谭天宇(燕山大学)
摘 要:无人装备科技创新是解决应用场景技术难题的关键,也是场景规模化落地的核心推动力。本文总结了无人装备科技创新对培育和拓展无人体系应用场景的重要意义,分析了创新联合体对于无人装备科技创新的重要性以及发展现状和面临的问题,并提出相关建议,以期为我国无人装备创新联合体高质量发展提供参考。
关键词:无人装备;应用场景;创新联合体
面向场景应用构建无人装备创新联合体,是推动我国无人装备产业从“技术驱动”向“需求牵引”转型、实现体系化创新的关键路径。无人装备的科技创新具有高度的复杂性与系统性,无法依靠单一企业或机构独立完成,必须依托创新联合体。经过近些年的发展,我国无人装备创新联合体已初显成效。为加快构建面向场景应用的无人装备创新联合体,建议从合作机制建设、市场牵引、平台支撑、数据共享等方面进行完善。
一、无人装备科技创新是培育和拓展无人体系应用场景的必要前提
2025 年11 月,国务院办公厅发布的《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》中要求“加快培育拓展经济社会应用场景”,并明确提出打造“全空间无人体系”。无人装备科技创新既是解决全空间无人体系应用场景技术难题的关键,也是场景规模化落地的核心推动力。
无人装备科技创新是攻克全空间场景技术难题的关键。全空间无人体系面临复杂动态环境,其应用场景落地需解决无人装备自主智能与协同控制、跨域通信与高精度导航以及能源与动力系统效能三大类技术瓶颈。在自主智能与协同控制方面,通过边缘计算芯片、群体智能算法、数字孪生仿真平台等技术迭代,可以实现异构无人装备在通信中断、动态障碍等极端场景下的自主适应与协同决策。在跨域通信与高精度导航方面,5G-A/6G、低轨卫星互联网、量子导航等创新技术,能够确保无人装备在复杂环境下的稳定通信,同时也能实现复杂环境下的精准感知与定位。在能源与动力系统效能方面,氢燃料电池、高能量密度电池、高效推进系统等创新,可以显著延长无人装备作业时间,拓展了深海探测、长距离物流等场景的可行性。
无人装备科技创新是场景规模化落地的核心推动力。无人体系场景从试点走向规模化需要解决成本、效率、商业化等问题,而无人装备技术创新是实现规模化的核心驱动力。一是技术迭代降低应用成本。无人装备的核心部件(如激光雷达、高精度惯导、边缘计算芯片等)通过技术迭代实现了成本下降。成本下降直接刺激需求,为场景规模化落地奠定了市场基础。二是标准化与模块化设计加速商业复制。模块化硬件架构与开源软件生态(如 ROS 2.0、Autoware)的形成,使得无人解决方案能够快速适配不同地域、不同场景的需求,大幅降低定制化开发成本,加速商业复制。三是技术创新催生可持续的商业模式。无人装备技术的突破不仅解决了场景应用的技术问题,还催生了专业的运营服务商,形成了“装备研发 +场景运营”的商业模式。如低空文旅领域出现了提供航线申请、游客预约、安全监控等一站式管理的运营企业,服务多个景区。
二、无人装备科技创新需依托创新联合体
无人装备的科技创新具有高度的复杂性与系统性,其成功很难靠单一主体独立完成,需依托创新联合体这一核心组织形态。近年来,我国无人装备创新联合体已取得初步成效,但创新联合体的创新力仍有待提升。
(一)创新联合体是破解无人装备系统性难题的关键载体
无人装备作为技术高度复杂、跨学科融合、场景深度耦合的战略性新兴产业,涉及感知、决策、控制、能源、材料、通信等多领域,其科技创新已很难依靠单一企业或机构独立完成,需依托“政产学研用金”协同的创新联合体。
一是破解跨领域技术壁垒,实现多场景技术适配。无人装备技术普遍涉及机械、电子、人工智能、通信等多个学科,且不同场景对技术有差异化的严苛要求,单一主体的技术储备很难覆盖全维度攻关。创新联合体能够汇聚多方技术力量,针对性突破复杂技术难题。二是打通产学研转化链条,避免科研与产业脱节。高校和科研院所的基础研究成果常停留在实验室阶段,缺乏工程化、产业化的转化条件;企业虽熟悉市场需求,却在前沿基础研发上存在短板。创新联合体可以搭建“基础研究—工程化—产业化”的闭环,从而有效解决无人装备领域科研与产业脱节的问题,缩短技术从创新到应用的周期。三是整合全链条资源,降低创新成本与风险。无人装备科技创新不仅需要巨额研发投入,还依赖测试平台、核心部件供应等全产业链配套,单一企业独自承担易陷入成本过高、风险过大的困境。创新联合体通过资源共享和风险共担,大幅降低了创新门槛。例如,在无人驾驶航空器领域,联合体内企业可共享风洞实验室、电磁兼容测试设备等,让中小企业无需独自投入巨资建设测试设施就能开展技术验证。
(二)我国无人装备创新联合体已初现
成效 近年来,我国无人装备领域的创新联合体通过“政产学研用金”协同机制,已在技术攻关、场景落地和生态培育等方面初见成效。

(图片由 AI 生成)
一是攻克共性技术瓶颈。长期以来,我国无人装备产业面临“卡脖子”环节与系统集成能力不足的双重挑战。创新联合体通过“链主”企业牵头,联合顶尖高校、科研院所及上下游企业,已有效实现了共性技术的突破和能力的互补集成。例如,创新联合体通过整合多主体技术优势,攻克了无人装备在高寒、高原等极端环境下的适配难题,同时实现了多项核心技术的国产化突破。
二是加速场景落地。一方面,创新联合体为无人装备从技术样机走向智慧物流、应急救援、矿山作业等商用场景搭建了核心桥梁,通过终端用户的实际需求指导技术创新的方向,有效提升了场景落地的效率。另一方面,创新联合体推动规模化示范应用。例如,在多地政府的支持下,由车企、科技公司、高校及城市管理部门组成的联合体,已在限定区域内实现了无人配送车、无人环卫车的常态化、规模化运营,并形成了可复制的商业模式和监管经验。
三是显著降低行业创新成本并驱动产业链协同发展。创新联合体通过资源整合与成果转化,不仅降低了行业创新成本,还带动了上下游产业链协同发展,从而为经济发展注入新动能。一方面,创新联合体通过系统性整合技术、资本、数据、场景等核心资源,显著降低了企业尤其是中小企业在高端传感器、智能算法等关键环节的重复研发投入与试错成本。同时,联合体模式能够有效避免重复建设,降低中小企业创新门槛。另一方面,创新联合体以龙头企业和重大场景需求为牵引,推动核心零部件、软件系统、整机制造、运营服务等全链条深度协同,加速技术标准化与解决方案模块化,从而提升产业链韧性并拓展应用边界。目前,这种高效协同机制已催生出覆盖智慧物流、精准农业、城市治理、特种作业等领域的庞大生态,其带动的无人装备及关联产业规模正快速迈向千亿级市场,成为经济增长的新引擎。
(三)我国无人装备创新联合体创新能力仍待提升
- 创新联合体缺少长期合作机制
尽管创新联合体在形式上建立了“政产学研用金”的合作框架,但缺少完善的长期合作机制,导致短期攻关可行,长时间共同创新不易。
创新联合体可自发形成,也可在政府推动下形成。企业自发通过框架协议建立的创新联合体,通常是中短期联合创新,主要是为了集中优势资源解决整机企业当前遇到的技术瓶颈,几乎不涉及面向未来的前沿性、颠覆性科技应用。实践证明,政府推动更容易形成创新联合体,但创新联合体缺乏长期有效的合作机制。目前,由政府推动形成的无人装备创新联合体,主要是以政府资助研发经费的方式快速启动,但政府经费有限,不足以形成长期机制。
2.创新联合体的平台属性不突出
国家支持创新联合体的重要原因之一,是希望通过“政产学研用金”的深度合作,破解我国无人装备领域科技与市场“两张皮”的痼疾。高校、科研院所形成的基础领域科技成果多数难以跨过“市场关”,这导致创新供给侧的很多新技术昙花一现,同时创新需求侧的“卡脖子”问题仍然存在。其原因在于创新联合体的平台属性不突出。目前,在无人装备创新联合体中,仅有少部分呈现出平台化趋势,但更多的是从研发到产业化的一体化创新,或只是服务少数大企业,缺乏服务于全行业的平台属性。我国无人装备行业尚处于发展阶段,与发达国家相比仍存在一定差距,开展一体化的科技创新存在基础科研短板和创新要素短板;只服务于少数大企业的创新服务不利于推动产业共性技术的研发和应用,不利于实现产业链供应链自主可控。无人装备创新联合体应立足应用创新,强调场景需求导向,发挥连接创新供给侧与需求侧的平台功能。
3.创新联合体市场牵引力不足
我国无人装备创新联合体普遍面临市场牵引力不足的核心瓶颈,这不仅导致创新效能偏低,更在深层次上制约着我国从无人装备“制造大国”向“创新强国”的转型升级。当前,创新联合体更多是对“给定命题”的响应,而非对“未来应用场景”的主动探索。部分联合体仍延续传统装备研制思维,上游关键部件(如高端传感器、特种芯片、航空发动机等)的供应商与下游系统集成商、最终用户之间缺乏基于市场需求的深度协同。创新更多是由技术推动的线性过程,而非市场需求拉动的网络化互动,难以快速响应市场变化。尤其是最终用户很少能早期、深度介入创新联合体的研发过程,其实战经验、操作反馈、维护需求难以系统性地融入设计源头,造成“研制-试用-反馈-改进”闭环不畅。此外,由于安全、隐私、产权等因素,装备在真实场景中产生的海量运行数据难以在创新联合体内安全、合规地共享、分析与利用,削弱了市场对产品持续改进的牵引作用。
三、政策建议
加快构建面向场景应用的无人装备创新联合体,必须解决好长期合作机制、平台化发展和市场牵引三大问题,既需要创新主体的共创共享,也离不开政府的精准支持。一是引导无人装备创新联合体建立“优势互补、价值共创、风险共担、利益共享”的平台合作机制。根据优势互补的原则挑选合作伙伴,根据价值共创的原则界定彼此的贡献及利益分享依据,根据风险共担的原则避免短期行为。鼓励构建应用创新平台,集结高校、科研院所、上游关键部件的供应商与下游系统集成商、最终用户,围绕“卡脖子”技术、改进型技术和前沿技术开展创新,服务于供需的持续对接,确保创新合作的长期性。
二是以市场为牵引推动创新联合体持续创新。建立“深度用研协同”机制,联合体应主动与物流、农业、应急、巡检等领域的头部企业建立示范应用联盟,针对具体业务痛点开展定制化开发与迭代。支持有相关产业基础的地方政府统筹谋划、先行先试,通过设立城市级无人机物流配送试验区、全域低空经济综合应用示范区、边境与海域智能巡防试点等,为无人装备提供真实的“练兵场”,倒逼技术成熟度和可靠性提升。改革政府采购和重大装备采购模式,支持政府相关部门在合规的前提下优先采购创新联合体研制生产的无人机装备。对于满足前瞻性战略需求的场景方案,即使技术尚未完全成熟,也可由政府与联合体签订远期采购承诺,为联合体提供明确的市场预期。
三是由政府投资、龙头企业与科研机构共建、专业机构市场化运营,打造国家级、高保真、高并发的虚拟验证环境。对典型应用场景进行超高精度数字化建模,集成真实地理信息、气象数据、电磁频谱、交通流、人流等动态数据,形成高度逼真的数字孪生体。对所有参与重大场景工程的装备,在数字孪生平台上进行海量的算法训练、系统集成测试和效能评估,大幅降低物理试错成本,缩短迭代周期。制定统一的模型接口、数据格式和仿真协议,鼓励高校、企业贡献专用模型,形成共建共享的模型库与案例库,提升企业整体研发效率。
四是在保障国家安全和商业秘密的前提下,促进非密级的场景数据、脱敏运行数据、故障数据的定向共享,激活数据这一核心生产要素。对联合体内外产生的各类场景测试数据、运行数据进行分类分级和权属登记。利用区块链、隐私计算等技术,开发部署数据可信共享平台。对于主动贡献高质量、高价值场景数据的单位给予专项补贴。
(作者系燕山大学经济学院讲师)