先是硬件產(chǎn)業(yè)鏈成熟、成本下降為民用&消費無人機爆發(fā)創(chuàng)造條件
近十年民用和消費級無人機市場的興起,和硬件產(chǎn)業(yè)鏈的成熟、成本曲線不斷下降密不可分:隨著移動終端的興起,芯片、電池、慣性傳感器、通訊芯片等產(chǎn)業(yè)鏈迅速成熟,成本下降,使智能化進程得以迅速向更加小型化、低功耗的設備邁進。這也給無人機整體硬件的迅速創(chuàng)新和成本下降創(chuàng)造了良好條件:
芯片——目前一個高性能FPGA芯片就可以在無人機上實現(xiàn)雙CPU的功能,以滿足導航傳感器的信息融合,實現(xiàn)無人飛行器的最優(yōu)控制。
慣性傳感器——伴隨著蘋果在iPhone上大量應用加速計、陀螺儀、地磁傳感器等,MEMS慣性傳感器從2011年開始大規(guī)模興起,6軸、9軸的慣性傳感器也逐漸取代了單個傳感器,成本和功耗進一步降低,成本僅在幾美元。另外GPS芯片僅重0.3克,價格不到5美元。
Wifi等無線通信——Wifi等通信芯片用于控制和傳輸圖像信息,通信傳輸速度和質(zhì)量已經(jīng)可以充分滿足幾百米的傳輸需求。
電池——電池能量密度不斷增加,使得無人機在保持較輕的重量下,續(xù)航時間能有25-30分鐘,達到可以滿足一些基本應用的程度,此外,太陽能電池技術使得高海拔無人機可持續(xù)飛行一周甚至更長時間。
相機等——近年來移動終端同樣促進了鋰電池、高像素攝像頭性能的急劇提升和成本下降。
最后飛控系統(tǒng)開源,無人機飛入尋常百姓家
如果說硬件成本下降解決了無人機“身體”的問題,近年來飛控系統(tǒng)開源化的趨勢解決了無人機“大腦”的問題,從此無人機不再是軍用和科研機構的專利,全世界的商業(yè)企業(yè)和發(fā)燒友都加入了無人機系統(tǒng)設計的大潮中,是引爆民用和消費無人機市場的“爆點”。
德國MK公司是多旋翼無人機系統(tǒng)開源的鼻祖,其后2011年美國APM公司開放無人機設計平臺徹底點燃了市場對無人機系統(tǒng)開發(fā)的熱情,2012年以后民用和消費無人機進入了加速上行的通道。
至今,國際無人機行業(yè)已經(jīng)形成了APM(用戶最多)、德國MK(最早的開源系統(tǒng))、Paparazzi(穩(wěn)定性高、擴展性強)、PX4和MWC(兼容性強)等五大無人機開源平臺。
以PPZ(Paparazzi)為例,始于2003年的PPZ是一個軟硬件全開源的系統(tǒng),至今已經(jīng)形成了不僅覆蓋傳感器、GPS、自動駕駛軟件,同時覆蓋地面設備的全套成熟解決方案,既可以驅(qū)動固定翼飛機、也可以驅(qū)動旋翼機,并且可以通過地面控制軟件實時監(jiān)控飛機飛行的衛(wèi)星地圖。可以說,強大的開源飛控系統(tǒng)已經(jīng)使得無人機全面進入“用戶友好”時代。
2014年10月,著名計算機開源系統(tǒng)公司Linux推出了名為“Dronecode”的無人機開源系統(tǒng)合作項目,將3D Robotics、英特爾、高通、百度等科技巨頭納入項目組,旨在為為無人機開發(fā)者提供所需要的資源、工具和技術支持,加快無人機和機器人領域的發(fā)展。根據(jù)Teal航空市場調(diào)研公司的報告,Dronecode項目使未來十年世界無人機研發(fā)、測試和評估等活動的總值達到910億美元。Dronecode開發(fā)界面囊括了無人越野車、無人固定翼飛機、無人直升機和各種多軸旋翼無人機等,吸收了APM、PX4等多個平臺,進一步推動了系統(tǒng)開發(fā)的可視化和友好化。