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无人机智能化专题研究

2024-03-14 来源:小奈知识网
Table_Title计算机应用行业终端智能化系列之一、无人机智能化Table_Summary核心观点:行业深度|计算机应用证券研究报告Table_Grade行业评级前次评级报告日期买入买入2016/05/13Table_Chart相对市场表现计算机沪深300无人机正在成为终端智能化的下一个风口;第三方研究机构普遍预测消费级和商用无人机将在未来5年达到数十亿美元规模。目前一级市场和产业界都对无人机赋予重点关注。从高通这样的芯片商到腾讯这样的互联网企业都进军无人机产业。74%36%-2%-40%智能化的无人机将真正“无人”,拓展更广阔的应用空间;2015-032015-072015-112016-03目前无人机依然需要操作员控制确保正常安全飞行。智能化的无人机将变身“会飞的机器人”。智能化的无人机将摆脱操作员真正“无人”,降低应用的人力成本,完成危险任务或到达人/普通机器人无法到达的地方。智能化技术包括机器视觉硬件/软件技术、人工智能、OS与固件等;机器视觉能够让无人机识别周围的环境从而安全自动飞行躲避障碍,是最关键的智能技术。硬件机器视觉技术包括双目视觉、红外激光视觉;软件技术包括光流算法、图像分割算法等。人工智能技术包括图形识别、人脸识别、语音识别等技术,能够提升无人机的自动化程度,更“智能”完成商业应用。OS与固件等软件技术是连结无人机计算芯片和软件算法的关键,目前有较为成熟的开源软件库提供开源算法代码供开发者。硬件产业趋势是芯片化、集成化;软件产业趋势是开源+二次开发商;Table_Author分析师:刘雪峰S026051403000202160750605gfliuxuefeng@gf.com.cnTable_Report相关研究:计算机应用行业:企业级2016-03-02SaaS方兴未艾,三细分方向或有大机遇高伟达(300465.SZ):领先的2015-05-15综合金融信息化服务商计算机行业医疗信息化跟踪:2014-11-20高通/Intel/Nvidia都推出了基于自己芯片产品的无人机参考设计或样机。高性能计算芯片智能化的关键技术,随着芯片厂家涌入,硬件发展趋海虹与保险公司签署合作协议,医保控费逐渐落地势是芯片化、集成化,将可能重复PC产业和智能手机产业的发展路线:上游芯片厂商占据产业关键地位并获取大量利润。中国企业联芯科技在智能无人机芯片领域也有一定投入,值得关注。Table_Contacter联系人:张璋021-60759787在无人机软件和人工智能软件/算法领域,已有一些开源软件社区存在,zhangzhang@gf.com.cn提供大量开源软件算法库。未来智能无人机软件产业将大概率重复开源社区+二次产品化开发商的商业模式,具备技术优势、能够提供差异化商业软件的厂商将脱颖而出占据产业链的上游。投资者可关注计算机和下游整机制造行业相关上市公司。风险提示智能无人机硬件进步速度可能不及预期;人工智能软件技术可能会遇到瓶颈;智能无人机产业会面临法律和监管的限制。重点公司盈利预测:Table_Excel1公司简称评级股价EPS16E17E15A中科创达买入0数据来源:公司财务报表,广发证券发展研究中心1PE16E16515A197PB17E74识别风险,发现价值行业深度|计算机应用目录索引第二章、智能无人机的关键技术投资要点:第一章、智能无人机简介1无人机简介及市场概况1智能无人机:无人机的革命性进化1智能无人机潜在应用1智能无人机产业:下一个焦点智能无人机关键硬件技术:机器视觉硬件技术智能无人机关键软件技术)机器视觉软件技术)人工智能技术)OS/飞控/导航等其他必要软件技术第三章、智能无人机产业的价值链分析无人机现有产业竞争格局硬件发展趋势:芯片化集成化无人机关键芯片产业分析和展望智能软件产业发展趋势:开源软件与产品化二次开发商第四章、A股上市公司与智能无人机产业识别风险,发现价值行业深度|计算机应用图表索引图1:无人机简单结构拆解图2:中国无人机市场规模(亿元)和增长率图3:FAA批准的首批无人机商业应用所在领域图4:FAA批准的首批商业应用无人机生产厂家及市场份额图5:BostonDynamics复杂的机器人图6:使用室内无人机完成端酒图7:双目机器视觉的原理图8:红外激光视觉的原理图9:高通双目视觉对室内的建模结果图10:Intel红外激光视觉的建模结果图11:大疆精灵4主电路板拆解图图12:光流法对人挥手的建模图13:腾讯发布的“空影”无人机图14:边缘检测算法的效果图15:图像识别算法效果图16:深度学习算法原理图17:HoverCamera无人机图18:HoverCamera使用人脸识别跟拍图19:DroneCode项目的成员列表图20:大疆精灵2、3、4拆解图图21:高通SnapdragonFlight参考板图22:IntelEdisonforArduino飞控板图23:NvidiaJetsonTX1模组方案图24:联芯LC1860设计方案表1:无人机按照不同维度分类表2:不同第三方研究对无人机市场的预测表3:FAA首批批准的商业应用无人机的性能统计表4:现有无人机和智能无人机组件的差别表5:比较智能无人机和人形机器人表6:普通无人机的局限和智能化无人机解决的痛点表7:国内外知名公司进军无人机产业的情况表8:不同机器视觉硬件技术的比较表9:开源无人机硬件项目和特点表10:2014年几家典型的中国无人机厂商和收入规模表11:四家芯片厂商提供的智能无人机关键芯片模组比较表12:一些开源智能软件项目简介表13:一些开源软件领域和专注于产品化开发商的估值表14:A股公司现有在民用无人机相关领域的投资和业务识别风险,发现价值行业深度|计算机应用投资要点:一、目前一级市场、产业界都对无人机大手笔投资,第三方研究机构普遍认为未来消费级和商业无人机前景广阔。产业界特别关注智能无人机的研发与投资。现在商用无人机受到操作人员限制较大,应用范围较窄,操作员依然是人力成本。未来智能化后的智能无人机会进一步拓宽应用并真正“无人”。二、无人机智能化的关键是在赋予无人机“视觉”、高性能计算芯片、操作系统及固件,支撑以人工智能算法为灵魂的智能应用。目前常用的硬件机器视觉技术有:双目视觉、红外激光视觉技术、超声波辅助探测等技术。各类技术特有优缺点,实践中常常组合使用。光流算法是一种纯软件机器视觉技术。图像分割算法等软件算法是支撑机器视觉的关键;基于深度神经网络学习的人工智能技术能够提高图像识别、人脸识别、语音识别算法的整体性能,在搭载上无人机后能够进一步提高其智能化的程度,独立完成更复杂任务。三、智能无人机硬件的发展趋势是芯片化和集成化,未来将沿着PC/智能手机类似的路径发展,芯片厂商将占据产业链的优势地位获取大量利润。目前高通、Intel、Nvidia均推出智能无人机方案,短期内高通方案有一定优势,推广速度也最快。国内芯片厂商联芯科技也有跟进,值得关注。四、人工智能软件算法已经存在多个开源社区,支持者包括Google/Facebook/Intel等一线企业。GitHub等社区包含大量冷门算法和应用。未来智能无人机软件产业的发展模式将是开源项目加产品化二次开发商模式,参与公司关键竞争力是商业化的差异、独特的服务、资金与技术积累带来的先发优势、对无人机软硬件结合开发的积累。五、在无人机智能化产业的浪潮过程中,无人机整机制造商可以获得较好的市场机会。我们重点推荐中科创达,同时关注大唐电信、宗申动力、隆鑫通用、赛为智能、雷柏科技、高德红外等公司(仍由广发相关行业分析师覆盖)。风险提示:智能无人机目前还在起步阶段,硬件和软件技术发展进度存在很大不确定性;无人机行业受政策和法律影响较大。识别风险,发现价值第一章、智能无人机简介行业深度|计算机应用1无人机简介及市场概况无人机是一个较为笼统的大概念,所有不载人的飞行器都可以归为“无人机”。“无人机”按照不同的维度可以划分出不同的类别,见表1:我们在本篇中重点讨论民用专业级无人机和民用消费级无人机;不同的飞行方式/动力系统/载荷与重量,各有其优缺点和适应范围。本篇讨论的智能无人机涉及多种应用场景,将根据不同需求选择合适的类别;民用无人机市场相对军用无人机市场对价格更敏感,本篇讨论的民用无人机产业中价格是重要的竞争力之一;表1:无人机按照不同维度分类分类维度应用领域飞行方式起飞重量载荷类型价格动力系统不同类别军用无人机,民用专业级、民用消费级固定翼、直升机、多轴无人机、飞艇、伞翼型超轻型(小于500克)、轻型无人机(10KG以下)、中型无人机(10~100KG)、重型无人机(100KG~数吨)数据收集型(包括航拍等拍摄)、物体运送类玩具级别(小于¥1000)、消费级(¥1000~¥10000)、专业级(大于¥10000)、军工级(大于¥1000000)电池+电动、燃料+内燃机、燃料+喷气发动机数据来源:广发证券发展研究中心图1展示的是一个四轴无人机的结构图,无人机大体由以下组件构成:(1)通信系统,包括长距低速率无线电以及高速率无线电;(2)传感器:速率陀螺仪/三轴陀螺仪/气压仪/GPS/电罗盘/摄像头/声纳;(3)动力系统/储能装置:电动机与螺旋桨,电池;油箱,内燃机等;(4)任务载荷:光电类数据收集,投放类以及获取类的物理载荷;(5)机体;(6)中央控制电路:包括无人机飞控的软硬件。图1:无人机简单结构拆解GPS天线速率陀螺仪三轴陀螺仪1KM低速无线电IEEE802电机与螺旋桨前视摄像头热传感器声纳测距气压仪电子指南针高速率无线电IEEE802下视摄像头数据来源:USCongressionalResearchService、广发证券发展研究中心识别风险,发现价值

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