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標題: 超全面的無人機入門知識 - 全文 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2023-6-8 15:42
標題: 超全面的無人機入門知識 - 全文
如今提到的無人機，凡是是说無人飞翔载具（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV），或称無人飞機、無人飞機體系（Unmanned Aircraft System，简称UAS），不需驾驶員在機内驾驶的飞機，經由過程地面遥控或主動驾驶技能，举行科學觀测、疆場侦察等使命的飞翔器。

無人機有军用和民用（商用）之分，現实上最先無人機是用于军用方面的，伊拉克战役時美军利用的無人機讓人看到其壮大威力，装有地狱火反坦克导弹的“捕食者” 和“全世界鹰”，用于监督、侦查、進犯等使命。而没有安装傳感器的“捕食者”投入疆場充任钓饵，撩拨伊拉克的防空體系。限于篇幅這里不開展军用了，感樂趣的值友可自行搜刮“捕食者MQ-X”。

Project Wing输送救灾物質，Amazon正在举行PRIMe Air規劃用于無人機送货，海内的淘宝、京东也有结構。民用方面，以多旋翼飞翔器為主，重要有外洋品牌3D robotics，海内知名品牌DJI大疆等。民用無人機的技能，可以参考Vijay Kumar在TED的演讲：谈會飞翔及相互互助的呆板人

　　航拍和FPV

FPV（First Person View）属于航模的超視距操控，及時回傳遨遊天空的第一人称視角以带来身临其境的驾驶體驗。典范的FPV装备由摄像頭，發射機，接管機，顯示屏组成。随着DIY的風行，改装後带有主動節制體系和回傳體系的FPV航模現实上和民用無人機的差距也在不竭缩减。限于門坎和難度，再也不開展DIY FPV，有樂趣的網友可以自行领會。

航拍重要用于拍摄，以通例没法实現的角度举行影象拍摄及记实，装备重要由無人機+云台+摄像機構成，國表里知名廠商都有雷同的一體化解决方案，是咱們本文重要先容的產物。

無人機的丛林穿越，很有星球大战的竞速感受

多旋翼無人機先容

航拍無人機重要有直升、固定翼、多旋翼、伞翼、飞艇等，民用范畴主如果多旋翼無人機，是由于今朝技能已比力成熟，飞翔不乱，可以悬停，操作简略，成為今朝最合适做航拍的選擇。今朝世界上拍摄一些片子大部門用多旋翼無人機。错误谬误是续航時候短载荷小，但在民用文娛范畴，問题不大，且後期保护本钱不高。重要由機架、飞控、云台、無線圖傳、地面站（手機或電脑）等部件構成。

四旋翼是多旋翼中最简略最風行的一種，英文称為Quadrotor，跟着简便、機動、平安、四旋翼飞翔器Parrot AR.Drone的風行，愈来愈多很多旋翼產物来到咱們眼前。下面先容下今朝市道市情上主流的多旋翼無人機品牌及拳頭產物。

　　3D robotics

品牌先容：3D robotics是知名的開源無人機品牌，由前連線杂志主编Chris Adnerson開辦，在無人機范畴，3D robotics的開源項目雷同于智妙手機體系中Android。

　　IRIS+

四旋翼板橋通水管,無人機，最大 400g荷载可安装GoPro或其他小型專業拍摄装备。飞翔時候在 15~22 分钟摆布。第三人視角跟拍技能讓IRIS+ 可以主動跟踪被摄者，而且經由過程云台不乱器包管被摄者处于画面中心的位置，還可劃定線路、區域主動飞翔，好比拍摄一段完善的海岸線風光。

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

　　X8+

八旋翼無人機，和IRIS+比拟，X8+更注意航拍功效，负重能力更强，可以或许携带800克的拍摄装备。經由過程電動云台主動调解拍照镜頭的角度和姿式，連结利用者在画面中間。铝制框架的扩大性更强，可用来举行舆圖绘制、云端测绘、3D建模等事情。X8+的飞翔续航時候约為15分钟。今朝已起頭發售，售價為 1350美元。

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

　　消费级無人機市場敏捷升温

全世界無人機市場迎来遍及存眷，大疆立异產物走向前台，海内极飞科技、零度智控、云南昆明劲鹰航空科技和外洋 3D Robotics 等無人機公司產物和融资動作不竭，2015年可以说是消费级無人機元年。

大疆立异是全世界领先的小型無人機廠商，盘踞了全世界民用小型無人機约 50%的市場份额，公司 80%的產物都是销往外洋。被硅谷認為能與苹果比力的隐形的世界级無人機公司。公司建立于 2006年，最初從安装在無人機上的節制器切入，進而發明無人飞翔器航拍的市場接入點，转做整機和不乱的飞翔平台，和高清数字視屏傳输模块，再到現在致力于供给完备飞翔影象计谋。短短几年間發展上千倍，2013年收入范围到達 8 亿元，被美國《期間》杂志评為 2014年度十大立异东西全世界第三。

大疆的 DJI 無人機被遍及應用于航拍，而且很受專業及業余级拍照師們的牙齒美白,喜好。其產物線涵盖中端價位的 Phantom （大精灵）和高端市場绝對王者的 Inspire （“悟”）系列。包含热播電視節目《爸爸，去哪兒》中，和神盾局奸细、河山平安等热點美剧中的航拍镜頭。同時也被用户用来全景扫描里约热内卢基督像、切近拍摄鲸鱼换气，奔腾喷發中的伊苏尔火山等。

除大疆立异外，比年来國表里科技公司對無人機存眷热度也敏捷升温，無人機不但仅是航拍的 “玩具”，更是倾覆将来的呆板人：亚马逊的 Prime Air 人機物流規劃已進入第 9 代的研發；Google 收購無人機公司 TitanAerospace 供给收集笼盖；Facebook 也以 2000 万美元收購英國無人機公司 Ascenta；3D Robotics 無人機已获由其领投的 5 万万美金投资；Matternet 制作無人機收集向全世界的偏僻屯子输送食物和醫療用品。

海内無人機市場也逐步鼓起，出生出雷同大疆科技、零度智控、极飞科技、一電科技、亿航無人機、天翔無人機、昆明劲鹰等。

今朝無人機重要利用于航拍等各行業利用，包含邊防、农業等，好比昆明劲鹰無人機專業從事航测無人機装备的設計、出產、贩卖和航测航拍辦事，是中國技能顶尖的航测航拍無人機設計制造及航飞辦事商，開辟研制出劲鹰1型汽油航测航拍無人機、劲鹰2型垂直腾飞固定翼無人機、劲鹰3型可垂直腾飞悬停固定翼無人機、劲鹰650航拍專用飞翔器、劲鹰1000型八轴航拍航测無人機、劲鹰1600大型载重旋翼飞翔平台和劲鹰S1型汽油航测航拍水上無人機等多種型号的無人機，并樂成到非洲飞翔完成航测使命，具有為民用、商用航空范畴供给優良辦事的能力和气力。

Google 热气球 Project Loon，筹备在全世界打造一個平流层气球收集，然後又收購了 Titan Aerospace，以供给太阳能動力的無人機，這两個均可以随時随地供给低本钱的、笼盖全部星球的互联網接入。

NASA 也在開辟無人機 “低空交通辦理體系”，有望在 2015 年用于农業。無人機出產商 Skycatch，重要做制作業、矿業、太阳能行業和农業的数据收集，此前已得到了 1320 万美元融资。其他立异利用包含蜜蜂巨细的無人機對花朵举行授粉等等。

GoPro 2014年也参加了 “小型無人機同盟”，并已為多款無人機推出了視频摄像装备，GoPro 也颁布發表将進入消费级無人機范畴，并估计本年正式推出第一款多马達驱動無人機，订價将于 500 到 1000 美元之間。大疆也颁布發表将在将来無人機產物上采纳自立研產生產的摄像頭。無人機與活動相機的連系，将是無人機在活動康健等個性化航拍范畴的首要利用，比方 STELLA 推出的專為 GoPro Hero 3 系列相機設計的不乱云台。

無人機共同 Oculus Rift 利用，可以得到虚拟实際、加强实際的體驗。比方 Parrot 推出無線節制配件 Skycontroller，用 HDMI 接口連上 Oculus Rift，能直接操控飞翔器的飞翔，用上下摆布按键，節制飞翔器的运行轨迹。借助 “毗連” 方法，把人的感知带到另外一個真实空間。如许的體驗也许此後還能利用在地道、峡谷與水劣等場景，探险者将再也不必要親历，就可以收成刺激的感官體驗。更首要的是，他不必要花费人力物力去建模、建立一個虚拟世界，任何一個地址都能成為新的遊樂場。

按照大疆立异客岁约 30 亿的营收范围和数千元到数万元的订價，無人機出货量也就几十万台，将来成漫空間极大。据 Teal Group 统计，2014年全世界民用無人機市場范围已到達 28 亿美元，将来 10年還将实現史無前例的延续增加，市場范围将翻倍以上增加。

　　将来，無人性能為咱們做些甚麼？

除咱們已熟知的军事、商用和消费功效，可以或许 “上天入地” 的無人機将来可能给咱們的糊口带来無穷的欣喜。間隔 300 米的高空没有地面的拥堵和各類限定，将来無人機不但可以或许饰演超等速递員和超等差人的脚色，還可以或许為地面供给低本钱、灵活水平极高的無線收集笼盖。把無人機想象成一個 “會飞的傳感器”，無人機就成為了工業 4.0 的一個空中数据端口，大至地球物理、景象、农業数据、小至小我位置信息，無人機将引爆一場空中的大数据革命！

　　一、工業 4.0 的空中数据端口！

咱們認為，作為一個 “會飞的傳感器”，無人機将来在民用范畴最具想象空間的利用多是作為空中的数据端口，為毗連全世界的工業 4.0 “大数据” 體系供给更切确、更壮大的数据流。

從無人機最平凡的巡檢功效提及，利用無人機在天下范畴内来巡查农田，可以比卫星圖象更清楚地觀测到农作物长势、天然灾難、泥土變革等信息，無人機經由過程数据链接入全世界互联網，可以将采集的数据及時傳输给大宗商品阐發師，用以果断全世界农作物期货市場走势；在将来的精准农業體系中，小型無人機可以用来觀测作物是不是缺水，将信息反馈给浇灌體系以调理水量。

從小我信息数据的获得来讲，無人機可以摹拟 WiFi 热門，嗅探挪動装备的 MAC 地點，并按照旌旗灯号的强度等對装备举行三角定位，收集的信息汇总起来则可以绘制出用户的活動舆圖，顯現出他凡是會途經的街區、商铺等，進而有前提地對用户举行挑選，好比向 “過其門而不入” 的潜伏消费者推送優惠促销信息。@經%h57i9%由%h57i9%過%h57i9%程對小%9Yjyw%我@活動轨迹的跟踪，可以更周全地掌控人群的糊口習气，為廠商供给更切确的参考数据。别的，在告急環境下，也能够經由過程定位挪動装备来挽救生命。無人機經由過程受困者手機 Wi-Fi 旌旗灯号来果断受困者的位置。

這項技能和阛阓、超市中經常使用的室内挪動装备定位技能如 iBeacon 有些许雷同的处所，都可以在用户颠末時推送促销信息等。分歧的地方在于無人機加倍機動，可以在加倍繁杂的地舆前提下對用户举行定位。

　　二、科技巨擘的下一站：供给機動灵活、低本钱的WIFI 收集接入

在全世界有快要四十亿的生齿仍未接通互联網，若何解决互联網接入問题，如 WiFi 的收集摆設，已成為人類十大解决困難之一。而無人機的能耗较低，但飞翔時候却较长，可觉得更大范畴内的用户供给互联網接入辦事。同時無人機具备很强的灵活性，可以按照某一區域内的特别必要来供给互联網接入辦事。

　　Google 收購 Titan，用無人機抢占互联網笼盖市場

在2014年4月份收購了無人機公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 建立于 2012 年，其無人機试圖代替高本钱的近地卫星。今朝已研制樂成并起頭测试無人機 Solara 50 和 60，可以經由過程太阳能弥补動能，在近地轨道延续航行五年而不消下降。Solara 無人機 50 米宽，可以承载 32kg，速率到達 104km/h，Titan 暗示經由過程特别装备，其高空無人機最高可供给每秒高達 1 GB 的收集接入辦事。

据称在收購以後，Titan Aerospace 将會與 Google 的两個項目举行互助，此中之一是通太高空氦气球供给互联網辦事的 Project Loon，除此之外，Google 還規劃斥资 10 亿美元，用卫星供给互联網笼盖。氦气球、無人機與卫星三管齐下，再加之在都會推動的有線光纤接入 Google Fiber，可見 Google 對互联網進口的器重水平。

不外，有線接入是在已有笼盖地域供给更優良的辦事，而前三種無線接入方法重要解决的是笼盖問题。但相對于而言，無人機技能可能會比氦气球更有上風，由于 Titan Aerospace 的無人機采纳太阳能供给動力，续航能力可长達一年，而氦气球的摆設本钱過高，保护難度也相對于较高；别的，無人機的其飞翔高度既高于贸易飞機的海拔，又低于卫星的高度，使得它可以不乱供给 1Gbps 的高速接入。以是将来 Google 的無人機可能會在小范畴内供给大容量辦事，而卫星则用于包管低速度需求地域的笼盖。

Facebook 為了下一個 10 亿的用户，用無人機笼盖偏僻地域

Facebook 建立了 Connectivity Lab（毗連实行室），其任務就是開辟包含卫星、無人機在内的各自互联網毗連技能。Facebook 已以 2000 万美金收購另外一家供给雷同技能的無人機產商 Ascenta。Ascenta 的太阳能無人機一次上天可以在 20km 高空延续飞翔，滞空時候长達 1 個月。Facebook 涉足無人機重要也是為了供给收集辦事。為偏僻地域住民供给可用的收集辦事，以试圖赢取了下一個 10 亿用户。

　　三、會飞的配送快递員

無人機送货辦事最聞名的要数亚马蚯蚓腿膏,逊的 Prime Air 無人機物流規劃，2013年底，亚马逊颁布了一款叫 Prime Air 的 8 翼無人機，可以或许运输一件五磅重的快递。Amazon 如今仍然致力于購物范畴，授與用户無限的選擇、最低的代價，和将来将要实現的即時投递。如今，亚马逊的 Prime Air 已迭代進入第九代，可负重 5 磅货品，而這個重量笼盖了 86%的品類，同時可以或许到達跨越 50 英里 / 小時的速率飞翔。已正式向 FAA 申请更大范畴的室外飞翔测试。此外 Google、UPS 等也從 2012-2013年就起頭测试無人機送货。

跟着大疆等几千元高機能無人機的推出，無人機快递可以大大低落 “最後十千米” 的物流本钱：

能耗每单不到 0.1 元——以载重以 2 千克计较，包裹 10km 范畴内直接硬件本钱（主如果能耗）不到 0.1 元，每单耗電 10Ah，不到 40Wh，耗電约 0.03 元；

無人機摊销本钱——以一個 5000 元的無人機测算，5年的运营寿命，加之每一年20%的保护费，约 6000 元，4 元 / 天，若是每一個無人機天天完成 10 次使命，這就象征着每一個包裹摊销本钱 0.4 元；

合计每单不到 0.5 元的本钱，比拟今朝的人工物流本钱有较着低落，是以從經濟成原本看，無人機送货具有较着的經濟效益。

無人機物流最坚苦的是最後的货品投送阶段，仅晓得目標地的 GPS 坐標是远远不敷的。今朝澳大利亚克林顿和格兰特的法子是在無人機上加装摄像頭，并在用户的阳台上放一個大盒子，上有特定標識，無人機經由過程呆板視觉辨認并正确送達到用户的阳台上。

别的，律例依然是最大阻碍。近期美國联邦航空辦理局（FAA）颁布無人機辦理的新法草案，

在 FAA 提议的新法则中，请求無人機必需在操作者視野内。主如果限定贸易無人機用于拍照、勘测路線、搜救和监控作物等，對付無人機物流辦事晦气。

　　四、小我平安的空中守护者

無人機已具有物流送货、监测信息、航空拍摄等各類功效，那末可以或许记实咱們平常糊口的無人機的出生是不是也為期不远了呢？也许在不久的未来就可以成為实際，位于上海的 AirMind 公司開辟出的 “Mind4” 四旋翼無人機被授與了 “跟踪者無人機” 的称呼，由于它具备跟踪某一指定人物或方针并對其举行拍摄的功效。

‘Mind4’ 的設計理念是為了记实咱們的糊口，乃至是记实非人類生物。“Mind4” 配备的摄像頭可以或许笼盖到間隔指定物體 20 米之外的处所。凭仗其主動导航功效，“Mind4” 跟踪選定方针時的最大高度可達 20 米，最远死後間隔可達 50 米。并且還能經由過程手势對其举行節制。

配备有内置摄像頭的四旋翼無人機現在已遍及普及，但大部門無人機仍必要對其举行长途遥控。基于 GPS 的追踪技能没法确保物體所处方位（即摄像頭指向的位置）的切确性，缘由在于民用 GPS 凡是環境下都不切确。

斟酌到這些年来民用無人機產物的快速成长，像 “Mind4” 這種產物的出生或许已层見迭出了。将来加倍成熟的可跟踪记实指定方针的無人機可對小我平安实現周全的监测和庇护。试想一下：将来你的孩子上學或顽耍時台南外約,，會有一支無人機舰队随時跟踪扫描伤害，庇护他的平安。

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