交通运输和环境保护行业的无人机创新创业

蔡志洲/交通运输部环境保护中心

交通运输行业、环境保护行业，是无人机双创（创新、创业）的前沿和重要舞台之一。无人机的产品和服务，主要包括借助无人机直接实现的一次产品、二次产品和周边产业，取得了丰富的经验和成果，物流等更成为传统运输方式的革命性补充。在国家相关部委等的相关政策和技术文件中，无人机应用越来越成为“空天地 （低空无人机、高天卫星、地面监测）一体化”、“空地一体化”的重要一极。无人机发展呼唤政策为它打开了更大的天空。无人机发展立足于行业，发展硬件和软件，形成持续发展的完整产业，前途无限。

交通运输行业、环境保护行业，是无人机创新、创业的前沿阵地之一。在2018世界交通运输大会上，集中布置了“四个无人”展区：无人机、无人车（自动驾驶）、无人船、无人港口等，将无人机越来越推到政府和大众的舞台中间。

交通、环保行业的无人机双创，从了解消化吸收，已经逐渐在向深化系统化应用发展。其领域大概包括无人机装备、无人机直接完成的一次产品（无人机一次产品）和基于无人机一次产品开发的二次产品（无人机二次产品），以及培育周边产业。无人机飞的更高，呼唤政府和社会的支持。

无人机装备创新

行业在无人机双创中的角色，或许是设备生产者，或许更是为无人机装备提供需求和舞台。

无人机装备生产

国内民用无人机相关企业非常多。国外和国内少数企业占领着飞控芯片等核心技术，一两家企业占有了小微型无人机的较大市场，其它测绘等无人机质量相差不大，即“同质化”的情况比较突出。行业在并不熟悉的领域中可以生产一两种产品，但很难持续跟进技术发展，因此也许采购别人的优势、“拿来主义”是比较好的选择。

无人机装备的舞台

行业为无人机装备提供需求和舞台，包括“供给侧”和“需求侧”两个层面。

传统的需求侧层面，是行业引进无人机产品，满足各种需要。

更有意义的是供给侧层面的创新。无人机装备公司、软件和大数据开发公司等，积极进入行业，发现彼此交叉的潜在的生长点，改变如传统测量等旧的技术模式，培育新的需求，提升行业技术水平、创新无人机技术应用。这其中无人机一次产品、无人机二次产品已经在交通、环境保护等行业获得了很好的发展。在生态环境部、交通运输部、水利部、自然资源部、应急管理部等的相关政策和技术文件中，无人机应用越来越成为“空天地（低空无人机、高天卫星、地面监测）一体化”、“空地一体化”的重要一极。相关政策呼之欲出。

无人机一次产品和产业发展

无人机直接生产的一次产品和服务，主要包括借助无人机实现的物流、测绘、监控、培训等，以及应急通讯无线基站、无人机竞技、无人机交旅融合等，提供了行业的创新技术解决方案，培育了广阔的市场。

无人机物流

相对于传统的五种运输形式即公路、铁路、民航、航运、管道运输，利用无人机的运载功能实现物流交通，可以弥补传统运输的短板。

国外亚马逊公司等欧美企业开展了无人机物流的立法和相关测试；国内代表性的京东、顺丰、中国邮政等大型物流企业走非飞得更远、用的更广。其中顺丰、邮政优先大型无人机的长途运输；京东从末端小型无人机起步。

图1 运输无人机

图2 无人机运输的分类和典型流程

2017年8月顺丰宣布在成都双流自贸试验区建立大型无人机总部基地；10月，由顺丰等共同研制的全球首款最大荷载1.5t的超大吨位级货运无人机AT200试飞成功；2018年3月，顺丰获得航空运营许可证；2018年10月26日，AT200经过1小半小时左右的飞行时间，从陕西蒲城内府机场成功负载飞行降落在陕西丹凤机场。此次飞行为转场跨越秦岭飞行，经过装卸货物后，又飞往陕西蒲城内府机场，实现一个来回的转场负载飞行，飞行载货重量为100kg。AT200按照既定航线，以5100m的巡航高度成功飞越秦岭，总飞行时长3h14min，在空管系统指挥和监控下，圆满完成多山地区货物运输飞行任务。此次飞行的成功标志着大型货运民用无人机实现了应用场景的转换，也意味我国大型民用货运无人机向商业应用迈进了一大步。

2017年5月京东宣布在西安航天基地建立全球无人系统产业中心。京东致力于打造涵盖干线、支线、末端配送的三级无人机智能物流体系，该体系先从末端布局，之后逐步建立干线和支线物流网络。目前已经实现在福建、海南、江苏、浙江、河北、陕西、四川、青海和西藏等省份和地区的飞行测试与物流配送。在不断扩大无人机末端网络覆盖的同时，京东物流也在积极探索无人机更多的应用范围，2018年6月京东宣示自己的第一架重型无人机正式下线。

属于交通运输国家队的中国邮政的无人机业务起步时间跟京东差不多，近两年一直在偏远乡村进行试验。

无人机运输目前在末端、小型、高值、保鲜和应急等物品上的应用尝试较多，今后当近中远、大中小运输比翼齐飞之时，就是实现了“第六种交通运输形式”创新之日。

无人机测绘

交通运输行业的测绘市场，贯穿于勘测、施工到运营管理的全过程。环保行业对工程设计和技术管理的需求同样如此。无人机航测大大提高了测绘工作效率；完成了人力所不及地区的艰险任务，大大提升了测绘的能力。例如青藏公路的选址选线工作，延续自上个世纪至今的几十年，雪山冰川隧道的勘测，难于登天。在十三五期间，随着青藏高速公路的设想落地，中交一公院等单位在公路前期规划和科研采用无人机航测，效率几十倍的提高，更带来了质量的飞跃。目前，成为设计和科研院所不可或缺的技术手段。这种刺激，更多是来自于“供给侧”改革，无人机的技术为工程全过程打开了一扇门，否则，我们还会在地面测量中辛勤工作。由于无人机技术的专业性，目前多数设计院、科研院所或是对外进行航测的服务采购，为民营无人机公司提供了广大市场；或是建立自己的无人机应用部门。如交通运输部环境保护中心成立了“无人机部”，更好地承担了工程监理、环境咨询等业务，开展评价、验收、工程量计量等，提升了定量化水平，业务蓬勃发展。

无人机监控

环境和交通各类活动和状态的监控，无人机发挥着最宏观全面、即时的作用。现在交通、环境保护的政、事、研、企单位，更多拥有了无人机，从易到难，开展了无人机应用。

在2022北京冬奥会的施工管理中，无人机开展了选址、测绘、设计、工程管理各项工作。依靠无人机定期提供虚拟现实，为识别环境敏感目标、控制环境影响边界等环境保护，提供了大量数据。

2018年9月生态环境部对吉林、黑龙江等省饮用水水源地的检查中，考虑到无人机环境执法：（1）在了解小区域环境方面有优势；（2）在细节调查方面有优势；（3）在固定证据方面有优势；（4）在取得历史系列资料和回顾对比方面有优势等，各检查组都配置了无人机。在吉林市某饮用水源地水库及周边的环境勘查中，无人机航拍实地考察、研究了水库的湿地建设、岸线建设对截断面源污染来源、改善水质的作用；白天的航拍勘察几十平方千米，数据结果晚间及时处理，通过高清影像图确定了水源一级保护区内没有其它村庄、别墅、游乐场等设施；核实水源二级保护区内村屯周边、小河小溪岸边，没有乱扔乱弃的垃圾等情况，顺利完成了环境督查工作。

近一年来从研究走向实用，多个海事局系统已将无人机监控，在水（海）上交通管理、岸线检查、船舶检查中发挥着越来越大的作用。

无人机风险应急

风险应急是无人机技术创新、产业创业的重要舞台。在危难险重的环境中，无人、高效的“机器人”是最被看好的。2018年纪念512汶川地震十周年，四川阿坝举行岷江流域自然灾害大演练，在大型“废墟搜救”的演练场景中，无人机进入灾区后第一时间获取了现场视频，实时生成二维遥感影像，并构建起三维模型，供指挥部决策；无人机运输应急药品、组建临时通信网络。多家通用航空和无人机等国企、民企参与演练，集成了安全而快速的测绘、运输、通信等的功能，积累了协调应急的经验。

“路空一体立体交通体系”的一环

以路为线，立体布局，是充分利用了交通运输资源和提高效率、创新产业的一个新理念。2018年在交通运输部“在高速公路服务区建设军民融合、路空一体立体交通体系”的研究中提出，以高速公路服务区功能拓展为切入点，构建路网沿线空中走廊，实现无人机和有人机（小型直升机等）物流、旅游等为效益增长点的通航产业新布局，对群众、军队、地方政府、交通部门（公路、民航、快递）等相关方都有好处，一举多得。先期试点曙光初露，预算以亿元计，后期实施推广，将创造更大的新市场。

无人机二次产品

无人机一次产品经过再加工，可以深化相关数据的利用价值，再次形成庞大的市场。如无人机数据的提取、处理、存储（云数据库）等。

而要实现二次产品的创新，又带来了对一次产品矢量信息进行处理的软件的开发需求。

表1 近年来无人机驾驶员培训取证情况

无人机相关产业

为无人机服务的周边产品，也是无人机双创的广阔空间。包括空域服务、培训、软件开发、保险、维修等等，也带动了材料、清洁电池能源、工业设计等的技术进步。

空域服务

至2018年10月，得到官方批准的无人机云系统，有优云U-Cloud、无忧云、飞云、北斗云BD-Cloud等九个无人机云系统（UACS）服务商。无人机云系统用于向民用无人机用户提供航行服务、气象服务等，对无人机运行数据进行实时监测，也对侵入电子围栏的无人机具有报警功能，保证无人机“可识别、可监测、可追查”。依托平台，云系统还可以深化服务范围。这类服务的龙头是“申报空域”功能，受限于军民融合的发展阶段，无人机云尚在产业形成的初期。

培训

无人机培训包括高等院校的学位教育和一般的考证培训。传统高校的航空专业历史悠久自不待言，培养高级人才。2018年高教出版社出版了《无人机理论与飞行培训--多旋翼》等，拉开了无人机驾驶员（飞行员）考证培训教材正规化的序幕。全国多个专科院校新开设了以应用为主的无人机专业，培养初中级人才。

无人机驾驶员是熟练工作，与汽车司机非常相似，社会上的需求越来越大。据发证者中国AOPA的权威数据，截止2017年12月31日的合格无人机驾驶员24407位，历年的增长率都在三位数以上，2017年就创造亿元以上的培训市场。

软件开发

无人机软件包括飞控软件、测绘软件和其它专业性需求的软件。中国幅员辽阔、地形、气候千差万别，飞控软件的适用性调试市场需求较大。

适应环保、林业调查的植被覆盖度处理软件、火灾自动识别报警软件、自然保护区环境变化统计软件、无人机环境监测软件等，面对的是非常庞大的供给侧的蓝海市场。

图3 亚马逊公司的物流无人机

图4 波音公司积极布置无人机货运市场

江苏中设航空公司面对交通行业，陆续开发了基于无人机数据的公路设（计）、建（设）、管（理）、养（护）等全生命软件，大大提高了行业数字化管理水平。

无人机双创呼唤社会支持

无人机双创，它能“飞多久、飞多远”，是不是昙花一现的泡沫？一方面取决于企业的技术创新和应用创业，还取决于政策为它打开了多大的天空。

世界范围内来看，美国宏观指导性政策频出，先后发布无人机系统设施图、启动无人机融合试点计划、成立高空工作组UAWG，无人机大规模商业化，其优势是高新科技、开放的市场，以及令人羡慕的空域开放条件。欧盟将无人机安全融入欧洲空域，启动“无人机空域蓝图U-space”项目，旨在2019年前建立基础的U-space服务，整个项目服务包括基础服务、初始服务、全面服务和高级服务等。

我国民用无人机创新、创业目前不落人后，在测绘、植保、巡线、监控、物流等领域具有优势和突出的中国特色。2018年国家民航局从政府层面为企业颁发了合法的、新业态的“许可证”，促进了双创发展。交通运输部（含国家民航局）、工业信息部等在完善无人机法规、指导行业标准化创新、培育国、民企业方面，起着关键的引领作用。

中国的无人机产业形成不久，蓬勃的行业应用、消费市场等，为它提供了用武之地，这是我国优于欧美的优势。

目前无人机应用的瓶颈主要是空域。业内呼唤军、民的管理者发挥执政智慧，为无人机提供更广阔的蔚蓝天空。我们对无人机产业的光明前景保持想象力，希望它领先于世界，为社会发展贡献更大的力量。■