关键词:感知与避撞(DAA)系统架构、感知与避撞(DAA)系统发展背景、感知与避撞(DAA)系统市场规模、感知与避撞(DAA)系统行业动态
一、感知与避撞(DAA)系统相关概述
感知与避撞(DAA)是无人机系统中的一个关键概念,是指无人机系统通过传感器、数据链路和地理信息数据等实现对空中交通环境的有效观测、评估和威胁判断,在此基础上,针对可能的碰撞威胁生成有效的规避路径和机动控制,从而实现碰撞规避和保障空域交通安全。
具体功能包括:(1)检测与跟踪:实现空间环境感知的第1步,利用各种机载传感器或各类通信链路对空间环境进行量测,对各类潜在障碍物进行检测和状态估计。常见的感知设备包括各种非合作机载传感器,包括光电、雷达、声波等以及合作式的通信链路,如空中防撞系统、广播式自动相关监视等。主要的感知目标包括飞行空域的各类合作/非合作动态目标以及各类静止障碍物。(2)威胁评估:通过有效的状态估计和空间遭遇建模,对飞行态势进行理解分析,根据空间分离规则和本机状态对碰撞威胁程度进行评估;在复杂的空间环境中,飞行空间的遭遇场景包括多种障碍物(静态/动态)和多种遭遇模型(单机/多机)。威胁评估的主要指标包括碰撞概率、最小分离距离和碰撞预留时间。(3)规避决策与路径规划:结合威胁评估结果,通过人在回路或自主方式生成碰撞规避决策。结合平台属性、飞行规则、障碍威胁属性等生成最优规避路径。(4)规避机动控制:感知与规避的最终输出。根据规避机动决策和路径规划结果,控制器计算控制输出实现规避路径跟随和应急机动。
由于无人机系统由无人飞行器和地面控制站组成,DAA的功能应当分别在无人机和控制站上进行实现,DAA系统设备包括硬件、软件、固件、处理器、显示器和操纵器件,以执行感知和避让系统的预期功能,系统主要包括:(1)无人机监视设备:包括ATAR、ADS-B输入和机载主动监视或7.1版的TCASⅡ;(2)无人机机载DAA处理器:此处理器安装在无人机上,它接收自身的数据、来自机上监视设备的数据,以及数据链路的数据,然后对数据进行处理,并将轨迹和其他DAA信息通过数据链路传输到控制站,机载DAA除接收其他监控数据外,还接收TCASⅡ的数据。传递到机载DAA处理器的附加数据包括自身飞行路径数据和到自动飞控系统的飞行控制引导数据;(3)控制站DAA处理器:此处理器安装在控制站中。按照优先级顺序接收机载DAA系统通过数据链路传输的轨迹信息和DAA状态信息、来自控制站内DAA控制面板的DAA模式控制指令。然后对数据进行处理,将信息转发给DAA显示和音频告警系统。同样,它将DAA模式控制和指令数据转发给数据链路;(4)控制站DAA模式控制面板:这是驾驶员与机载和控制站DAA处理器之间的接口。它从控制站DAA处理器接收DAA状态信息,同时向控制站DAA处理器发送命令和控制信息;(5)控制站DAA交通显示:从控制站DAA处理器接收数据,通过显示器和音频告警向驾驶员提供交通信息。显示器和音频扬声器可以是专用DAA设备的一部分,也可以是其他系统的一部分。整体来看,DAA系统由感知避让设备、无人机、控制站、入侵者、空中交通管制(ATC)、地面监视、导航系统以及通信系统、无人机系统驾驶员、数据链路以及其他保持“感知和避让”充分间隔所需的无人机系统设备组成。
相关报告:智研咨询发布的《2025年中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业市场发展态势及产业需求研判报告》
二、感知与避撞(DAA)系统发展现状
低空经济正展现出前所未有的活力与潜力,作为其重要支柱之一的无人机产业迎来爆发式增长。在各地政策的大力支持以及各企业对应用场景的持续探索下,无人机发展不断提速,2023年我国交付民用无人机超317万架,民用无人机产业规模达到1174.3亿元,同比增长32%,其中工业级无人机为市场主流,规模占比65.3%,消费级无人机规模占比34.7%。截至2024年8月底,我国无人机实名登记共计198.7万架,比 2023 年底增加72万架。随着无人机相关技术的迅速发展,无人机在国民经济和国防领域发挥着越来越重要的作用,无人机融入国家空域系统已经成为航空运输系统必然的发展趋势。无人机融入国家空域系统的核心是让无人机与有人机能在相同的空域中最大程度上遵循相同的空中交通管理系统和规则程序来实现融合运行,因此无人机必须具备与有人机等同的安全水平,确保其加入空域后不会妨碍有人机的运行,降低空域整体安全性。感知与避撞(DAA)技术作为保障无人机等效安全水平最重要的手段,是支撑其融入空域的核心。有资料显示,配备 DAA 技术的无人机在复杂环境中的碰撞风险降低了70%以上。
技术加速突破和法规不断完善推动无人机感知和避撞系统市场发展,先进传感器、通信技术和先进算法正以越来越快的速度集成到无人驾驶飞行器中。数据显示,2023年全球无人机感知和避撞系统市场规模为17亿美元左右,预计到2030年市场规模将增长至103亿美元,2023-2030年实现年复合增长率29%。
国内外企业已在无人机感知和避让(DAA)系统领域实现了一定的突破,如2019年5月,英国艾瑞斯自动化 (Iris Automation) 公司针对商用无人机行业推出了一种名为 “卡西亚” (Casia) 的新型计算机视觉探测与规避解决方案。2023年8月,南京牧星人航空宣布发布无人机机载探测与避让系统及机载模块。
三、感知与避撞(DAA)系统发展存在的挑战
近年来,各个国家、组织和研究机构围绕无人机的关键技术、系统研制和测试进行了大量的研究工作,并推动了相关航空法规、政策的制定和实施。但是当前无人机感知与规避相关的政策法规、技术研究与系统测试仍处于起步阶段,真正实现无人机的可靠、高效任务执行仍存在诸多挑战。首先国家、组织相对滞后的无人机政策法规和制造、测试标准已经成为制约无人机发展的重要因素,未来无人机的广泛应用势必带来空中交通政策法规的变革以及空中交通技术体系的革新。尽快制定和完善无人机相关的航空法规和相关政策,为DAA系统的研究提供导向性参考,能够促进无人机应用和相关产业的健康发展。其次,现有的无人机感知与避撞的技术研究难以保证无人机在复杂场景下应用的安全保障。在无人机的应用场景中,无人机将面临静/动态,合作/非合作等多种碰撞威胁,以及单机/多机/混合等多种任务模式,现有的感知、规划和控制方法往往针对某一具体应用场景中的碰撞规避实现,实现可靠稳定的复杂场景下的感知与避撞功能仍需要大量的基础技术研究,如基于多源感知信息下的稳定、精确的环境感知技术,复杂航空规则和应用场景下的态势评估与路径规划以及高可靠、优化机动控制技术等。此外,仍处于初始阶段的感知与避撞系统测试与功能验证难以保证无人机感知与避撞功能的可靠运行。尽管基于多种感知与规避系统研制与测试见诸报道,但仅仅局限于单一场景、局部区域或部分功能的系统设计与功能测试,无人机感知与规避系统设计与测试将经历由地基为主到地/空结合,由局部空域特定类型无人机到全空域全类型无人机规避标准化设计的发展过程。最终实现无人机自主化、智能化的任务执行与空域飞行安全。
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2025年中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业市场发展态势及产业需求研判报告
《2025年中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业市场发展态势及产业需求研判报告》共十章,包括无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业相关概述、无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业运行环境(PEST)分析、全球无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业运营态势、中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业经营情况分析、中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业竞争格局分析、中国无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业上、下游产业链分析、无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业主要优势企业分析、无人驾驶航空器感知与避撞(DAA)系统行业投资机会、无人驾驶航空器感知与避撞
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