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據(jù)天眼查顯示，華為技術有限公司（以下簡稱“華為”）近日公開了一項名為"飛行機器人"的發(fā)明專利。該專利申請時間為2022年9月26日，公開號為CN117755470A，發(fā)明人為陶秋陽、王波、趙耀、杜鵬。
該專利的公開，讓市場看到華為進軍無人機領域的意向。在有著“低空經(jīng)濟元年”之稱的2024年，華為此舉再度點燃市場。至此，其對低空經(jīng)濟的布局也從幕后走向了臺前，一幅關于未來智能交通的藍圖正徐徐展開……
圖源：天眼查
發(fā)明專利公開！華為布局低空飛行機器人
飛行機器人，顧名思義，能夠在空中自由飛行的機器人。
根據(jù)上述專利摘要，本申請?zhí)峁┮环N飛行機器人包括氣囊和圍繞氣囊設置的四個第一推進器。當氣囊內(nèi)充入了氣體，設定X軸、Y軸、Z軸的三維坐標軸，Z軸的方向為氣囊的高度方向。第一推進器連接氣囊。四個第一推進器連接氣囊的位置位于X軸與Y軸界定的一個平面內(nèi)。每相鄰的兩個第一推進器為相對于X軸或Y軸對稱設置。
沿X軸對稱設置的兩個第一推進器產(chǎn)生的兩個推力的方向相對于X軸對稱，且均不平行且不垂直所述X軸。沿Y軸對稱設置的兩個第一推進器產(chǎn)生的兩個推力的方向相對于Y軸對稱，且均不平行且不垂直所述Y軸。
需要強調(diào)的是，正是基于這種獨特的推力設計，使得飛行機器人能夠在水平方向上實現(xiàn)前后左右四個維度的自由移動，同時還能圍繞Z軸進行轉動，這一強大的機動性能，足以應對飛行過程中遇到的空中復雜環(huán)境和任務需求。
顯然，華為意在打造一個全新的飛行機器人形態(tài)。
這里就不得不提到，近年的無人機賽道中，一個極為火熱的技術設計方向——帶氣囊的無人機設計。據(jù)了解，這些氣囊設計的用途不一，有為了防止無人機因推進器發(fā)生故障致使墜毀的，有的則是用來降低無人機之間的碰撞幾率等等。
對此，業(yè)內(nèi)預測，隨著無人機發(fā)展節(jié)奏加快，安全氣囊或?qū)⒊蔀闊o人機設計標配。一個較為明顯的動向是，目前部分關于無人機安全性的政策和指導意見中，都提及這一點。
作為全球領先的通信和智能設備制造商，華為擁有來自AI、5G、智能駕駛等領域的深厚積累。比如在網(wǎng)絡連接方面，在超高速、低時延、海量連接的5G網(wǎng)絡加持下，無人機可實現(xiàn)遠程低時延控制、超高清圖像回傳等功能。該領域內(nèi)，華為的5G-A為通感一體網(wǎng)絡，是實現(xiàn)水、陸、空全場景通信布局的關鍵技術。
其在MWC2024期間最新推出的5G-A GigaGreen全系列產(chǎn)品解決方案，以超寬帶、多天線的“原生Giga”能力提供10倍極致性能，以架構、硬件、軟件全系統(tǒng)的“原生Green”的能力實現(xiàn)“0 Bit 0 Watt”綠色節(jié)能。在中國聯(lián)通的實測中，5G-A可以實現(xiàn)1200米內(nèi)的無人機實時定位，精度達到分米級別。
又比如在智能駕駛方面，華為具備全棧自研的能力，包括芯片、操作系統(tǒng)、算法、云端操作中心和大模型，同時全面布局了T-Box、攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、AR HUD、網(wǎng)關、算力平臺等產(chǎn)品與解決方案。
過往在各領域的積累都將轉化為強有力的技術支持，推動其飛行機器人網(wǎng)絡化、智能化及落地應用。由此看來，這種高度自主化的飛行機器人將在城市交通、空中物流、環(huán)境監(jiān)測等多個領域發(fā)揮重要作用。
華為此番對飛行機器人的布局，絕非偶然。
近年來，“低空經(jīng)濟”的熱度持續(xù)飆升，全國多個省市都在加速低空經(jīng)濟布局。公開資料顯示，今年至少有24個城市將低空經(jīng)濟寫入了地方政府工作報告，深圳、武漢、廣州、成都、蘇州等地均已陸續(xù)出臺相關規(guī)劃及政策。大疆、億航智能等企業(yè)更是紛紛摩拳擦掌，在政策端、產(chǎn)業(yè)端共同催動下，低空經(jīng)濟萬億市場加速兌現(xiàn)，業(yè)內(nèi)的一個聲音已經(jīng)越來越清晰——2024年或成為“低空經(jīng)濟元年”。
誰在瓜分低空經(jīng)濟的萬億市場？
我們在之前的文章《千億大疆們，去湖北整活了》中，和大家科普過“什么是低空經(jīng)濟”。
它通常泛指3000米高空以下的飛行經(jīng)濟活動，以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關領域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。低空經(jīng)濟主要以垂直起降型飛機與無人機為載體，按高度可分為不同層次，廣泛應用于載人、載貨及城市管理等各類產(chǎn)業(yè)形態(tài)中，是智慧城市與智慧民航的有機融合點。
4月1日，工信部下屬機構賽迪顧問發(fā)布《中國低空經(jīng)濟發(fā)展研究報告（2024）》（以下簡稱《報告》）?！秷蟾妗分兄赋觯?023年中國低空經(jīng)濟規(guī)模達5059.5億元；從前沿賽道來看，2023年中國eVTOL產(chǎn)業(yè)規(guī)模達9.8億元，同比增長77.3%。
各城市紛紛出臺相關政策，力爭建設低空經(jīng)濟“第一城”，相關的企業(yè)更是不愿錯過這一風口。截至今年2月，中國低空經(jīng)濟領域企業(yè)超5.7萬家，其中超六成企業(yè)分布在中南和華東地區(qū)，主要集中在廣東、江蘇、湖南、浙江等；5.7萬家企業(yè)中，有2.1萬家是最近五年內(nèi)新成立的。
若從城市資源分布來看，深圳低空經(jīng)濟企業(yè)數(shù)量居于全國首位。截至2023年底，深圳市無人機企業(yè)已超過1700家，年產(chǎn)值接近1000億元，同比增長28%。落地深圳的無人機企業(yè)，包括大疆、豐翼科技、道通智能、美團無人機、路飛智能等。深圳之外，廣州和北京的低空經(jīng)濟企業(yè)數(shù)量緊隨其后。
《報告》認為，低空經(jīng)濟存在“三層萬億”發(fā)展空間。
第一層：促進輕小型固定翼飛機、民用直升機、無人機、eVTOL等低空飛行器制造發(fā)展，培育更加豐富的低空應用場景與服務新業(yè)態(tài)，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模成長空間超萬億元；
第二層：通用機場、直升機起降點、低空新型基礎設施等相關產(chǎn)業(yè)鏈上下游，投資空間超萬億元；
第三層：服務模式延展促進空中交通運輸發(fā)展、飛行體驗促進消費變革等各類經(jīng)濟活動，拉動經(jīng)濟增長的潛力空間超萬億元。
低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游是材料、研發(fā)、產(chǎn)品與應用場景的深度融合。
上游主要為原材料和零部件供應商，這一環(huán)節(jié)包括EDA、PLM等工業(yè)軟件的研發(fā)，高分子材料、鋁合金等關鍵原材料的供應，以及芯片、電機等零部件的制造。這些都是低空經(jīng)濟產(chǎn)品制造的基礎，決定了產(chǎn)品性能和成本。
上游代表企業(yè)——國軒高科、廣聯(lián)航空、寧德時代、邊界智控
國軒高科：成立于2006年，是國內(nèi)最早從事車用鋰離子動力電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)之一，也是A股第一家上市的動力電池公司。隨著低空經(jīng)濟蓬勃興起，國軒高科開始鉆研鋰電池在無人駕駛eVTOL上的應用，并推出了高能量密度、高功率和高安全優(yōu)勢的46大圓柱電池，在安全性、 能量密度、循環(huán)壽命和環(huán)境適應性等方匹配無人駕駛eVTOL的動力需求，已經(jīng)達到了產(chǎn)業(yè)化的條件。
廣聯(lián)航空：成立于2011年，2020年10月在創(chuàng)業(yè)板上市，是一家專門從事航空工業(yè)相關產(chǎn)品設計、研發(fā)、制造的國家級高新技術企業(yè)。公司以具有突出優(yōu)勢的航空工裝業(yè)務為基礎，積極開拓航空零部件和部段、無人機等業(yè)務，現(xiàn)已實現(xiàn)航空航天高端工藝裝備研發(fā)、航空航天零部件生產(chǎn)、航空器航天器機體結構制造協(xié)同化發(fā)展的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。在國內(nèi)航空、航天工業(yè)中具有較高知名度，是多家主機制造廠商的戰(zhàn)略供應商以及金牌供應商。
寧德時代：成立于2011年，是國內(nèi)一家電池制造商和技術公司，專門從事制造用于新能源汽車和儲能系統(tǒng)以及電池管理系統(tǒng)的鋰離子電池。在2023年4月的上海車展上，寧德時代發(fā)布了一款全新超高能量密度電池——凝聚態(tài)電池。據(jù)介紹，其單體能量密度高達500Wh/kg，并表示這款電池正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發(fā)。
邊界智控：成立于2020年，是一家為eVTOL提供自主飛行系統(tǒng)的科技公司。專注于開發(fā)符合民用航空適航標準的飛行控制與自動駕駛系統(tǒng)，以填補我國民用航空機載軟件和電子系統(tǒng)的空白。其自主飛行系統(tǒng)結合傳統(tǒng)飛控系統(tǒng)和AI技術，構建飛機先進的智能決策系統(tǒng)，融合視覺/激光雷達、GNSS、慣性導航等傳感器，實現(xiàn)飛機的環(huán)境感知、導航定位、任務決策等功能。
中游為無人機、航空器整機安裝以及各類配套設施等，包括無人機、航空器、相關配套產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，以及低空保障與綜合服務等。這一環(huán)節(jié)的企業(yè)既要處理好上游原材料和零部件的整合，也要滿足下游應用場景的需求。其技術創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量直接影響到市場競爭力和占有率，因此也是產(chǎn)業(yè)鏈中最為核心的部分。
中游代表企業(yè)——大疆創(chuàng)新、小鵬汽車、億航智能、峰飛航空
大疆創(chuàng)新：成立于2006年，總部位于深圳，是一家無人飛行器控制系統(tǒng)及無人機解決方案的研發(fā)生產(chǎn)公司，致力于為無人機工業(yè)、行業(yè)用戶以及專業(yè)航拍應用提供智能飛控產(chǎn)品和解決方案。其產(chǎn)品廣泛應用于航拍、影視制作、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘探、消防救援、安全監(jiān)控等領域，憑著自身強大的科技實力與專利技術，大疆在全球無人機市場占據(jù)80%的份額。
億航智能：成立于2014年，專注于無人駕駛電動垂直起降飛行器的研發(fā)與生產(chǎn)，公司自研的“空中的士”獲得全球首張eVTOL適航認證。2019年，億航智能登陸納斯達克，成為全球首家上市的城市空中交通企業(yè)，為全球多個行業(yè)領域客戶提供無人駕駛航空器系統(tǒng)和解決方案，覆蓋空中交通，智慧城市管理和空中媒體等應用領域。
峰飛航空：成立于2017年，是國內(nèi)較早投入大型eVTOL自動駕駛飛行器研發(fā)的科技企業(yè)之一，擁有卓越的垂直整合能力，自主研發(fā)了飛控航電、電機電控等關鍵技術，并掌握了高功重比電機和輕量化碳纖維機身材料的核心技術。3月22日，民航華東地區(qū)管理局向峰飛航空頒發(fā)V2000CG無人駕駛航空器系統(tǒng)型號合格證，V2000CG成為全球首款取得TC的噸級eVTOL。
小鵬匯天：2020年，小鵬汽車董事長何小鵬與小鵬汽車共同投資并正式成立小鵬匯天，其是目前亞洲規(guī)模最大的飛行汽車公司，融合了智能汽車與現(xiàn)代航空科技，以城市空中出行為目標，致力于打造全球最安全的智能電動飛行汽車。3月27日，小鵬匯天“陸地航母”飛行汽車的飛行體（代號X3-F）型號合格證申請正式獲中國民用航空中南地區(qū)管理局受理，標志著該型號即將進入適航審定階段。
下游為低空經(jīng)濟應用領域，聚焦低空經(jīng)濟與各類產(chǎn)業(yè)的融合，包括物流、農(nóng)業(yè)、消防、旅游、巡檢等。旨在推動其商業(yè)模式多樣化，為前面兩個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的研發(fā)、生產(chǎn)提供方向。
下游代表企業(yè)——順豐控股、天虹股份
豐翼科技：豐翼科技成立于2018年，公司前身為順豐科技有限公司的無人機團隊，是順豐集團內(nèi)部孵化的一家專注于物流無人機領域的科技公司，于2021年7月開始獨立運營。據(jù)官方介紹，截止2023年，豐翼小型物流無人機在全國累計飛行約400余萬公里，全國運輸架次已突破80萬，是小型物流無人機領域商業(yè)化規(guī)模最大的玩家。
天虹股份：天虹股份與美團無人機自2022年起，共同探索無人機配送模式，為商圈周邊居民提供半徑“3公里15分鐘”萬物到家的全新服務體驗。在新許可的加持下，雙方將持續(xù)推進無人機配送航線的拓展和配送業(yè)務的開發(fā)。
“低空經(jīng)濟元年”背后，難以忽視的三大難點
隨著越來越多的玩家入局，航空領域的創(chuàng)新發(fā)展已不再局限于傳統(tǒng)的萬米高空，除了上文提到的飛行機器人，還有飛行汽車、電動垂直起降飛行器（eVTOL）等新式飛行器，它們共同構成了低空經(jīng)濟發(fā)展極為重要的牽引力。
中國民航局3月29日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國已有超126萬架無人機，同比增長約32%。民航局已批準建立民用無人駕駛航空試驗區(qū)17個、試驗基地3個，覆蓋城市、海島、支線物流、綜合應用拓展等場景。工業(yè)和信息化部等四部門最新發(fā)文也提出，到2030年，通用航空裝備全面融入人民生產(chǎn)生活各領域，成為低空經(jīng)濟增長的強大推動力，形成萬億級市場規(guī)模。
而從實際應用來看，低空經(jīng)濟的主力代表無人機，已逐漸展露其變現(xiàn)能力。
以順豐集團旗下的豐翼科技為例。3月宣布推出兩款無人機物流產(chǎn)品——同城即時送和跨城急送服務，其中的同城無人機配送最低價為12元。據(jù)官方介紹，豐翼科技在大灣區(qū)的常態(tài)化運營已突破日均10000票的單量，運輸架次超80萬次，累計飛行距離超400萬公里，累計運輸貨物近300萬件。
又比如早期入局的美團無人機，官方數(shù)據(jù)顯示，截至2023年12月底，美團無人機已在深圳、上海等城市11個商圈落地了25條航線，累計完成訂單超22萬單。這些數(shù)字無疑證明了無人機在物流方面釋放的巨大潛力。
與此同時，還有2月27日，eVTOL“盛世龍”完成全球首條跨海跨城電動垂直起降航線公開演示飛行，標志著飛行機器人在運輸領域的應用逐步走向成熟；3月21日，小鵬匯天“陸地航母”飛行汽車的飛行體(代號X3-F)型號合格證申請，正式獲中國民用航空中南地區(qū)管理局受理；3月22日，峰飛V2000CG無人駕駛航空器系統(tǒng)獲得中國民用航空華東地區(qū)管理局頒發(fā)的型號合格證……
滿屏襲來的“無人機”“飛行機器人”“eVTOL”，低空經(jīng)濟的熱度只增不減。關注度激增，其背后所面臨的三大難點也隨之暴露——低空通信、低空導航、低空感知。
低空通信
低空經(jīng)濟中以無人機等為代表的“主力軍們”，有著高度智能化的技術水準，同時對產(chǎn)品提出了高帶寬的需求，以確保穩(wěn)定支持飛行數(shù)據(jù)。
在高清視頻傳輸上，許多應用在航拍、巡查、救援等方面的無人機，需要實時回傳高清視頻流。這些視頻流往往具有較大的數(shù)據(jù)量，要求通信系統(tǒng)具備高帶寬以滿足實時性的要求。例如，4K分辨率的視頻流需要至少20Mbps的帶寬，而更高清晰度的視頻則需要更大的帶寬。
在飛控數(shù)據(jù)同步上，無人機飛行控制系統(tǒng)需要實時與地面站或其他無人機進行數(shù)據(jù)交換，以確保飛行的穩(wěn)定性和安全性。飛控數(shù)據(jù)包括位置信息、速度信息、姿態(tài)信息等，這對時延和可靠性要求極高。因此，需要高帶寬來保證數(shù)據(jù)的實時性和準確性。
如遇多架無人機協(xié)同作業(yè)，如聯(lián)合搜救、協(xié)同測繪等。則要求無人機之間能夠?qū)崟r共享視頻流、傳感器數(shù)據(jù)等。這不僅需要高帶寬的通信鏈路，更需要有效的多址接入技術（即無線通信接入技術）來解決多架無人機之間的通信沖突問題。
還有一點需要注意，高帶寬的無線通信需要大量的頻譜資源。目前面臨的現(xiàn)狀是，頻譜資源已經(jīng)非常緊張，無法滿足所有無人機的高帶寬需求。因此，開發(fā)新的頻譜利用策略和技術以提高頻譜利用率，極為必要。
低空導航
隨著低空活動頻次的增加和高密度飛行的需求，導航模式需要更加數(shù)字化、精細化。這主要涉及到精確定位、路徑規(guī)劃、實時決策等方面。
在精確定位上，一方面是GPS信號問題，在高樓林立或自然峽谷等環(huán)境中，GPS信號可能會受到高樓、山體等的干擾和遮擋，導致定位精度下降，甚至丟失信號；另一方面則是多傳感器融合的問題，為提高定位精度，無人機需要融合多種傳感器，如慣性測量單元（IMU）、視覺里程計（VIO）、光流傳感器等，多傳感器融合意味著需要復雜的算法支持。
在路徑規(guī)劃上，城市環(huán)境中存在大量動態(tài)障礙物，如移動車輛、行人等，無人機需要實時更新路徑以避免碰撞，這要求其具備高效的實時計算能力。對于建筑物、保護區(qū)等靜態(tài)限制區(qū)域，則需要精確的地圖信息和先進的路徑規(guī)劃算法來規(guī)避。這里需要提到的一點是，無人機精細化導航需要高精度地圖，而信息的采集和更新是數(shù)字化導航一個持續(xù)的挑戰(zhàn)。
在環(huán)境適應性上，如遇雨、雪、霧等惡劣天氣條件會影響無人機的傳感器性能，降低導航精度；如在缺乏亮度的夜間環(huán)境飛行，對無人機的視覺系統(tǒng)也是一大挑戰(zhàn)，需要其他輔助技術如紅外、熱成像等來彌補。
低空感知
低空感知是無人機技術中的重要組成部分，它涉及到無人機對周圍環(huán)境的理解和適應能力。然而，在低空感知的部署和實施過程中，無人機主要面臨的是技術及成本來兩方面問題。
上文提到，無人機需要搭載多種傳感器以獲取環(huán)境信息，如攝像頭、激光雷達、紅外傳感器、超聲波傳感器等。感知系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)融合需要強大的處理器和高效的算法來處理分析，以確保感知系統(tǒng)的準確性和實時性。機器學習和人工智能技術的引入可以提高數(shù)據(jù)處理的效率和準確性，但仍需要大量的訓練數(shù)據(jù)和計算資源。
至于成本方面，高精度傳感器和高性能的計算平臺通常價格昂貴，這增加了無人機系統(tǒng)的整體成本。即便企業(yè)自研開發(fā)高效穩(wěn)定的低空感知系統(tǒng)，也需要大量的研發(fā)投入，包括人才、設備和材料等。除此之外，低空感知系統(tǒng)需要定期維護、校準、升級，以保持其準確性和可靠性，這無疑又是一筆成本花銷。
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