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闲的时候关心一下风靡全球的四轴无人机发展史

2016-7-17 11:11 Lee 查看: 1074| 评论: 0|来自: 腾讯数码

我们对于翱翔天空的热情从没有衰减过,无非是因为贪恋那高高在上俯瞰大地的震撼。而操控无人飞行器(UAV),显然能满足我们的这种欲望。随着多轴无人机的发展,编程、稳定性、动力和价格方面都出现了改观,我们也能越来越容易地看到平日里不易见到的景色。

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George de Bothezat在1922年制作出来“飞天章鱼”。 这个大型的四旋翼直升机是受美国军方的委托而制作,他们是希望可以开发出垂直起降的飞行器。Bothezat没有什么耐心来做原型设计,所以他直接开始制作原始尺寸的飞行器。该飞行器机身为65英尺长、65英尺宽和10英尺高,拥有180HP的发动机来帮助其重达3600磅的机身离开地面。这是早期的技术,虽然,它只是成功的在离地6英尺的空中徘徊了一分钟。

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在20世纪50年代,陆军继续开始测试各种垂直起降方案。Curtiss-Wright是被邀请参与制定了“飞行吉普”和杠杆燃气涡轮机以提高功率与重量比的几家公司之一。Curtiss-Wright VZ-7的测试在1959年至1960年期间得到实现,虽然它相对稳定的,但是它未能达到的高度和速度的要求,并没有更进一步地推行该计划。我们在这上面已经有了现代四轴无人机的雏形。

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90年代早期的美国,工程师Mike Dammar开发了自己的由电池供电的四轴飞行器。当他来到Spectrolutions公司工作时,他以Roswell Flyer的名字销售这款产品,之后又被改成Draganflyer,并通过加拿大的分销商销售这款产品。在这一新的品牌之下,多年以来开发出了一系列的产品。该Draganflyer IV在2004年推出并随后在2006年推出了搭载SAVS(稳定航拍视频系统)的版本。

≈ 涵道螺旋桨 ≈

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Cyber Technologies选择在无人机上利用涵道螺旋桨的设计取代之前使用的标准螺旋桨。这种全新设计采用了圆柱形的管道减少噪声,并在较低的速度下提供更好的机动性和推力。搭载高清摄像机,热成像并且可以低噪音运行,这种飞行器可以针对空中视察、应急响应和监视等用途。

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2010年,Parrot用旗下的首款产品AR.drone加入了四轴飞行器的阵营。这个模型采用聚苯乙烯泡沫制作的边缘,它搭载了两个相机,并可以通过WiFi连接iPhone来控制而不是传统的遥控器。它是通过两个超声波发射器、一个三轴加速度计和几个陀螺仪达到稳定。

经过多年销售开发工具和飞行控制模块所积累的经验,DJI也加入了垂直起降无人机市场,其Phantom四轴飞行器在2013年推出,这个飞行器可以完美的适配GoPro和其他轻便相机,而专业人士想要飞行器可以吊起单反的话,那么可以选择 Spreading Wings系列。据路透社的统计数据显示,中国无人机制造公司大疆创新的产品在美国商用无人机市场占据领先地位,市场份额达47%,遥遥领先于排名第二的竞争对手。而在全球商用无人机市场中,大疆更是独领风骚,一举夺得近70%的市场份额。无疑大疆已成为无人机里的领军人物。

与此同时,以下几家公司瓜分着无人机的剩余市场。

● Parrot

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Parrot是除大疆之外在无人机市场拥有份额最大的公司,而实际上Parrot比大疆成立的时间还早十二年,这家总部位于法国巴黎的无人机及无线产品制造商,不仅提供汽车制造和城市无人机领域的高科技解决方案,并且设计、研发和销售与智能手机和平板电脑相关的高科技应用产品。

● 3D Robotics

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作为北美最大的面向个人用户的无人机厂商,3D Robotics由前《连线》杂志编辑克里斯·安德森(Chris Anderson)和时年20岁的佐迪·穆诺茨(Jordi Munoz)于2009年创建。3D Robotics是大疆在北美最大的竞争对手,而3D Robotics也一直不断挑战大疆,不仅从大疆挖人,就在4月8日大疆发布了 Phantom 3 后,3D Robotics便紧随其后在4月13日发布新款四轴飞行器 SOLO。克里斯·安德森曾用无人机的苹果 iOS和谷歌Android形容大疆与3D Robotics的关系。

2月底,3D Robotics完成了最新一轮融资,获得5000万美元融资。依据BBC的报道,3D Robotics现在已经在三个城市拥有办公场所,生产设施则位于墨西哥提华纳,公司今年有望达到5000万美元销售额。

● AscTec

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AscTec与大疆、Parrot、3D Robotics成为最大的四家四轴飞行器品牌,AscTec为德国Ascending公司旗下的无人机品牌。Ascending在2002年开始研发无人机,他们的X-UFO是最早的玩具四轴飞行器之一。

Ascending自主研发了一个自动驾驶系统,而该系统采用了英特尔的RealSense 3D摄像头。英特尔非常欣赏这种技术,因此还购买了Ascending公司的部分股权,成为了它的小股东。在今年的CES展会上英特尔做了AscTec Firefly无人机如何绕过障碍的演示,并播放了无人机穿过森林的视频。

目前,无人机已涉足不少领域:地震救灾、海洋垃圾清理、森林保护、大型建筑检修、海上追踪、演唱会直播、电视剧拍摄……空客公司也在六月初宣布以太阳能为动力的无人机Zephyr T成功首飞,它会被用来代替卫星的部分功能。Zephyr T属于高空无人机,与人造卫星相比,它的造价更低、发射更容易,可以随时接收来自地面的信息、也能及时与其他无人机沟通。而且由于位置比卫星要更加接近地面,拍照的清晰程度也更胜一筹。

≈ 无人机在中国 ≈

在国内,似乎无人机与电商之间的“联姻”更受人瞩目。亚马逊在2014年就推出无人机Prime Air送货服务,但其市场化的路程却显得有些漫长。2015年3月,顺丰成为第一家在国内推出无人机快递业务的物流公司:以每天500架次的飞行密度,在山区、偏远乡村等农村市场开展无人机速递业务。今年六月初,京东在刘强东的老家江苏省宿迁市也开展了无人机试运营。与亚马逊将货物通过无人机直接送到消费者手中不同,京东是用无人机送到乡镇配送站,再由推广员交给村民。尽管没有直达方便,相对固定的路线更便于设置和调整。

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国内无人机送货当属「顺丰」和「京东」。两家物流公司推出无人机送货,是为了解决农村及偏远地区快递难、成本高的问题。刘强东曾表示,“有时候一辆车开到村里,每次只送一个包裹,摊销在一个订单上的油钱、时间成本就会非常高,而这是农村电商发展最大的障碍。一个包裹送到我老家宿迁的成本大概是送到北京的5倍。”

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在2013年,顺丰就开始在广东东莞市松山湖地区进行无人机送货的内测。送货无人机采用八旋翼,下设载物区,内置导航系统,工作人员预先设置目的地和路线,“无人机”将自动到达目的地,误差在2米以内。预计该无人机自主飞行半径为10公里,最大载重为3公斤。

2015年,顺丰每天有500架无人机在深圳和惠州上空进行快递工作。快递模式采用一整套飞行调度系统,由全天候飞行器、远程调度系统、地面收发站点和民航监管部门等组成。

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京东:今年亚洲消费电子展(CESA)上,京东曝光了无人机视频,展示了两款全新机型,一款为固定翼,另一款为三轴六旋翼。

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5月25日,小米以视频直播的方式发布其1080P及4k两款无人航拍机。尽管目前很难撼动大疆的霸主地位,以低价和简易操作为卖点的小米无人机,很有可能进一步打开中国的无人机市场,成为广大摄影爱好者的新宠。

小米的无人机延续了其“价格屠夫”的风格,较贵的2999元4k版配置对应大疆精灵3专业版,而后者售价为6499元。小米和大疆两者之间的互动也是颇有看点,在5月25日的发布会上,雷军感谢友商将无人机市场做大,而大疆对于小米的“搅局”,也没有表现出过多担忧。创新公关总监王帆说:“小米有很强大的用户基础,对提升行业认知有好处,对于大疆来说利大于弊。”

≈ 无人机驾照取得 ≈

出于安全考虑,操作无人机理应有驾驶合格证,也要在飞行前向空管部门申请报备,但目前无人机的使用还缺乏统一的管理标准。尽管AOPO(中国航空器拥有者及驾驶员协会)可以颁发驾照,但大部分飞友仍是无证驾驶。不时出现的“炸机”新闻(操作不当或机器故障等因素导致无人机坠落),也引起了大家对于消费级无人机安全性的重视。

2014年4月起,无人机驾驶员资质及训练质量管理开始由民航总局旗下的中国AOPA来负责,AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)于2004年经国务院批准在民政部注册,由中国民用航空局主管的全国性的通用航空行业协会,是国际航空器拥有者及驾驶员协会(IAOPA)的国家会员,也是其在中国(包括台湾、香港、澳门)的唯一合法代表。

无人机训练合格证分驾驶员、机长2个级别,教员级别在合格证上签注。其中驾驶员飞行训练培训不少于44小时,其中包括飞行前检查4小时,正常飞行程序操作,不少于20小时,应急飞行程序操作,包括发动机故障、链条丢失、应急回收、迫降等,不少于20小时。机长培训不少于56小时,教员培训要求有100小时以上机长经历,两年以上工作经验,培训时间不少于20小时。其中无人机驾驶员和机长的区别是,驾驶员对飞行中的飞行器安全负责,而机长则对整个飞行系统,如飞机、驾驶员、地面站等负责,机长的权利大但同样责任大。

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欧美国家在近期出台了一些关于民航领域、无人机系统的规则或草案,而国内在制定无人机飞行标准方面还相对滞后。不过即使是在法律相对完备的国家,无人机是否会侵犯他人隐私、如何保护被航拍的路人的肖像权等细节问题也并没有得到解决。

市场的大热也让中国无人机生产商之间的竞争变得尤为激烈。AEE、零度智控、中科遥感、易瓦特、艾特、亿航、华科尔等众多本土品牌也正快速成长。

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