近年来,国际地缘冲突、国内重大活动安保及应急救援等活动愈加频繁,无人机在其中发挥的作用日益凸显,引起了国内外广泛关注。当前,随着我国立体化社会治安防控体系建设的深入推进,无人机因空中监控和侦查的独特优势被广泛应用于安防行业,安防无人机已成为维护社会稳定和保障国家安全必不可少的利器。本文介绍了安防无人机的应用背景,并从政策支撑、场景应 用、竞争格局、技术创新等维度分析了当前安防无人机市场发展现状,以挖掘产业发展痛点并展望未来发展趋势。
一、安防无人机应用背景 20世纪中期,无人机发展早期主要应用于军事领域,先后用于靶机、侦查预警、情报监控、军事打击等。20世纪80年代初期,美国、日本、中国纷纷开始研究和探索无人机在民用领域的应用。21世纪以来,受益于电子集成电路、卫星导航、无线电、信息化、任务载荷等技术的蓬勃发展,无人机在各行业领域的应用日益广泛。近年来,无人机在实战中的应用愈加频繁,如俄乌战争、巴以冲突、纳卡冲突等地缘冲突,以及国内重大活动安保、应急救援活动中,无人机作用日益突出。当前,随着无人机产业链趋于成熟和人工智能、大数据、5G等技术的快速发展,无人机具备了智能化、小型化、成本低等优势,已经成为“智慧安防”的重要科技力量。作为一种新兴的技术和工具,工业级无人机已经广泛应用于各类安防行业场景,其应用潜力和价值不断激发。 二、安防无人机市场发展现状01.政策利好 近年来,我国无人机行业规范政策日渐明朗,民航局、工信部、公安部、交通运输部等部门相继发布了一系列行业规范政策文件,从各部门的管理职责角度,提出无人机相关管理要求。特别是2023年5月由国务院、中央军委公布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》更是填补了无人驾驶航空器管理法规空白,为依法加强无人驾驶航空器飞行及相关活动的安全监管,有效化解和防范风险,规范企业经营活动,促进产业持续健康发展提供了规范依据。 同时,各省市的“十四五”规划或相关行业规划中均将无人机产业列入其中,例如深圳、成都、北京、重庆等地在无人机及相关产业发展规划中,均提出要推进无人机研发制造、关键技术突破、资金政策支持、行业应用创新等方面的工作,积极吸引无人机产业相关项目落地,扶持无人机行业健康发展。 随着人工智能、大数据、5G通信、物联网等技术的发展,无人机产业迎来前所未有的发展契机,成为了新一轮产业革命和科技革命的热点,也成为了加强人工智能产业落地和国防建设的重要方向。安防行业作为人工智能与实体经济深度融合最成功的应用领域之一,无人机安防应用取得了突破性进展。《中国安防行业”十四五”发展规划(2021-2025年)》《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》《推动民航新型基础设施建设五年行动方案》等一系列行业政策文件,也明确提出了加快无人机、物联网、5G等技术的落地,鼓励推动无人机在安防行业的广泛应用,将其视为国家鼓励发展的高技术产业和战略新兴产业。 02.应用深化 随着无人机技术与安防行业的深度融合,“空中安防、立体安防、移动安防”已成为安防新时代的重要方向。安防无人机通过搭载航摄相机、激光扫描仪、miniSAR(微型合成孔径雷达)、专业航摄仪、高光谱成像仪等任务载荷核心部件,作为“空中视角”与地面监控系统共同构建“空地一体化”监测体系,已经广泛应用在警用安防、活动安保、应急安防、交通安防、反恐处突安防、边海防等领域场景。 在警用安防领域,警用无人机作为“空中视角”,可实时传输影像画面,助力警务在边境巡控、边防辖区三维建模、水上接处警、重点违法犯罪证据固定、侦查布控、流量监控预警、禁毒缉毒等业务场景中发挥作用,为警务人员提供远程侦查和决策的能力。 在重大活动安保领域,如大运会、亚运会、村超等重大活动安保现场,经常出现无人机空中安保的身影,通过无人机对活动现场、附近道路交通状况实时监控,全力护航,有效维护场所内外治安秩序和交通秩序,保障社会面安全稳定有序。 在应急安防领域,当发生火灾、地灾等大型应急事件时,无人机可快速抵达灾害现场,既可实时提供灾害现场的空中态势,又可为一线救援队伍及受灾群众提供通信保障,同时对回传的航测数据深化应用,为后方的指挥人员提供决策和指挥能力。“9·5泸定地震”、重庆山火、京津冀洪涝灾害、甘肃积石山地震、“应急使命·2023”等实战中,充分印证了无人机在洪涝灾害、森林草原火灾、地质灾害、地震等自然灾害救援中,能有效提供应急侦察、应急测绘、应急通信和指挥调度等技术支撑。2023年12月18日,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,纵横股份第一时间赶赴当地驰援,其大鹏无人机表现亮眼(如图1所示)。 图1 纵横大鹏无人机驰援甘肃积石山地震 在交通安防领域,无人机可监测主要路段交通情况以及空中巡逻,通过掌握道路情况和车流量变化,解决城市顽疾。 在反恐处突安防领域,特别是针对大型群体性事件时,无人机空中监控辅助完成现场实时动态、空中巡逻、卡口控制、人车追踪等,保障公共安全。 在边海防领域,无人机代替人员实时巡逻和监视海岸线和边境线,避免非法事件发生。基于安防行业的发展需求,安防无人机已成为维护社会稳定和保障国家安全必不可少的利器,为推动安防产业变革,探索无人机安防应用新模式、新场景、新平台提供契机。 03 03.竞争激烈 随着无人机技术的不断发展,以及无人机在安防领域的深化应用,无人机企业的竞争愈发激烈。在全球范围内,中国安防无人机技术遥遥领先,其在技术研发能力、生产能力和行业影响力等方面具有一定优势。技术研发能力是无人机企业的核心竞争力,中国企业通过技术创新,不断提升飞行性能、自动化水平、智能化能力和安全可靠性、载荷能力等关键技术指标,以此来提高自己在无人机行业里的竞争优势和品牌影响力。 当前民用无人机的主要布局形式有两种:垂直起降固定翼无人机和多旋翼无人机。大疆创新作为消费级无人机的行业龙头,占据全球消费级无人机70%以上的份额,市场格局趋于稳定,同时大疆创新具备非常高的品牌影响力。纵横股份作为工业无人机的行业龙头,其大鹏系列垂直起降无人机在安防监控领域保持领先地位。大鹏无人机(如图2所示)具有“大载重、长航时、垂直起降、携行简便”等特点,在一定程度上定义了工业无人机的主流形态,引流了国内工业无人机的快速发展。作为国内首家以无人机为主营业务的上市企业,纵横股份具有较强的品牌影响力和核心技术能力。 图2 纵横大鹏CW-100无人机 04.技术创新 近年来,国际形势的不稳定性和地缘冲突的加剧,无人机在安防领域的应用趋于复杂化和广泛化,这对安防无人机在技术自主创新、具备自主可控的完整产业链等方面提出了更高要求。 从无人机的核心“大脑”飞行控制与导航系统自主研发,到无人机整机设计、航电系统的研发,再到无人机图传系统和相关载荷的生产,我国在安防无人机领域已具备自主可控的优秀研发技术和完善的下上游产业链,从而打破外部封锁,降低了对外国市场的依赖。 三、安防无人机市场规模及发展痛点 01.市场规模预测 无人机作为行业新兴工具,“无人机+行业应用”的模式已成为民用无人机的主流布局形态。目前,我国从事无人机整机及其紧密零部件研发和生产的企业超过1200家,在民用无人机发展进程的加快和应用领域多元化背景下,未来将会有大量的无人机企业为行业应用提供专业化服务。 全球增长咨询公司沙利文2022年发布文章显示,中国民用无人机行业市场规模2016-2021年增速为31.2%,未来5年将以36.5%的年复合增长率增长,至2026年将达到3,643.5亿元人民币规模。随着无人机市场规模的增加,安防无人机的增长也随之增加,由2022年122亿的市场规模,增加至2023年的168亿,同比增加37.7%。这些数据表明,无人机在安防应用中具备良好增长率和应用前景。 02.发展痛点 (1)技术与安全问题 目前,安防无人机在技术上仍面临一些挑战。例如,无人机的续航时间、载荷能力、稳定性等方面仍有待进一步提高。此外,无人机在复杂环境中的适应性和抗干扰能力也需要进一步加强,以满足安防应用的更高标准和要求。 无人机的飞行可能会与传统的航空器发生冲突,并出现因为工信部当前开放频段较少,多个无人机同时执飞任务时容易形成频段干扰等情形,这些都会威胁到空中交通安全。 (2)行业标准问题 当前行业缺乏统一的标准和规范,一方面导致不同厂商生产的无人机在技术规格、性能和质量上存在较大差异,既给行业发展带来了困难,又给用户的使用和维护带来了不便;另一方面,各厂商产品采用不同的数据格式、协议和标准,导致数据难以互通和整合,给数据的处理、分析和共享带来了不便。 同时,无人机厂商门槛较低,虽然市场上无人机注册厂商很多但产品质量参差不齐,给消费者带来了一定风险。一些小型无人机厂商可能缺乏足够的技术实力和生产经验,导致其产品的性能和质量不稳定,甚至存在安全隐患。为了争夺市场份额,一些厂商可能会采取低价策略,降低产品质量和安全性,从而扰乱市场秩序。需要政府和相关部门加强无人机行业的监管和管理,也需要厂商自身加强技术研发和产品质量控制,提高自身核心竞争力,通过提供高质量的产品和服务,树立良好品牌形象,赢得消费者信任和支持。 (3)普及率不高的问题 一些用户在采购安防无人机后,由于缺乏专业的操作人员和维护能力,导致设备的使用率不高。另外,一些用户可能因为担心无人机的安全问题,对使用无人机存在顾虑,这也影响了安防无人机的普及和应用。 四、市场未来发展趋势 01 01.无人机无人值守系统 基于无人机空中监控和侦查的独特优势,无人机拥有强大的数据采集能力,可以为安防管理和维护提供数据支撑。但无人机常态化运维工作也受到一些因素的干扰,如飞手操作不当、飞行中人为不稳定因素干扰、日常保存及养护、电池的续航能力等,难以做到24小时无人值守、自动巡逻检查及应急出勤。 基于以上用户需求,无人机无人值守系统(也称为机库、机巢等)应运而生。无人机无人值守系统能够实现远程规划航线、自动起飞、自动巡航、自动拍摄、自动回巢充电,可以实现整套作业的远程化、自动化。由于不再需要无人机飞手的参与,大大降低了无人机使用门槛,保障了无人机飞行效果的稳定性与一致性,同时降低了无人机系统运营的综合成本。 无人机无人值守系统解决了用户“不愿飞、不敢飞、不会飞、飞不好”等问题,大疆创新、纵横股份等头部企业也积极参与该类产品的市场布局,纵横大鹏无人机无人值守系统架构如图3所示。 无人值守系统率先在电力行业大规模应用部署,主要集中在电力线路巡检、设备状态监测等方面。在安防领域,无人值守系统中无人机可以搭载高清摄像头、红外传感器等设备,实现对目标区域的全方位监控和实时监测。同时,通过无人值守的智能化管理系统,可以实现对无人机的远程操控和任务规划,确保无人机能够迅速响应并处理各种安全事件。 随着无人机值守系统技术的不断发展和应用领域的拓展,无人机在安防行业的应用场景不断延伸,可以应用于安全监控、边界巡逻、事件响应等场景,通过结合地面中继组网的方式,还能进一步扩大无人机作业范围,进一步推动其在安防市场的快速发展。 02.无人机应急通信 随着近几年地震、洪水、山火等自然灾害或突发事件频发,传统的通信设施基本都受到破坏,此时无人机可以作为应急通信中继站,快速恢复通信服务。无人机通过搭载通信设备,如PDT、宽带自组网、卫星通信、公网基站等,可以实现灾区与外界的通信联络(如图4所示)。 图4 无人机应急通信作业示意图 无人机应急通信能力在应急管理部相关部门组织的“应急使命·2023”“三断”场景无人机救援实战化验证等多次活动中进行了成果验证。2023年增发的万亿国债中“航空应急能力提升项目”,已将无人机应急通信作为标配,随着该项目于2024年在全国范围内逐步落地,无人机应急通信保障必将在行业内迅速绽放。 03.无人机多机协同 通过建立无人机网络或集群,可以实现多架无人机之间的信息互通、协同作战和联合行动,提高整体安防监控的效率和响应速度。这将使得安防无人机在应对大规模突发事件、复杂场景和未知威胁等方面更具优势。 “多”有两方面的含义,一是指无人机数量多,通过将多个无人机结合起来,可以实现任务的并行处理和协同作业,提高整体效率和性能。二是指无人机类型多,通过将不同类型的无人机结合起来,可以适应更复杂和多样化的任务需求。例如在灾害救援中可以使用垂起固定翼无人机进行大面积搜索,同时使用多旋翼无人机进行近距离勘察和救援。 随着安防无人机应用的普及,在同一任务中利用多架无人机同时完成多种任务的场景必将越来越频繁。进而推动安防无人机在自组飞行和智能化、多机协同和群体智能、跨域协同与融合、多能性和模块化设计等方面不断创新,逐步由不同机型执行专项任务向具备多样化任务能力发展。 五、总结 随着无人机产业链趋于成熟和人工智能、大数据、5G等技术的快速发展,无人机利用其在空中监控和侦查的独特优势,已成为安防应用场景中的重要工具,在警用安防、应急安防、活动安保、交通安防、反恐处突、边海防等多个领域和场景中大放异彩。近几年,无人机在安防应用市场中具备良好增长率,基于当前政策鼓励、市场需求等多重刺激,必将形成在无人值守、通信保障、多机协同等方向的市场热点。