无人机云台结构的专利分析
张晓宁*刘经凤*
摘 要： 云台作为无人机系统的重要组成部分，对其进行全面研究具有非常重要的意义。本文介绍了无人机云台结构的技术发展，通过对无人机云台结构相关专利的检索统计，对该产业专利年度申请量、在各国的申请量、主要申请人等进行了统计分析，对重点企业的专利布局进行了分析梳理。
关键词： 无人机 云台结构 专利分析
一、无人机相关技术概述
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的不载人飞机，最早出现于20世纪20年代。近年来，无人机无论在军事还是民用上都得到了大规模的应用，在军用上可以用来执行危险的军事任务，在民用上可以完成一些高危以及高难度的任务。由于无人机市场潜力巨大，无人机相关技术的研究和市场开发受到许多企业的关注，专利申请量迅速上升，尤其是近些年，呈现出爆发性增长的态势。
图1 无人机系统组成
如图1所示，无人机系统主要包括机体平台、动力系统、飞控导航系统、通信系统、地面台和载荷几个部分，其中，机体平台涉及机身、机架、机臂、起落架/脚架、云台等结构组件及其连接结构，是无人机的承载平台，云台装载航拍相机或测绘仪器，具有减震和增稳的作用，是无人机航拍应用中的关键技术；在无人机各子系统中，机体平台及其结构对无人机整体运行有关键影响，飞控导航、动力系统和通信系统涉及到无人机的飞行操控、续航能力及航拍图像质量与实时传输，关系到无人机的实际应用和消费体验，是现阶段无人机厂商获取市场竞争力的核心要素。
为了最大化发挥载荷的功能，无人机挂载的任务载荷大多需要能够在无人机上进行各个方向上的转动，云台可以理解为驱动载荷转动以实现特殊功能的设备。无人机具有体积小、使用方便等优点，但是小型无人机的机身空间、负载、续航时间有限，而无人机机载相机的成像质量又在很大程度上受到无人机飞行姿态变化的制约；因此要使机载相机视轴稳定，就必须为相机提供一个具有空间稳定性的云台，还要求云台重量轻、体积小、结构简单。随着无人机和各种任务载荷的发展，云台作为无人机系统的重要组成部分，对其进行全面研究具有非常重要的意义。现有专利一方面是对无人机云台控制系统的改进，另一方面是对无人机云台结构设计的改进。本文主要针对无人机云台结构设计方面的改进进行专利分析。
二、无人机云台结构的技术发展
（一）根据载荷云台在立体空间中的自由度划分
无人机云台根据载荷云台在立体空间中的自由度分为单轴云台、两轴云台和三轴云台。云台不但能够使被稳定的视觉设备保持方位不变，还能够按照一定指令使方位发生变化，保证视觉设备对目标的实时跟踪。这个方位是由组成稳定云台的三个正交轴旋转一定角度来实现的，这三轴分别为俯仰轴、横滚轴和方位轴。根据不同的需要和适用范围，可以选择其中一个轴、两个轴或三轴来组成稳定云台。其中单轴云台一般应用在固定翼无人机中，多用为控制载荷的俯仰姿态，控制简单、成本低廉；两轴云台的载荷能够在立体空间中进行两个自由度的旋转，与三轴云台相比，其体积和重量小，能够降低成本，但是精度相对较低；三轴云台一般用于高精度无人机作业，其载荷能够在立体空间中进行三个自由度的旋转，控制量之间相互耦合性高、控制难度大、成本较高。
1.单轴云台
单轴云台一般多应用在固定翼无人机中，其出现早于两轴云台，但是早期针对单轴云台的专利申请中都没有明确提及其用于无人机中，因此虽然单轴云台的出现早于两轴云台，但是明确提出无人机用单轴云台的专利申请却晚于无人机用双轴云台。2010年由沈阳航天新光集团有限公司提交的专利申请（如图2所示公开号为CN102032426A），提供了一种安全有效的一种航摄无人机用单轴云台装置，解决了相机实时航向纠偏和机械减震的问题。
图2 单轴云台——CN102032426A
2.两轴云台
无人机云台结构的早期专利申请（如图3所示公开号为JP2004242128A）是由日本广播协会和日本特殊摄影股份有限公司于2003年2月7日提交的发明专利申请，通过图3可以看出其为两轴云台，通过设置安装臂、旋转装置、支持台、旋转桌从而将照相机安装在无人机上，以减小重量。
图3 两轴云台——JP2004242128A
3.三轴云台
三轴云台的出现晚于单轴云台和双轴云台，北京航空航天大学于2011年5月27日提交的公开号为CN102303707A的专利申请是应用三轴云台的（如图4所示），解决了两轴调节前置云台震动大的技术问题，其中轴1为航向转轴，云台可绕该轴全周旋转；轴2为俯仰转轴，机载设备可绕该轴在180度角内俯仰转动；轴3为横侧转轴，设备可绕该轴在120度角内转动。
图4 三轴云台——CN102303707A
（二）根据技术效果划分
无人机通过搭载多类传感器或摄像设备，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，目前无人机的使用范围已经拓宽到军事、科研、民用三大领域，但是现有云台存在以下几个问题：外形尺寸较大，占用空间大，不利于无人机的小型化；无人机在飞行过程中，机身会产生频率较高的振动，并向摄像组件传递，导致相机所拍摄的画面不清晰；需要相机多角度进行拍摄，但是角度调节还不是很方便；云台与机体之间的连接结构分为不可拆卸式和拆卸式，不可拆卸式的连接结构虽然成本低，但是拆卸不便，应用范围受限，拆卸式连接结构，通常通过螺钉进行连接，安装和拆卸时需要借助专用工具，操作繁琐，所花费的拆装时间较长，难以达到快速拆装云台的目的。因此对无人机云台结构的改进主要集中在以下几个方面：结构紧凑且控制精度高；能够多角度拍摄画面；提高防震效果、增强稳定性；便于拆装。图5为无人机云台结构的技术发展，下面将按照最主要的这四个方面进行分析。
图5 无人机云台结构的技术发展
1.体积小、重量轻
前文提及的无人机云台结构的专利申请（公开号为JP2004242128A）是关于减少体积和重量的，这方面的专利申请于2003年首次申请，至2014年期间增长速度并不快，从2015年开始数量明显增多。公开号为CN107878773A的发明专利申请（如图6所示）是深圳市道通智能航空技术有限公司于2017年提交的，安装臂32和第一固定部34为一体结构，第一转动部42、连接臂44以及第二固定部46为一体结构，第二转动部62、连接部64以及第三固定部66为一体结构；传输线穿过第一通孔，进入第二连接件，可使得传输线被设置于云台中，节省了传输线占用的空间，使得云台的结构紧凑。
但这种不快只能是个人的，对医生来说，我的不快丝毫不能影响他，更不能引起他对现代医学的反思。任何有生命的东西，都是时间的战利品，也都是万物的殉葬者与滋养者。这个世界，就是如此这般，迢遥了数十亿年，并且还没有任何要推倒重来、另起炉灶的迹象。一个人面对的，不仅是庞杂、艰难的活着，还有活着的种种厄难与危险。
定理 1 设(U,A∪D)是一个覆盖决策系统,U={x1,x2,…,xn}, U/D={k=1,2,…,l}。 如果θ=1,则
图6 体积小重量轻实例——CN107878773A
2.角度可调
（5）山羊艾美耳球虫。卵囊为椭圆形或呈卵圆形，平均大小为9.45μm×20.90μm，形状指数为1.409。卵囊囊壁呈光滑、2层，囊壁外层褐黄色，囊壁内层褐色，无极帽，无外残体，有胚孔，孢子囊呈长卵圆形或尖卵圆形，有内残体，有斯氏体，有1个或多个极粒，孢子化时间约62 h。
3.1.2 掌握临床动态，编写案例贴合实际 教师设计教学案例的过程也必然是将其思想融入案例的过程[4]。科学技术的迅猛发展、医学护理模式的转变，新理论、新方法、新技术层出不穷，为了保证专业课教学案例的典型性和适用性，教师必须经常亲历临床，走在临床实践的最前沿，掌握本学科最新发展动态和相关技术[5]，从千变万化、错综复杂的医疗活动中，分门别类地选择和整理出具有代表性的临床案例，这样才能对学生起到举一反三、触类旁通的作用。
江苏省地区的高等教育适龄人口虽然呈现下降的趋势，但是，可以通过提高高等院校的专业竞争水平和研究经费，增强高等院校的办学特色等方式吸引省外的适龄人口，甚至是海外留学生。
图7 角度可调实例——CN108082516A
3.增稳
关于防震增稳的专利申请于2007年首次申请（公开号为CN101093733A），至2010年期间增长速度并不快，从2011年开始数量明显增多，2016年申请的数量最多。如图8所示，CN107740847A是深圳市道通智能航空技术有限公司于2017年提交的发明专利申请，提供了一种减震效果佳的减震装置：在高频振动时，振动幅值很小，通过与第一连接件和第二连接件连接的第一减震元件就可以起到减震的效果；在低频振动时，振动幅值很大，第一减震元件被拉长使得第二减震元件可以与第一连接件和第二连接件接触并阻止第一连接件和第二连接件之间的间距大于预设间距以起到减震的效果，这样第一减震元件和第二减震元件的减震效果叠加，即两者共同起作用，从而增加了减震装置的阻尼和刚性，进而使减震装置能够对高频和低频震动均有减震效果。
图8 增稳实例——CN107740847A
之所以增稳所占的比重最大，是因为无人机在飞行的过程中会产生较大的震动，如果不能保证云台和相机的稳定，会导致拍摄质量不佳，所以一方面需要后期对数据进行大量的处理工作，弥补由于拍摄装置晃动造成的影响，另一方面需要使得云台具有增稳结构以减少晃动，保证稳定飞行。
关于拆装的专利申请虽然所占比例较大，但却是在2014年才开始申请（公开号为CN203727653U），其后每年的数量持续增长。该申请（如图9所示)是广东瑞图万方科技股份有限公司于2014年2月10日提交的实用新型专利申请，涉及无人机用云台快速拆装装置，包括固定在无人机上的安装架，固定在云台上的安装板，安装架上设置有用来安置安装板的容置空间和用来将安装板卡在容置空间内的卡紧装置，以及与容置空间连通的供安装板进出容置空间的安装板进出口；能够实现云台的快速组装和拆卸，结构设计简单，工作性能可靠。
图9 拆装实例——CN203727653U
三、专利申请分析
为了研究无人机中的云台结构相关技术的专利申请状况，笔者在合享智慧INCOPAT数据库中通过分类号结合关键词进行检索，关于无人机中云台的专利文献主要位于国际专利分类（IPC）号G03B17/56、B64D47/08、F16M11/+和F16M13/+中：
G03B17/00 照相机零部件或照相机的机身；及其附件
由图18大疆公司的专利技术分布图可以看出，其在增稳、拆装和角度可调等方面所占的比例比较大，这与前文分析的无人机云台结构需要考虑的几个因素也是吻合的。
G03B17/56·附件
（单位：件）
F16M13/00 定位用设备或产品的其他支架
B64D 用于与飞机配合或装到飞机上的设备；飞行衣；降落伞；动力装置或推进传动装置的配置或安装
B64D47/00 其他类目不包含的设备
B64D47/08·照相机的布置
使用的关键词为无人机、无人飞行器、无人驾驶飞机、无人驾驶飞行器、云台、unmanned、UAV、drone、holder、tilt、pantilt、cradle、platform、tripod、PTZ等。截止2018年5月31日，获得关于无人机中的云台的专利申请共1375项，但是经过人工筛选发现其中有一部分是关于云台的控制系统、还有一部分是关于无人机中的其他部件的，最终经人工筛选后得到552项关于无人机中的云台结构的专利申请。但需要说明的是2017年和2018年的专利申请量由于有些尚未公开而未被统计，导致这两年的数据可能不全面。
下面，对无人机中的云台结构方面的专利年度申请量、在各国的申请量、主要申请人等进行统计分析。
（一）专利年度申请量
图10是无人机云台结构专利的年度申请量。由图中可以看出，无人机云台结构的专利申请最早出现在2003年，在2010年之前数量很少，这个时期无人机云台刚刚开始进入市场，生产研发的企业较少。2010年到2014年之间专利数量有了增加，进入了普及发展阶段，这个期间无人机云台产品得到了广泛应用，从事无人机云台产品生产研发的企业也迅速增加。2015年至今为快速发展阶段，专利申请量快速增加，这个时期，国内外的无人机云台的技术、工艺都得到了提高，产品质量也上了一个台阶，可见无人机中的云台结构方面的专利技术受到了各企业的重视。无人机云台结构的专利申请量在近年呈现了爆发式增长，这与无人机云台结构的研发热度和市场需求密切相关，随着各大企业在相关领域研发投入的增加，无人机云台结构研究可能会迎来突破式的发展，具有良好的发展前景。
F16M11/00 用于机械或其上制品的作为支承的机台或支架
图10 无人机云台结构专利的年度申请量
（二）在各国的申请量分布
图11展示了无人机中的云台结构在各国的申请量。从图11可以看出，该领域在中国的专利申请量最高，申请量为499项，WO和美国分别排在第二位和第三位，申请量分别为27项和10项。由此可见，中国在该领域的研究占有绝对比重，在该领域的专利申请量占到了总申请量的96%，数量优势非常明显，无人机中的云台结构技术在中国得到普遍的重视，对该领域的研究走在世界的前列。另一方面，在中国的申请量如此之高也与主要申请人基本都是中国公司有关，与国内企业相比，目前国外该领域申请人较为分散，尚未形成优势企业。
（单位：件）
图11 无人机中的云台结构在各国的申请量
虽然中国在该领域的研究处于领先地位，大疆、零度智控、道通智能和易瓦特等国内企业掌握该技术的较多专利，但从专利类型上看，实用新型专利居多，发明类专利少，在499项专利申请中，发明专利仅有159项，实用新型专利有340项（如图12所示）。
图12 在中国专利申请的类型分布
（三）主要申请人分布
图13展示了无人机中的云台结构领域的主要申请人。可以看出，排名第一的大疆公司占据了该领域较大的专利申请份额，主要申请人都是来自中国的国内企业，国外申请人非常少，在前文中提及对无人机中的云台的专利申请经人工筛选发现其中有相当一部分是关于云台的控制系统、还有一部分是关于无人机中的其他部件的，结合前面的人工筛选可知国外的企业研发侧重点大多在无人机的整机结构、控制系统及核心部件上，对于云台结构侧重较少。由图13可以看出在无人机中的云台结构领域，除了排名前四的申请人之外，其他的申请人都比较分散，各申请人的申请量较少，而大疆公司显示了强大的研发实力，申请了较多的专利进行技术布局。
图13 无人机中的云台结构领域主要申请人的申请量
（四）主要申请人的申请趋势
图14展示了无人机中的云台结构的主要申请人的申请趋势。大疆公司从2011年开始申请关于无人机云台结构方面的专利，其在2013年至2015年的申请量呈缓慢增长的趋势，但是2016年出现了高峰，其也是上文中全球无人机云台结构专利的年度申请量在2015年后数量快速增加的主要因素。零度智控公司在2015年的申请量最高，其后却缓慢减少。道通智能公司的申请量却在2016年突然增长，并有继续增长的势头。需要说明的是，2016年之后的申请量出现了下滑可能并不全面，因为存在相关申请尚未公开的情况。
图14 无人机中的云台结构的主要申请人的申请趋势图
四、专利技术分析
（一）技术分布
通过对检索所获得的无人机中的云台结构领域的专利申请进行统计与分析研究，确定无人机云台结构方面的专利申请主要涉及以下几个方面：（1） 云台位置；（2）连接方式；（3）传输信号线、天线；（4）角度可调；（5）拆装方便；（6）增稳；（7）体积小、重量轻；（8）测量准确；（9）一次执行多项任务；（10）保护；（11）适应不同尺寸相机。
通过对无人机中的云台结构的专利文献进行梳理和分析，可以得到该领域的技术分布（如图15所示）。从图15中可以看出，在技术分布中占比最大的是关于增稳的，其次是角度可调，再次是关于拆装的，然后是减小体积重量，而其他方面也都占有一定的比重，由此可见云台结构涉及方方面面的因素，导致其技术分布也比较广泛。无人机的电量。
图15 专利技术分布
因此，有关增稳、角度可调、拆装方便以及减小体积重量技术目前处于较为活跃的状态，其相关专利申请量也较多。
（二）主要专利申请人的专利布局
从图16可以看出，大疆公司的专利布局在各方面都处于领先地位，其中关于云台增稳方面的数量更是处于绝对优势。道通智能公司和零度智控公司的专利布局相对均衡。易瓦特公司的专利则主要集中在拆装方面。
1.1 资料来源 选取2015年4月-2017年4月滕州市中医医院收治的妊娠期高血压疾病患者112例，采取完全随机分组，依据患者入院先后顺序编号，以随机数字表从小到大进行排列，取1～56号为观察组，57～112号为对照组。两组孕周、年龄、体质量指数(BMI)、病情程度等基线资料比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。见表1。
门机、吊罐、钢丝绳等吊装设备的投入，既增加施工资源投入，又增加起重运输方面的安全生产危险源，且多一道施工工序，就多一个安全隐患。
图16 主要专利申请人的专利布局
4.拆装
在对口支援中加快缩小区域差距。很多东中部省份都把中小学多媒体教室建设、优质教育资源共享作为援建重要内容，在一定程度上缩小了区域、城乡之间的“数字差距”。
而为了全面获得各方向影像，需要使相机多角度拍摄以及采用倾斜摄影，因此需要考虑方便调节相机角度并且对云台进行旋转限位控制，倾斜摄影可有效弥补传统正射影像的不足，大大提高快速三维建模技术的数据获取效率。
这个建议，后来令曹操惊出一身冷汗！可惜，袁绍猜忌许攸与曹操旧谊，脑袋差点搬家。许攸只好“重新选择”曹操！结果，许攸与曹操合作，乌巢粮道一把火，直接改写了袁绍与曹操的命运。毛泽东在《中国革命战争的战略问题》一文中，盛赞曹操“双方强弱不同，弱者先让一步，后发制人，因而战胜”的军事才能和高超的选择艺术。
在无人机的云台结构中，对于拆装的要求也比较高，这是因为云台需要经常并且快速拆装，安装和拆卸时需要借助专用工具，操作繁琐，所花费的拆装时间较长，因此考虑从操作简单、不借助工具、在反复拆装时对连接部不造成磨损等多个方面进行优化改进。
在涉农资金管理方面，乡镇财政部门并按照“谁主管、谁负责”和“谁使用、谁负责”的原则，基本制定了监管方案，充分调动了各级各涉农部门工作积极性，增强了部门责任感。在资产管理方面，通过2016年度的全国固定资产清查工作，各个单位都基本摸清了家底，建立了专门的固定资产台账，制作、粘贴了具有电子识别功能的条形码标签，并明确责任到个人，确保了资产管理的有序进行。在会计基础工作方面，会计岗位设置合理、规范，印鉴管理合规，出纳岗位设置分离，银行预留印鉴按规分别保管。在财政资金管理方面，财政资金账户设置较好，没有多头开户情况，财政资金管理完善，票据管理规范。
对于大部分无人机来说，小型化是比较重要的要求，如果云台的外形尺寸较大、重量比较重、结构不紧凑，则不利于无人机的小型化，因此需要无人机云台的结构简单、体积小、重量轻，以提高无人机在飞行时的灵活性，同时由于承载质量的降低还可以节省
关于角度可调的专利申请于2004年首次申请（公开号为CN2689287Y），至2014年期间增长速度并不快，从2015年开始数量明显增多。公开号为CN108082516A的发明专利申请（如图7所示）是安徽翼讯飞行安全技术有限公司于2018年提交的，云台上脚架直接安装在云台上，当航拍无人机执行航拍任务时，通过遥控器遥控微型电动推杆动作，推动两个脚架置于水平位置，从而不会阻挡相机的拍摄视野，另外，旋转电机可以带动相机做360旋转，同时充电微型电机可以带动相机固定架组件沿充电微型电机的输出轴做一定幅度的转动，即带动相机做拍摄俯仰角的调整；该航拍无人机云台可以实现旋转拍摄，且能够调整拍摄俯仰角，另外脚架可以避开拍摄视野，另外整个云台的结构紧凑，拍摄稳定性更好。
根据涉及各技术分支的专利申请量统计结果，将无人机中的云台结构领域较为重要的申请人总结如下。
1.大疆公司
2.道通智能公司
深圳市大疆灵眸科技有限公司于2017年提交的申请（公开号为CN207191466U）为该公司涉及增稳方面的近期的专利申请（如图17所示）。其改变了传统的减震方式，虽然用减震球隔振会对高频振动衰减，但是云台绕重心转动产生振动耦合，带来外部干扰；因此采用多个减震球布局为多个减震球的几何中心所在的几何平面相对水平方向倾斜设置，以使得多个减震球的几何中心所构成的几何形状的形心靠近云台的重心或与云台的重心重合。
图17 大疆公司CN207191466U——增稳实例
补救措施：一旦出现塌孔现象，需马上增加护筒长度并用机械压入。在下压过程中如遇硬物阻挡无法下压则应当适当加大或者缩小孔径，使护筒顺利下压，但两种方案都需重新处理护筒外的空隙。
图18 大疆公司的专利技术分布
深圳大疆公司是全球领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案的研发和生产商，其在无人机的云台结构方面的专利申请量处于绝对领先地位，关于无人机的云台结构的专利申请共计97项，研究主要集中在增稳、拆装和角度可调等方面。
我从小就不知不觉地走上了自学之路。我读书渐渐多了，知识也逐步扩充了，好像发现了一个新天地，觉得原来不少不懂的事情都可以从书本中获得。我好像得到了窍门，乐此不疲。
深圳道通智能公司近年来涉足无人机领域，关于无人机的云台结构的专利申请共计43项，研究主要集中在拆装、体积小重量轻、角度可调方面。例如公开号为CN205076056U的申请，采用锁紧组件将云台座组件和机身座组件可拆卸的安装在一起，进而使云台可拆卸的安装在承载件上；公开号为CN207242056U的申请，将至少两驱动组件中的其中一个驱动组件安装在承载拍摄装置的承载壳体内，从而减小云台的尺寸；图19为公开号CN206202711U的申请，通过将两个摄像头分别设置于横滚轴电机组件的两端，并朝向相反方向，使得两个摄像头能相互配合，进而在同一时间内获取360度全景。
图19 道通智能公司CN206202711U——角度可调实例
3.零度智控公司
北京零度智控公司是智能飞行器产品和智能无人机整体解决方案供应商，其关于无人机云台结构的专利申请共计27项，且都在2015-2017这三年间，研究主要集中在使云台体积小、重量轻以及拆装方面。例如图20为公开号CN204901252U的申请，提供可折叠成较小尺寸的云台支撑架，使结构紧凑；公开号为CN104787350A的申请提供了一种相机夹持装置，通过卡合连接的方式方便了相机的安装和拆卸，可应用于频繁拆卸的场合。
研究农业机械化的相关立法问题，通过对农业机械化相关立法概况进行规范分析[2]，依循立法价值、立法体制和立法内容三个维度探讨农业机械化相关立法的完善路径，能够构建起较为完整的农业机械化的立法体系，解决其价值目标褊狭、立法体制之高位阶的立法滞后与低位阶的立法不完善、立法内容过于零散等主要问题，也能进一步优化农业法律体系结构，提升生产力的同时加快推进我国农业现代化进程。农业机械化立法问题需要通过具体的立足于文本的研究，找寻关于农业机械化立法的不足，就我国推进农业机械化进程实现类型化[3]、规范化指引。
图20 零度智控公司CN204901252U——体积小重量轻实例
4.易瓦特公司
湖北易瓦特公司的经营范围包括提供多功能飞行器、智能机器人、无人机系统的研发等，其关于无人机云台结构的专利申请共计23项，虽然其2011年最先提出的方案是关于增稳方面的（公开号为CN202499280U），但其随后的研究主要集中于云台相机和无人机的连接方式以及拆装方面的。例如图21为公开号CN205022908U的申请，通过在连接机构中利用支撑板将云台和无人机柔性连接，克服了云台和无人机之间的连接部位发生磨损的技术缺陷；公开号为CN105818994A的申请，通过第一拆卸组件和第二拆卸组件将云台可拆式的固定于机身上，以实现云台的安装或拆卸，解决了拆卸过程复杂的技术缺陷。
图21 易瓦特公司CN205022908U——连接方式实例
五、未来发展趋势
通过对无人机云台结构进行专利检索与研究，分析无人机云台结构未来的技术发展存在以下几方面的趋势。
首先，按照载荷平台在立体空间中的自由度来划分，未来将以三轴云台为主，因为其载荷能够在立体空间中进行三个自由度的旋转，能够获得较高的精度，虽然具有控制难度大、成本高的缺点，但可以预期的是随着科技的发展控制系统的操控性会越来越好，成本也将逐渐降低，两轴云台可能会逐渐退出市场。由对大疆公司的云台结构专利分析也可以看出，该公司近期的申请也是以三轴云台为主。
其次，由前述分析可知增稳在目前的技术分布中占据第一位，而未来对无人机云台结构的研究仍将主要集中在增稳方面，云台增稳是将全部的光学系统和敏感元件安装在一个用环架系统悬挂起来的台体上，并用陀螺等惯性传感器安装于台体上，而云台的稳定也就保证了其上的光学系统的视轴的稳定，即视轴的稳定是通过对整个台体的稳定来实现的，因此云台增稳是十分重要的因素，即一方面需要在后期的数据处理时不断优化算法，另一方面需要在云台的增稳结构方面不断做出改进。
再次，在未来的专利申请方面，增稳、拆装方便、角度可调、体积小重量轻、连接方式仍将继续占据无人机云台专利技术方向的主流。但是伴随着无人机应用的迅速推广及延伸，必将导致无人机云台结构根据无人机的应用方向改变而进行改进。可以预计，伴随着新材料的出现和应用，以及控制方面技术的提升，在无人机云台结构其他领域的专利申请也将会有所发展。
最后伴随着中国无人机产业的蓬勃兴起，可以预测，中国在无人机云台结构方面的专利申请，将会继续领先并占据主导地位。今后的发明专利申请将会越来越多，极有可能改变目前实用新型专利多、发明专利少的局面。
六、结 语
本文对无人机中的云台结构领域的专利申请状况、主要申请人分布、技术分布、主要申请人的专利布局等进行了分析。从2015年开始，相关专利申请量增长迅猛，随着各大企业在相关领域研发投入的增加，无人机中的云台结构具有良好的发展前景。我国申请人还需继续努力，积极研发创新，推出有竞争力、影响力的技术和品牌。
*作者单位：国家知识产权局专利局光电技术发明审查部。
标签：无人机论文; 云台结构论文; 专利分析论文; 国家知识产权局专利局光电技术发明审查部论文;