從零度、大疆、Yuneec等公司產(chǎn)品看消費無人機進化之路

l 2009-2012:飛控系統(tǒng)為核心技術

　　2009年左右，一些技術型的航模愛好者自行組裝四軸機架并安裝無刷電機和槳，通過無線電遙控器的混控程序設定來控制四個螺旋槳的轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)手動 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 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動相機和模擬圖傳，并通過無線電遙控器操控飛機進行最初級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)為核心技術的第一代小型多旋翼航拍無人機時期。

　　l 2012-2014：無刷云臺、WiFi圖傳、一體機設計

　　2012年，DJI發(fā)布的全球首款三軸無刷電機直驅(qū)云臺禪思Z15-5N，利用姿態(tài)解析和超高精度無刷電機控制革命性的解決舵機式云臺響應慢，轉(zhuǎn)動不 平滑所導致拍攝的視頻抖動以及水波紋問題，開啟了多軸無人機真正意義上的航拍時代。2013至2014年，消費類多軸無人機開始全面普及搭載無刷云臺和相 機的設計，代表的云臺是DJI Zenmuse H3-2D，不少廠家的無刷云臺則直接采用了國外開源方案。

　　由于無刷云臺結(jié)構的限制，飛行器掛載的第三方相機則清一色被GoPro占領。2014年，DJI推出了首款高清廣角相機并和無刷云臺集成的一體機方案 Phantom2 Vision+ ，同時采用WiFi數(shù)字圖傳提供遠距離和清晰的傳輸畫質(zhì)。無人機廠商自主研發(fā)高清相機并集成到云臺成為了之后的趨勢，一體化為標準的第二代無人機設計理念 逐步得到廣泛認同。

Phantom 2 Vision+

　　2012年至2014年，以飛控系統(tǒng)為核心技術的基礎上，無刷云臺、高清廣角相機和WiFi數(shù)字圖傳這三大核心技術直接驅(qū)動消費類航拍無人機進入第二代遠距離高畫質(zhì)航拍無人機。

　　l 2014-2015: 初級視覺懸停輔助、集成4K相機、全高清圖傳

　　第二代消費類航拍無人機的定義基本上得到所有老牌和新進無人機廠商一致的認同，飛控系統(tǒng)、無刷云臺、高清廣角相機和WiFi數(shù)字圖傳的設計性能和機體 結(jié)構匹配都影響著整機操控效果和飛行體驗。2014年，DJI 發(fā)布了Lightbridge全高清數(shù)字圖傳，實現(xiàn)3公里的高清圖像（720P）實時傳輸功能，相比WiFi，傳輸距離遠2-3倍，環(huán)境抗干擾能力更強以 及信號傳輸延時低的優(yōu)勢，Lightbridge的發(fā)布可以說是開啟無人機高清航拍的時代。

　　模擬圖傳對比全高清圖傳效果：

　　2014年Parrot推出的AR Drone是首款具備超聲波加光流傳感器實現(xiàn)無GPS定位懸停功能的一體機，超聲波加光流的視覺懸停輔助系統(tǒng)可實現(xiàn)室內(nèi)飛行器精準的定位懸停，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用。

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

　　消費類航拍無人機進入高清時代是從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，無人機廠商也相繼研發(fā)出4K超高清相機和視覺懸停輔助系統(tǒng)的一體機。

Phantom 3 Professional

　　DJI Phantom3、3DR SOLO、零度 XIROExplorer等無人機紛紛加入GPS跟隨功能，提升個人航拍的操控體驗。

　　2014至2015年，在第二代航拍無人機核心技術的基礎上，發(fā)展了全高清圖傳、4K相機和初級視覺懸停輔助系統(tǒng)三大核心技術，并增加如GPS跟隨等輔助功能，消費類航拍無人機進入到第三代全高清航拍無人機時代。

　　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)

　　前三代的消費類航拍無人機在拍攝方式上都是基于用戶手動或者借助GPS進行半自動跟隨飛行，2014年北美無人機公司推出“AirDog”無人機，主 打功能是自動跟隨拍攝，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類航拍無人機所需技術：環(huán)境感知并識別周圍的障礙物、跟隨時自 動繞飛、依靠非GPS跟隨的方式追蹤目標。

　　2016年CES上Yuneec的Typhoon-H依靠“VICON”動態(tài)捕捉系統(tǒng)進行了一次飛機跟蹤時主動避障的飛行“演示”，讓大家感受到第四 代航拍無人機的智能魅力。同年3月，DJI推出Phantom4，并以“歡迎來到機器視覺的時代”為標語，前視雙攝像頭具備障礙物感知功能，基于圖像識別 的視覺跟隨能夠?qū)崟r自主避障，是全球首款第四代智能視覺無人機。

DJI Phantom 4

　　視覺懸停輔助的系統(tǒng)組成和處理性能進一步提升，由單一超聲波和光流傳感器擴展至雙超聲波加雙光流傳感器的系統(tǒng)，懸停精度、響應速度和環(huán)境抗干擾能力大大提升，降低無GPS飛行時的安全風險。

　　隨著智能硬件和技術的快速發(fā)展，以第三代全高清航拍無人機核心技術為基礎，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)等核心技術的消費類航拍無人機進入第四代智能視覺航拍無人機時代。

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