京东物流“京燕”（JDX-50）多旋翼物流无人机产品及应用

　　案例简介

　　JDX-50系列多旋翼物流无人机，是京东物流最新一款为专业物流配送及行业多任务应用打造的8轴8桨飞行平台。无人机最大起飞重量50kg，载重15kg，飞行半径15km。主要面向农村、偏远山区及道路阻隔地区的末端配送场景使用，并可拓展应用于城市商超配送等即时配送场景。

　　图1 JDX-50“京燕”系列物流无人机

　　JDX-50无人机具备多动力冗余设计，确保飞行安全;具有良好的飞行稳定性和优异的抗风防水性能;具备吊装+抛货和多包裹异地投送功能;整机配备有多余度飞行控制系统，具备厘米级差分定位、激光雷达定高，具有自动航线规划、状态自检测能力、电子围栏等保护功能、自主故障隔离/重构与应急策略等，安全等级水平达到10万飞行小时无灾难性事故发生。

　　JDX-50整机采用模块化、多功能用途的设计理念。全新设计的航电设备，飞控、导航、数据链、电源等设备均采用插接式模块化设计，高度集成，全密封的设备舱布局简洁紧凑，可有效提升无人机在复杂环境中作业的防护性、可靠性，同时极大的简化了量产工艺，充分保障产品质量。

　　使用便捷、拆卸，全新设计了货物装卸机构，支持更灵活的货物装载方式，可根据作业需求选择挂载货箱进行投送，如下图所示。

　　图2货箱构型折叠状态

　　机臂在折叠方面，设计了免工具快拆方案，无需任何工具操作即可实现从收纳状态快速展开至作业状态，如下图所示。

　　图3机臂折叠状态

　　更加便捷的折叠收纳方式，大幅提高外场作业便捷性，利用有限运输空间携带更多的飞机，如下图所示。

　　图4整机折叠收纳

　　关键技术方面，京东物流JDX-50无人机配备三余度自研飞控计算机，关键应用技术包括：计算机双CPU微秒级同步技术、计算机CPU的完备自监控技术、计算机高速内部总线通讯技术以及计算机多接口数据处理的时分复用技术。系统集成验证过程应用的关键技术包括：基于条目化需求的自动化测试技术、基于故障模式的安全性验证技术等。高安全性飞控系统在物流无人机产品中发挥决定性作用，主要体现在两个方面。一方面，国家《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》和CCAR-92部《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》发布后，对产品适航审定和运营资质许可方面，都提出了明确的严格要求。技术产品方面，在顶层法规引领下，已经形成了相关强制技术标准和适航标准，对无人机的安全性、可靠性提出了非常高的要求;另外，开展无人机物流配送运营活动，需要通过一系列严格的测试审查，获得民航局的物流无人机运营许可资质，均提高了企业入局的技术门槛，无人机系统的高安全性已成为基本要求。另一方面，无人机物流配送成本结构中，由于受制于智能化水平，人力成本占比可达80%以上，通过配备高安全性智能化飞控系统，可使整套无人机系统由现有的站点和驿站的快递人员来使用，成熟化后可整套配送系统自主运行，将使人力成本大幅降低，实现常态运营的理想均单成本水平。

　　应用成效

　　JDX-50物流无人机目前经过大量的产品性能及可靠性测试，已处于小批量生产阶段，并投入实际试点运营配送活动，目前主要为京东物流内部配送业务使用。应用范围主要聚焦在三大类无人机物流配送方向。首先是快递物流最后一公里配送，主要解决解决城市、城乡结合部、乡村、山区、跨河湖等道路不畅、地形复杂或海拔落差较大地区的快递配送(包含景区、山岳地区、交通绕行堵塞、封闭园区等)，缩短往返耗时，提升人效;其次是城市即时配送(C2C方向)，通过结合京东集团下的秒送业务开展，依托全国分布的京东物流站点，构建运行网络及航线，实现同城文件急件物品寄送、餐饮外卖配送业务;另外还有商超配送(B2C方向)，依托京东前置仓及合作大型商超，构建无人配送网络，实现商超购物“小时达”，满足近景电商/高端商超提升配送范围和配送时效的即时配送需求。

　　2017-2020年，京东物流无人机团队使用JDX-50一代无人机产品，启动乡村快递配送业务，并正式获批“在陕西省开展无人机物流经营性活动”试点，并获得首个省域范围物流无人机经营许可证。四年时间里，无人机团队依靠京东物流快递营业站点，结合站点乡村订单配送业务。以陕西省为主要试点区域，并逐步拓展到、江苏、青海、海南、福建、广东、广西、四川、甘肃等9省常态化运营。虽然能够显著解决部分乡镇及村庄区域的时效件配送难题，但受制于无人机智能化水平，包括指挥调度系统集群控制水平，在运营成本方面不具备规模化运行优势。

　　2023年，京东物流无人机团队重点投入在解决快递物流配送过程的整体业务降本项目支持，聚焦在快递站点到路区线路受地理阻隔限制的痛点场景。在南京浦口区，开通“江浦营业部-光大水务公司”航线，使用JDX-50二代无人机产品开展运营配送飞行。过程中完善了运营调度指挥流程和飞行流程，对于运行效率以及运营成本有了更明确的数据积累。

　　图5运营航线示意

　　2024年，京东物流无人机团队逐步向其他应用场景拓展。即时配送业务，协同京东秒送团队，开展了上海黄浦江沿岸及跨江配送线路，进行无人机商超送及餐饮外卖配送业务，扩大商超配送范围，提升传统配送时效。人员配置为前端取货员+降落场地勤+二段随机骑士+远端指挥控制员模式。试运营航线为控江旭辉MALL(起飞点)-东方渔人码头(降落点)。

　　图6 即时配送航线

　　为解决山岳型景区物资配送难题，在景区配送业务方向，京东无人机在华山景区探索使用无人机进行景点生活物资配送业务。经过前期实地考察及航线勘测，考虑山顶环境及气象对飞行安全影响，初期计划先开展北峰缆车终点到五云峰服务聚集区的配送业务探索，后期逐步覆盖景区内其他配送区域。通过JDX-50无人机产品，解决传统人工运力不足问题，为景区高山区域商店、酒店所需食品、日用品等生活物资提供安全高效配送服务。传统挑山工单趟负重50公斤，需往返10趟，单趟往返用时2小时;而无人机配送单趟往返仅需约15分钟。

　　图7 华山景区规划航线

　　另外，遵照“平急两用”的应用原则，JDX-50无人机还参与了2021年7月的河南地区暴雨灾害救援工作、2023年8月河北涿州洪灾救援，将京东集团紧急调拨的救灾物资第一时间通过无人机空投到受灾群众手中，提高了现场救援效率。

　　图8 JDX-50参与涿州应急救灾