无人机在智慧边防中的创新应用及市场前景展望

热门资讯 2025年08月15日 14:37 1 admin

引言

随着低空经济的深化发展，无人机正深度赋能智慧边防建设，成为新时代边境治理的智能化利器。作为低空经济的重要组成部分，低空数字经济正成为推动经济社会发展的新引擎，而智慧边防建设正是这一新兴经济形态的重要应用领域。

低空经济按应用场景可划分为低空交通（载人）、低空物流（载物）以及低空数字经济三大领域。其中，低空数字经济作为基础设施和关键技术支撑，不仅是低空经济发展的必由之路，更是人工智能技术的重要应用战场。在这一背景下，智慧边防建设依托低空数字经济的技术架构，通过“无人机+AI+云平台”的创新模式，正在重塑传统边境管理模式。

无人机作为低空数字经济的关键载体，其应用显著提升了智慧边防的效能。通过部署无人机无人值守系统与智能机库网络，边防部队实现了对边境线全天候、全地形的立体化巡查，大幅提升了边境管控效率。这一创新实践不仅验证了低空数字经济的技术可行性，更展现了其在国家安全领域的重要价值。随着技术的持续突破，智慧边防建设将成为低空数字经济最具代表性的应用场景之一，为构建现代化边境治理体系提供强有力的技术支撑。

本文分析了智慧边防建设的迫切性与技术破局思路，探讨了无人机应用场景的深度拓展与技术融合现状，剖析了无人机市场格局演进与企业战略突围方向，阐述了无人机技术攻坚与需求进化路径，并展望了无人机促进智能边疆时代的战略升维态势。

一、智慧边防建设的迫切性与技术破局

我国陆地边境线超过2.2万公里，大陆海岸线长1.8万公里，岛屿海岸线长1.4万公里，其中高山、荒漠、无人区占比超过60%。如此辽阔复杂的边境环境，传统人力巡逻方式面临巨大挑战：巡逻效率低下、警力资源消耗巨大、人员安全风险高。与此同时，跨境犯罪正朝着智能化、隐蔽化方向加速演进。据最高人民法院数据，2021年全国法院审理的妨害国（边）境管理刑事案件数量较2012年激增超10倍，生效判决人数增长23倍，珠江流域非设关地冻品走私案件自2019年以来持续高发，2020年第一季度查获案件数同比暴涨8.78倍，案值增长2.87倍。

在此背景下，智慧边防建设具有三重战略意义：从国家层面看，这是落实二十大报告“科技边防、智慧边防”顶层设计的关键路径；从地理维度看，技术手段可突破高山、荒漠、丛林等复杂地形对传统安防的物理限制，例如西藏墨脱地区大部分的边境线传统车巡无法抵达；从安全形势看，面对组织化、科技化的跨境犯罪网络，必须构建技术赋能的情报研判与精准打击体系。当前跨境犯罪呈现“海陆联动、境内外勾结”特征，2023年破获的“7·15”特大走私案中，犯罪集团采用卫星电话联络、GPS定位抛货、快艇改装四台发动机等手段逃避打击。

无人机技术正成为智慧边防建设的核心力量，不同类型无人机在边境管控中各具优势。垂直起降固定翼无人机凭借长航时、大范围巡查能力，在南方边境实战中创下单机186小时连续巡查记录，累计识别可疑目标127处，查证非法通道23条，引导抓捕偷渡人员46名。而多旋翼无人机则以其灵活机动、精准悬停的特性，在复杂地形巡查、重点区域监控等方面表现突出，特别适用于山地、丛林等地形的低空精细侦查，可实现对可疑目标的长时间跟踪取证。效能分析显示，单架垂直起降无人机巡逻范围相当于50人地面队伍，多旋翼无人机则可替代10-15人的定点巡逻小组。在成本效益方面，某边防支队实践表明，无人机巡逻较有人直升机成本降低72%，每飞行小时燃料成本仅为越野车的1/3。更重要的是，通过垂直起降无人机与多旋翼无人机的协同配合，可构建起“高空广域巡查+低空精准监控”的立体防控体系，实现从“预警-追踪-取证-拦截”的全链条边境管控，大幅提升边防工作的效率和安全性。

二、无人机应用场景的深度拓展与技术融合

1.构建立体化防控体系

在智慧边防建设中，无人机技术的创新应用正推动立体化防控体系向智能化、自动化方向发展，主要体现在以下三个方面：

（1）高精度数字孪生底座构建

无人机通过倾斜摄影技术，突破传统航空摄影仅能获取垂直角度数据的局限，采用五视角同步采集，实现边境地区厘米级三维实景建模。这一技术不仅能完整还原地形地貌特征，还能结合AI分析，自动识别非法越境通道、可疑人员活动轨迹等关键信息，为边防决策提供精准的数据支撑。

（2）智能巡逻网络的无人化升级

依托“无人机自动机库+组网中继”系统，可以实现无人机自主完成起降、充电、数据传输等全流程作业，确保边境线24小时不间断监控，大幅提升巡逻效率。同时，分布式组网技术可实现多机协同，形成覆盖全域的智能巡查网络，有效应对复杂地理环境下的监控盲区问题。2022年11月，成都工业无人机产业链的链主企业纵横股份推出全球首款垂起固定翼无人机自动机库，开启了边境巡逻无人化、自动化、智能化新纪元（如图1所示）。

（3）应急通信的动态增强能力

在复杂地形环境下，传统通信手段易受干扰。无人机搭载MESH自组网技术，可快速构建空中通信中继节点，延伸边防官兵作战半径至50公里以上，确保语音、视频、图像等关键数据的实时回传。这一能力在应急处突、联合执法等场景中尤为重要，显著提升边境管控的响应速度和协同作战能力。

通过三维建模、智能巡逻、通信保障的深度融合，无人机技术正推动智慧边防从单一巡查向“全域感知-智能分析-精准处置”的立体化防控体系演进，为国家安全提供更加智能、高效的守护屏障。

2.反走私作战模式升级

面对走私犯罪“化整为零”的隐蔽化趋势，无人机技术正推动反走私作战模式实现两大突破性变革。

（1）全链条犯罪追踪体系

依托智能无人机系统构建起“空中侦察-目标锁定-证据固定”的完整证据链。通过搭载高清变焦镜头和红外热成像仪，无人机可对走私车辆、船只进行72小时不间断隐蔽跟踪，利用AI图像识别技术自动提取车牌号、船体特征等关键信息。在近期国家破获的跨境走私案件中，无人机成功追踪到从运输、中转至仓储的全链条窝点，实现从传统单点打击向全网络摧毁的作战模式转变。

（2）海陆空协同作战系统

针对海上取证难、拦截成本高等痛点，构建“雷达预警-无人机侦察-执法船拦截”的三维打击体系。当岸基雷达发现可疑目标后，无人机可快速抵达目标海域，通过深度学习算法分析船舶轨迹、停靠点位等30余项特征参数，实时回传高清影像证据。这套系统使执法船拦截成功率提升至92%，较传统巡逻模式节省燃油成本80%。

随着5G通信、边缘计算等技术的深度应用，无人机在反走私作战中的角色将从辅助工具升级为核心作战力量，持续推动边境管控模式向智能化方向演进。其中，纵横股份推出的纵横大鹏无人机CW-20E（如图2所示）在反走私作战中表现突出。

3.新型作战保障模式

无人机技术正在推动边防后勤保障体系向智能化、精准化方向转型升级，主要体现在以下三个维度的创新突破。

（1）极端环境适应性突破

针对高海拔边境哨所的特殊需求，无人机系统通过材料科学创新实现环境适应能力跃升。如某多旋翼无人机采用碳纤维复合材料机身，在-25℃极端低温条件下仍能保持结构强度；配备抗低温电池组和除冰系统，确保飞行稳定性。这些技术创新使无人机在传统人力难以企及的恶劣环境中建立可靠的后勤通道。

（2）精准投送技术体系

构建了多模态融合的智能投送系统：通过视觉-激光融合定位实现厘米级投送精度；创新设计的缓降线轮机构可将物资（如鸡蛋）落地冲击力控制在15G以内；地磁导航技术保障在电磁干扰环境下仍能保持精确队形。技术集成使9架无人机协同投送时队形误差不超过1.5米，实现复杂地形条件下的精准保障。

（3）构建立体化保障网络

在墨脱海拔4500米的哨所，传统人力背运需120人耗时3天，冬季物资损耗率高达40%。2023年冬季补给中，32架次无人机投送物资2.3吨，包括新鲜蔬菜和医疗器械。更具战略价值的是热食保障突破：某边防部队演练中，搭载恒温储运箱的无人机系统，使前沿阵地官兵在-20℃环境下吃上65℃的热食。

这些突破性创新形成“物资运输-热食保障-医疗投送”的全方位保障体系，重塑了边境后勤保障的时空维度，使作战保障从“人力密集型”向“技术密集型”转变，大幅提升了边防部队的持续作战能力。

三、无人机市场格局演进与企业战略突围

全球无人机市场正迎来爆发式增长，预计2029年市场规模将达3,724.55亿美元。在智慧边防建设领域，中国已形成“政策+技术”双轮驱动的发展模式。一方面，《智慧边防建设纲要（2023-2027）》明确要求无人机边境覆盖率提升至60%；另一方面，氢燃料电池、5G通信等关键技术的突破，使无人机在复杂边境环境中的适应性和作业能力显著提升。

从市场格局来看，中国已形成完整的无人机产业生态。在固定翼无人机领域，纵横股份等企业凭借长航时优势占据高端市场；多旋翼无人机则在物资投送、定点巡查等场景发挥重要作用。此外，反恐特战领域，航天彩虹聚焦的CH系列察打一体无人机，集成声波驱离等创新功能，有效震慑距离达500米，极大提升了边境防控的威慑力。相比欧美企业，中国厂商在复杂地形适配性和本地化服务方面具有明显优势。

当前企业面临三大战略机遇：首先是装备升级需求，未来五年边防部队预计将产生30亿元的换装需求；其次是数据服务市场，边境三维建模等衍生服务单公里年费可达8000元；最后是国际合作空间，“一带一路”沿线国家边境无人机覆盖率普遍不足20%，为中国企业提供了技术输出的机会。在云南磨憨口岸等试点区域，“无人机+北斗+5G”的协同应用模式已初见成效，为构建“空天地一体”的智能边防体系奠定了基础。

随着DaaS（无人机即服务）等创新模式的推广，智慧边防建设正从单纯的产品采购向整体解决方案转型。这一趋势不仅降低了边防部队的运营成本，也为无人机企业提供了更广阔的发展空间。未来，随着人工智能、边缘计算等技术的深度融合，无人机必将在智慧边防建设中发挥更加关键的作用。

四、技术攻坚与需求进化路径

尽管无人机边防应用取得了显著进展，但无人机在极端环境适应性、空域管理和数据安全等方面仍面临三大深层次挑战。极端环境适应性方面，高原稀薄空气导致旋翼效率下降40%，技术上能采用可变桨距技术部分补偿，但在海拔5500米以上区域仍存在20%动力缺口；空域管理冲突，突出表现为民航航线与巡逻空域重叠，2023年云南边境发生27起民航GPS信号受干扰事件；数据安全风险已上升至战略层面，境外势力电磁干扰导致无人机视频中断等事件时常发生。

在用户业务应用需求方面呈现三个趋势：从单一设备采购转向系统解决方案，某边防支队2023年预算显示，“自动机库+云平台”占比达65%；从基础巡逻功能追求智能决策能力，要求目标识别误报率从15%降至5%；从成本敏感转向全生命周期价值考量，某军区将设备十年维护成本纳入招标权重。

企业战略焦点呈现四维演进：在技术纵深上，机载存储搭载自毁式加密芯片，确保设备落入敌手时自动擦除数据以保障数据安全；生态宽度拓展方面，与北斗、遥感卫星系统深度耦合，构建“空天地一体”感知网；服务厚度构建上，为边防部队定制的“云大脑”平台，提供从威胁预警到行动预案的全流程决策支持；价值链融合方面，从设备销售转向安全运营服务，边境每公里巡逻数据将衍生出预警服务、地理信息、生态监测等多维价值。当这些技术汇聚成网，2.2万公里边境线将形成动态感知的“数字界碑”。

五、智慧边防时代的战略升维

无人机技术正推动边防形态从“人力密集型”向“智能密度型”跃迁，这既是低空数字经济发展的必然结果，也是其价值的重要体现。当无人机在-40℃的阿尔泰山脉持续巡航时，当无人机自动机库网络在滇缅边境实现区域覆盖时，当“蜂群”系统向4500米高原哨所精准投送热食时……这些场景不仅标志着智慧边防进入效能质变期，更展现了低空数字经济的强大生命力。

在低空数字经济框架下，智慧边防建设正在构建“四维防线”：物理层的自动机库节点、网络层的加密通信链路、数据层的智能分析平台、决策层的作战辅助系统。这种全方位、多层次的防控体系不仅提升了边境管控效能，也为低空数字经济发展提供了重要示范。当无人机群掠过界碑的那一刻，我们看到的不仅是技术的胜利，更是低空数字经济赋能国家安全的生动实践。未来，随着技术持续创新和应用不断深化，智慧边防建设必将为低空数字经济发展注入更强劲的动力，开创科技戍边的新时代。

■ 文/伍刚　涨潮波　成都纵横自动化技术股份有限公司

基金项目：石家庄市科学技术局重点研发及中小企业创新计划资金项目（项目编码：241790173A）

文章来源于《中国安防》杂志2025年七月刊（总第229期）