国产芯片香吗？浅谈民用无人机的国产化

 

 

话说土耳其TB2察打一体无人机在纳卡冲突中大出风头之后，加拿大和奥地利先后发难，对土耳其Baykar公司进行了零部件出口管制，TB2无人机最核心的光电探测设备和发动机都在管制名单中。对于北约盟友的出口管制，土耳其Baykar公司似乎并不在意，该公司负责人日前表示TB2无人机的国产化率高达93%，下一步计划将TB2无人机完全国产化。对此，有专家指出：土耳其TB2无人机可以说是典型的全球化产物，除了壳子以外基本上都是外国进口的。Baykar公司吹嘘其拳头产品国产化率93%简直是在自欺欺人，国产化率7%还差不多。

 

 

TB2无人机零部件的外国供应商示意图

 

由此可见，在这个全球化的时代，要实现无人机的完全国产化是很难的。那么，对于我国的民用无人机行业，国产化进程，尤其是芯片的国产化，又是个什么情况呢？

 

2018年7月，由中国科学院沈阳自动化研究所牵头研制的翔鹰-200大型无人直升机完成了全部的研制试飞任务，进入验收阶段，该设备实现了控制系统、动力系统、传动系统等关键部件的国产化，标志着我国大型无人直升机自主研发能力得到了进一步提升。

 

2020年，《日经亚洲评论》（Nikkei Asian Review）联同总部位于东京的调查公司Fomalhaut Techno Solutions对DJI推出的Mavic Air 2进行拆解分析，发现其8成零件属于采购物料。Fomalhaut官方表 示： “控制螺旋桨的芯片是唯一的专有技术部件。”另外，价格超过10美元的昂贵部件仅限于电池、相机和一些其他部件。除了以上，本次拆解显示Mavic Air 2用了很多美国制造的零件，像是控制电池的IC芯片是由Texas Instruments制造、放大无线电信号并消除噪声的IC芯片则由Qorvo制造。这些零部件被认为目前都难以找到替代。

 

  

 

2022年7月4日，纵横股份发布投资者关系活动记录表，公司于2022年6月28日接受35家机构单位调研。纵横股份“调研问答”中表示：公司是行业内少数同时布局无人机研发、核心零部件、整机制造、航飞服务、培训服务的厂商，在自主研发能力、专业的研发体系、丰富完善的产品谱系、持续的产品创新能力、高效且成本可控的生产制造能力、客户资源与品牌影响力等方面形成了综合优势，在行业内具有较强的竞争优势。纵横股份的工业无人机行业技术技术逐渐成熟，上游核心组件基本实现国产化，部分高端芯片传感器尚需国外采购。公司的无人机产品国产化程度较高，未来公司也会积极持续推进原材料国产化替代的相关研发。

 

2022年12月，北京航景创新科技有限公司总经理王伟在接受贝壳财经采访时表示：对于企业来说，一是自身技术攻关克难，做吨级无人机在国产化、自主化、专业化的榜样标杆；二是生产能力的提升，建设完成第二条生产线，预计实现产值3亿。

 

2023年3月，北航杨炯表示：“真不容易啊，万里长征的第一个胜利！全部芯片国产化飞控的第一次定高成功！说明：所有接口，电源，主控和IMU芯片可以配合工作了！从夏天到夏天，快一年了啊。”

 

飞控国产化的坑，当然是有的，且看sw笨笨大神怎么吐槽：“飞控国产化四大坑”：1、cks的99%兼容性，这tm还不如不兼容，能用但不能全用；2、GD32的data area，看起来很美，全当不存在好了；3、ESP32什么都行就是针脚太少，心里脆弱的就别碰了；4、QMI传感器的抗震能力，能飞但喝多了。

 

 

 

 

 

 

 

除了这些，在笔者看来，要使用好国产芯片，还是要“忍受”不少的：1、芯片资料少，应用案例少，一旦出现问题，排查起来比较麻烦。2、一言难尽的datasheet，除了无语还是无语。有时要搞清楚一个问题，还要先去研究与其对应的国外芯片的资料，不停地对照、研究，再去调试和解决问题。心累啊！3、至于大批量生产中，还会出现什么意想不到的问题，只能尽人事，然后听天由命吧！

 

2023年3月，云汉智能推出了“无人机机载纯国产AI板卡”；其系统由机载全景成像系统、传输链路、机载高精度pos系统、地面人工智能处理软件组成。该系统定位于无人机在无人战场使用，能够具备360度下视能力，一次飞行中可以实时获取尽量多的图像数据，同时系统具备实时AI识别与整合的能力，能够对指定目标类型进行实时视频处理与显示，同时，该系统还具备高清照片实时传输与识别能力，能够避免巡检过程中视频像素不够清晰的弊端。最后，该系统在飞行过程中，还可以实时生产自动巡检报告，方便客户使用。该系统适用于铁路、石油、交通、警用等多个场景使用。

 

机载纯国产AI板卡

 

全景融合成像

 

大视角实时视频与兴趣点高清晰度照片混成

 

（1）机载云台提供了三台高品质成像设备，用于复眼合成大角度的区域整体图像。

 

（2）传输链路用于实时传输视频以及兴趣点的高倾斜度照片；

 

（3）机载pos系统用于获取当前图像的位置与姿态信息，并且叠加至照片与视频，或者用于视频帧同步；

 

（4）地面人工智能软件用于识别图像里的需要的目标；

 

（5）自动报表生成。

 

据悉，作为全球最大的电子产品制造国及大众消费市场，2017年，我国集成电路进口额却高达2000多亿美元。现实是，芯片核心技术一直被欧美大国牢牢地攥在手里，中国要想突破不容易，但是必须突破。2018年的政府工作报告要求推动集成电路产业发展。对于国产芯片何时能挑大梁，龙芯中科总裁胡伟武认为，“首先，要有决心，我们必须自己建构自己的产业生态；其次，要有信心，要相信在经过不断的改进，在使用中发现问题，我们自主的CPU是能够把自己的行业生态撑起来的；第三，要有耐心，这不是一朝一夕的事，需要一个过程。”

 

 

必须指出，实现民用无人机的芯片国产化是很有必要的；也必须承认，实现民用无人机的芯片国产化是很困难的。所以，必须要一步一步地来。相比较而言，以国内现在的技术水平，实现无人机动力系统国产化，包括电池、电调、螺旋桨等，是没有问题的；实现飞控系统国产化，主芯片、IMU传感器、磁传感器、气压计、GNSS模块等，也是基本可以的，只是传感器的性能可能会差点，需要在减震处理和算法上多下点功夫了；实现数据链的国产化，包括数传电台、图传等，也是没有问题的，只是可能同等性能相比可能体积和功耗大一些；实现遥控器和接收器链路的国产化，这个也没有问题；至于机体的国产化，那早已是国内厂家的强项了啊。