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军用海上无人机展望:经济与技术宏观趋势
来源:尖兵之翼 | 作者:远望智库预见未来 | 发布时间: 806天前 | 2560 次浏览 | 分享到:
本文列出了“全球数据”确定的影响海上作业军用无人机的主要宏观经济趋势、国防需求趋势和技术趋势……

据Army-Technology网站近日报道,根据“全球数据”(GlobalData)发布的专题研究,到2031年,全球军用无人机(UAV)市场预计将达到159亿美元。

受内外部安全威胁、领土争端以及世界武装部队现代化进程的推动,对无人机的需求与日俱增,在不久的将来可能会推动各国海军作战力量实现倍增,甚至可以集成成熟的人工智能技术,执行更复杂的任务。

本文列出了“全球数据”确定的影响海上作业军用无人机的主要宏观经济趋势、国防需求趋势和技术趋势。

 

国防需求

2018年无人机市场需求70%以上来自于国防部门。过去十多年中,军队一直在使用无人机进行侦察和执行作战任务,无人机尺寸上至诺斯罗普•格鲁曼公司的40米有翼“全球鹰”,下至美国Flir系统公司生产的几十厘米长的“黑色大黄蜂”。

军用无人机主要用于情报、监视和侦察(ISR)活动,更广泛的用途也正在研发中,如电子攻击(EA)、打击任务、摧毁敌方防空系统、网络节点、通信中继和战斗搜索与救援。随着无人机技术潜在应用领域的增加,军队对无人机的需求将继续增长。

企业合作

目前,无人机制造商、组件供应商、软件集成商和潜在企业用户呈现出良好的合作态势,促进了无人机技术的采用和推广。但是,在试点研究和概念验证项目之外,无人机的商业部署受到法规制定和调整的阻碍。

因此,不少企业或组织开展共同努力,试图影响有关无人机技术的公共政策制定的进程和方向。例如,初创企业Sharper Shape与爱迪生电气研究所(EEI)合作,为电力公司研发和展示超视距(BVLOS)飞行的商用无人机;波音公司收购Near Earth Autonomy和Aurora Flight Sciences,进行无人机的研发;AirMap与IBM旗下The Weather Company合作,为无人机飞行员提供“超本地”天气信息。

在美国国家航空航天局(NASA)领导下,威瑞森电信、谷歌、亚马逊和哈里斯等技术领先企业正在开展一项耗资28亿美元的无人机交通管理(UTM)项目,协调美国领空的无人机交通,被视为美国无人机商业应用的第一例。

无人机生产企业主要依赖进口,如无人机使用的半导体、稀土矿物和电池技术等,这些材料的稀缺会对生产商和海军产生较大影响。

可扩展性

无人机的技术扩展是目前制造商关注的重点之一,技术扩展能够带来更大的承载能力和续航能力。另一个重点则是低成本、小尺寸的监视用无人机。小型化传感器有助于减少无人机的整体尺寸和重量、降低其功率需求——这三个指标对军用无人机协助ISR任务的有效执行尤其重要。

处理器芯片

作为无人设备的控制中心,微处理器与防撞传感器、高清摄像头和其他传感器集成,为控制和通信软件提供平台。目前,小尺寸、高性能、低成本的芯片已经大大降低了无人机的制造成本,扩展片上系统(SoC)组件的功能,从而在单个芯片上结合多个传感和处理元件便成为目前的研发重点。英特尔和高通已表现出对无人机处理器芯片市场的强烈兴趣。

人工智能(AI)

为了有效处理传入的海量传感器数据并得出有用结论,最新的数据分析技术是无人机所急需的。此外,AI通过机器学习赋予无人机“持续学习”能力,实现自主导航、障碍物识别与避让等复杂功能。

目前,微软作为全球最大的人工智能技术投资企业之一,正与IBM、谷歌、阿里巴巴、英特尔和亚马逊一起,与无人机制造商大疆合作,使用微软Azure物联网平台和AI工具,提供针对建筑、执法和农业部门的产品。

海上集群技术

海上集群(maritime swarming)技术(多架无人机联网形成网络)已迅速引起全球海军的关注。将海上无人装备进行联网,是未来监视、数据收集、诱饵、重要设施保护和港口、扫雷、潜艇探测的关键手段,也是限制主力舰暴露以及压制/摧毁敌方装备的重要工具。随着无人机Swap参数改进、生产成本降低,在不久的将来几乎可以实现完全自主能力,未来数百架微型无人机可以同步飞行,同时执行侦察或攻击任务。

3D技术

3D建模技术能够以图像和雷达/激光雷达数据的形式将无人机数据转换为完整的拓扑模型,使调查和监控视野中的物体成为可能。与改进型传感器、高清摄像头和计算机算法集成后,可以将图像压缩成3D虚拟图像,易于评估异常情况。 

电池技术

目前,大多数标准无人机都使用锂聚合物(LiPo)电池,然而,较重有效载荷的运输、苛刻的操作环境,越发对无人机的续航能力提出挑战。为满足更长飞行时间和更大承载能力,替代技术如氢电池、汽油动力、太阳能电池、气电混合和激光等已经在试验之中。

防撞技术

无人机技术广泛应用,需要有效的防撞系统作为安全保障。目前,不同的传感器有效载荷正在研制中,以改进无人机的管理和控制。对此,欧盟推出了USpace计划,美国推出了NextGen计划,进行防撞措施研发和超视距操作的需求验证。

此外,3D打印技术也有望在无人机零组件生产中发挥优势。


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