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超全面的无人机入门常识

超全面的无人机入门知识-现在提到的无人机,通常是说无人飞行载具(Unmanned Aerial Vehicle, 简称UAV),或称无人飞机、无人飞机系统(Unmanned Aircraft Syst

  无人机的界说

  现在说到的无人机,通常是说无人飞翔载具(Unmanned Aerial Vehicle, 简称UAV),或称无人飞机、无人飞机体系(Unmanned Aircraft System,简称UAS),不需驾驭员在机内驾驭的飞机,经过地上遥控或主动驾驭技能,进行科学观测、战场侦办等使命的飞翔器。

  无人机有军用和民用(商用)之分,实际上最早无人机是用于军用方面的,伊拉克战役时美军运用的无人机让人看到其强壮威力,装有地狱火反坦克导弹的“捕食者” 和“全球鹰”,用于监督、侦查、进犯等使命。而没有装置传感器的“捕食者”投入战场充任钓饵,挑逗伊拉克的防空体系。限于篇幅这儿不打开军用了,感爱好的 值友可自行查找“捕食者MQ-X”。

  Project Wing运送救灾物资,Amazon正在进行PRIMe Air方案用于无人机送货,国内的淘宝、京东也有布局。民用方面,以多旋翼飞翔器为主,首要有国外品牌3D robotics,国内闻名品牌DJI大疆等。民用无人机的技能,可以参阅Vijay Kumar在TED的讲演:谈会飞翔及互相协作的机器人

  航拍和FPV

  FPV(First Person View)归于航模的超视距操控,实时回传翱翔天空的第一人称视角以带来感同身受的驾驭体会。典型的FPV设备由摄像头,发射机,承受机,显示屏构成。随 着DIY的盛行,改装后带有主动操控体系和回传体系的FPV航模实际上和民用无人机的间隔也在不断减缩。限于门槛和难度,不再打开DIY FPV,有爱好的网友可以自行了解。

  航拍首要用于拍照,以惯例无法完结的视点进行印象拍照及记载,设备首要由无人机+云台+摄像机组成,国内外闻名厂商都有相似的一体化处理方案,是咱们本文首要介绍的产品。

  无人机的森林穿越,颇有星球大战的竞速感觉

  多旋翼无人机介绍

  航拍无人机首要有直升、固定翼、多旋翼、伞翼、飞艇等,民用范畴首要是多旋翼无人机,是由于现在技能现已比较老练,飞翔安稳,可以悬停,操作简略,成为现在最适合做航拍的挑选。现在国际上拍照一些电影大部分用多旋翼无人机。缺陷是续航时刻短载荷小,但在民用文娱范畴,问题不大,且后期维护本钱不 高。首要由机架、飞控、云台、无线图传、地上站(手机或电脑)等部件组成。

  四旋翼是多旋翼中最简略最盛行的一种,英文称为Quadrotor,跟着简便、灵敏、安全、四旋翼飞翔器Parrot AR.Drone的盛行,越来越多得多旋翼产品来到咱们面前。下面介绍下现在市面上干流的多旋翼无人机品牌及拳头产品。

  3D robotics

  品牌介绍:3D robotics是闻名的开源无人机品牌,由前连线杂志主编Chris Adnerson兴办,在无人机范畴,3D robotics的开源项目相似于智能手机体系中Android。

  IRIS+

  四旋翼无人机,最大 400g荷载可装置GoPro或其他小型专业拍照设备。飞翔时刻在 15~22 分钟左右。第三人视角跟拍技能让IRIS+ 可以主动盯梢被摄者,并且经过云台安稳器保证被摄者处于画面中心的方位,还可规则道路、区域主动飞翔,比方拍照一段完美的海岸线景色。

  

  3d Robotics Iris+ Multicopter 915 Mhz 3DR IRIS+ Plus 5100mAh 3S

  X8+

  八旋翼无人机,和IRIS+比较,X8+更注重航拍功用,负重才能更强,可以带着800克的拍照设备。经过电动云台主动调整拍照镜头的视点和姿态,坚持运用 者在画面中心。铝制结构的扩展性更强,可用来进行地图制作、云端测绘、3D建模等作业。X8+的飞翔续航时刻约为15分钟。现在现已开端出售,价格为 1350美元。

  

  3D Robotics RTF X8+ Ready To Fly Octocopter, 915MHz Telemetry Fr

  消费级无人机商场敏捷升温

  全球无人机商场迎来广泛注重,大疆立异产品走向前台,国内极飞科技、零度智控、云南昆明劲鹰航空科技以及国外 3D Robotics 等无人机公司产品和融资动作不断,2015年可以说是消费级无人机元年。

  大疆立异是全球抢先的小型无人机厂商,占有了全球民用小型无人机约 50%的商场份额,公司 80%的产品都是销往国外。被硅谷认为能与苹果比较的隐形的国际级无人机公司。公司成立于 2006年,开端从装置在无人机上的操控器切入,从而发现无人飞翔器航拍的商场接入点,转做整机和安稳的飞翔渠道,以及高清数字视屏传输模块,再到现在致力于供给完好飞翔印象战略。短短几年间生长上千倍,2013年收入规划到达 8 亿元,被美国《年代》杂志评为 2014年 度十大立异东西全球第三。

  大疆的 DJI 无人机被广泛运用于航拍,并且很受专业及业余级拍照师们的喜爱。其产品线包含中端价位的 Phantom (大精灵)以及高端商场肯定王者的 Inspire (“悟”)系列。包含热播电视节目《爸爸,去哪儿》中,以及神盾局奸细、疆土安全等抢手美剧中的航拍镜头。一起也被用户用来全景扫描里约热内卢基督像、靠近拍照鲸鱼换气,腾跃喷射中的伊苏尔火山等。

  除了大疆立异外,近年来国内外科技公司对无人机注重热度也敏捷升温,无人机不只仅是航拍的 “玩具”,更是推翻未来的机器人:亚马逊的 Prime Air 人机物流方案已进入第 9 代的研制;Google 收买无人机公司 TitanAerospace 供给网络掩盖;Facebook 也以 2000 万美元收买英国无人机公司 Ascenta;3D Robotics 无人机已获由其领投的 5 千万美金出资;Matternet 制作无人机网络向全球的偏僻乡村运送食物和医疗用品。

  国内无人机商场也逐步鼓起,诞生出相似大疆科技、零度智控、极飞科技、一电科技、亿航无人机、天翔无人机、昆明劲鹰等。

  现在无人机首要运用于航拍等各职业运用,包含边防、农业等,比方昆明劲鹰无人机专业从事航测无人机设备的规划、出产、出售和航测航拍服务,是我国技能顶尖的航测航拍无人机规划制作及航飞服务商,开发研制出劲鹰1型汽油航测航拍无人机、劲鹰2型笔直起飞固定翼无人机、劲鹰3型可笔直起飞悬停固定翼无人机、劲鹰650航拍专用飞翔器、劲鹰1000型八轴航拍航测无人机、劲鹰1600大型载重旋翼飞翔渠道和劲鹰S1型汽油航测航拍水上无人机等多种类型的无人机,并成功到非洲飞翔完结航测使命,具有为民用、商用航空范畴供给优质服务的才能和实力。

  Google 热气球 Project Loon,预备在全球打造一个平流层气球网络,然后又收买了 Titan Aerospace,以供给太阳能动力的无人机,这两个都可以随时随地供给低本钱的、掩盖整个星球的互联网接入。

  NASA 也在开发无人机 “低空交通办理体系”,有望在 2015 年用于农业。无人机出产商 Skycatch,首要做制作业、矿业、太阳能职业以及农业的数据收集,此前现已获得了 1320 万美元融资。其他立异运用包含蜜蜂巨细的无人机对花朵进行授粉等等。

  GoPro 2014年也加入了 “小型无人机联盟”,并现已为多款无人机推出了视频摄像设备,GoPro 也宣告将进入消费级无人机范畴,并估计本年正式推出第一款多马达驱动无人机,定价将于 500 到 1000 美元之间。大疆也宣告将在未来无人机产品上选用自主研制出产的摄像头。无人机与运动相机的结合,将是无人机在运动健康等个性化航拍范畴的重要运用,例如 STELLA 推出的专为 GoPro Hero 3 系列相机规划的安稳云台。

  无人机协作 Oculus Rift 运用,可以获得虚拟实际、增强实际的体会。例如 Parrot 推出无线操控配件 Skycontroller,用 HDMI 接口连上 Oculus Rift,能直接操控飞翔器的飞翔,用上下左右按键,操控飞翔器的运转轨迹。凭仗 “衔接” 办法,把人的感知带到另一个实在空间。这样的体会或许往后还能运用在地道、峡谷与水劣等场景,探险者将不再需求亲历,就能收成影响的感官体会。更重要的是,他不需求消耗人力物力去建模、创立一个虚拟国际,任何一个地点都能成为新的游乐场。

  依据大疆立异上一年约 30 亿的营收规划以及数千元到数万元的定价,无人机出货量也就几十万台,未来生长空间极大。据 Teal Group 核算,2014年 全球民用无人机商场规划现已到达 28 亿美元,未来 10年 还将完结史无前例的继续增加,商场规划将翻倍以上增加。

  未来,无人机能为咱们做些什么?

  除了咱们现已熟知的军事、商用和消费功用,可以 “上天入地” 的无人机未来或许给咱们的日子带来无限的惊喜。间隔 300 米的高空没有地上的拥堵和各种约束,未来无人机不只可以扮演超级速递员和超级差人的人物,还可以为地上供给低本钱、机动程度极高的无线网络掩盖。把无人机幻想成一个 “会飞的传感器”,无人机就成了工业 4.0 的一个空中数据端口,大至地球物理、气候、农业数据、小至个人方位信息,无人机将引爆一场空中的大数据革新!

  1、工业 4.0 的空中数据端口!

  咱们认为,作为一个 “会飞的传感器”,无人机未来在民用范畴最具幻想空间的运用或许是作为空中的数据端口,为衔接全球的工业 4.0 “大数据” 体系供给更准确、更强壮的数据流。

  从无人机最一般的巡检功用说起,运用无人机在全国规模内来巡视农田,可以比卫星图画更明晰地观测到农作物长势、自然灾害、土壤改变等信息,无人机经过数据链接入全球互联网,可以将收集的数据实时传输给大宗产品分析师,用以判别全球农作物期货商场走势;在未来的精准农业体系中,小型无人机可以用来观测作物是否缺水,将信息反馈给灌溉体系以调理水量。

  从个人信息数据的获取来说,无人机可以模仿 WiFi 热门,嗅探移动设备的 MAC 地址,并依据信号的强度等对设备进行三角定位,收集的信息汇总起来则可以制作出用户的运动地图,呈现出他通常会路过的街区、商铺等,从而有条件地对用户进行挑选,比方向 “过其门而不入” 的潜在顾客推送优惠促销信息。经过对个人运动轨迹的盯梢,可以更全面地掌握人群的日子习惯,为厂商供给更准确的参阅数据。此外,在紧迫情况下,也可以经过定位移动设备来解救生命。无人机经过受困者手机 Wi-Fi 信号来判别受困者的方位。

  这项技能和商场、超市中常用的室内移动设备定位技能如 iBeacon 有少许相似的当地,均可以在用户经过期推送促销信息等。不同之处在于无人机愈加灵敏,可以在愈加杂乱的地舆条件下对用户进行定位。

  2、科技巨子的下一站:供给灵敏机动、低本钱的WIFI 网络接入

  在全球有将近四十亿的人口仍未接通互联网,怎么处理互联网接入问题,如 WiFi 的网络布置,已成为人类十大处理难题之一。而无人机的能耗较低,但飞翔时刻却较长,可以为更大规模内的用户供给互联网接入服务。一起无人机具有很强的机动性,可以依据某一区域内的特别需求来供给互联网接入服务。

  Google 收买 Titan,用无人机抢占互联网掩盖商场

  在2014年4月 份收买了无人机公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年,其无人机企图替代高本钱的近地卫星。现在现已研制成功并开端测验无人机 Solara 50 和 60,可以经过太阳能弥补动能,在近地轨迹继续飞翔五年而不必下降。Solara 无人机 50 米宽,可以承载 32kg,速度到达 104km/h,Titan 表明经过特别设备,其高空无人机最高可供给每秒高达 1 GB 的网络接入服务。

  据称在收买之后,Titan Aerospace 将会与 Google 的两个项目进行协作,其中之一是经过高空氦气球供给互联网服务的 Project Loon,除此以外,Google 还方案斥资 10 亿美元,用卫星供给互联网掩盖。氦气球、无人机与卫星三管齐下,再加上在城市推动的有线光纤接入 Google Fiber,可见 Google 对互联网进口的注重程度。

  不过,有线接入是在已有掩盖区域供给更优质的服务,而前三种无线接入办法首要处理的是掩盖问题。但相对而言,无人机技能或许会比氦气球更有优势,由于 Titan Aerospace 的无人机选用太阳能供给动力,续航才能可长达一年,而氦气球的布置本钱太高,维护难度也相对较高;此外,无人机的其飞翔高度既高于商业飞机的海拔,又低于卫星的高度,使得它可以安稳供给 1Gbps 的高速接入。所以未来 Google 的无人机或许会在小规模内供给大容量服务,而卫星则用于保证低速率需求区域的掩盖。

  Facebook 为了下一个 10 亿的用户,用无人机掩盖偏僻区域

  Facebook 成立了 Connectivity Lab(衔接实验室),其使命便是开发包含卫星、无人机在内的各自互联网衔接技能。Facebook 现已以 2000 万美金收买另一家供给相似技能的无人机产商 Ascenta。Ascenta 的太阳能无人机一次上天可以在 20km 高空继续飞翔,滞空时刻长达 1 个月。Facebook 进入无人机首要也是为了供给网络服务。为偏僻区域居民供给可用的网络服务,以企图赢取了下一个 10 亿用户。

  3、会飞的配送快递员

  无人机送货服务最著名的要数亚马逊的 Prime Air 无人机物流方案,2013年 底,亚马逊发布了一款叫 Prime Air 的 8 翼无人机,可以运送一件五磅重的快递。Amazon 现在仍然致力于购物范畴,给与用户无量的挑选、最低的价格,以及未来即将完结的即时送达。现在,亚马逊的 Prime Air 现已迭代进入第九代,可负重 5 磅货品,而这个分量掩盖了 86%的品类,一起可以到达超越 50 英里 / 小时的速度飞翔。现已正式向 FAA 请求更大规模的室外飞翔测验。别的 Google、UPS 等也从 2012-2013年 就开端测验无人机送货。

  跟着大疆等几千元高性能无人机的推出,无人机快递可以大大下降 “最终十公里” 的物流本钱:

  能耗每单不到 0.1 元——以载重以 2 公斤核算,包裹 10km 规模内直接硬件本钱(首要是能耗)不到 0.1 元,每单耗电 10Ah,不到 40Wh,耗电约 0.03 元;

  无人机摊销本钱——以一个 5000 元的无人机测算,5年 的运营寿数,加上每年20%的维护费,约 6000 元,4 元 / 天,假如每个无人机每天完结 10 次使命,这就意味着每个包裹摊销本钱 0.4 元;

  算计每单不到 0.5 元的本钱,比较现在的人工物流本钱有显着下降,因而从经济本钱来看,无人机送货具有显着的经济效益。

  无人机物流最困难的是最终的货品投送阶段,仅知道目的地的 GPS 坐标是远远不够的。现在澳大利亚克林顿和格兰特的办法是在无人机上加装摄像头,并在用户的阳台上放一个大盒子,上有特定标识,无人机经过机器视觉辨认并准确投递到用户的阳台上。

  此外,法规仍然是最大阻止。近期美国联邦航空办理局(FAA)发布无人机办理的新法草案,

  在 FAA 提议的新规则中,要求无人机必须在操作者视野内。首要是约束商业无人机用于拍照、勘测线路、搜救以及监控作物等,关于无人机物流服务晦气。

  4、个人安全的空中守护者

  无人机已具有物流送货、监测信息、航空拍照等各种功用,那么可以记载咱们日常日子的无人机的诞生是否也指日可下了呢?或许在不久的将来就可以成为实际,坐落上海的 AirMind 公司开宣布的 “Mind4” 四旋翼无人机被颁发了 “盯梢者无人机” 的称谓,由于它具有盯梢某一指定人物或方针并对其进行拍照的功用。

  ‘Mind4’ 的规划理念是为了记载咱们的日子,乃至是记载非人类生物。“Mind4” 装备的摄像头可以掩盖到间隔指定物体 20 米以外的当地。凭仗其主动导航功用,“Mind4” 盯梢选定方针时的最大高度可达 20 米,最远死后间隔可达 50 米。并且还能经过手势对其进行操控。

  装备有内置摄像头的四旋翼无人机现在现已广泛遍及,但大部分无人机仍需求对其进行长途遥控。根据 GPS 的追寻技能无法保证物体所在方位(即摄像头指向的方位)的准确性,原因在于民用 GPS 通常情况下都不准确。

  考虑到这些年来民用无人机产品的快速开展,像 “Mind4” 这类产品的诞生或许现已家常便饭了。未来愈加老练的可盯梢记载指定方针的无人机可对个人安全完结全面的监测和维护。试想一下:未来你的孩子上学或游玩时,会有一支无人机舰队随时盯梢扫描风险,维护他的安全。

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