原创｜低空经济拉动下的无人机技术与产业发展

中国科学院沈阳自动化研究院（以下简称“沈自所”）成立于1958年，主要研究方向是机器人、智能制造与光电信息技术。60多年来，沈自所在自动化科学与工程领域不断探索，为国民经济、社会发展和国家安全做出了突出贡献。作为中国机器人事业的摇篮，在中国机器人事业发展历史上创造了20多个第一，引领了中国机器人技术的研究发展。从2003年开始，沈自所开始做无人机的相关研究。

沈自所的无人机研发大致历经了四个阶段。起步阶段：坚持理论创新，2003年首次成立了无人机研发团队，并创新自主飞行控制技术，2008年完成首登南极大陆，2009年首次完成农药喷洒工作；技术攻关阶段：坚持应用创新，沈自所于2010年研发出了两款油动机型，在多个行业开展相关创新应用，2013年的芦山地震中，沈自所研发的无人机也积极开展了相关救援工作；方向拓展阶段：沈自所开展无人机系统装备的研发工作，设计并定型了两款机型，于2015年实施了跨长江架线；应用扩大、谱系拓展阶段：2021年沈自所的无人机参加了青藏高原科考，并于2022年依托国家需求，沈自所开展布局新应用、健全产品，并坚定保持技术领先的研发思路。

沈自所在无人机研发领域拥有先进的技术，在业内有较强的影响力，致力于新技术在应用场景的推广和场景需要突破的技术研发。主要的研究机型包括特种电动多旋翼无人机、油动无人直升机和垂直起降固定翼无人机，比如业界耳熟能详的云雀-特种型、云雀-高原型、云雀-作业型等多旋翼机型，SIA-40（云鸮-40）、SIA-100（云鸮-100）、XY-200（翔鹰-200）等直升机机型，以及云鹞-电动复合翼、云鹞-油动复合翼和云鸥-350固定翼无人机机型等都是沈自所研发的。

之前做机器人无人系统规划时提过一个概念——无人经济。它主要是指无人值守的服务，是基于智能技术，在新零售、娱乐、生活健康等消费场景下实现的无导购员和收银员的服务。这种模式通过物联网、人工智能等线上线下的传感技术，以互联网的网络服务为依托，提供没有服务人员、全部依靠消费者自主完成的新经济场景。可以说，无人化是社会发展不可逆转的时代潮流，而无人化推动了无人经济的新经济模态和系统。在智能化的特点上，无人系统目前已经实现了大批量的应用，包括无人超市、无人驾驶、无人配送、无人拖拉机、无人按摩椅等，在新零售业、智慧农业、服务业等各个领域中广泛应用。

从这一角度出发，不光是技术，整个产业结构开始面向这个概念，无人经济在经济活动中能最大限度地减少劳动力数量和人力成本，且达到效率最高、效益最大、服务最优的效果，而无人系统技术的广泛使用，也带动了整个经济环境和经济活动发生变化，从而形成了无人经济。

低空经济更本质的核心，还是在经济，低空经济本身就是经济现象，所以还是应从经济发展的角度去考虑它。低空经济不能仅仅被看作是空间上的扩维，它更是一种新的经济系统，甚至说是一种新的生活形态，是人类的一种新的生活方式引发的新的经济形态。

从另外一个维度来看，在做机器人技术时，有一个核心的发展方向，叫作协同。网络化的互联协同，已经做到了军事方向，技术的发展往往是由于军事需求的牵引，随后再转向民用。在做这个发展规划时，美国人最早提出来要实现无人化，早期是指飞行器，大概在上世纪九十年代初期，为地面作战做引导，类似于现在的低空经济，方式是从二维到三维。后来逐渐发现这种协同在空战、地面战和海面战越来越重要，到现在无人系统技术的快速壮大为跨域协同发展带来了更多活力。 

类比一下，低空经济的发展也将经历萌芽、推广、成熟、壮大四个阶段。萌芽阶段，就是将可用空间从二维地面扩展到空间三维以提供更多便利、启发更多能力，类似于飞机刚出现的时候对于整个生活方式的改变。随之而来就到了推广阶段，包络像物流、交通、特种应用等各个场景的应用，这期间一定会面临推广的环节，不同的应用场景是什么，哪些应用场景真正产生固定的商业模式，哪些在很短的时间就结束了。之后才会有可能到达成熟的阶段，包括空间的扩维与相关产业的不断融合，实现增效、建立优势等，之后才能实现无人系统技术、人工智能技术快速壮大，到达低空经济与无人经济无缝连接、逐渐壮大的阶段。

互联协作是无人系统发展的技术趋势。早在2013年，美国就发布机器人发展路线报告《From Internet to Robotics从互联网到机器人产业 》；2017年，美欧又提出“Internet of Robots”（机器人动态接入互联网）。可以预见，就无人机的发展而言，未来平台的应用，一定不是孤立的，一定是体系化的发展。仍然从军事化的角度来举例，美军关于无人系统的场景牵引是很自然的，结构也是互联的。包括网络通信，不管是单G的应用模式，还是未来多G（5G或者6G）的应用模式，已经有非常明确的发展思路，低空经济也可以借鉴。

从另外一个维度讲，过去做的一些案例并不一定是面向产业的，但是可以拿来做参考。第一个是“跨域信息融合 + 平台协同运动 = 辅助平台能力提升”。比如，最近有汽车厂商希望能有一个装载在车上的小飞机，他们觉得这样的产品未来的市场空间很大，这是从路面交通的角度来理解的，大家可能认为是很小的产品，但其实这就可能带来无人机或者是低空经济，低空经济一定是在现有的经济模式下提升，如果只是围绕无人机来用的话，无法形成大的规模。

第二个是“信息综合处理 + 快速决策支持 = 任务时效提升”，数据获取和提取的无人化、自动化和提高决策系统的智能化，能有效补充和支撑现有维权执法系统。如果多平台同时用的话，无人机的协同一定会带来效率。我们通常做的是国家战略需求，面做民用时，面向的就是向效率出发，是有收益的需求，未来场景会越来越多。

最后是 “人机协同动态决策 + 信息快速共享 = 体系能力提升”。未来不是孤立的经济模式，也不是孤立的应用场景，一定是和现有的其他场景结合的、体系化的。大家摸索到这种体系化的时候，可能会有应用效果，这不是单纯地从应用平台去思考的问题。比如依旧以军事角度出发，在此之前的实战痛点通常有现场掌控能力不足、异常预警和取证困难和应急处置能力较低的问题。人机协同且信息共享的情况下，解决思路会变得更为清晰，比如，空地平台多传感器融合对现场数字化建模、移动平台结合固定监控节点的无死角监控，以及空地平台联合警员提升现场执法处置能力等。

首当其冲的是作为核心载体的平台建设。大家一直在讲无人机平台，其实也没有必要都去追逐像eCTOL或通航的那种大型的、电动的无人机平台，那已经是一个红海。从技术来讲，有很多需要提升的地方，当它某些方面能力提升的时候有可能会带来新的商业或者是经济模式的发展，包括从工业制造服务、农业采摘服务、化工设施维护、交通设施维护、电力设施维护到个人的家庭服务等方面。比如在家庭服务领域，国外已经出现了一些平台应用，目前我国的应用还比较少，更多的是用于物流送快递方面。现在也有做大型基础设施的检测，需要与检测对象做物理性的接触，这是平台的提升带来新的应用场景的体现，大家可以关注一下。

第二个是场景，合理的场景是非常重要的，这是潜在的巨大市场。从国家层面来说，比如各种救灾、科考方面的应用场景，以及各种跨江架线、电力线巡检、精准农业应用、环境监测、海上事故监测等，当然未来还有很多应用场景等待发掘。大概十几年前，麦肯锡出过一个报告，机器人是未来拥有万亿美元市场的产业，从潜在的应用场景推测计算所需的机器人数量，预测有万亿的市场。低空经济也是这样，从顶层设计往下逐层发掘，场景仍然是推动新的经济模式最重要的要素。

第三个是智能技术，技术被誉为市场催化剂。技术大部分情况下是产业发展锦上添花的东西，除非在特殊的背景下，技术才有可能会带来革命性的影响。从长期的角度来讲，技术的作用还是很大的，比如功能多样性的提升和功能复杂程度的变化等。

最后万亿市场的支撑离不开基础设施建设。这是我们国家的政策，基建包括的内容很多，比如通信网络建设，这都属于基建的行业。再比如机场建设，我们国家仍有很大的潜力可以挖掘。基建应该是从上到下的逻辑，需要从实践中不断摸索。

在低空经济的拉动下，我国无人机技术与产业发展前景广阔。技术方面，将不断提升智能化水平，实现更为精准和复杂化的自主飞行，同时可以获取更丰富、更准确的数据，实现更多的应用场景，为各行各业提供强大的支撑。与此同时，动力系统也将持续优化，提高相关的续航能力、载重能力等。在产业发展上，从军事、农业、巡检、生产生活、测绘勘察等领域，无人机的高效性和灵活性都将得到进一步体现。我国的无人机技术及产业发展在低空经济的推动下将迎来新的辉煌。

（本文根据何玉庆在2024年9月于大连举办的低空经济及无人系统产业研讨会上的演讲整理而成，未经本人审阅。）

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