《无人机操控技术》专业开设可行性论证报告

《无人机操控技术》专业开设可行性论证报告无人机价值在于替代人类完成空中作业，并且能够形成空中平台，结合其他部件扩展应用；多旋翼为主的小型民用无人机市场成为热点；2020年，全球无人机市场规模预计达250亿人民币。一、无人机的简要介绍无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。低空无人机操控技术是一门新兴的综合性技术，自在我国推广和应用以来，在军用和民用技术领域获得了广泛应用。在具体应用中，低空无人机也成为我国国防建设、地质勘测、电网巡视、高速公速巡查、气象检测、海事巡逻、农业植保、影视航拍等多个领域所采用的作业手段和提升产业规模水平发展的工具。无人机用途广泛，成本低，效费比好；无人员伤亡风险；生存能力强，机动性能好，使用方便，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔前景。二、中国无人机行业发展政策环境分析无人机行业法律法规主要指民用无人机法规。2012年，在政策层面有多项利好政策，一些具体的实质性的政策陆续出台。如2012年4月，财政部发布的《民航发展基金征收使用管理暂行办法》，把通用航空作为基金支持的重点领域；2012年5月，民航局颁布了《通用机场建设规范》，为通用航空机场建设提供了有别于运输机场的行业标准，这对正在掀起的通用航空机场建设热潮可谓一场及时雨；2012年7月，《国务院关于促进民航业发展的若干意见》明确了民航业是我国经济社会发展的重要战略产业，并把通用航空列为发展重点，提出要大力发展私人飞行、公务飞行等新兴通用航空服务；《通用航空发展专项资金管理暂行办法》也已出台，为通用航空企业带来了力度不小的实质性政策利好。三、我国无人机行业发展前景中国无人机市场与世界无人机市场发展基本相似：需求增加，市场不断扩张。由于国内上个世纪研发或服役的无人机无论在质量还是性能上已经达不到国外同类无人机的水平，以及近年来民用领域无人机数量的短缺。加上，我国由于海岸线绵长曲折，海岛众多，近年来岛屿争端不断，因此光是运用于军事侦察的中/高空无人侦察机需求量就十分庞大，预计未来20年其他军用无人机需求在2000架左右，假设平均单价约为2000万元，预计将带来400亿元产值。因此，在近10年甚至20年内，无人机产业将迎来“井喷”时期。四、未来市场规模全球无人机2013年市场规模20亿美元，2014年市场规模达到27亿美元，同比增长35%;2015年市场规模36亿美元，同比增长33%。预计2020年全球无人机市场规模将达到259亿美元，年均复合增长率达到42%。全球无人机市场规模全球民用无人机在2014年迎来大约37.8万架的销量，其中工业级无人机销量约12.6万架，消费级无人机销量约25.2万架;在2015年大约销售民用无人机56.9万架，其中，工业级无人机销量约17.1万架，消费级无人机销量约39.8万架。IDC预测，到2019年全球无人机年销量将达民用到393万架，其中消费级300万台，CAGR达到60%;工业级无人机销量为93万台，CAGR达到45%。全球民用无人机销量目前在工业级无人机细分应用领域，政府采购占比45%，消防25%，能源勘探10%，地球勘测6%，农林渔业13%，商业广播及其他1%。预计未来各应用领域不同程度的放量增长，将改变目前工业级无人细分应用占比。目前工业级无人机各细分应用领域外媒报道称，2015年全球无人机市场规模进一步扩大，竞争越发惨烈。行业数据指出，DJI大疆创新是消费级无人机市场的NO.1。2015年，售价在400美元到1500美元（RMB2660元－9990元）之间消费级无人机来讲，大疆创新占领了世界77%的份额，位居第一。最新的排行榜显示：国内无人机的十大品牌分别为大疆创新公司、零度智控公司、Xaircraft公司、PowerViroment公司、北京航空航天大学研究所、亿航智能技术公司、普洛特无人飞行器科技公司、中科遥感信息科技公司、智能鸟无人机公司及爱生技术集团公司。这些中国无人机，前五家公司更是进全球前十。2014年国内民用无人机产品销售规模15亿元，2015年销售规模23.3亿元，同比增长55.3%。据IDC数据预测，2019年中国民用无人机市场销售规模达到390万台，合计约600亿元。预计到2023年，国内民用无人机市场规模将会达到976.9亿元，年复合增长率59%。国内民用无人机销售规模预计到2023年，我国民用无人机各细分应用领域的市场份额分别为：消费级及航拍无人机市场200亿元，农业植保硬件销售160亿元，农业植保服务485亿元，巡检、森林防火、警用安防等领域共计131.9亿元，合计976.9亿元。五、中国无人机行业发展与预测据国家海关数据统计，2015年中国大陆出口无人机89.1万架，同比增长427.2%；出口金额5.15亿美元（约合32.7亿人民币），同比增长730.6%。出口主要地区依次是香港、北美和欧盟，出口平均价约折合3670元人民币。其中，出口香港的40%又转口到北美和欧盟。2015年中国大陆进口无人机14.5万架，同比增长1350%；进口金额1.1亿美元，同比增长83.3%。进口平均价约折合4817元人民币。目前中国大约有400个无人机制造商，供应全球70%的无人机需求市场。2015年中国大陆无人机市场总规模66.6亿元人民币，同比增长48%，约占全球市场规模的15%。预计2016年仍将保持高速增长，超过96亿人民币，到2018年将超过190亿人民币。2014年国内民用无人机产品销售规模为15亿元RMB，2015年约23.3亿元人民币。未来5年，将保持60%左右的复合增长率，到2018年市场规模将超过80亿元人民币。六、国内民用无人机细分领域市场分析目前，中国无人机市场尚未成熟，对于希望进入此领域的无人机制造商来说，中国市场前景广阔，未来3年，无人机将会应用到更广泛的领域，其中航拍无人机的出货量有望增长七倍以上。IDC预测，2019年中国市场消费级无人机出货量将达到300万台，较2016年的39万台实现大幅增长。保守预测2023年消费级及航拍无人机400万台，每台均价5000元，则国内消费级航拍无人机市场规模则达到200亿元。国内消费级及航拍无人机市场出货量及市场规模中国人口老龄化进程加快，带来一系列劳动力市场效应：劳动力价格持续上涨、劳动参与率持续下降和劳动生产率面临负面冲击，给我国农业带来巨大的冲击。目前中国农业生产效率较低，发展严重滞后于工业等行业，如何大力发展新型农用机械也是工业4.0重要主题之一。农业植保无人机作为产业升级工具，其市场规模及增速主要受以下几方面因素影响：刚性需求、社会因素和工业化程度。人工植保与无人机植保对比(以水稻为例)从技术端分析，国内农业植保无人机在较高的工业化率环境中，具备更高的信息化程度和更成熟的产业链，产品的智能性、易操性和安全性指标更高;从价格端分析，目前日本雅马哈无人机单价80万元，而适合国内分散化耕地特性的主流多旋翼无人机价格均价在14万元左右，用户更易于接受，从而无人机植保作业将更易于推广。经过10年(2013-2023)的发展后，中国农业植保无人机作业渗透率会达到40%以上。中国和日本工业化率对比截至2015年末，全国耕地面积为20.25亿亩，其中含有难以稳定利用的耕地和根据国家政策需要逐步调整退耕的耕地，适宜稳定利用的耕地保有量为18.65亿亩。到2022—2023年，农业植保无人机硬件销售额将达到160亿元。农业无人机硬件销售情况目前，全国各地作物平均作业频率为5次/亩/年，目前粮食作物和经济作物的平均作业价格为13.8元/亩，产品性能升级、作业效率提升和行业竞争，作业价格会逐步下降。预计到2023年，我国植保服务市场达到485亿元。农业植保服务市场规模目前我国已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网，110kV以上输电线路已达到近51.4万公里。我国每年电力行业整体投资约为1000亿元，其中硬件设施为73%，输电设备在国家电网建设上比重越来越大，随着智能电网进程的推进，对硬件设备的损点巡检等作业要求更高。随着电网的日益扩大，巡线的工作量也日益加大，平均20人巡线100公里/天。因此传统的巡线方式已经难以满足现代电力系统的广泛需求。按照巡检总长51.4万公里、1次/周巡线频率、巡检均速30Km/h计算，每年的飞行时数应为85.6万小时，单机年平均飞行小时数按照200小时计算，则该领域无人机潜在需求架数约为4280架;按照均价50万/架单价计算，则电力巡线无人机市场规模为21.4亿元。电力巡线无人机需求分析2011年，我国油气管道总长为9.1万公里。其中天然气管道约4.9万公里，原油管道2.3万公里，成品油1.9万公里。2015年国内油气管道总长度达到14万公里左右。如果以无人机替代人力巡检，按照电力巡检的计算方法，15万公里的油气管道潜在无人机需求量约为1170架，市场规模5.8亿元左右。输油管道巡检领域无人机需求分析第八次全国森林资源清查显示，全国森林面积2.08亿公顷;?十三五规划末全国森林面积计划达2.23亿公顷，森林覆盖率提升23.04%。如果按每1万平方公里配备6架无人机计算，覆盖全国森林面积的潜在无人机需求量为1338架;按照50万/架的单价计算，森林防火领域无人机市场规模为6.69亿元。森林防火领域无人机需求分析近两年无人机的兴起，引来了大量投资者的目光，特别是美国监管机构开始允许无人机进行有限商业运营，让全球资本加速了在民用无人机领域的投资。2014Q3-2016Q2，全球无人机市场投融资规模达到58689亿美元，其中2015年投融资规模占统计区间70%。其中，国内无人机公司投融资次数35次，国外17次，投融资轮次主要集中在天使轮和A轮。全球无人机投融资规模由于无人机的经济性、安全性、易操作性，在很多民用领域对无人机都有着旺盛的需求，小型无人机可广泛应用于防灾减灾、搜索营救、核辐射探测、交通监管、资源勘探、国土资源监测、边防巡逻、森林防火、气象探测、农作物估产、管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点，在洪水、旱情、地震、森林大火等自然灾害实时监测和评估方面特别具备优势。目前装备部队的无人驾驶飞机，由于成本较高，操作复杂，培训维护难，因而主要为军事需求服务，缺乏针对民用需求订制，民用领域尚未真正推广应用。已有企业忙于军品，民用领域基本空白，但民间应用正在逐步渗透。从民用来看，航空遥感、灾情监报、矿藏勘探、数字中国建设等都需要大批量地使用无人机。未来10年内民用无人机市场的销售额可达10亿美元。七、专业建设基础条件我院具备无人机操控技术专业的办学条件。我院现有机电一体化技术、电气自动化设备安装与维修、机械制造与维修、应用电子技术等高级工专业，这些为我系无人机操控技术专业的申办提供了良好的基础。1.初步建立了一支结构合理、素质优良的专业教学团队我院有机电一体化技术、电气自动化设备安装与维修专业教学团队，他们有扎实的专业基础、有多年的教学经历并积累了较为丰富的教学经验，完全可以胜任工业机器人技术专业的教学工作。机电一体化技术、电气自动化技术、电子技术等专业现有33位专任教师、5位从企业引进的企业能工巧匠作兼职教师，专任教师中硕士7人，副高职称以上13人，“双师型”教师28人，市级专业带头人1人。2.实验实训条件良好目前我院配备六轴工业机器人、机电一体化、电气装置、电子单片机、电力拖动、工业控制、液压气动、过程控制、数控滚齿机、数控磨齿机、立式加工中心、3D打印机等实训设备400多台套，计算机300多台。2016年新建六轴工业机器人实训室，能同时容纳40人进行工业机器人实训，满足教学需要。具有六轴工业机器人设备的数字制造工厂个，可容纳20人进行生产性实训，满足“学徒制”教学的要求。3.积极探索工学结合人才培养模式，并收到了良好效果我院重点建设专业机电一体化技术的大部分课程都可以移植到无人机操控技术专业，这也为该专业的创建也提供了坚实的基础和可借鉴的经验。积极推行工学结合人才培养模式和实施“工作