无人机入门必读指南——关于无人机,你需要知道的都在这里了

相比消费级无人机的市场红海,国内专业级无人机市场正呈爆发性增长。

从2011年,中国消费级民用无人机企业,依靠多旋翼无人机迅速崛起。在航拍领域、植保领域,多旋翼无人机被广泛应用,民用无人机投资案例频发,都让无人机成为近几年最受关注的领域之一。

相比消费级无人机的红海市场,国内专业级无人机正呈爆发性增长。

纵观无人机行业,我们不难发现,自带技术的创业者颇多,企业老板往往就是最大的技术研发生产力,在无人机行业里,技术资本的重要性无论怎么说都不过分。

那今天我们就来谈一谈技术。

无人机发展缘起

1、军用技术溢出,引爆民用市场

自1849年奥地利人用气球炸弹袭击威尼斯,无人机便开始了它的军旅生活。随后一战和二战无人机皆有出色的表演。20世纪70年代初,在分析我军击落的美军敌机残骸的基础上,我国开始研发国产无人机,研制单位为北京航空学院,也就是现在的北京航空航天大学。

从上述的无人机历史我们可以看出,无人机的应用最初源于军事,以美俄为首的世界军事强国开始了“军转民”的风潮。

1)1989年,俄罗斯队军用生产单位进行改革,明确了民用无人机作为新方向;2)1993年,美国宣布“军转民”五年计划;3)1996年,法国不甘落后,开始了军用公司与民用公司的合作计划...中国起步早,近年发展较快;20世纪80年代就开始自行开发无人机在地图测绘和地质勘测中做了尝试。

2、飞控系统开源,无人机飞入寻常百姓家

“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,随着MK、APM等国际主流飞控平台的开源,全球商业企业和发烧友加入了无人机系统开发的大潮。

3、硬件技术成熟为民用无人机爆发送来东风

受益于移动终端的兴起,芯片、传感器、电池等硬件产业链成熟,无人机成本曲线快速下降。万事俱备,只欠东风。硬件技术的成熟为消费级无人机及时送来了东风,趁着东风,消费级无人机一发不可收拾,工业级无人机后来居上,势头强劲。

无人机技术难点及解决方案

1、飞控系统是无人机的驾驶员——无人机精确与智能飞行的保证

行业应用的作业环境复杂,雨雪天气、大风天气、电磁干扰甚至是建筑物的遮挡都能让无人机失联甚至炸机;且作业任务复杂,自动化指令多,需要飞控系统能很细致地规划编排飞行路径,执行任务动作,比如抛投、拍照、调整朝向等等。对比国际五大无人机开源平台(APM、德国MK、Paparazzi、PX4和MWC),自研飞控更能实现更精确的控制与自动稳定。

猎隼FC25飞行控制系统——精确、智能

负载能力:专用的大扭力无刷动力电机,每颗功率高达520W,配合精密磁悬浮平衡校准的大尺寸碳纤维螺旋桨,单轴推力可达2.9kg,负载能力大大提升。

智能飞行:通过卡曼滤波、AHRS等先进算法进行智能避障,并能对飞行器的姿态、朝向、空间位置实时调控,增强了其在恶劣天气下生存能力,可抗7级大风,能在风雨天气下作业。

精密导航:无人机载具课支持多种卫星定位系统(GPS、北斗、格洛纳斯),最高可提供亚米级别高精度卫星定位,可满足各行业的高精度卫星定位需求。

2、动力系统——实现小量程与长航时的兼得

行业应用无人机对续航能力要求更高,很难满足电力巡检、安防巡检、抢险救灾等长时间、大面积作业的行业需求。

在目前市场上的民用小型无人机以多旋翼无人机为主,且主要选用电能作为主要能源。多旋翼无人机操作原理简单,可以垂直起降,不需要跑道,对场地要求小,而且容易在空中悬停,同时多旋翼无人机的主要活动部件就是电机,可靠性比较高,且结构简单便于更换零件。

这些原因都是多旋翼无人机在民用无人机领域脱颖而出的原因。

而在多旋翼无人机的功能越来越强大的同时,其续航能力就需要更加的重视。目前市场上销售的多旋翼无人机的续航时间基本在二十几分钟,甚至有的无人机只有十几分钟的续航时间,这相对于多旋翼无人机的丰富功能来说是远远不够的。

猎隼通过对动力电压、电机、螺旋桨三者的数据上千次调整和上万次的动力测试,依据测试结果选取最佳搭配方案来制作飞机,配合一体开模成型的机体达到轻量化与高效率的极致,实现小量程与长航时的兼得。

3、数据传输

大部分行业应用例如航拍、电力巡线、配合科学考察、军事侦察、警用之类都需要“从天空获得不一样的数据”,这些数据可以是图像,也可以是所搭载传感器的检测结果。不同数据的传输链路不同,制约着企业向其它行业快速发展。

独家核心专利——传统数据传输方式的弊端

数据链未整合前,飞控数据、载荷任务、遥控数据分三条链路来传输:a)数据通过不同链路进行通讯,耦合性高,三条链路中任意一条故障导致任务出错。b)采用开源方案的数字化编码方式(PCM、PPM),传输效率低,且安全性低,易被劫持。c)转换为普通的数字化编码方式,数据量大,带宽受限制,会出现数据丢失、卡顿的问题。

独家核心专利——SFTLINK数据链整合及压缩技术

数据链整合并压缩后,三条链路整合成一条“高速通道”,使系统中各个模块之间更易耦合;a)软硬件全部为自研,故能统一编码方式,使链路数据可互通;b)利用协议定义协议的方式和与其配套的独有来你撸数据压缩算法,对数字化后的数据进行压缩,使其传输效率高,安全性强;

无人机未来方向——大数据和专业化

1、大数据势不可挡——得数据者得天下

近来,我们经常会听到这样的言论“在植保行业价格竞争只是苟活,大数据垄断将是毁灭。”、“我认为要成为在当下乃至未来的成功企业,必须同时满足5个属性,即互联网属性、大数据属性、金融属性、平台属性、媒体属性”......被频繁提起的大数据究竟是什么?

拿无人机在植保中的作用说起,用无人机观测农田可以得到农作物长势信息,无人机通过数据链将数据接入全国互联网。随后,数据分析师可以对农作物的市场进行分析,用以判断农产物的供求信息,给予市场精确的指导,做到真正的运筹帷幄之中,决策千里之外;在未来的精准农业中,小型无人机可以用来观测作物是否干旱缺水,将信息反馈给灌溉系统调节水量。

2、专注于核心技术的研发——全部技术自主研发,不存在技术盲区

虽然无人机的种类繁多,但基本都包含三大系统:飞机系统、地面系统和任务载荷。其中,最为重要的飞行载具由飞控、动力、机体和数据链几大子系统构成。

虽然从2015年起,全球涌现了数百家无人机创业公司,但能做到全部系统及核心技术自主研发的无人机企业屈指可数。相比起用开源方案的企业,全部自主研发意味着系统里的任意部分都可以按照需求修改,不存在技术盲点,可以相应各种复杂性很高的行业要求。武汉猎隼科技就做到了全部技术自主研发,不存在技术盲区。

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