從零度、大疆、Yuneec等公司產(chǎn)品看消費(fèi)無(wú)人機(jī)進(jìn)化之路

l 2009-2012:飛控系統(tǒng)為核心技術(shù)

　　2009年左右，一些技術(shù)型的航模愛好者自行組裝四軸機(jī)架并安裝無(wú)刷電機(jī)和槳，通過無(wú)線電遙控器的混控程序設(shè)定來(lái)控制四個(gè)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)手動(dòng) 操控四軸飛行器。2010至2012年，市面推出了APM，DJI的Wookong-M、Naza-M，XAricraft的AHRS等多旋翼控制器，實(shí) 現(xiàn)具備姿態(tài)增穩(wěn)的飛行控制方式，通過GPS定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)戶外定位懸停和自主返航。

　　玩家可通過直接掛置小型運(yùn)動(dòng)相機(jī)和模擬圖傳，并通過無(wú)線電遙控器操控飛機(jī)進(jìn)行最初級(jí)的短距離第一人稱視角（FPV）飛行和視頻錄制，因此2009年至2012年是以飛控系統(tǒng)為核心技術(shù)的第一代小型多旋翼航拍無(wú)人機(jī)時(shí)期。

　　l 2012-2014：無(wú)刷云臺(tái)、WiFi圖傳、一體機(jī)設(shè)計(jì)

　　2012年，DJI發(fā)布的全球首款三軸無(wú)刷電機(jī)直驅(qū)云臺(tái)禪思Z15-5N，利用姿態(tài)解析和超高精度無(wú)刷電機(jī)控制革命性的解決舵機(jī)式云臺(tái)響應(yīng)慢，轉(zhuǎn)動(dòng)不 平滑所導(dǎo)致拍攝的視頻抖動(dòng)以及水波紋問題，開啟了多軸無(wú)人機(jī)真正意義上的航拍時(shí)代。2013至2014年，消費(fèi)類多軸無(wú)人機(jī)開始全面普及搭載無(wú)刷云臺(tái)和相 機(jī)的設(shè)計(jì)，代表的云臺(tái)是DJI Zenmuse H3-2D，不少?gòu)S家的無(wú)刷云臺(tái)則直接采用了國(guó)外開源方案。

　　由于無(wú)刷云臺(tái)結(jié)構(gòu)的限制，飛行器掛載的第三方相機(jī)則清一色被GoPro占領(lǐng)。2014年，DJI推出了首款高清廣角相機(jī)并和無(wú)刷云臺(tái)集成的一體機(jī)方案 Phantom2 Vision+ ，同時(shí)采用WiFi數(shù)字圖傳提供遠(yuǎn)距離和清晰的傳輸畫質(zhì)。無(wú)人機(jī)廠商自主研發(fā)高清相機(jī)并集成到云臺(tái)成為了之后的趨勢(shì)，一體化為標(biāo)準(zhǔn)的第二代無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)理念 逐步得到廣泛認(rèn)同。

Phantom 2 Vision+

　　2012年至2014年，以飛控系統(tǒng)為核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，無(wú)刷云臺(tái)、高清廣角相機(jī)和WiFi數(shù)字圖傳這三大核心技術(shù)直接驅(qū)動(dòng)消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)進(jìn)入第二代遠(yuǎn)距離高畫質(zhì)航拍無(wú)人機(jī)。

　　l 2014-2015: 初級(jí)視覺懸停輔助、集成4K相機(jī)、全高清圖傳

　　第二代消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)的定義基本上得到所有老牌和新進(jìn)無(wú)人機(jī)廠商一致的認(rèn)同，飛控系統(tǒng)、無(wú)刷云臺(tái)、高清廣角相機(jī)和WiFi數(shù)字圖傳的設(shè)計(jì)性能和機(jī)體 結(jié)構(gòu)匹配都影響著整機(jī)操控效果和飛行體驗(yàn)。2014年，DJI 發(fā)布了Lightbridge全高清數(shù)字圖傳，實(shí)現(xiàn)3公里的高清圖像（720P）實(shí)時(shí)傳輸功能，相比WiFi，傳輸距離遠(yuǎn)2-3倍，環(huán)境抗干擾能力更強(qiáng)以 及信號(hào)傳輸延時(shí)低的優(yōu)勢(shì)，Lightbridge的發(fā)布可以說是開啟無(wú)人機(jī)高清航拍的時(shí)代。

　　模擬圖傳對(duì)比全高清圖傳效果：

　　2014年P(guān)arrot推出的AR Drone是首款具備超聲波加光流傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)GPS定位懸停功能的一體機(jī)，超聲波加光流的視覺懸停輔助系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)飛行器精準(zhǔn)的定位懸停，大大提高用 戶飛行安全性, 隨后3DR Pixhawk開源飛控也推出光流傳感器選配，但需要用戶自行開發(fā)，因此并沒有在開源飛控中廣泛應(yīng)用。

　　DJI的“悟”Inspire1是全球首款配備4K相機(jī)，集成Lightbridge高清圖傳的一體化設(shè)計(jì)航拍四軸飛行器，同時(shí)配備超聲波加光流的視覺懸停輔助系統(tǒng)。

　　消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)進(jìn)入高清時(shí)代是從2015年DJI的Phantom3 系列開始，配備視覺懸停輔助系統(tǒng)提升用戶飛行的安全性，無(wú)人機(jī)廠商也相繼研發(fā)出4K超高清相機(jī)和視覺懸停輔助系統(tǒng)的一體機(jī)。

Phantom 3 Professional

　　DJI Phantom3、3DR SOLO、零度 XIROExplorer等無(wú)人機(jī)紛紛加入GPS跟隨功能，提升個(gè)人航拍的操控體驗(yàn)。

　　2014至2015年，在第二代航拍無(wú)人機(jī)核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了全高清圖傳、4K相機(jī)和初級(jí)視覺懸停輔助系統(tǒng)三大核心技術(shù)，并增加如GPS跟隨等輔助功能，消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)進(jìn)入到第三代全高清航拍無(wú)人機(jī)時(shí)代。

　　l 2016: 具備環(huán)境感知、視覺跟隨、自主避障和精確視覺懸停輔助系統(tǒng)

　　前三代的消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)在拍攝方式上都是基于用戶手動(dòng)或者借助GPS進(jìn)行半自動(dòng)跟隨飛行，2014年北美無(wú)人機(jī)公司推出“AirDog”無(wú)人機(jī)，主 打功能是自動(dòng)跟隨拍攝，雖然依靠GPS的位置跟隨效果并不理想，但也為我們引申出第四代消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)所需技術(shù)：環(huán)境感知并識(shí)別周圍的障礙物、跟隨時(shí)自 動(dòng)繞飛、依靠非GPS跟隨的方式追蹤目標(biāo)。

　　2016年CES上Yuneec的Typhoon-H依靠“VICON”動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)進(jìn)行了一次飛機(jī)跟蹤時(shí)主動(dòng)避障的飛行“演示”，讓大家感受到第四 代航拍無(wú)人機(jī)的智能魅力。同年3月，DJI推出Phantom4，并以“歡迎來(lái)到機(jī)器視覺的時(shí)代”為標(biāo)語(yǔ)，前視雙攝像頭具備障礙物感知功能，基于圖像識(shí)別 的視覺跟隨能夠?qū)崟r(shí)自主避障，是全球首款第四代智能視覺無(wú)人機(jī)。

DJI Phantom 4

　　視覺懸停輔助的系統(tǒng)組成和處理性能進(jìn)一步提升，由單一超聲波和光流傳感器擴(kuò)展至雙超聲波加雙光流傳感器的系統(tǒng)，懸停精度、響應(yīng)速度和環(huán)境抗干擾能力大大提升，降低無(wú)GPS飛行時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　隨著智能硬件和技術(shù)的快速發(fā)展，以第三代全高清航拍無(wú)人機(jī)核心技術(shù)為基礎(chǔ)，具備環(huán)境感知、視覺跟隨、自主避障和精確視覺懸停輔助系統(tǒng)等核心技術(shù)的消費(fèi)類航拍無(wú)人機(jī)進(jìn)入第四代智能視覺航拍無(wú)人機(jī)時(shí)代。

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