智慧飛控技術發展與全球智慧無人機專利布局

日期:2023年8月28日

【Vol 199】隨著深度學習模型的崛起,人工智慧的技術等級大幅提升,加上飛行載具性能不斷進步,使智慧飛控技術也有突破性的發展,進而促使全球對智慧無人機的高度關心。然而目前多數智慧無人機為只須部分人為監控之「有條件自主控制(Level 3)」,欲使未來可達成無人機能夠獨立學習並自行做出決策,實現智慧無人機之「完全自主控制(Level 6) 」,智慧無人機相關之技術研究及專利布局便是近年來備受關注的領域之一。

智慧無人機的崛起源自2015年,美國AMAZON率先發布智慧無人機之原型機,主要應用於物流產業之檢測及避障等,隨後全球智慧無人機的專利申請數開始成長,如圖1所示。然而近年來,美國專利權人著重於專精領域布局,因此例如智慧無人機等整合型申請數較少。相對的,近年來中國大舉發展智慧無人機產業,且在2019~2020年期間中國官方所推出之《新一代人工智能發展規劃》及《”十四五”通用航空發展專項規劃》等政策,除了使全球智慧無人機的專利申請數斷層式的遽增,中國專利申請數也占全球的54%以上,成為智慧無人機相關專利的全球龍頭,如圖2所示。

 

圖1

 

 圖2

目前智慧無人機主要應用於能源業、農業、物流運輸產業等。多數技術發展著重於目標影像處理(檢測/辨識/追蹤)、控制處理(飛行控制、姿態控制)、人工智慧(自主判斷、路線規劃)、以及無人機本身及周邊設備(機體結構、攝像鏡頭)等。目前全球主要專利權人中,以中國專利權人而言,例如中國國家電網、廣東國家電網等電網公司為因應龐大電網之自動巡檢需求,主要發展於圖像辨識(G06K)技術類別;而北京航空航天大學、南京航空航天大學等學研單位則致力於人工智慧演算法(G06N)的提升。而美國專利權人,例如AMAZON為配合物流配送需求,研發重點則在於飛控處理(G05D)及無人機應用(B64C)等。除此之外,智慧無人機亦可運用於農業,自動監測農作物生長、保護及噴灑農藥等;以及在搜救/救援方面之應用,透過無人機的高機動性及自動辨識之功能,可快速地掌握災區整體的災害情況。

我國之智慧無人機之專利申請數於2017年開始成長,主要專利權人主要為虎尾科大、長榮大學等學術研究單位,及經緯航太、中強光電等飛航或電子產業公司。如圖3所示,我國之智慧無人機在產業應用中以純粹技術領域發展占比最高,其中又以目標檢測及飛航控制為主要研究領域,同時在物流、農業、民用、綠能等產業亦有相當的專利佈局。近年由交通部推廣之無人機科技產業,將智慧無人機運用於橋樑檢測以協助建築營造的進行,以及偏遠地區物資的運送等。此外,在國防科技方面,智慧無人機在國土監測及防禦系統等應用也持續發展中。

 圖3

綜合上述,智慧無人機技術在全球已有十分卓越的發展,各國專利權人在無人機本身硬體或周邊設備的對於辨識、偵測上的精良,或其搭載之人工智慧之預測及判斷上的性能提升都具有顯著成長,使智慧無人機相關之專利戰爭響起。在這波技術發展與專利布局潮流中,我國亦具有高度競爭力,透過整合國內技術能量,以強化應用服務,並且針對我國在技術領域發展之優勢,在技術領域之專利布局中脫穎而出。

 

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