我国民用无人机产业及标准化发展

2020-11-08 02:18黄贞静祁麟王子帅公静
无人机 2020年6期
关键词:航空器民用无人驾驶

黄贞静,祁麟,王子帅,公静

中国电子技术标准化研究院

在产业发展方面,我国民用无人机飞速发展的同时面临技术不够成熟、市场不够完善、出口受限制等问题。在标准建设方面,在《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017—2018年版)》的指引下,我国民用无人机标准已初步形成国家标准、行业标准、团体标准协同发展、协调配套的格局,但与产业发展需求仍存在一定差距。在此基础上,文章最后提出我国民用无人机标准化发展建议。

为了规范民用无人机生产制造相关活动,维护国家安全、公共安全、飞行安全,促进民用无人机产业健康有序发展,2020年3月20日,工业和信息化部组织起草了《民用无人机生产制造管理办法(征求意见稿)》 (下称《办法》)。《办法》提出要制定民用无人机相关生产制造标准。在党中央、国务院提倡高质量发展的大背景下,《办法》是实现我国民用无人机产业高质量发展的具体措施。但如何解决产业发展面临的具体问题,实现安全可控和良性健康的高质量发展,需要政策体系与标准体系相互作用、相辅相成。

我国无人机产业发展现状

近年来,随着政策的完善及技术的发展,工业级及消费级无人机市场迅速打开。2017年12月,工业和信息化部印发《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》 (下称《意见》),制定了明确的民用无人机产业发展目标,指出到2020年,民用无人机产业产值达到600亿元,年均增速40%以上;到2025年,民用无人机产值达到1800亿元,年均增速25%以上。在《意见》指导下,我国民用无人机产业保持高速发展。据国家统计局统计数据,2017年我国民用无人机产品产量同比增长67%,仅次于新兴工业产品类型中工业机器人68.1%的增长,高于新能源汽车、城市轨道车辆,锂离子电池、太阳能电池等新兴工业产品产量增长10%以上,2018年我国民用无人机产量则达到308.8万架。随着管理的规范化,工业级无人机应用市场逐渐打开。2019年,中国民用航空局开展无人机物流配送试点,国家统计局统计数据显示,注册无人机数量超过39.2万架,无人机商业飞行1.25×106h。

另外,民用无人机保持国际市场竞争优势,产品出口贸易额实现快速增长。海关监测预警数据显示,2017年前三季度,我国无人机出口总额80.5亿元人民币,比2016年同期增长96.4%,其中对美国出口27.1亿元,增长72.1%。对欧盟出口10.6亿元,增长66%,全年出口达到110亿元。在保持欧美等传统出口市场领先地位的同时,大力开拓拉丁美洲、澳大利亚等新兴市场,海关数据显示,我国对拉丁美洲和澳大利亚出口无人机正呈2~3倍的速度增长。

我国民用无人机市场快速成长的同时,也面临诸多困难。一是技术开发不够成熟,目前无人机产品故障率较高,消费级无人机存在GPS信号丢失等问题,产品的稳定性和安全性还有待提高。另外,工业级无人机的电池容量、智能控制技术等有待突破。二是产业市场尚未完善,无人机在诸多领域具有很大的应用前景,但目前除了农用无人机依靠政府补贴和项目扶持推广较好外,其他领域的产业发展潜力还有待挖掘,这一方面需要政府加强对产业的引导和监管力度,进一步健全政策制度,根据农业农村部统计数据,2020年春耕全国投入植保无人机超过3万台,同比增长25%以上。另一方需要行业提高产品性价比,突破关键技术。三是无人机出口阻力增加,2018年以来全球消费级无人机市场趋向饱和,加上各国管制趋严,我国无人机出口受到制约面临困难。另外,美国不断以安全威胁和窃取知识产权等理由限制我国无人机在美业务开展。2019年,美国参众两院先后出台所谓的《国防授权法案》与《2019美国安全无人机法案》等政策法案,禁止军方和政府购买中国制造无人机;近几个月美国国会已提出20多项法案,多为监管或限制中国制造的无人机。受此影响,我国无人机对美出口业务萎缩,海关数据显示,2019年前11个月,我国出口无人机41.9亿元人民币,比去年同期下降32.7%。

因此,如何使我国民用无人机行业在产业规模、技术水平、企业实力等方面达到并保持国际领先水平,是一个具有挑战性的课题。标准是促进技术创新的必要因素,是产业规范化发展的前提,完善标准体系建设,以推动民用无人机产业高质量发展,亦是迫在眉睫的一项工作。

我国无人机标准发展现状

我国无人机研制起步于军用无人机,以后逐步扩展到民用领域。因此,21世纪初期制定的标准主要针对靶机、有人机改装机型等大型无人机,均为军用标准,标准体系建设与飞速发展的民用无人机市场不相匹配。

随着民用无人机产业的发展,国家各级有关部门对民用无人机标准体系的建设工作越发重视,为切实发挥标准的引领和支撑作用,2017年6月,工业和信息化部联合国家标准化管理委员会、公安部、农业农村部、科技部、国家体育总局、国家能源局、中国民用航空局等部门发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017—2018年版)》 (下称《指南》) 。由于无人驾驶航空器系统分级分类复杂、体积重量及技术构型差异大、应用领域众多等特点,《指南》从管理和技术角度,提出了无人驾驶航空器系统标准体系框架,包括“分级分类”、“身份识别”等基础类标准,“注册管理”、“制造管理”、“运营管理”等管理类标准,“系统级”、“部件级”等技术类标准,以及不同行业的应用标准,其中基础类标准以国家标准为主,管理类标准、技术类标准和行业应用类标准以行业标准为主。根据无人驾驶航空器系统行业发展现状,《指南》制定了明确的标准体系建设目标,指出到2020年基本建立健全无人驾驶航空器系统标准体系,基本实现基础标准、管理标准和技术标准全覆盖,并加快将我国标准提升为国际标准的进程。

按照《指南》建设目标的要求,近几年各部门、团体积极研究,重点制定了一批市场急需,支撑监管,覆盖国家、行业、团体多个层次的关键标准,如表1所示。国家标准以基础和安全类标准为主,行业标准以管理和行业应用类标准为主,团体标准以技术和产品标准为主。基本满足了市场发展和行业监管的需要,形成了国家标准、行业标准、团体标准协同发展、协调配套的格局。

表1 2010年后我国制定的主要无人机相关标准。

与此同时,国际标准的制定也在有条不紊地进行。2020年2月7日,由我国主导的第一项无人机国际标准ISO 21895:2020《民用无人驾驶航空器系统分类及分级》正式发布。此外,目前我国在ISO TC20/SC16无人驾驶航空器分委员会取得了无人机检测与评价标准工作组即WG5工作组和无人机子系统标准工作组即WG6工作组组长的地位,有较强话语权。目前尚有“民用多旋翼无人机系统试验方法”、“民用轻小型多旋翼无人机飞行控制系统通用要求”、“民用轻小型无人机系统任务载荷接口通用要求”、“轻小型无人机用电动能源系统技术要求”和“系留无人机系统通用要求”等5项国标标准在编。

对我国民用无人机产业标准化发展的建议

产业发展倒推标准体系建设,近几年我国无人机标准体系逐渐完善,但与欧美国家适航标准的数量和内容还存在一定差距,与我国快速扩展的行业应用和旺盛的市场需求亦不相匹配。为引导产业健康有序发展,提升产业竞争力,我国无人机标准体系还需进一步健全。

继续完善技术标准,推进核心技术突破。《指南》构建了包括系统级、分系统级、部件级的3大类、35小类技术标准框架,为产业技术创新提供了基本方向,但目前所发布的技术标准还远远不够,特别是缺乏动力装置、飞行控制与管理、通信系统等关键技术标准。技术标准是提高技术创新效率的必要因素。因此,应积极推动关键技术标准制修订,以推进核心关键技术突破创新。

着力发展团体标准,激发市场主体活力。团体标准具有贴近市场、定位准确、制定周期短、快速响应市场需求等优势。2015年国务院印发《深化标准化工作改革方案》,明确提出培育发展团体标准。2019年国家标准化管理委员会、民政部印发《团体标准管理规定》,重申了团体标准的重要性。目前,深圳市标准技术研究院等单位发布了多项团体标准,对促进深圳市无人机产业发展起到积极作用。应加大对其他联盟、组织制修订团体标准的支持力度,以更好地提高科研效率、激发市场主体活力。

努力推进国际标准,提升产业国际化水平。国际标准是产业形成核心竞争力的关键要素与保障。2020年,我国无人机国际标准取得零的突破,极大提升了我国无人机产业的国际竞争力。但要应对中美贸易摩擦,扩大我国无人机出口市场,还需要持续加快无人机国际标准的制定,以推动我国无人机产业国际化发展、提升国际话语权。

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