無人機物流：打造智能物流新形態
本報記者 張人尹
隨著各種購物節層出不窮，所需運送的商品種類越來越多，從時令生鮮到醫藥用品，從服裝百貨到酒水飲料……依靠傳統人工運力已無法滿足日益增長的商品運輸需求，無人機作為新興事物也加入到物流運輸的隊伍中來。同時，疫情讓公眾對無接觸、智能化配送的期待值大大提高。對于無人機，人們已經突破“只能用來拍照”的認知桎梏，其在智能物流中嶄露頭角。
多點開花 持續發力
在江蘇省蘇州市，無人機僅用5分鐘就從陽澄湖中央將剛剛捕獲的大閘蟹運送到岸邊，運輸效率提升了近6倍；在四川省雅江縣，由于無人機的加入，往返24公里山路的松茸運送時間縮短至30分鐘；在廣東省深圳市，一架無人機在消費者下單5分56秒后就為其送去了最新款的手機；在上海市，常態化無人機航線將使無人機在15分鐘內把咖啡送到消費者手中……由于無人機能夠避開擁堵的路面交通，快速抵達目的地，在常規物流覆蓋不到的地方或是高度重視配送效率的地方，無人機身影出現地越來越頻繁。
隨著電商下沉和農產品上行，為了打通物流的“毛細血管”，眾多企業紛紛加碼布局，多種商品被納入無人機配送范圍，一場貨運無人機的“軍備競賽”正在升級。
2022年4月1日，大型貨運無人機鴻雁007搭載300公斤農副產品從新疆生產建設兵團第一師阿拉爾市十團藍泊灣機場抵達第三師圖木舒克市四十八團河東機場，標志著阿拉爾—圖木舒克大型貨運無人機專用航線開通，開始了大型無人機航空物流速遞的常態化商業運行，初步建成了當地的大型無人機物流運營網絡。
2022年6月，深圳市規劃和自然資源局發布的《深圳市物流配送站規劃配建指引》提出，“配建物流配送站宜考慮未來技術發展，合理預留無人配送車、無人機配送、地下管道配送等設施空間”，為無人機貨運發展鋪平了道路。
為了重塑博南古道品牌，推動永平縣經濟社會發展取得新突破，尋找提升黃燜雞、博南茶、核桃等特色產品價值的新途徑，云南省大理白族自治州永平縣抓住云南省和大理州發展無人機產業鏈的機遇，充分發揮永平縣空域環境好等優勢，積極參與大理州高原無人機產業基地建設，聚焦引進無人機企業，著力在永平縣開展無人機物流配送業務。
當前，無人機不僅能夠完成城市短途緊急運送任務，讓醫療冷鏈、應急保障、安防巡檢物資快速抵達現場，還能在特色經濟、同城配送、景區配送、山區配送等特殊場景中出一份力。“直來直去”的無人機不僅縮短了配送時間，還降低了人力成本。
除地方政府外，快遞、電商、外賣平臺等也在積極建設無人機配送網絡。早在2015年，京東就開始探索無人機送貨技術，此后建立了干線、支線、終端三個層次的無人機物流配送和通航物流體系，旨在構建“空地一體化”的智能物流網絡；美團則基于更加高頻的外賣配送業務，希望構建空地協同的本地即時配送網絡，致力于為用戶提供3公里、15分鐘的標準配送服務；順豐不僅啟動了無人機同城急送業務試運營，還在支線物流領域發力。這類企業對于無人機多用途的實踐，促進了無人機在物流領域的發展。
場景多樣 業態廣泛
無人機不僅能在支線、干線運輸領域應用，還能解決末端配送問題，這無疑是以新方式助力物流產業轉型升級。物流企業不約而同地提出了三段式網絡構想，即以干線—支線—末端三級智能物流體系，使大型、中型、小型無人機有機融合應用，直接對接智能倉儲，打造智慧物流閉環。
無人機物流末端配送可分為農村和城市兩個場景。由于京東在城市地區的本地倉和自營模式已經頗為成熟，其對無人機配送的布局是利用其將電商業務擴展到物流落后的農村地區。2016年初，京東首先在江蘇省宿遷市開展了無人機送貨試驗。順豐的思路也類似，其在四川省涼山彝族自治州運用無人機從山上往山下運送松茸。
小批量、高頻次使得無人機成為農村、山區等偏遠地區以及緊急件派送的選擇之一。在農村試飛無人機，起降環境相對簡單，對技術和安全性的要求也相應較低。在此基礎上，對農村場景的政策審核與批復相對開放，更容易申請試點項目。
與農村相比，無人機物流在城市中飛行面臨技術和政策上的許多難題。在城市中飛行，安全是第一要務。2019年，深圳開始劃設試飛區，允許無人機在120米以下的低空飛行。截至目前，深圳無人機適飛空域面積占比達到65%。目前，美團無人機在深圳坪山和龍崗等8個社區、1個商圈為8000多戶居民提供無人機即時配送服務，構建全場景、全天候的城市低空物流網絡。為了保障安全飛行，美團無人機業務成立了安全委員會，其成員包括各業務條線的負責人，對從事前到事后的每個環節進行監測，在體系流程層面上實現風險最小化。除此之外，隱私保護、噪聲污染等也是無人機在末端配送時面臨的問題。
與多旋翼飛機在末端物流應用中的百花齊放相比，固定翼大型無人機的應用才剛剛起步。
利用無人化創新技術，大型無人機系統產品具有適合貨運的大運載和大貨艙，具有載重大、航時長、航程遠等優勢，適合承擔城市間中長距離物流任務。與此同時，大型無人機具備在距離短、設施簡易的跑道上起降的能力，適用于各種中小型機場與簡易跑道，較短的起降距離也使其可以接入現有通航體系，有利于盤活現有通航機場資源，提升整體資源利用率，實現全天候航空運輸。
順豐的FH-98無人機最大起飛重量達5.25噸，最大載重為1.5噸，飛行高度4500米，航程1200公里，2020年首次載貨從寧夏起飛，近一個小時后成功抵達內蒙古目的地機場。中通的鴻雁（HY100）無人機最大起飛重量達5.25噸，最大商載為1.9噸，最遠航程1560公里，2021年12月在新疆載貨試飛成功。京東的大型支線貨運無人機京鴻（JDY-800）翼展超過10米，具有全天候全自主飛行能力，續航里程達1000公里以上，有效載重為1噸~5噸，巡航速度超過200公里/小時，2018年總裝下線，當年11月在陜西蒲城首飛成功。
大型無人機具有較為復雜的系統，包括產品研發、生產制造、運營、保障等部分，現階段無人機應用過程中續航短、壽命短、噪聲大、功能單一等問題突出。誰先解決物流無人機的技術問題，誰就能搶先占據大型物流無人機的高地。
降本增效是發展智能物流的終極目標，而干線—支線—末端三級智能物流體系則是實現這一目標的有效手段。未來，無人機物流所代表的智能物流將進入發展的黃金時期。
政策加持 未來可期
當前，無人機物流發展除了存在電池續航能力亟待提升、抗干擾能力不強、自動化程度有待提高等技術瓶頸，還要解決空域資源、法律法規、城市配套、安全保障、飛行成本等層面的問題。
為了保障和促進無人機物流的發展，民航局發布了諸多利好政策。《“十四五”航空物流發展專項規劃》明確提出，探索構建通用航空物流網絡，充分發揮無人機物流成本、效率優勢，擴大交通不便地區無人機“干—支—通”配送網絡；支持無人機物流探索。推進民用無人駕駛航空試驗基地（試驗區）建設；配合相關部門優化無人機物流空域和飛行活動審批流程及無人機物流運行合格證審批程序；支持無人機物流探索、創新無人駕駛航空領域管理模式。在《“十四五”通用航空發展專項規劃》提到的“五縱兩橫”中，“五縱”包括公益服務、新興消費、短途運輸、無人機應用和傳統業態等五大重點領域。除此之外，《城市場景物流電動多旋翼無人駕駛航空器（輕小型）系統技術要求》《民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務系統數據接口規范》《城市場景輕小型無人駕駛航空器物流航線劃設規范》《民用輕小型無人駕駛航空器物流配送試運行審定指南》等都為物流無人機系統技術在行業標準、空域資源等層面上作出了明確規范。
我國無人機商用之所以占據了優勢市場地位，一方面得益于相關政策加持；另一方面也顯示出無人機配送市場蘊藏的豐富實踐優勢。有專家認為，應加快推動低空改革進程，以重點區域低空改革試點為牽引，增強與國家低空空域改革意見的匹配性，優化審批流程，提高空域管理的精細化程度，營造與民用無人機發展相適應的空域環境。
2022年，民航局為第二批4個民用無人駕駛航空試驗區（深圳市、石家莊市、太原市、重慶市兩江新區）、3個民用無人駕駛試驗基地（成都市、青島市、吳忠市）正式授牌。至此，我國已有17個民用無人駕駛航空試驗區。
“目前無人機平臺的技術已經成熟，但包括裝卸、投送、地面轉接、空域控制、起降管理、站點建設、安全保障等在內的其他配套技術還不成熟。”北京航空航天大學無人系統研究院工程師楊炯表示，“現在還沒有特別好的全自動化地面裝卸站，從場站建設的角度看，進行相應的城市改造較為困難。另外，為了保證安全，須為無人機單獨建設一套時空狀態管理系統，每架無人機要帶信標，地上要采取探測手段，從而讓我們知道每架無人機的位置。”
這些難點意味著雖然當前運載貨物的無人機能飛，但起飛前后、貨物裝載與運送過程中的一系列問題都有待進一步解決。但在加強行業內外協同、形成發展合力后，無人機的發展不僅有與機場、航空公司等相關單位的協同，也有與發改委、交通、海關等部門的對接。無人機物流實現與其他交通方式、產業、區域的聯動就在不遠的未來。