环境、波音、雷神、洛克希德 马丁和通用原子等美国境内公司在涉及无人机技术的航空航天领域和国防承包商专利活动方面名列前茅。上述美国航空和国防承包商共提交数百篇专利文献，从导航仪器到采用自动导航装置和可调尾翼的飞行器等各类无人机相关技术领域。

　　因此，美国仍然是全球无人机技术的领导者。这归因于美军长久以来运用无人机技术开展的广泛工作。美军在伊拉克、阿富汗、巴基斯坦等国的持续性“反恐战争”中部署了数千台无人机，用于执行从情报/监视到致命打击等任务。

　　反过来，这也促成了巨大的无人机技术创新浪潮，带来了隐形和高空侦察无人机的许多新进步。虽然美国仍然是军用无人机技术领域毋庸置疑的全球领导者，但消费类/商用无人机技术领域却并非如此，这方面的成功属于另一个国家。

　　目前，全球消费类和商用无人机市场的全球领导者是中国的无人机制造公司DJI Innovations(大疆创新)，去年5月，该公司估值达到100亿美元。此外，在研究机构开展的专利活动中，中国的研究机构也占据压倒性主导地位，呈现出即将赶超美国，登顶世界无人机领域之势。根据FIZ Karlsruhe和IFI CLAIMS的上述研究结果，北京航空航天大学拥有无人机技术领域最多的注册专利。

　　中国将无人机系统的出口视为提高全球市场地位的一种方式，以及加强与客户国家外交和安全关系的一种手段。或许是认清了全球无人机市场，中国已经着手关注无人机技术的发展。中国正在大力投资研发各种形式的无人机技术，并且已发展成为军用和消费类无人机系统的全球开发国和出口国。

　　2015年兰德公司报告《中国无人系统开发的新趋势》(“Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems”)总结称，过去几年，中国在无人机领域取得了长足的进步，已成为全球市场的核心竞争主体。事实上，近期统计数据显示，中国目前控制着全球15%的无人机市场，并将在这个前景广阔的市场中继续保持领导地位。

　　目前的“无人机技术的黄金时代”是否堪比历史上的计算机和手机技术大爆炸还需拭目以待，美中两国也在不断争夺无人机开发和生产的领导地位。但就目前而言，中国凭借低价和无出口限制的优势，成为各类客户(而非特定客户)无人机系统的主要全球供应国之一。按照这样的发展步伐，世界其他国家不久之后只能追赶美国和中国技术。