探访成都工业无人机产业背后的“创新密码”

李周羲

我国在上世纪80年代开始尝试将无人机用于地图测绘和地质勘探，但是受限于技术和成本等原因，一直未能進行大规模应用。当下，我国工业无人机已加速飞入物流运输、农林植保、电力巡检、国土测绘、安防消防等众多领域。数据显示，2021年我国工业无人机行业市场规模为478.12亿元，同比增长75%。

业内将工业无人机的规模化发展归功于供给端技术突破和需求端市场应用爆发带来的双重驱动。技术突破和应用爆发从何而来？离不开政策引领、标准制定、人才培养、应用配套和场景示范，这其中，创新是不可或缺的重要因素。

竞逐工业无人机产业蓝海，成都产学研用领域的创新要素正加速集聚，共同推进行业标准统一、技术突破、应用拓展、人才共育。其中，中国民航局第二研究所（简称：民航二所）研制的“无人驾驶航空器空管信息服务系统”（UTMISS）上线运行，参与多个无人机综合管理国家级试点，实现了我国民航无人机大数据管控平台从无到有的突破；国内获批设立的首个省级无人机产业创新中心“四川省无人机产业创新中心”正式落地；中国移动（成都）产业研究院（简称：中移动成研院）在蓉发布业界首款以5G网络为核心的无人机网、云、端、安全及应用的端到端系统化解决方案；实施“航空高端技能性人才计划”，成都航空职业技术学院（简称：成都航院）在国内率先开展无人机装试方向专业人才培养……随着省、市层面陆续出台支持无人机产业发展的各项政策，成都工业无人机产业链和创新链正加速融合，将共同助力成都打造全产业链创新高地和产业集群。

标准研制——民航二所：加速智慧空管标准化

2022年1月，民航二所收到一封特殊的感谢信，这封由中国民用航空局空管行业管理办公室（简称：空管办）发出的感谢信提到，2021年全年，由民航二所研制的“无人驾驶航空器空管信息服务系统”（UTMISS）累积接收到无人机实时飞行约3.86亿次，飞行时长约1668.9万小时，“以具体数字证明了我国民用无人机产业的广阔发展前景”。

时间倒回至2017年，为促进民用无人机产业健康有序发展，空管办启动民用无人机空中交通管理系统研究与试点验证工作。2018年，UTMISS上线运行，作为联合管理平台的信息枢纽，首次实现无人机动态监视管理数据在军方、民航、公安的互联互通，先后保障深圳和海南两个国家级无人机综合管理试点的工作。

2019年11月5日，中国民航局发布《轻小型民用无人机飞行动态数据管理规定》（AC-93-TM-2019-01），要求从事轻、小型民用无人机及植保无人机飞行活动的单位、个人应通过UTMISS线上数据收发接口实时报送飞行动态数据。

据民航二所无人机智能交通技术中心副主任张建平介绍，截至目前，已有共22家无人机制造商、131款民用轻小型及农林植保型无人机具备向UTMISS报送实时飞行动态的功能。“满足无人机管控业务需求以及无人机厂商和用户作业中的服务需求之外，基于试点中UTMISS和相关系统间数据交互的技术实践，民航二所牵头或参与了多项无人机空管行业标准的制定，甚至包括4项国际标准。”

制定国内首个ISO无人机空管国际标准

与民用无人机应用扩张同步，无人机的管理问题已成为一个世界级课题。张建平提出，在无人机产业链两端，即生产研制和消费都向好的同时，链接产业链两端的交通管理却成为了产业发展的瓶颈，需从标准规范制定、管理流程设计到技术系统支撑，提出系统的解决方案。

今年7月起，民航局相继发布《民用无人驾驶航空器空中交通管理信息服务系统数据接口规范》《城市场景轻小型无人驾驶航空器物流航线划设规范》等，对无人机空管服务和城市场景无人机航线进行标准规范。

值得注意的是，两项突破性规范制定背后皆有民航二所参与，《民用无人驾驶航空器空中交通管理信息服务系统数据接口规范》由民航二所无人机智能交通技术中心牵头起草，旨在解决民用无人驾驶航空器运行管理中的信息采集难、共享难、监管难、服务难的问题。

据介绍，在总结UTMISS在深圳和海南上线运行多年的试点成果的基础上，民航二所已提出、起草和完善多项行业标准，其中，牵头制定国际标准1项、参与制定国际标准3项、牵头或参与制定行业标准/规范性文件12项。

其中，张建平牵头起草的一项国际标准进入国际标准组织（ISO）委员会草案阶段，预计2023年正式发布。这是中国民航首个牵头负责的ISO国际标准，也是目前我国在无人机空管领域的首个ISO国际标准，技术水平国际领先，其立项对于我国无人机技术与产业发展争取国际话语权意义重大。

智慧手段重构无人机空中交通管理

张建平介绍道，民航二所无人机智能交通技术中心聚焦无人机智能交通服务，在深入推进无人机空管领域相关标准的起草和应用的同时，将以学科交叉融合研究推进无人机关键技术攻关、前瞻技术探索和示范应用。

“无人机智能交通要干什么？我们认为必须解决无人机飞得起来（空域规划）、看得见（态势感知）、管得住（智能引导）问题。”张建平提出，技术研发领域，民航二所正聚焦空域规划、智能引导与控制、人机交互及人因工程、新型基础设施四个领域，当前已取得相应成果，拥有授权发明专利30余项。

其中，空域规划对推动空域精细化管理具有划时代意义，当前民航二所已形成空域规划评估方法、民用机场无人机管控区域划设方法、无人机物流配送起降场选址方法等代表性成果，“以无人机管控区域划设为例，我们开创性提出民用机场无人机管控区域划设方法，当前已在重庆江北机场开展示范验证，相比现行办法，空域使用效率大大提高。”

在成都东部新区，民航二所正在建设国内首个民航科技创新示范区，致力于打造国内极具影响力的民航科技产业链科技创新基地。张建平指出，这一示范区的一个重点方向就是无人机。“我们致力于通过智慧化的方法和技术，构建具有智慧化特征的无人机交通管理体系，助推无人机‘飞得更高‘飞得更远‘飞得更顺，推动我国在航空领域实现从跟跑到领跑跨越。”

技术突破——中移动成研院：开辟5G网联无人机垂直赛道

突发的重庆山火牵动着全国人民的心绪。8月24日，应重庆市北碚区政府相关部门的救援请求，中移动成研院联合中国移动重庆公司紧急成立重庆山火救援突击队，携沃飞长空、时代星光、顺丰等合作伙伴赶赴救援现场。

24日起，12架5G联网无人机飞过重庆北碚绵延起伏的森林，应急通信无人机、火情侦察无人机、夜间照明无人机、物流配送无人机……各类型工业无人机搭配卫星遥感及固定/移动监控设备，结合信息化平台辅助当地应急部门建立了空天地一体化的森林防灭火智慧应急指挥体系。

8月26日，经各方救援力量奋力扑救，重庆北碚区与璧山区交界火场明火全部扑灭。但中移动成研院的工作还未停止，中移动成研院相关负责人透露，“中国移动5G网联无人机后续将继续驻扎前线，按照地方政府的统一安排，针对过火区域制定5G+无人机巡逻方案，严防复燃。”

破解无人机市场规模发展瓶颈

随着政策的促进、技术的创新、需求的增长与制造成本的降低，我国无人机市场迎来了快速发展。2021年，工业级无人机市场规模达到300亿元。“各类无人机已进入全球413个行业中的265个，占总行业的64%。但无人机数据链路之痛，是其市场规模发展的瓶颈。”中移动成研院相关负责人表示，“5G网联能够解锁传统无人机链路桎梏，是解决无人机行业痛点的关键。”

中移动成研院是中国移动面向5G和人工智能，引领教育、医疗和农业领域数字化服务的专业研发机构，于2018年落地成都，致力于搭建敏捷高效、开放共享的“政产学研用”平台，促进垂直领域产业链的升级和发展。

2019年3月，中移动成研院在全球首次实现成规模、多站点、连续5G网络覆盖条件下，无人机飞行控制信号由5G网络的无线基站信号代替，控制飞机飞行，并實现高清数据图像同步实时传送。其后，自主研发5G 网联无人机管理运营平台，发布业界首款 5G 网联无人机机载通信终端，落地全国首个“无人机 +5G”智能巡检在核电领域的应用。

发展至今，中移动成研院构建了5G网联无人机“云、网、端”关键技术产品体系，系列产品已在公安、应急、交通等国家重点行业取得一系列应用成果，打造重点示范案例150个，并在7.20河南特大洪涝灾害、云南哀牢山失联搜救、西昌木里森林火灾及青海玛多7.4级地震等救援中发挥重要作用。

递出5G应用成都“名片”

2020年12月，中国移动接获香港通讯事务管理局正式公函，其项目入选香港特别行政区2020年首批“鼓励及早使用5G技术计划”的智慧城市应用项目，将联合香港本地客户首次进行5G网联无人机陆警森林搜救实战；2021年7月，中国移动中标中国港湾香港巡检项目；2022年4月，中国移动国际公司成功推动5G网联无人机产品和能力出海，拓展希腊比雷埃夫斯港5G网联无人机智慧港口应急保障和巡检项目，为国际大型港口的5G+数字化信息化转型建立了标杆。

随着产品认可度不断提高，中移动成研院5G网联无人机系列解决方案已经走出国门，业务覆盖中国内地、中国香港和部分“一带一路”国家，并在国内、国际首次实现断电、断路、断网场景下空对地应急通信快速恢复。

今年8月，国务院国资委发布《中央企业科技创新成果推荐目录（2022年版）》，中移动成研院“5G网联无人机云、网、端产品”成功入选。这并非中移动成研院5G网联无人机产品获得的首项国家级奖励，据中移动成研院相关负责人表示，基于对技术的持续深耕，中移动成研院已制定IEEE国际标准4项、国家标准2项、团体标准2项，技术成果通过科技部授权出具的科学技术成果评价，并陆续获得“中国通信学会科技进步一等奖”“工信部应急通信优秀解决方案一等奖”等荣誉。

基于新基建加速提档升级机遇，中移动成研院提出，将实现产品服务范围从现有领域向更广领域转变，创新模式从渐进式创新向颠覆性创新转变的发展，切实推进信息技术赋能产业数字化升级。

具体到5G网联无人机技术研发和行业应用，立足国内市场的同时，中移动成研院将把目光积极投向国际市场，聚焦中东等区域国家的无人机行业领域，将中移凌云、哈勃一号等5G自研产品推向全世界，打造国际化标杆案例。

人才供给——成都航院：完成产教融合“三级跳”

作为现代航空航天技术与网络通信、人工智能、大数据技术融合形成的战略新兴产业，无人机产业天然具备较高的行业门槛，随着行业应用的逐步深入与广泛，对无人机特别是工业无人机高端技术技能人才的需求越发紧迫。

人才缺口如何补足？2013年初，成都航院收到来自航空工业的求助：因承担无人机相关试验试飞任务，企业急需无人机技术人才。此时，成都航院尚无无人机相关专业，与企业深入沟通并深入进行市场调研分析后，成都航院决定实施“航空高端技能性人才计划”，在国内率先开展无人机装试方向专业人才培养。

首批无人机装试方向共计招收学生23人，随着专业方向的优化与升级，招生人数开始大幅增长。据成都航院无人机产业学院院长、党总支副书记何先定介绍，2016年起，成都航院把无人机应用技术从一个专业方向升级为独立开设的专业。“当前学校开设的无人机应用技术专业已成为学校最具吸引力的专业之一，每年招生规模超过400人，在校生超1300人，在校学生获国家级、省部级奖项80余项，就业率超过98%，在中航无人机翼龙无人机装试与技术服务团队中，成都航院毕业生占比超80%，大鹏、TD等系列无人机生产营运中，亦不乏成都航院毕业生的身影。”

创新覆盖全产业链的专业人才培养体系

“无人机人才培养方面，适应业态变化，抓住产业链关键环节和岗位，学院正建构产业链、岗位链、专业链映射模型，动态调整，设置专业方向，创新覆盖全产业链的专业人才培养体系。”何先定指出。

当前，成都航院无人机专业方向覆盖无人机装配调试、飞行作业、保障维修、信息与数据处理、适航与安全等全产业链的技术技能人才培养，采用“平台共享+进阶并行+拓展互选”的特色课程体系，精准衔接岗位要求、职业标准。其专任教师中90%以上来自科研院所、行业企业等，70%以上教师参与过企业项目。2013年至今，团队共主持或参与各类自然科研项目50余项、教育科研项目20余项，发表各类论文70余篇，授权国家专利150余项。

加强校企合作，成都航院与行业、企业、研究所共建联合实验室、无人机试验试飞中心等平台。同时，学校投入大量资金建设虚拟仿真中心、产教融合基地、无人机试验试飞场等虚实结合的校内外育训基地。

在成都航院实训基地，一台翼龙无人机安静矗立，这台由中航无人机赠送的无人机，用途为教学科研设备；深耕国内地理信息测绘行业载荷设备的睿铂科技与成都航院签订战略合作框架协议，正共同打造睿铂科技无人机航空遥感数据处理联合实验室；成都航院联合成都理工地灾国重实验室、北航、四川省应急测绘中心、中航无人机等单位，共同籌建了灾害监测与应用工程研究中心……

大量先进系统与仪器进一步支撑了成都航院无人机专业的培养质量，与之相对应，成都航院无人机专业人才培养与产业适应性和适配性显著增强，正成为无人机生产营运的骨干力量。

推进无人机“产学研用投”全链条

在人才定向培养与输送过程中，成都航院与各大无人机行业相关企业联系日益密切。

2018年8月，成都航院联合5家行业龙头企业成立成都市无人机产业协会，与行业企业实现抱团发展，此后，成都航院陆续携手头部与优势企业发起成立无人机应用技术研究院、四川省无人机应用技术创新战略联盟、成都无人机适航技术与标准研究所等，实现供需高效对接，共促产业发展。

在标准化制定方面，成都航院无人机学院已取得多项成果。与企业组建的联合团队成功研制基于翼龙无人机适航标准体系和维修执照体系，填补了国内空白。截至目前，成都航院已编制并发布《成都市无人机服务规范》等地方标准5项，组织参与制定IEEE1936.1无人机应用框架标准等国际标准3项；参与教育部无人机应用技术专业标准制定。

坚持“融入产业，建构平台，深耕内涵，引领发展”理念，成都航院通过主动融入行业，解决企业发展的人才需求；与企业共建技术服务平台，服务地方行业发展；制定行业标准，助推产业升级发展，已完成产教融合一个漂亮的“三级跳”。

面向未来，成都航院无人机学院提出三个创新：以创新的“产教科融合”建设高水平专业新理念，聚焦高端产业的高端技术技能人才培养，打造“新时代职业教育产教科融合顶尖平台”；以创新的专业人才培养体系与特色课程体系促使无人机人才培养定位向无人机全产业链人才转变；技术技能能力培养由单一能力向“交叉”“复合”转变；以创新的产教科融合高水平无人机专业整体解决方案，实现产业链、教育链、创新链深度融合。

具体而言，成都航院将深入实施产学研融合，精准对接企业人才需求情况，共同构建人才培养体系、共同打造科研创新团队、共同建设融合创新服务平台，同时打造创新性实训实验基地，以人才创新助推产业生态建构。