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2023军用无人机行业深度报告
来源:尖兵之翼 | 作者:光大证券 | 发布时间: 2023-11-10 | 13160 次浏览 | 分享到:
人机已成为现代战场中不可或缺的重要装备。相对有人驾驶飞机,无人机的本质优势在于减少人员损失风险,降低使用成本…...

我国军用无人机行业竞争格局较为稳定,原因在于军用无人机行业具有较高的进入壁垒,主要体现在技术壁垒和政策壁垒两方面。1)技术壁垒:军用无人机具有高技术集成、研发投入大、智能化信息化程度高等特点。无论是基础材料制造还是核心零部件的生产和设计,军用无人机系统集中应用了新材料技术、智能控制技术、动力技术、隐身技术等多项高新科研技术,而研发一项新技术需要投入大量资金和时间,难度大壁垒高,普通企业很难进入;2)政策壁垒:军用无人机属于航空军用产品,是国家国防重要的防御武器,质量要求严苛,因此客户对于军用无人机企业品牌的认可和制造要求高,新企业在进入无人机行业时将受到较大限制。

3.3、 行业未来发展趋势:多元多态,智能融合

1)追求低价高效,充分发挥无人机低成本优势。据《2021 年国外军用无人机装备技术发展综述》(朱超磊),近年来国外高度重视空射无人机、蜂群无人机、可消耗无人机等小型化、低成本无人机装备发展,不断提升中小型无人机任务能力,探索诱饵战、蜂群战等新型作战形态,谋求构筑高强度作战环境下的规模化优势。例如,美军 X-61A“小精灵”无人机单价低于 70 万美元,XQ-58A“女武神”无人机单价低于 200 万美元。为实现无人装备的低成本化目标,国外采用多种设计研发手段,一是大力推进数字工程,从论证分析、总体方案、详细设计到生产制造全面采用数字模型,实现降本增效;二是采用有限寿命设计方法,研发应用消耗性、短寿命的零部件以降低无人机成本,例如美国空军 XQ-58A“女武神”发动机等核心部件使用寿命仅约 20-50 次,可大幅降低运行和维护成本;三是大量使用成熟任务载荷,国外生产商通常根据任务需求,大量使用成熟的货架产品和商用软件,大幅降低升级和损耗成本。

2)多极化:向高空长航时大型化、微小型使用灵活化、高超音速隐形化发展。一方面,目前世界各国均在努力发展覆盖面积更大、生存力更强的高空长航时大型无人机,以取代同类有人机,并与太空卫星共同完成空中监视侦察任务;另一方面,由于微小型无人机具有重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好、操作简便、机动灵活等特点,随着全球反恐和特种作战任务的需要,微型化已成为无人机的另一个重要发展趋势。此外,为了应对今后防空武器技术的进步,未来无人作战飞机将会采用雷达、红外、光学、声学、目视等更加先进的隐身技术,结合电子对抗、战场态势感知、任务规划甚至自卫武器(包括高能激光武器)等措施,其突防/生存力将进一步提高,足以穿透先进防空系统,对受到严密保护的敌方重要目标构成威胁。在未来的空战中,高超音速隐身无人机将成为高性能防空武器的典型代表。

3)智能化:人工智能加持,应对电磁攻击。当前无人机主要采用人工控制的方式,操作可能受到电磁攻击等影响,倘若操作人员临时判断失误,也会带来灾难性后果。因此,无人机须具备高度的自动化和智能化水平,自主判断对战场变数的应急策略,向单机智能飞行、多机智能协同、任务自主智能等方向发展,涉及环境感知与规避、协同指挥控制、协同态势生成与评估、自主驾驶与自主完成作战任务等。未来结合大数据应用的无人机智能化是无人机发展的重要趋势。a)智能化观察判断——极其高效的数据分析。无人平台和传感器的大范围铺展,使得军事领域的数据量迅速增长,其数量和复杂性远超出人类处理能力范畴。而人工智能算法具有快速、准确、无疲劳等特征,能够 24 小时不间断地对各类传感器的海量数据进行快速、准确的分析。b)智能化决策——杀伤链闭环的进一步压缩。速度向来是制胜的关键要素,从杀伤链的视角来看,更快地完成杀伤链闭环才能赢得战争优势,而机器算法的快速恰是算法战区别于传统战争模式的关键特点。在算法战下,人类将完成观察、判断等杀伤链的大部分认知负担转嫁给训练有素的智能机器后,便可专注于在战争中更快、更好地做出决策。

4)综合集成化:无人机系统单平台作战向有人-无人协同、无人机蜂群作战的智 能无人机集群发展。面对日益复杂的现代战争方式与环境,仅靠单一的侦察、监视和攻击等系统,无法在现代战争中充分发挥其应有的战斗力。国外重视无人机与有人机、无人机与无人机的协同运用能力,大力发展无人僚机、无人蜂群、空射诱饵、无人加油机等新质装备,构建具有集群化、分布式特征的空中作战体系,实现有人作战装备的能力倍增。美军战略与预算评估中心发布的《美空军未来战斗空中力量的五大优先事项》提出了多种有人-无人协同运用概念,包括 RQ-4、 MQ-9 等大型固定翼无人机携带情监侦、电子战等载荷,协助执行国土防御任务;携带空空导弹和激光武器的无人僚机与战斗机协同,为预警机和大型加油机提供空中护航;无人僚机与战斗机编组进入强对抗环境,执行进攻性和防御性制空作战任务;无人机作为多域指控的网络节点,接入天基网络、E-3G 等战场管理指控节点和地面站,协助执行远距探测任务等。

5)空间化:任务飞行高度突破,发挥空间信息作战价值。未来军用无人机飞行高度将有所突破,临近空间将成为可能,使之与卫星轨道相接近,达到距地表 30-120km 的高度,发挥潜在的军事价值。比起传统的预警、导航任务,临近空间成为太空中转平台将彻底改变传统无人机的军事作用,使之成为空间无人机。美国、俄罗斯以及欧洲一些国家已经制定了太空开发计划,争夺太空的战争席位,部分技术研究已经投入实验,技术进步将促使无人飞行器发挥空间信息作战价值,实现海陆空一体化。