飛行控制系統(Flight Control System)簡稱飛控系統,是飛行器的“大腦”,對飛行器進行姿態控制、導航定位、任務規劃、飛行指令下發、飛行增穩、數據處理等操作。飛控系統幾乎與所有機載系統都存在數據交聯,同時是運行安全關鍵的復雜控制算法,因此也是無人機、eVTOL等低空經濟產業中最關鍵的系統之一。
圖 基(ji)于(yu)電傳(chuan)操(cao)縱的飛(fei)控(kong)(kong)系統(tong)控(kong)(kong)制機制示(shi)意圖 圖源:邊界智控(kong)(kong)
飛控系統核心組件包括飛行計算機、傳感器、執行器、舵機、電源系統、通信系統等,其中飛控計算機為飛控系統的核心組成部分,其實現了飛控系統70%-80%的功能,價值約占飛控系統的20%-30%。
據航空產業網測算,2023 年全球無人機(含 eVTOL)市場規模約320億美元,其中飛控市場規模約 45 億美元(占比 14%);預計到 2030 年全球飛控市場規模將增長至130億美元。
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微小型無人機飛控安全性要求和技術難度較低,主機廠多進行飛控自研
微、小、輕型無人機飛控系統無需適航認證。無人機 (特指微、小、輕型無人機)的飛控系統是無人機完成起飛、空中飛行、執行任務、返場回收等整個飛行過程的核心系統。根據2024年1月1日正式施行的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》,從事微型、輕型、小型民用無人駕駛航空器系統的設計、生產、進口、飛行、維修以及組裝、拼裝活動,無需取得適航許可。
無人機飛控系統硬件部分由機載和地面站兩部分組成。以多旋翼無人機的飛控硬件為例,機載部分主要由主控制器、從控制器、各傳感器和無線數傳(Air 端)組成。傳感器獲取的信息分別通過不同的通信接口發送給控制器,控制器通過串口連接無線數傳模塊,實現與地面的信息交互。地面站部分主要由地面站、無線數傳(地面端)和遙控器組成。
無人機(ji)控(kong)制系統(tong)框圖(tu) 圖(tu)源華北工控(kong)
無人機主機廠多進行飛控自研。目前市場上飛控產品種類繁多,根據安全標準和智能化水平可用于不同應用場景。消費級飛控系統主要來自于高通(Qualcomm)、以及 Skydio、 Parrot、大疆等無人機主機廠自主研發。許多工業級飛控產品起源于PX4或Ardupilot等開源平臺,并針對特定需求和場景進行產品化。工業級飛控產品供應商主要包括3DR、Auterion 等,大疆、Ascending Technology等主機廠進行飛控自研。
eVTOL主機廠大多選擇與第三方飛控系統供應商合作
由于eVTOL的作動機構數量龐大且復雜(增加了許多電機甚至傾轉裝置),單一飛行員無法同時對這么多的作動器進行精準的操縱控制,因此機械式飛控系統無法支持eVTOL運行。與此同時,電傳飛控技術也在不斷的發展,可兼具智能化、輕量化和低成本等特性。
因此電傳飛控技術也是eVTOL出現的重要技術推動力量。eVTOL如果要實現在城市內進行客運的夢想,也就不可避免要滿足非常高的安全性要求,因此必須選擇高安全等級的飛控系統。eVTOL主機廠大多選擇與第三方飛控系統供應商合作,而其中市場占有率最高的是霍尼韋爾,2023年霍尼韋爾宣布在新一代電動飛行器的AAM領域已經獲得超過100億美金的訂單,公開的客戶有Vertical、Lilium、Supernal等。
除此之外,空客的飛控系統供應商泰雷茲也活躍在eVTOL市場,為巴航工業旗下的EVE、日本SkyDrive等主機廠提供飛控系統。賽峰集團今年6月收購了柯林斯航空的飛控部門,并成為Archer的飛控系統供應商。美國航空巨頭德事隆(塞斯納和貝爾直升機的母公司)剛剛收了德國初創公司Amazilia Aerospace,將分別為德事隆旗下的蝙蝠飛機Pipistrel和貝爾直升機的eVTOL機型提供飛控系統。
國內eVTOL飛控系統市場目前還屬于比較空白的市場,并沒有霍尼韋爾這個級別的玩家,但同時也帶來了廣闊的增量空間。
下面為大家介紹14家國內無人機及eVTOL飛行控制系統供應商,不分排名及先后,如有遺漏歡迎大家加群補充:
//www.cuav.net/
廣州雷迅創新是一家無人機軟硬件供應商。成立于2012年,無人機開源社區知名企業。經過多年的發展,CUAV雷迅創新擁有一個集研發、生產和銷售為一體的完整流程體系,建立了自己的研發中心、測試中心和SMT生產線。與Dronedocde、PX4、Ardupilot無人機開源組織建立了友好的合作關系。
主營業務有:雷迅云系統、飛控、圖傳數傳、GPS模塊、電源模塊、無人機執照培訓、無人機系統培訓。
邊界智控(Boundary.AI)成立于2020年,作為我國最早投身于eVTOL飛控與自動駕駛硬件系統研發的公司,致力于開發符合民用航空適航標準的飛行控制系統和自動駕駛系統,已完成新一代符合民用航空高安全等級標準的三余度雙通道飛控計算機的技術攻關和產品定型,成為國內首家進入適航審定階段的高安全等級客運eVTOL型號的飛控系統供應商。
同時,公司已經成為多家頭部eVTOL主機廠的飛控系統供應商,包括廣汽研究院、沃蘭特、億維特等,完成多款機型的首飛,并逐漸進入到正式的產品化和適航階段。2024年7月邊界智控宣布完成近億元A輪融資。
中國航空工業集團西安飛行自動控制研究所(618所)
中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所建于1960年,是我國航空工業導航、制導與控制(GNC)技術研發中心。擁有飛行控制和慣性導航兩個航空科技重點實驗室和飛行器控制一體化技術科技重點實驗室;集產品設計、開發、生產、服務于一體,從零部件研制到系統集成的產品譜系覆蓋了多種飛行器;將自動控制、慣性技術、綜合制導、精密機械、微型計算機、傳感器、液壓、微電機等領域的綜合優勢推廣運用到通用電子、智能控制、信息產業、鉆井測斜等民用領域,轉化為滿足各類用戶需要的產品。
昂際航電2012年由航空業的兩大領先企業GE公司和中航工業集團平股合資組建,注冊資本13億美金。是民用航電系統級和產品級解決方案的領導者,也是C919核心航電平臺的供應商。
目前昂際航電的產品及解決方案主要涉及:航電系統、飛控系統以及相關支持與服務。昂際航電與合肥覽翌航空科技有限公司在LE200 eVTOL項目上展開合作,雙方將攜手開發覽翌航空eVTOL項目全尺寸工程驗證機的多余度飛控系統,昂際航電將基于自身成熟的民機航電研發設計及適航取證經驗,結合覽翌航空eVTOL項目的需求,為其提供驗證機飛控系統,協助推進其項目進程。
北京(jing)創衡控(kong)制技術有(you)限公司定位并專(zhuan)注于工業級(ji)、軍品級(ji)無人系(xi)統(tong)控(kong)制技術研發(fa),在飛(fei)行控(kong)制領域具有(you)20年(nian)以上的技術積累,擁有(you)多(duo)項無人機(ji)及(ji)飛(fei)行控(kong)制相(xiang)關發(fa)明專(zhuan)利,核心技術源(yuan)自(zi)北京(jing)航(hang)空航(hang)天(tian)大學。主(zhu)要業務包括控(kong)制系(xi)統(tong)集成(cheng)、慣性(xing)導航(hang)、差分衛星導航(hang)等,其中無人機(ji)飛(fei)控(kong)系(xi)統(tong)包括常規固定翼、復(fu)合(he)式、傾(qing)轉旋(xuan)翼、多(duo)旋(xuan)翼、直升(sheng)機(ji)、自(zi)轉旋(xuan)翼、飛(fei)艇(ting)等,基本實(shi)現無人機(ji)機(ji)型的全覆蓋。全線產(chan)(chan)品均(jun)具有(you)獨(du)立自(zi)主(zhu)知識產(chan)(chan)權,可滿足用(yong)戶深度(du)定制需求。

獅尾智能致力于先進航電飛控軟件技術的研發,為空中全自動飛行提供解決方案。
在城市工業無人機(UAS)領域,獅尾智能開發了空中數據自動捕獲、分析以及可視化管理平臺,通過智能網聯、航線規劃和自主感知避障等技術實現在城市復雜環境下的超視距自動作業,最大化的發揮無人飛行器在復雜場景下的應用能力,形成一套自動化的城市飛巡解決方案。
在載人飛行器(UAM)領域,獅尾智能融合航電飛控、智能感知等技術,推出了全新的城市4D自動飛行控制系統,針對各類航空飛行器提供面向適航的自動飛行控制系統,推動空中交通工具的革新。

翔儀飛控主營業務聚焦于無人系統的自主導航與自主控制,支持控制全部無人機機型,包括:固定翼無人機、多旋翼無人機、系留多旋翼無人機、變距多旋翼無人機、無人直升機、無人自轉旋翼機、垂直起降復合翼無人機、垂直起降傾轉翼無人機、垂直起降尾座式無人機,以及各類陸射/海射/空投高速飛行器等。翔儀飛控能獨立完成導航和飛控產品的研發和軟硬件生產,也能與合作伙伴優勢互補共同協作開發。
影飛科技是一家聚焦飛控與導航領域的高新技術企業,核心團隊源自北航、北理工等知名高校院所,具有20年+行業技術積累,主要業務:飛控系統、慣性導航和差分衛星導航等。今年7月1日推出了無人機飛控新產品KFC300,產品可適配固定翼、垂起、多旋翼和穿越機等多種機型,滿足戰略合作伙伴深度定制需求。
基于從技術研發向生產創新和深度集成方向的戰略轉型需求,影飛科技已經陸續與凌飛航空、明德新材、眾合航空、天巡航空、普度航空等多個無人機領軍企業建立了戰略合作關系,獲得了良好的用戶反饋和市場成績。
北京微克智飛科技有限公司,成立于2016年3月份,專注于無人機智能控制系統的研發和生產,為商用無人裝備智能化,提供一站式系統解決方案。主要涉獵植保、物流、測繪、巡檢等領域。
圖 V9-AG農業(ye)無(wu)人機(ji)飛控

蘭州飛(fei)行控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)有限責(ze)任公(gong)(gong)司(si)(國(guo)營第二四二廠)始建(jian)于1958年,是國(guo)家(jia)“一五”重點(dian)(dian)建(jian)設項目,我(wo)國(guo)第一座自動駕駛(shi)儀研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)企業(ye),現為中國(guo)航空工業(ye)集團公(gong)(gong)司(si)飛(fei)行控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)專業(ye)重點(dian)(dian)骨干企業(ye)和國(guo)家(jia)重點(dian)(dian)保軍單位。專業(ye)從事航空飛(fei)行器(qi)自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統、控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)增穩系統、伺服作動系統、飛(fei)控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)載計算機(ji)(ji)(ji)、陀螺等(deng)研(yan)(yan)究、設計、制(zhi)(zhi)造(zao)。產品主要適用于直升機(ji)(ji)(ji)、運(yun)輸機(ji)(ji)(ji)、轟炸(zha)機(ji)(ji)(ji)、無人機(ji)(ji)(ji)并拓展到(dao)特(te)種飛(fei)行器(qi)和彈領域。公(gong)(gong)司(si)擁有先進(jin)的科研(yan)(yan)、試驗和制(zhi)(zhi)造(zao)能力(li)。承擔(dan)著(zhu)國(guo)家(jia)多項重點(dian)(dian)工程和重點(dian)(dian)武(wu)器(qi)裝備研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)項目。
一飛智控(天津)科(ke)技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司

一飛智控(天津)科技有限公司 專注于提供工業級無人機產品及系統方案,產品方案覆蓋飛控系統、多機控制、物流運輸、巡檢測繪、無人機系統訂制等領域。Finix系列飛控以航空級的設計制造標準,被廣泛應用于各式主流直升飛機及多旋翼飛機上。其中,MQ-300大型無人直升機飛行平臺的成功首飛,讓一飛成為國內率先掌握有人駕駛直升機無人化改造核心技術的民營企業 目前一飛已經成為諸多國內企事業單位,及行業內知名企業的合作伙伴。在農業植保、低空物流、警用監控、森林防火、地質勘探、空中測繪等無人機商業應用中提供安全可靠的飛行作業保障。
極翼機器人致力于采用RTK、IMU等多傳感器融合、電機控制、APP、大數據后臺等技術改造農業,提高農業生產效率,專業從事無人機控制器、農機自駕儀、無人養殖船自駕儀等產品的研發、生產和銷售。進入精準農業領域六年來,堅持以用戶為中心的理念,先后推出了K3A,K++Pro等植保無人機飛行控制器,KC農用車輛自駕儀,KB無人養殖船自駕儀。
//www.lianxintong.com.cn/
聯芯通科技有限公司于2019年組建,總部位于廣東 ,專注于高精度導航定位系統研發、生產、銷售、服務。致力于導航定位產品在各行各業的應用,其主要產品和服務涵蓋高精度北斗/GNSS接收機、無線數傳設備、組合導航產品、衛星平地系統、自動駕駛系統、智能導航等產品。
廣泛應用于人工智能、導航定位、智慧農業、電力通訊、測量測繪等領域。為用戶提供高精度導航定位系統解決方案以及相關軟件的開發應用等。
圖 K9系列多旋(xuan)翼無人(ren)機飛控(kong)

思翼科技(深圳)有限公司是一家依托無線高清圖傳技術、云臺控制、電機驅動技術、相機影像技術、控制系統和AI算法,致力于賦能與構建智能機器人生態的國家高新技術企業。公司圍繞云臺相機、光電吊艙、無線高清圖傳鏈路系統、飛行控制系統、電機驅動系統、無人機整機等重點領域,打造出諸多智能機器人核心部件及產品,強勁推動全球無人機、無人車、機器人等產業的發展與進步。
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