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无人机发射火箭

2017-7-9 04:55| 发布者: 站长| 查看: 20| 评论: 0

摘要: 无人机发射火箭可以重复发射,多使用无人机电力发射火箭,将为火箭发射大幅度降低成本,也可以重复使用,但需要超大型无人机,才能把火箭带上平流层,再让火箭自己飞。现在小无人机到处都是,但超大型无人机却少的可 ...

 无人机发射火箭可以重复发射,多使用无人机电力发射火箭,将为火箭发射大幅度降低成本,也可以重复使用,但需要超大型无人机,才能把火箭带上平流层,再让火箭自己飞。现在小无人机到处都是,但超大型无人机却少的可怜。


 韩国航空宇宙研究院25日表示,韩国自主研发的高空太阳能无人机(EAV-3)12日在高达18.5km的平流层中成功飞行了90分钟,韩国成为世界上第三个拥有此项技术的国家。此前英国国防科技公司Qinetiq 和美国无人驾驶飞机制造商AeroVironment的太阳能无人机Zephyr和Helios均已实现在18km以上的平流层飞行。因平流层的大气密度和温度较低,给航空器飞行增加了很大难度。但是因平流层的风力较弱且云朵较少,便于利用太阳能作为动力,平流层也并非管制领域没有飞行限制,因此世界各国争相展开了对太阳能无人机的研究。

 韩国航空宇宙研究院表示,计划未来将在平流层利用太阳能无人机对地面进行实时观测、获取大气资料、进行实时影像传送、通信中转和气象观测等工作。韩国航空宇宙研究院从2010年开始在韩国未来创造科学部的支援下,对电力无人机进行开发。计划开发螺旋桨设计技术、超轻结构物设计技术、精密导航和控制技术等核心技术以应对高空的低温环境。


随着民用无人机技术进步的加速,它的应用范围也在不断拓宽。目前民用无人机主要应用于农业植保、电力巡检、油气管道巡检、警用执法、地质气象勘探、影视航拍以及森林防火等领域。国内高校科研院所和三大军工集团所研制的无人机技术水平超出民企很多,但其研制的高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机均应用于军事领域。民用无人机不需要如此高的技术要求,因此市场中大多以民营企业为主。

   

 根据专注于航天国防市场研究的TealGroup统计及预测,2014年,全球民用无人机市场规模大约在6.2亿美元左右。而基于Google、Amazon、Facebook等互联网高科技公司对民用无人机的研发投入,未来几年,民用无人机市场可能都将保持高速增长,TealGroup预计2023年全球民用无人机市场容量达到15亿美元左右,复合增长率约为9%。农业植保是民用无人机目前最为可行的应用领域。近几年来,农业生产的机械化和自动化引起了国家相关部门的重视,农机装备也被列入了“中国制造2025”中所需要重点发展的十大领域。我国耕地面积超过20亿亩,是传统的农业大国。虽然我国农业机械化率目前已经达到了61%,但是还存在着的高端农机装备数量缺乏以及农机化发展不平衡等问题。

   

 农林植保无人机作为高端农机装备的一种,通过低空施药技术同无人机平台等的有效结合,现已取得了许多重大成果。据统计,中国目前使用的植保机械以手动和小型机(电)动喷雾机为主,其中手动施药药械、背负式机动药械分别占国内植保机械保有量的93.07%和5.53%,拖拉机悬挂式植保机械约占0.57%,植保作业投入的劳力多、劳动强度大,施药人员中毒事件时有发生。通过使用无人机喷洒农药,不仅可以有效减少因农药中毒造成的人员伤亡,还可以提高农药喷洒效率并且降低成本。据统计,单架无人机作业可以在1亩/分钟的喷洒速度下,每亩至少节省20%的农药。根据我国18亿亩左右的基本农田面积,以及常规水稻一年10次左右的施药作业量,按照1亩/分钟的无人机施撒速度,可以得出农林植保无人机一年最多需要工作3亿小时。而目前国内使用无人机进行农药喷洒比重还不足1%,假设未来10年,该比重逐步提升至5%,同时假设油动无人机平均寿命从400小时增长到800小时,单机平均售价由40万元以10%的降速降至15万元。我们预计,未来10年,我国农林植保无人机总需求金额将超过220亿元。


 国内外无人机相关技术飞速发展,无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明,致使其在尺寸、质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度,任务等多方面都有较大差异。由于无人机的多样性,出于不同的考量会有不同的分类方法:按飞行平台构型分类,无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。按用途分类,无人机可分为军用无人机和民用无人机。军用无人机可分为侦察无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机、通信中继无人机、无人战斗机以及靶机等;民用无人机可分为巡查/监视无人机、农用无人机、气象无人机、勘探无人机以及测绘无人机等。按尺度分类(民航法规),无人机可分为微型无人机、轻型无人机、小型无人机以及大型无人机。微型无人机是指空机质量小于等于7kg,轻型无人机质量大于7kg,但小于等于116kg的无人机,且全马力平飞中,校正空速小于100km/h(55nmile/h),升限小于3000m。小型无人机,是指空机质量小于等于5700kg的无人机,微型和轻型无人机除外。大型无人机,是指空机质量大于5700kg的无人机。按活动半径分类,无人机可分为超近程无人机、近程无人机、短程无人机、

  

 中程无人机和远程无人机。超近程无人机活动半径在15km以内,近程无人机活动半径在15~50km之间,短程无人机活动半径在50~200km之间,中程无人机活动半径在200~800km之间,远程无人机活动半径大于800km。按任务高度分类,无人机可以分为超低空无人机、低空无人机、中空无人机、高空无人机和超高空无人机。超低空无人机任务高度一般在0~loom之间,低空无人机任务高度一般在100~1000m之间,中空无人机任务高度一般在1000~7000m之间,高空无人机任务高度一般在7000~18000m之间,超高空无人机任务高度般大于18000m。

 国内影视作品拍摄也越来越多的使用到了无人机,比如热播的真人秀节目《爸爸去哪儿》和《奔跑吧兄弟》中均使用了无人机进行空中拍摄。使用无人机进行航拍能够在得到优秀拍摄角度及画面的同时,有效的控制制作成本,将越来越多的成为具有经济实力的中央电视台、省级卫视台拍摄自制电视剧或电视节目时所使用的高端拍摄道具。根据广电总局统计,2014年我国电影拍摄数量达到618部,与2013年的638部基本持平,在全球仅次于印度和美国。另据国家统计局数据,我国2013年公共频道电视节目制作数量为34套。今后,我国电影及电视节目的拍摄将更加重视质量而非数量。我们预计,未来10年,我国电影年均产量将在700部左右,电视节目年均制作量40套左右。假设按照每部电影电视产品4架无人机的使用量和50%的影视航拍无人机使用比例,那么我国未来10年影视航拍无人机总需求将达14,800架。按照每架无人机5万元的价格(影视航拍使用电动无人机价格较为低廉),国内影视航拍市场需求总额将达7.4亿元。

  

 电力巡检的需求爆发与否取决于政策规范的时点。我国2014年发电量超过5.6万亿千瓦时,已是全球第一的用电大国。同时,由于我国地域广博,许多输电线位于人烟稀少的山区或环境恶劣的高原,这给工作人员进行电力巡检带来了极大的风险。电力巡检无人机的出险很好的降低了工作人员的安全风险,同时也极大提高了巡检的效率。无人机可以轻松到达距离地面100多米高的铁塔上方,利用高清相机进行实时观测和高清拍摄,实现点对点的故障查巡。还可对线路中有可能存在的隐性或潜在的缺陷隐患进行定点排查,及时掌握特高压输电线路设备的运行状态。据媒体报道,使用无人机进行电力巡检大概可以将原来1小时的工作时间缩短至15分钟左右。

 

  国家电网在2009年就进行了无人直升机巡检系统的立项,经过近几年的发展,无人机在电力系统的应用已涵盖了电网建设放线、输电线路巡检、电网故障处臵以及电网灾后故障扫描分析等。除了功能的纵向延伸之外,无人机在电力系统巡检中的地域广度也在不断扩大,从沿海到内地,从山区、平原到高原,各地都在陆续开展无人机的电力巡检。 在电力巡检无人机需求不断扩张的背后,面临的却是标准空白所导致诸多限制。去年6月,由中国电力企业联合会标准化中心发布的《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》进行了公开征求意见,该导则可能成为我国输电线路运维领域首份关于无人机应用作业的行业标准,为电力巡检无人机的规范化提供政策依据。

  

 据中国电力建设企业协会统计,截至2014年底,我国电网220千伏及以上输电线路回路长度达到57.20万千米。按照每年25次的电力巡检次数计算,每年需要巡检长度约为1,430万千米。据新华报业网报道,使用无人机巡检62公里的输电线路仅需3小时,据此估计无人机进行电力巡检速度约为20千米/小时。假设电力巡检无人机在未来10年平均巡检量为输电线回路总量的50%,电力巡检无人机每年工作量应为35.75万小时左右,按照无人机400小时左右的寿命,电力巡检无人机年需求量约为900架。按照20万的无人机平均售价,我们预计,未来10年电力巡检无人机年均需求额达到1.8亿元,总需求金额将达到18亿元。其他诸如森林防火、油气管道巡检、警用执法、地质气象勘测等领域的无人机年需求也将在1亿元左右。我们预计,未来10年我国民用无人机平均年需求量将在30亿元左右,总需求量将达到300亿元。

 经过多年的发展,民用无人机已在多个领域得到广泛应用。尽管产业得到迅猛发展,但无人机的飞行安全问题却是监管部门以及普通民众所一直担心的。国内曾经发生过无人机违规飞行对民航客机产生影响的事件,美国也曾经发生过民用无人机与民航客机险些相撞的事件,这使得我国相关部门对民用无人机的放开持谨慎态度。我国民用无人机政策尚不健全是制约行业发展的最大因素。目前国内针对民用无人机的法规基本上都是由民航总局制定的,但其颁布的文件只能作为规范性文件,严格来说不是法律法规和行政法规。可见,与国外相比,我国目前对于民用无人机的政策法规以及适航标准体系建立还并不完善。随着我国民用无人机的持续发展,国家将可能出台正式的配套法规,对我国如今略显无序的民用无人机市场进行更好的约束。


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