清华沈阳:未来媒体大趋势——“无人机+”将渗透全行业

由省广股份GIMC、金鼠标数字营销大赛、蓝莓会、触电会主办,钛铂新媒体承办的“2015中国(深圳)新媒体营销高峰论坛”成功在深圳绿景锦江酒店举办,当天,嘉宾们的演讲让小伙伴们的热情一度高涨。

今天将沈阳老师的演讲内容分享给大家。

演讲嘉宾:清华大学新闻与传播学院教授沈阳

演讲主题:《未来媒体大趋势》

今天我们在说未来媒体之前还得回顾一下历史,我们可以发现最近两年传统媒体的衰败是比较明显的。第一、它的广告下降的很厉害,第二、跳槽的人非常多,有一家纸媒最厉害的时候一天跳槽五个人,央视出来的这些人可以重新办一个央视了。

媒体现状

当下媒体是微博、微信和新闻客户端,微信的受众更广。

从整个新媒体产业的前景来看,最上面是权力资本,权利和资本之下是平台,包括微博、微信,包括各种APP,虚拟增强设备的平台,包括无人机的一些平台。在平台之下是什么?新媒体联盟、自媒体联盟,再往下是大V大号。

对于新媒体而言我分成了几块,第一块是政务型媒体,第二块企业型媒体,第三块是船舶类型媒体,第四块是自媒体。在这个里面传播新媒体可以是趋于核心的位置,它可以政务的、企业的或者自媒体。但是从发展的活跃性来说,自媒体的活力是最强的,那么如果从变现的角度以及跟企业结合的角度那显然企业新媒体具有非常旺盛的推动力。

那么我们刚才强调的新媒体事实上是一个多轮驱动的一个生态圈,我们上半年对110家传统媒体做了统计,发现66家已经完成了两轮一端的布局。

新媒体三个阶段

从企业的新媒体角度来看我们分成了三个阶段,第一橱窗式的宣传期1.0阶段,2.0是服务化和媒体化,第三个大数据战略。

人才哪里来呢?从传统媒体里面去挖,内容哪里来呢?跟用户的互动过程当中会产生大量的内容,再比如它的营销,现在越来越强调世界营销,像昨天晚上微信里面,那天宣布全面的二胎政策,七点钟宣布的,当天晚上能发文章评论和都叫新媒体,如果是第二天发的都是传统媒体。

还有一个是评估,评估就需要大数据,在整个媒体环境中,微信是媒体移动化、服务化、商业化转型的重要的阵地。微信群的活跃性下来了,去年的12月份我打开手机随时是有12万条信息,今天打开手机微信未阅读的变成了4万条和6万条。微信公号的活跃性对于某一个具体的是下降了,但是对于整体下降的不明显。

我们团队的新媒体指数抽检了21万个微信公号,对若干个月的数据做了一个整体的分析,在9月份到8月份下降了5个亿。每天达到5.5亿次,我们按照这样的次数与估算,大概微信原生广告的市场大概在40亿左右。但是目前来说微信的原生广告还没达到40亿,我们随即抽取一些文章,微信的文章数70%到80%都是第一天完成的,第二天占到了12%,第四天就衰减为零了,每篇文章都是这个规律。

未来媒体是什么样的?

>>>>“无人机+”

第一个未来是无人机,无人机我们提了一个概念叫“无人机+”,今后的方式你手手机下单,机器人去搬货,无人机飞到家。

>>>>机器新闻的智能演化第二个是机器新闻,每年中国有三家机构可以写,第一家是中国地震台报,第二家是腾讯新闻是财经新闻,它的财经新闻今年一部分是软件自动化的,第三块是新华社的快笔小新。预测今年会有100篇的文章是软件自动写的,明年也许是1000篇,后年也许是一万篇,大后年10万篇,再过几年一个亿。再过八到十年我们要找人写的文章就会成为一种探险、不容易找,所以我们希望人工智能的发展是加速迭代的,这是我们对机器新闻的判断。

>>>>虚拟增强现实下的新闻创新2015年还是虚拟增强装备在媒体当中应用的元年,习总在英国访问带了一个3D眼镜,最近股市虚拟增强现实的相关股票涨的很厉害,最近有几家基金组织专门投虚拟增强它的内容创作。另外一个角度就是内容制造,这个是擅长的,外国人肯定抢不走中国市场,所以有些资金准备投虚拟增强它的内部的窗口。

在这一块Facebook早就买了,微软也推了,这些都是虚拟增强现实AR和VR非常的火爆,这是2015年的一个情况。

>>>>智能互联网驱动万物媒介化2015年还有一个智能设备在整个媒体和市场环境中应用很广泛。

智能设备带来了最大的改变就是万物皆终端,给我们的产业界市场带来无穷的想像力,桌子可以是智能设备,所有的传统产业都有智能化升级的前景。

>>>>大数据对媒体的全面渗透

大数据在今天还有一个概念,我们第一次具备了超人的能力,什么叫超人的能力呢?

手机知道你每天说的内容,你每天跟谁交往,还有你的经济情况,比如说土豪的话一般包红包是500、1000,屌丝的话是1块钱而且是分成100份。还有手机知道你家庭的住址,你手机放着不动的位置就是你们家。所以一家互联网公司愿意去给每个人打十万个标签,他自己可以算出百,因为我们每个人在电脑里面、手机里面都可以打上一个互联网的标签。互联网公司第一次具备了超人的能力。

另外戴了智能手环,智能手环把心跳、血压数据传到手机上。大数据我们也用大数据分析了360天10万家的爆文,爆文中4类,亲子类、地域类、食品安全、治安类是最火的,朋友圈里面的美女特别多,因为有PS的自动就用了;第二个特点我们在朋友圈里面都曾获得很幸福,都等着大家来点赞,这是第二个特点。第三个特点在朋友圈传播谣言往往都是中年的大爷大妈们,就是我们的父母,我不是黑他们,我总结的这是一个客观的现象。

我们也做了一个大数据的,新媒体平台,目前我们获取的微信量大概是400多万的公号的数据大概微博和APP的数据。微信的舆情非常突出,今年上半年有一个非常明显的现象,公司的领导获得不良信息的速度很近,现在他只要一打开手机比他低一级的人马上就把负面信息发给你了,一般是加比高两级的领导。所以以前跟领导交流只需要面谈,现在不需要了。对于整个微信内容的分析、检测在目前来说是一个很大的难点,所以我们团队也在做一些常识。

未来媒体的方向

第一、无所不在的屏。

第二、身临奇景的体验。

第三、基于大数据提供全能、聪智的服务。

第四、高纬拓展现实场景。

互联网每一次发展从PC互联网到移动互联网,移动互联网今年走到终盘了,最后再到智能互联网,智能互联网刚刚爆发,再到体联网,最终是脑联网,大脑一定会直接相联,那么在所有的发展历程当中,出现的纬度越来越多,媒体从原有的内容变成了有内容还有连接、还有社群,还有服务、还有转化。

那么我们要做的是什么?洞见高维的规律、迎接碎片的思绪、容忍秩序美感的丧失,从而获取最大的新媒体发展的的红利。

注:本文来源蓝莓会(微信号:lmh-china)

·氧分子网(http://www.yangfenzi.com)延伸阅读:

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  1. 关键是能照相,大家有买的理由。

    手机行业发展,零部件特别是传感器降价,价格让很多人可以接受。

    对广大发展中国家来说,现在的价格还不够低,单反要到普通相机。

    技术还可进步,特别是传感器与估计算法,计算机视觉,容错控制等。跑飞、炸机可不是手机重启那么简单。

    用途、玩法还待发明、发现。会飞的相机,对很多人还构不成购买理由,有什么好看的?但把相机当作眼睛,如果挖掘出新的游戏或运动,比如现实魁地奇比赛,等等,就是新的天地了。(现在才发现自己想象力的匮乏,说来说去还是魁地奇)。

    说句跑题的,机器人、无人机等,电子机械结合计算机的,机器人结合人工智能的,物理结合数学的,中国的机会不小。不知是不是国家“性格”的原因(当然也有语言的问题),日本德国等电子机械牛到不行,但软件互联网却几乎一无是处,受日本殖民影响颇深的台湾地区也是如此。印度软件牛(数论尤其牛),电子机械却差。美国的绝对优势在软件(编程是英语的变种,其实也是美国人思维、逻辑方式的外延),电子机械方面没有绝对优势,而且都外包出去了。中国两方面都一般,但结合起来(简单的说,就是北京软结合深圳硬),却可出来真正引领世界的公司。大家不可妄自菲薄。

    顺便插一句,机器人不跟纯CS的研究一样,机器人Digital与Analog的部分都很重要,是‘软+硬’的。而一旦涉及Analog的,德国、日本、瑞士乃至法国在机械、工艺、精密控制等的优势就会展现出来。而美国等(特别是印度)优势主要在于Digital的部分。当然,美国也有波音、Boston Dynamics这样的Digital与Analog都顶尖的公司。但在这些领域,就不像是在计算机、互联网领域等一支独大了,而且也没有绝对优势,算是fair play。印度则几乎只有Digital厉害。

    说这些的目的,是想说明,如果纯Digital领域,中国几乎只需要盯着美国硅谷就行的话;在机器人领域,则不再适用了。我想,Google收购了这么多机器人公司,原因也很可能与之有关。

    毕竟Google几乎是纯Digital的,但无人驾驶车中很多重要环节都是Analog有及其的密切关系。当然有识别环境的一环,算是‘软’的。但也有比如下雨天怎么开,雪地防止侧滑,山区上坡怎么上,下坡时怎么下,包括怎么刹车防止刹车装置温度过高,乃至空车满载模式之分,要对质量有自适应,乃至强风时、沙漠里等,乃至沙漠里怎么上坡等。而且就算是识别环境的能力,达到人的水平,那人的驾驶水平也有很大的区别啊,比如倒车的时候怎么打方向盘这里面的学问可够深的。像这些种种,大部分人会陷入‘局部最优’的方法,因为平时够用了,可一旦到了不同需要的情况,比如说的极端点,赛车,就不行了。而且人也是不断学习、‘自适应’的,在上一个新的非常复杂的路况时,起初也是需要不断试错积累经验。还有比如,有很多经验的东西,比如啪啪啪的声音,没有经验的驾驶员会害怕是不是发动机有问题了,而有经验的则知道是轮胎上的泥甩的声音。

    无人驾驶领域,其领头的公司,是依附于软件公司如Google,或传统汽车公司如奔驰,或无包袱的电动车公司如特斯拉,或设备公司如Continental,还是会完全产生一个新的公司形态,只能拭目以待了。

    其实整个机器人行业的复杂,就在于‘软’‘硬’很难分开。同样的软件,同样的控制算法,同样的硬件,实际的控制效果却很可能不一样。原因可能就在于比如一颗螺丝多拧或少拧了一圈。而这个区别,要靠控制算法参数的调节去应对的。但现在这些参数的调节多是靠人、靠经验,靠仿真或者自适应、自学习的算法还远远不行,更不要说容错控制(比如一个环节的性能突然发生了一定的变化,比如有很强的某种干扰,或刹车不那么灵乃至失灵,或无人机一个螺旋桨不转了等等)和自诊断(比如估计算法不work了。是获取数据的硬件装置出问题了如接触不良,还是算法参数不适合了等等)了。

    岔开一句,Google做无人机刚宣告失败。说的玄乎一点,是‘基因’压根就不同。当然,并不是美国不行,这不也有3D Robotics。不过话说回来,如上文所说的,3DR也没有绝对优势。是大家都知道的。

    近年来,随着地理信息产业的发展和应用的普及,遥感作为地理信息产业的前端,也受到了非常多的关注。传统地理空间数据的获取方式正在面临着现代科技设备的挑战,而遥感技术的进步,尤其是高分辨率卫星影像的大量应用和航空遥感的发展,都为数据获取方式注入了新鲜血液。
      卫星遥感影像的优点毋庸赘述,其作为矢量地图的补充已经获得了大众用户的欢迎。但是作为专业地理信息应用来说,数据获取能力不足、现势性差、回访慢等特点则是其硬伤。传统大飞机航摄相比卫星遥感更加灵活,影像质量也更高,但是飞机租赁、机场管理、空域申请流程过于复杂,对云层的要求也相对较高。与此同时,随着通信技术、传感器等技术的发展,测绘无人机作为一种低成本、高精度、操作简便的遥感影像获取设备应运而生,并在传统测绘、数字城市建设、地理国情监测、灾害应急处理等方面取得了很好的效果。
      无人飞行器测绘
      从上世纪80年代开始,国外就开始将无人飞行器应用于测绘工程。在全球定位系统尚未对民用开放前,无人飞行器只能通过简单的遥控操作来进行航摄作业。无人飞行器种类有很多,主要包括无人机、空艇等。
      空艇问世至今已经有两百多年的历史,是从热气球转化而来。最开始空艇主要用于军事打击,后用以进行高空侦察。作为一种造价低廉、操作方便的飞行器,至今许多测绘单位还拥有部分新型的测绘性空艇。但空艇的缺点非常明显:起飞准备时间很长,因为飞行前需要注入大量的氦气;起飞和落地的时间由于需要克服空气阻力,都要浪费过多的时间;抗打击能力较差,很难在条件恶劣的地方稳定运行。
      与空艇相比,测绘型无人机成本同样不高,操作性强,可以随时随地起飞和降落,不需要太多的准备时间,并能够适应不同的地形、天气条件,是现阶段进行低空航空摄影的绝佳手段,并获得了越来越多测绘单位的青睐。
      国家测绘地理信息局大力推广无人机航摄
      据了解,我国测绘事业今后20年的发展思路已经明确为四句话:“构建数字中国、监测地理国情,发展壮大产业、建设测绘强国”。地理国情,指那些与地理相关的自然和人文要素的国情信息,如:国土疆域面积、地形地貌特征、行政区域分界、地表水资源状况、道路交通网络、土地利用与土地覆盖情况、城市分布和城镇化扩张等。地理国情,是从空间角度反映一个国家自然、经济、人文状况的重要信息资源。因此,做好地理国情监测工作,已经成为我国测绘部门在今后相当长时间的工作重点。
      在过去一年中,地理国情监测取得了重要进展。在国办、发改委、财政等部门的大力支持下,国务院已经批准开展地理国情监测工作,项目总体设计已经完成,项目预算已报财政部审批。福建、山西、陕西等7个省已将地理国情监测工作列入省“十二五”专项规划内容,正在加快立项和组织实施。在国家、省、市三级开展了地理国情监测试点工作,目前已形成了首批监测成果。国家测绘地理信息局副局长王春峰日前表示,下一步将全面启动地理国情监测项目,成立领导小组,加快组织实施,快出成果,快见成效,为搞好宏观调控、促进可持续发展、建设责任政府、服务政府提供地理国情信息支撑。
      毫无疑问,航空影像获取和遥感监测在地理国情监测中将会起到无可替代的作用。因此,近年来国家测绘地理信息局多次举办无人机航摄系统推广会,在全国范围内大力推广应用国产低空无人飞行器航测遥感系统,同时率先在各省级测绘单位配备使用。在过去一年时间,全国已推广无人机航摄系统100余套、地理信息应急监测车8套,并力争尽快在全国普及推广。今后测绘地理信息部门将加大无人飞机航摄系统推广,陆续向有需求、有条件的地市配备无人飞机航摄系统,并推广到部分县级城市,最大限度地提升我国地理国情监测及应急保障综合能力。
      近几年发展起来的测绘无人机,通过不断的技术创新,我国自主研发的无人机已能在多种复杂的地形与气候条件下及时获取精准的地理信息数据,从而成为传统航空摄影测量手段的有力补充。部分国产测绘无人机的技术指标已经达到国际领先水平,能够完全满足基础测绘工作的需要。
      测绘无人机优势
      无人机搭载传感器进行航空遥感影像的拍摄,一方面是低空遥感被广泛认可,需要旺盛,另一方面则是因为相比较其它遥感数据获取方式,测绘无人机拥有不可替代的优势:
      性价比高。现在市场上的国产测绘无人机的价格大约在十几万到几十万之间,可重复使用的次数多,除重大事故外不容易损坏,也不存在其它额外的使用费用。在自然环境比较恶劣的区域,如高原、近海等,即使出现意外也不会有太大的损失。高达0.05米分辨率的影像则比卫星影像的精度更高。
      方便携带运输。固定翼测绘无人机翼展一般不会超过3米,并可以方便地拆卸。在项目执行的过程中,只需要将拆卸后的无人机设备放到普通的小货车中,就可以把操作人员和所有设备同时运送到目的地。到现场后,半个小时内就可以完成无人机的组装和调试。
      无场地要求。传统的测绘无人机起飞方式一般是滑起,需要一段30米至50米相对水平的跑道才能起飞。随着新兴设备的引入,场地已经不再是无人机起降的阻碍。目前常见的的无人机除了滑起,还可以通过弹射或手抛方式起飞,降落时可以直接伞降,对于野外作业来说极为方便。弹射架可以固定在作业车的车顶,或者展开后架在地面即可。
      机动灵活。测绘无人机可以根据所需的影像分辨率来决定飞行高度,在大多数情况下,飞行高度一般为100米至1000米。测绘无人机搭载的相机多采用定焦镜头,飞行高度的差别直接影响到最终生成影像的分辨率。飞行前设计好航线、确定好飞行高度,就可以获取理想的数据。
      受天气影响小。在传统的航空摄影中,大飞机航摄最担心出现的问题就是天气状况不理想,一旦出现多云的天气,将会严重影响成像的效果。但测绘无人机飞行的高度决定了云层厚度基本不会影响到成像,尤其是在获取高分辨率影像、飞行高度低的情况下。
      测绘无人机应用
      在传统的国土测绘应用中,相比较卫星影像,无人机获取的影像除了分辨率更高,似乎没有更多的优势。但在更多的应用中,无人机所能做的,远远超出你能想象的范围。
      国土测绘。相比较传统的测绘手段,无人机测绘能够凭借其机动灵活等特点,在国土测绘领域发挥重要作用。通过快速获取测绘无人机航摄数据,能够快速掌握测区的详细情况,应用于国土资源动态监测与调查、土地利用和覆盖图更新、土地利用动态变化监测、特征信息分析等。高分辨率的航空影像还可应用于区域规划等。
      选线设计。遥感无人机可应用于电力选线、公路选线、铁路选线,能够根据项目需求,快速获取线状无人机航空影像,为选线快速提供设计数据。此外,遥感无人机还可以针对石油、天然气管道进行选线设计和全方位的监测,厘米级别的航空影像和高清视频能够协助进行安全监测与管理,同时利用管道压力数据结合影像发现管道渗漏、偷盗等现象。
     环境监测。高效快速获取高分辨率航空影像能够及时地对环境污染进行监测,尤其是排污污染方面。此外,海洋监测、溢油监测、水质监测、湿地监测、固体污染物监测、海岸带监测、植被生态等方面都可以借助遥感无人机拍摄的航空影像或视频数据进行实施。其中,水质调查监测、污染物监测、大气环境监测、固态废物检测、秸秆禁烧监测是主要的应用方向。
    水利监测。在陆地上,遥感无人机可应用于洪涝监测、河道管理、河道污染检测等。无人机可根据地形和河流情况,确定航线,并进行凌情应急监测、滩区洪水灾害监测、水污染等突发事件等。此外,遥感无人机还可应用于海岸带调查,如填海造地、水产养殖、海岸带变迁等情况,近海岛礁监测、船只、藻类、浮标等目标识别,以及海洋环境监测等。
     农林。高分辨率航空影像能够提供准确的土地纹理和作物分类信息,可应用于农业用地分析、作物类型识别、作物长势分析、土壤湿度测定、农业环境调查、水产养殖区监测、森林火灾监测、森林覆盖率分析、森林植被健康监测、森林储积量评估等。能够针对特定农业作物,确定种植面积、生长状况、生长阶段和产值预估,比如在烟草、农业物联网等行业有重要应用。
     变化分析。通过自定义重访周期,遥感无人机能够有效地对局部地区的动态变化进行监测。例如在水淹分析、拆迁赔偿等应用中,往往会因为双方各执一词而引发很多矛盾。利用遥感无人机进行航拍后,相关变化区域可以在最终的影像上非常清楚。在城市建设与规划、海岸水淹分析等领域中,遥感无人机都可以发挥重要作用。
    应急救灾。无人机在测绘领域受到重视,是从应急救灾中开始的。无论是汶川地震、玉树地震、盈江地震,还是舟曲泥石流、安康水灾,测绘无人机都在第一时间到达了现场,并充分发挥机动灵活的特点,获取灾区的影像数据,为救灾部署和灾后重建工作的开展,都起到了重要作用。
      通过自定义重访周期,遥感无人机能够有效地对局部地区的动态变化进行监测。
      毫无疑问,测绘无人机正逐渐成为测绘部门的新宠儿,随着更多地方测绘部门、数据获取企业的引进和使用,测绘无人机将成为今后航空遥感数据获取的“标配”。

  2. 测绘无人机、 航测无人机、 遥感无人机、 航拍无人机 ” 之类市场前景如何如何好,性价比多么多么高,使用如何如何方便,云云。
    诚然,这“四大”是目前政府(以及民间爱好者、商业)无人机需求的四个大头,可是我总有一种同属一类应用的感觉。。。归根结底就是各种拍照,根据不同要求拍照。
    请原谅,就航拍的市场需求而言,我个人愚蠢地认为,也没有到很高的地步。
    对于国土资源勘测,水文地理方面研究,甚至气象灾害的预报和防治,上有卫星,下有苦工,前有热气球,后有飞机雷达。当然抛开前提作论证都是耍流氓。我想,无人机也许在未来会扮演一个重要角色,但是在十五年内,估计达不到非常泛用水平。有些科研活动对探测器材的要求很高,而且不少设备也是又重又金贵,我们目前的无人机负重量并没有达到科研工作那么泛用的水平,而对于一些器材要求较低的任务,使用无人机必然会省力省钱。虽然不能一概而论,但是无人机的优势就是制空权,不考虑钱的问题的情况下,备选情况还是很多的,并没有到全面代替现有科研空中载具的阶段。
    此外,民间用得到航拍的,也就是一些文化传媒宣传,或者监测控制(之前确实有新闻说用无人机监控渔业和林业防止违法犯罪和危险发生的,但是该无人机有效航程未知,只是笼统地说能坚持一小时)之类的活动了。我真没听说过附件哪个技术宅结婚用无人机航拍的。而且城市宣传片或者文艺科教片或者张导的万人空巷大镜头再到土豪结婚,恐怕也就是那么几次。除了导演制片人和有钱有情调的大V,我想没人会、或者至少不会天天用无人机玩自拍。何况航拍无人机是耐用品,总不见得用几次就报废啊。这市场需求不能就靠张导一个人吧?
    备考:某僵无人机的2013年销售额据说是全球范围内,8亿元。【 i-1 悟】的官方报价是17999元。为了便于计算,我按平均每台15000元计算的话,号称2013占全球民用无人机市场份额75%的某疆共售出53334台无人机。
    我也不知道同类产品的产能和利润如何比较,但是和汽车行业比肯定是毫无可比性的。

    我姑且笼统而不严谨地归了包堆称之为航拍吧,胡乱说了一下浅见,抛砖引玉,期待各位赐教。这类应用就此打住,有不少答主了解、分析的比我到位多了,我就不误人子弟了。

    我最最想说的,是其他应用。当然,也只能做一个展望。
    1.人力难及之处的作业
    有在户外做电网的答主PO了一张自己的照片,我看了之后真的挺高兴的;
    目前无人机的质量和智能水平精细程度姑且不论,能为危险作业(有毒气体废料污水高温等等可怕环境)和高空作业做出实际贡献,解放人类生产力,保证人的安全,在我看来是非常大的进步,这才能叫做实用性。
    有人说目前的无人机只能进行简单的作业,精细活手工活还得自己工人上。诚然,这是事实,但是这也让我想起了08年大雪(是08年吧?)那时候,好多电力工人,当然还有管道工人以及抗灾抢险的官兵战士冒着危险、放弃春节假日为了大家奋战。其中有一幕是电力工人爬上高高的电线架,敲掉上面的冰;试想,如果在这方面专项研究,该为跋山涉水的电网工作人员省多少事,降低多少风险。抢险救灾,让无人机做先遣队,运送一些物资应该也比以往直接空投方便,这就要看无人机控制范围和有效负重之类的提高了。

    2.沸沸扬扬的物流运输
    这坑太大了,之前也向别的题主胡乱说了一些浅薄看法。最近AB网闹得又欢,敦豪德邦顺丰又有撕逼的趋势,搞得我都想做物流了。。
    此外,现在的无人机真的都不需要陆基人员了吗?
    再此外现在别扯无人机送盒饭,以后一抬头都能喝汤了。这不是加一个盒子就搞定的事啊。
    此处先挖坑。

    3.超声波设备)))探伤
    怎么就没人提这茬呢?我还是小学生的时候就有科学家提出了,到现在也没人关注。各种机械制造、化工还有各种用管道的企业,超声波探伤的确需要灵活的无人机进行助力。也许有工程师考虑到旋翼自身的干扰,但也有人早就提出了停机附着进行探伤和多谱分析等等解决方法。我非常期待日后的质量管理能简化流程,不需要再将各种零件或者成品调来调去才能完成质检,而把无人机融入工业生产流水线的一环,(¯﹃¯)

    4.清洁和维护工作
    其实高空清洁也可以算是危险作业里面一块,但是清洁方面涵盖的又更多。像摩天大楼外墙玻璃的清洁工作,不是简单的扫地机器人就能搞定的,而对于专业“蜘蛛人”来说,高温,大风,反斜面墙,反光这些问题,无人机都要面对。此外,蜘蛛人做不了的,无人机却有机会做。比如现在很多高层小区屋顶维护、摩天花园这种如果靠人力,每座摩天楼都必须依靠自己的物业保洁员,像一些供暖排风设备的检修需要专业人员如果需要在多栋大楼间挨个巡查一般,势必非常耽误时间。而无人机如果做好了,在几个楼顶直接飞一飞岂不是分分钟的事(⊙_⊙)

    0. 困难考虑
    首先就是法律啊安全啊这方面。就算大灯塔国也是几个月前刚刚搞无人机领空方面的法律制订工作。这事估计连个框都没搭起来。别想着和民航撞,以现有的无人机巡航高度,除非民航航线上的起降,否则基本够不着。但是无人机和无人机直接相撞可不得了,必然导致高空坠物。20多楼一个鸡蛋就能变成要你命3000这可不是闹着玩的。此外信号频道联系,无人机失联后果也挺严重的,丢了货物或者机器损毁是小,伤人伤物是大;而且无人机就算失联几秒钟,恐怕就会出现在另一个你想象不到的地方,万一被敏感小姐控告那可怎么办呀。我强烈盼望无人机有简单智能,能在无法接收指令的状态下,保持稳定降低事故率。我还幻想无人机一旦发现自身在急速下坠能瞬间拉开气囊变成一个球,以致于砸不伤人云云。

    门外汉嘛,只能靠脑洞,想到一些这种粗浅的东西;新事物的产生总是艰难的,还是希望我兔能争气,占尽鲜鸡啊。
    大酱软文做的真心有策略
    但是技术质量安全云云客观先不考虑
    全世界的无人机还有不少路要走,知识产权和市场就是个大问题
    航拍测绘方面市场缺口真没想象这么大,就算扩展到农林牧和物流,无人机用途也渴求更加实际一些以上胡言乱语,仅供一笑

    军事可以主导很多主流科技方向,虽然最后民用化,但起点是以军事目的开发的,例如GPS,还有很多,我不一一举例。
    为什么发展无人机而不是无人陆地机器人或者无人潜艇?因为无人陆地机器人是真的开战后才能用的,你不能用无人陆地机器人去侦查日本或者台湾吧。无人潜艇或者无人船,这东西肯定各国也在开发研究,但实用性并不足够,至少备战时不足够。
    无人机虽然成本高,但在不断发展研究下,批量生产是可以实现的。我只能说侦查对备战太重要了,和平年代,除了互联网,卫星,社会工程学(间谍),就要靠无人机,大不了打下来不承认呗,反正数据都传输的差不多了,当然这是玩笑话。还有打击效果评估,这在演戏中也很实用并且重要,核爆后有辐射的现场,打击效果到底如何,靠无人机照片啊,等等等等。

    1.无人机技术发展的比较迅速,自动驾驶仪的功能和稳定性发展相对成熟,具体操作起来比较简单,入门的技术要求变低。
    2.硬件价格下降,无刷电机和电子调速器性能质量都有很提高,并且生产厂家日益增多,价格大多都在合理水平,使得这些硬件性价比快速提高,其中还有最重要的一点就是一些功能强大的自动驾驶仪比如APM,Pixhawk,F3等等都是开源项目,里边的程序对于大众来说几乎不要钱,仅仅只用花钱买硬件,成本瞬间就下来了。
    3.航拍,人们发现只用几千块钱就能飞到自家楼顶看看自己住的地方到底是个什么样然后还能用上帝视角拍一些漂亮照片拿出去装逼之后看了看自己钱包……买了~,所以世面上大多消费级无人机都是用来航拍的。
    4.一些无人机厂家的崛起,比如说大疆、零度等等,迅速扩充了消费级市场。
    5.喜欢玩飞机的小朋友长大了,有钱买更好的装备了。
    6.能够满足一些人的装逼心里。
    说了这么多并不是不看好无人机或者吹嘘无人机,其实无人机的使用在很多领域比如测绘、勘探、航拍、电网布线等等都有很好的效果,近年来也有快速的进步,只是对于我们普通老百姓来说拿到手里可能就只能单纯的飞起来玩玩或者去刚拍什么的,但是不要否定无人机的使用价值和存在意义,自己用不到不等于没有用,当然对于喜欢用无人机来显摆自己的装逼狂魔来说只用乱拳打死即可。

    很久以前,
    说起无人机人们想到的还是“捕食者”、X-47B的时候,
    我买了架大疆的精灵2。
    当时我的心情是这样的:

    我背着它去旅游,美滋滋的。
    10天后,我背着沉重的双肩包回到了祖国大陆,
    飞机存储卡却连30%都没装满……

    40°的大热天,
    背着一个不能磕碰的双肩背,上山下海。
    好不容易找到了适合起飞的地点,安装螺旋桨,校准,调试……
    一系列航前准备工作热的我只想跳海。
    更悲催的是,电池一旦用尽,飞机就成了纯粹的负重。
    “喂,飞机白送了有人要吗?”

    从此以后,
    我就认定消费级无人机未来的发展方向一定是小型化,集成化!
    后来,我又买了一架相对小巧的Parrot Bebop,
    比大疆小了很多,但是我仍不满意。
    直到2016年,它出现了!

    DOBBY口袋无人机!不及iPhone 6S的大小,重量不足200克,能够放在口袋里随身携带!这才是消费级无人机该有的样子。更妙的是,一般的无人机电池用尽后就成了累赘,DOBBY不但可以用移动电源为其充电,而且还支持QC 2.0快充技术,半个小时就能基本充满,真正做到持久电力,想飞就飞。

    DOBBY口袋无人机采用折叠设计,四只机臂平时可以折叠收进机身,形成“香皂”一般的造型。不过,这块香皂不会掉在地下,只会飞得更高。所以你大可以安全的使用,不用担心“身体”问题。

    和DOBBY定位相似的Hover Camera只能在室内飞行,但是DOBBY既可以在室内飞行,也可以在室外飞行,要知道,DOBBY的体积比Hover Camera更小,功能更多,而且早已量产发售,脱离了“PPT无人机俱乐部”。

    小型无人机的抗风能力通常较差,当初笔者购买的Parrot Bebop,其最终的下场就是随风而去。但是,凭借着良好的气动外观设计,以及功率强劲的电机,DOBBY至少在4级风力下依然能够较为稳定的飞行。关于这一点,我爱模型网上有过具体测评,感兴趣的朋友可以看一下。

    DOBBY抗风性测试【5iMX评测室】—在线播放—优酷网,视频高清在线观看
    http://v.youku.com/v_show/id_XMTY0MTA2NDg4NA==.html

    Parrot Bebop像是摩托车里的暴躁的KTM,它们的机身结构/车架完全裸露,时刻挑逗着你的神经。DOBBY则像是来自意大利的杜卡迪,圆润的外壳一气呵成,内敛而优雅,仿佛一身笔挺的西装容不得一丝皱褶。

    室外飞行

    蜂鸟是最小的鸟类,但是蜂鸟却能够在空中悬停,这是其他任何鸟类都无法比拟的。DOBBY虽然小巧,但是并不是飞行界的“弱鸡”,它不但拥有GPS模块,还有GLONASS模块,两者共同帮助DOBBY在室外稳定飞行。

    受限于体积,DOBBY的搜星速度比大型无人机略慢,但在开阔地带,也能在1分钟内搜到10颗以上卫星。DOBBY默认在7颗卫星的条件下,可以启动飞行程序。但是,这里还是推荐各位玩家,尽量在10颗卫星以上的条件下飞行。这也符合大多数消费级无人机的安全规范。

    DOBBY使用手机进行操控,目前尚且没有专用的遥控设备,这也符合DOBBY随身便携的定位。通过手机端的Do.Fun APP程序,新手可以在几分钟内快速掌握DOBBY的飞行要义。为了增加更多趣味性,玩家还可以通过APP,让DOBBY在空中“一键空翻”。但是还要提醒新手玩家,无人机飞行一定要注意安全,避免人多的环境下“炫技”而发生意外。

    值得一提的是,DOBBY的机身非常坚固,笔者在测试中几次因为操作失误撞树撞墙,DOBBY的外观都几乎没有任何损伤。笔者简单分析了一下,除了自身设计过硬,折叠式的机臂在防摔性能上发挥了出人意料的作用,机臂碰撞后折叠收缩,一定程度上起到了“吸能”的作用,极大地降低了飞机的损毁率。

    要知道,无人机在空中飞行,难免发生意外,谁都不想让自己的爱机因为一次误操作而变成一摊废弃塑料。作为机主,笔者此前淫浸多个大疆和Parrot的社群和Q群,Parrot坚固的机身和“耐造”能力获得了很多消费者的青睐。因此,坚固绝对是DOBBY不可忽略的一个优点。

    室内飞行

    DOBBY相比大型无人机的一个突出优势就是能在室内飞行,它小巧的机身不会对室内环境造成较大的干扰。DOBBY在室内飞行时使用光流定位系统,通过光感摄像头和声呐系统进行环境定位,最高可以飞行3米。笔者多次在室内环境飞行DOBBY,效果让人非常满意,在很多明度不是很高的场合,DOBBY也能相对稳定的飞行。

    但是,由于室内飞行最高只能3米,实际操作中,一般飞行高度在2米左右,因此笔者提醒新手务必注意安全,因为这个高度和人头部十分接近,切不可大意。

    等等,你怎么还不说拍摄性能?

    可能大家都发现了,说了半天无人机的飞行性能,却完全没有提及DOBBY的拍照/摄像能力。其实,这是笔者有意为之。

    无人机能做什么?普通人为什么要买无人机? 作为一个无人机爱好者,这是我最常听到的问题。诚然,数年前,当我购买第一台大疆时,我的确是想用无人机拍摄出壮美的航拍景色,那情景就像我买第一台单反时一样,而后来呢?那台单反至今在家里吃灰,而用手机拍摄的“不那么完美”的照片却给我带来了无数回忆和欢笑。

    无人机能做什么?普通人为什么要买无人机?我的回答是,它能给你带来快乐!而快乐,并不局限于航拍。看看这张照片,小伙伴们看到无人机高兴的样子!

    再看看这张照片,其实我只是用了无人机上的状态指示灯而已。

    曾在一篇报道里看到,为什么要用无人机拍摄合影?答案是,只有用无人机拍合影时大家才能都看着镜头并保持微笑。是的,无人机天生就是快乐的代言词。何必谈到无人机就去说它枯燥的参数?DOBBY能飞,带着她你就是众人的焦点,DOBBY很美,不会给你跌份,这还不够吗?

    很小,但是很强

    小巧的DOBBY更富有“玩乐”属性,但这并不意味脱下了礼服的“多比”女士拎不起枪!

    DOBBY搭载一颗能够拍摄4K画质照片,1080P视频的高清摄像头。DOBBY并没有搭载机械云台,她的身躯实在容不下机械云台复杂的结构,因而采用了电子增稳系统。这套系统在拍照模式下效果非常不错,从样张中也能看出。

    DOBBY的摄像头有两大亮点,第一个是它采用了非畸变摄像头,这和其他所有消费级无人机都有所不同。因此,它拍摄的照片没有任何形变,能够展现出最好的人像效果。第二个是DOBBY独有的“大导演”模式,该模式被官方称为“短视频”模式,它能够一键拍摄电影中常见的航拍长镜头,让你过足导演瘾。

    高尔夫和法拉利

    你不能要求一台2.0t的高尔夫GTI跑的比法拉利458快,你不能要求一架波音737能装下A380那么多乘客。但是,高尔夫GTI不是好车吗?波音737不是好飞机吗?前者是所有男孩的梦想,后者是世界上保有量最大的客机。

    事实上,DOBBY仍有许多可以更好的地方。但是,在2000元级无人机里,在超小型消费级无人机里,DOBBY的优势确实无可比拟!

    本文完成时,DOBBY刚刚开放了目标追踪功能,要知道,这样的功能在最新的大疆P4上也刚刚上线,而后者的价格是前者的4倍。而DOBBY后续还将开放人脸识别等一系列有趣的功能。

  3. 仅就工业航空而言(物探航摄等等),市场存在年周期性——淡季的时候各个航空公司求爷爷拜奶奶地找活,简直就像孙子一样;旺季的时候出于年工作量的要求,限于全国范围内的合适的飞行员与飞机都处于供不应求的阶段,甲方们又像求神拜佛一样的找机子找飞行员,甚至要从不同的航空公司找来机务、飞机和飞行员。

    固定翼飞机毫无疑问都是烧钱的货——如果没有飞起来的话。不是每家甲方都养的起一个机组的。

    但是随着无人机的技术进步与民用化和物探、航摄设备的技术进步,工业航空之中原先受制于客观条件无法实现的市场一下子爆发出来,与不断进步的无人机、航摄/物探设备小型化形成正反馈,于是无人机进一步的得到发展。

    比如原先固定翼需要:2机务,2飞行员,2设备负责人员与一名签派,无人机机组只需要2~3人就可以了。

    可能目前技能树正好把无人机那项点亮并升级了(技术已达到推入市场的要求了),又正好各种无人机的新闻出来了,引起了人们对无人机的关注,所以就火了 …
    无人机概念会火一方面是人们对无人机未来所能带来的便捷生活模式或工作模式的期望;
    另一方面也是对无人机所能带来的降低单位成本,提高工作效率,具有完成或辅助完成一些特殊工作的能力,有为行业或公司降低成本的可能;
    另外,应该是因为中国正在逐步进入老龄化社会,劳动力的不足可能会引导社会往机械化、自动化

    1.目前主流的无人机『已经实现』的关键技术有哪些?
    2.无人机『应该具备』的关键技术有哪些?

    说技术绝非我这个文案狗所长,而且老杨肯定有很多看家的本事没让我这个基层员工知道,我就把我知道的显摆一下,不代表官方~~欢迎拍砖。

    大家在零度智控的各种飞控产品和整机产品中能够『亲测』的技术,有这些:
    1.飞控:区别于航模的最主要标志,使无人机完成自主飞行,目测有很多大牛已经对飞控做出更准确的解释了,这里我不多赘述。

    安利一下,飞控也是零度智控的看家本领,固定翼飞控配合固定翼机体完成过西沙、南沙和钓鱼岛的测绘,固定翼无人机完成过北川、玉树地震的灾情测绘,作为靶机速度高达1.2倍马赫;多旋翼飞控的明星产品是『双子星』,有模友誉为永不炸鸡的飞控,安全性最高,《百团大战》、《奔跑吧!兄弟》(第三季)、《智取威虎山》这类大制作的电影都是双子星+四轴或者八轴完成的。零度智控的飞控稳定性和精确度在上述案例里都得到很好的体现。

    2.云台:
    用来给相机增稳的部分,主要考察几个性能:增稳精度、兼容性(一款云台能适配几款相机和镜头)和转动范围(分为俯仰、横滚和旋转三个轴),如果遇到变焦相机,就更加考验云台的增稳精度了,因为经过长距离的变焦,一点点轻微的震动都会让画面抖动得很厉害。

    非常骄傲的是,零度智控的Z1400、Z2000、Z3000、Z6000分别可以适配GH3/4、佳能5D Mark ii/iii、BMPCC、RED EPIC等相机和多款镜头,而且都是业内首个推出适配这些机型的云台的,国内其他家都是在零度之后出的,而且推出了第一个适配RED EPIC相机的云台,至今也只有零度智控的E-EPIC能把RED-EPIC挂载到无人机上。零度智控的Eagle Eye用于警用和安防的30倍变焦云台,因为客户都是to government的警用安防客户,所以不太为外人所知。

    3.相机:
    相机问题我不是很在行,这里只讨论消费级无人机配备的相机。大家也知道,无人机厂的成像模块都是买别人家的,目前消费级的主流方案是1080p的,准专业级能到4K,不过消费级实现4K也并非难事,毕竟手机摄像头达到4K已经很久了,唉我又不得不提零度智控基于手机芯片的无人机解决方案了……

    4.图传:
    主要考察的指标是传输距离、延时性和清晰度,消费级主流的方案使用2.4G Hz WiFi图传,传输距离在500-800m左右。高清图传的传输距离更远、延时性更低和更高分辨率的画质,对视频的编解码要求很高,目前的高清图传方案都非常贵,一般只有准专业级和专业级的航拍才会配高清图传,零度智控的SMART方案里包含了消费级无人机的高清图传。

    以上是人们经常提及的,以及是目前大部分无人机正在努力争取做到的标配性能,真正掌握全面技术的公司就那两、三家,下面要说的是媒体口中的『黑科技』:

    用老杨的话说, 现在的无人机哪里称得上是智能产品,根本不够智能,真正的智能无人机应该是具备这些功能,而且具备无限的拓展性,做到真正的开放,而不仅仅是开放SDK。

    1.计算机视觉(CV)
    以零度XPLORER的独家具备的FOLLOW SNAP 1.0智能视觉跟随为例,基于计算机视觉的无人机可以完成诸多功能,例如双目视觉深度图运算、手势操作、光流及声呐定位、电子稳像等,都是通过摄像头所采集的数据,回传给处理器,不过囿于目前大部分无人机使用的处理器的运算能力,在现有机型上可以完成的计算机视觉功能还十分有限,也正因如此,零度智控才推出了基于手机芯片的无人机整体解决方案,专注于开发解决方案中的更多智能化功能,以便于更多无人机厂商能快速拥有包含『黑科技』的无人机产品。

    零度智控双目视觉深度图演示
    零度智控基于手机芯片智能无人机方案宣传片

    2.避障:
    避障的实现方式有很多种,上面提到的双目视觉深度图运算就可以应用于避障,此外,也还有雷达等方案,还有一些其他设计方案,不过目前还没有太多厂商关注到避障的功能,其实对于无人机的安全性来说,会避障将是一个巨大的提升,也会让应用领域更广泛。

    当前,全球的国防工业都加大了无人机研发的投入,这使得在增强无人机系统持久性、生存能力和可用性等方面的相关技术取得了迅速发展。

    无人机系统的五个核心子系统技术分别是:机体,动力装置,传感器,通信、指挥与控制(C3)系统,以及信息技术。
    这些技术的进步将促进军用和商业无人机市场的发展和增长。这些子系统的发展速度不尽相同,这取决于研发投入和市场收益。其中像信息技术,由于用户需求和基于web服务的的快速发展,促使无人机技术在这一领域取得长足进步。

    当前能够驱动无人机系统技术发展的任务特点和需求包括:轻量化(复合结构)、长航时、高负荷承载能力,以及具备可交换性的标准化负载模块。同时,持续的小型化,传感器融合,C3标准化,以及基础设施一体化,使将UAV变得更小,功能更强大。

    我还是想搏一搏;

    每次自己站在这类知识的高度和大家探讨分析一下这些深度问题,都觉得自己的智商瞬间飙到了稀有人群中;

    首先,我得做到文章字数压制;

    我仔细研究了下作者的文章,一共用了9张图片,17个段落,11次用到超视距遥控,斯坦尼康物理稳定系统等概念性理论;

    文章总字数1088字(不信就自己数数);

    文章动用了比较亮眼的广告传媒学专业术语套路约13次(XXX最为广泛使用的,而XXX刚好…match上了;丝毫不亚于… ;XX时代;高度XX化;以至于别的XX,也xx; XX战略思想不得不让人佩服;而这小小的XX,却XX;如果你觉得XX,那可能XX;很轻易的XX了传统的XX;而XX直接XX;XX的野心不在于XX,而在于XX;XX直接XX,而且XX,而且也XX;总结XX的野心XX;XX难以颠覆的XX;以上我不是XX;);提及品牌关键词26次,产品关键词共2次;

  4. 假设无人机涉及的关键技术有“飞控,云台,外观;相机;电池(更持久);图传,智能模块(红外或者激光雷达TOF等的自动避障技术;勘测等等”)等等方面;
    云台这一块是跟相机关联也是用途最多的一种形式;
    那么云台到底有多重要呢;

    在朋友圈秀高端的时候就很明显了;

    我们假设一个场景:你忍痛割了个肾,几乎半身不遂买下了一个航拍神器,然后你兴高采烈的拍下转发到你的朋友圈,别人期待的打开看到的是抖动不停的地震视频;此刻的你花了大价钱,却秀出了low比的既视感;

    但,好的云台可以让你瞬间斩获很多女粉,以及1万赞;
    而我脱光了放个果照,也只是看到了尾数;

    言归正传

    用互联网的思维来起手这个问题,那么就要做到垂直化解决问题;
    那我就只聊聊稍显核心的部分飞控这一块吧;

    文中会涉及到部分专业术语如(PID控制算法,模糊PID控制算法,李雅普诺夫(Lyapunov)函数,反步滑模算法)等等的概念,请做好一定的懵比准备;
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    先讲一下概念;

    无人机(常用四旋翼飞行器)是一种具有6个自由度却仅由4个输入控制的欠驱动强耦合、多变量的非线性系统;
    旋翼飞行器动力学模型中的一些空气动力学参数很难准确测得,很难建立准确的动力学模型。
    同时由于飞行器体积小、质量轻,在飞行过程中会受到外部扰动(如:空气阻力、风速等),这些因素导致飞行器在飞行过程中由于受力不均衡,影响飞行器稳定飞行;
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    下面篇幅知识量比较大,所以为了避免枯燥,会在其中加一些段子,以缓解一下国产式的学习氛围;
    再简单阐述一下历史;
    其实早在远古时代就有无人机雏形
    1.早在1.25亿年前 这是人类迄今发现的最古老会飞哺乳动物化石,并将其命名为“古滑翔哺乳动物”。
    它们大致长这样:

    本人是中国(国际)环球美术学院毕业,所以画风比较独特风骚;并不是技术的问题
    ————————————————————————————————
    言归正传(以上为玩笑话)

    1.1907年,Breguet-richet成功研制一种简易四旋翼飞行器;

    它的主框架由四根支架管组成,并按照水平十字交叉分部。在每个支架末端分别固定了双层旋翼,四个旋翼中对角线旋翼旋转方向相同,相邻旋翼之间的旋转方向相反。在飞行试验中飞行器能载飞行员飞行至1.5米的高度,但飞行时间比较短,而且这款飞行器只有油门作为唯一的控制设备,在飞行试验过程中稳定性很差,这是早期四旋翼飞行器的雏形。

    2.1921年,GeorgeDeBothezat建造了一架大型的四旋翼直升机;

    这款飞行器由一个发动机带动四个旋翼并产生升力,经过多次飞行试验,实际飞行控制效果较差,不过这些研究都对四旋翼飞行器的发展奠定了很好的基础。

    3.2002年,美国宾夕法尼亚大学的V.Kumar教授,开发了一款基于视觉反馈的直升机反馈控制系统;

    V.Kumar教授使用HMX-4商用模型作为四旋翼飞行器的研究平台,开发出了这款基于视觉反馈的直升机反馈控制系统;采用Backstepping控制算法对飞行器进行控制,飞行器能够完成在室内定点悬停、目标识别及避障等任务,同时该飞行器具有较好的鲁棒性(Robust,是指控制系统在一定结构、大小的参数摄动下,维持其它某些性能的特性。
    4.2007年,瑞士洛桑联邦理工学院自动化系统实验室研发了一种小型四旋翼飞行器;

    该飞行器分别采用了PID控制算法、LQ控制算法对姿态进行控制,通过试验对比发现PID控制算法相较于LQ控制算法具有较好的控制性能,实现了在室内或室外环境下的完全自主飞行。

    5.2008年,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室研制了一种微型四旋翼飞行器。

    它采用激光测距仪、摄像机及激光扫描仪代替惯性导航设备,对飞行器姿态进行控制,可实现在狭小空间内或存在GPS盲区的地方稳定的自主飞行。

    加拿大的DraganflyInnovationsInc公司设计的DraganflyerX4是一款遥控摄像飞行器。

    这款飞行器体积较小,便于携带和操控,并且具有失控保护机制,在失控状态下飞行器能够启动失控保护机制,使飞行器能够根据设定轨迹返回到起始飞行位置。

    国内起步较晚,但像国防科技大学聂博文,南京航空航天大学黄溪流,天津大学刁琛,上海交通大学刘焕晔等人对国内的旋翼飞行器研究都有杰出贡献;
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    控制系统一直是个很神奇的东西,天上飞的,地上跑的,人工智能,像比较知名的科技产品如奥特曼,钢铁侠无意不是控制的活生生的例子;

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    那么问题来了;
    旋翼飞行器控制到底有哪些关键技术难点

    (1)机体优化设计问题。对于四旋翼飞行器机体设计时,主要考虑飞行器的质量、能耗及体积等因素。飞行器的质量与能耗及体积之间相互影响,因此首先需要确定飞行器机体参数,然后选择合适的直流无刷电机、螺旋桨及电池等材料。

    (2)难以建立精确的四旋翼飞行器模型。建立精确的飞行器模型是研究飞行器控制算法的基础和前提,但由于四旋翼飞行器是一个强耦合、多变量的非线性复杂系统,同时在飞行过程中很难获得准确的空气动力学参数,且飞行器容易受到空气阻力和风速的影响,因此很难建立精确的四旋翼飞行器模型。

    (3)飞行器所使用的传感器采集到的姿态数据存在误差。例如:陀螺仪采集角速度时存在零漂误差和温漂误差;加速度计采集角加速度时存在振动误差和零漂误差;当飞行器处于低空飞行情况下,采用气压高度计采集高度信息存在较大的误差。这些因素都会对飞行器姿态信息和位置信息的测量产生影响,进而影响飞行器的控制性能。

    (4)飞行器控制算法设计。目前针对四旋翼飞行器控制算法的研究有很多,主要有经典PID控制算法、H¥控制算法、反步法等等。飞行器算法性能主要是从响应速度、稳定性及超调量等方面进行衡量,但响应速度、稳定性及超调量这三者之间相互影响、相互制约。

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    飞行原理就不多讲了,飞行器的飞行姿态多种多样,有花式摇摆,大雁南归,飞流直下等多种方式;
    主体为定义机体坐标系和惯性坐标系,根据牛顿定理对四旋翼飞行器进行受力分析,采用欧拉角描述飞行器姿态并结合四旋翼飞行器运动方程,通过推导得出飞行器的非线性数学模型,控制四种基本的飞行状态,分别为垂直方向运动、横滚运动、俯仰运动、偏航运动;

    1.PID的飞行控制算法
    由于四旋翼飞行器的角运动与线运动之间存在耦合关系,所以将四旋翼飞行器控制系统分为内环姿态控制和外环位置控制,采用经典PID控制算法分别对其进行控制,最终实现四旋翼飞行器稳定飞行。
    PID控制器是一种线性控制器,PID控制算法在控制过程中,通过控制调节参数对误差量进行校正,使系统误差渐进稳定,实现系统稳定。
    主要从超调量、响应速度及鲁棒性等方面考虑,调节比例、积分和微分系数的大小,从而改善PID控制算法的控制性能。

    基于PID的姿态控制:通过航姿测量系统得到飞行器飞行过程的实时姿态数据,将实时的姿态数据反馈到输入端,与设定目标姿态数据进行对比得到姿态角误差。PID控制器不断的调节姿态角误差,实现对四旋翼飞行器姿态稳定控制
    基于PID的位置控制:将航姿参考系统的姿态信号与位置信号反馈到输入端,构成闭环反馈系统,实现对四旋翼飞行器姿态和位置的双环控制,通过PID控制算法对姿态和位置信号的误差不断的调节,使飞行器的姿态稳定并按照设定的位置和轨迹稳定飞行。

    总结分析:该控制方法具有响应速度快的优点,但在控制过程中存在超调量较大、鲁棒性差的问题。
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    2.基于PID的模糊PID的飞行控制算法
    模糊PID控制方法是一种非线性控制方法,与PID控制器不同的是它不需要知道被控制对象精确模型,只需要利用专家知识和相关工程师的经验设定相应的输入输出规则。在控制过程中,将系统误差转换到模糊域中,根据误差及误差变化率的大小,通过查询设定的模糊控制表,得到对应的比例系数,积分系数及微分系数,然后进行PID控制调节。相较于传统PID控制算法,它通过将系统误差转化到模糊域,能智能地根据系统误差的大小,选择合适的调节参数对系统误差进行校正。
    总结分析:模糊PD控制算法相较于模糊PID控制算法具有响应速度较快、超调量小及鲁棒性好的优点,能够实现对四旋翼飞行器稳定控制,具有较好的控制性能。
    这让我想起了模糊搜索为什么比精确搜索更实用;然而他们并没有什么毛关联;

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    3.基于反步滑模的飞行控制算法
    反步法(Backstepping)的基本设计思路是,针对满足严格反馈结构的系统,首先将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后针对每个子系统分别设计李雅普诺夫(Lyapunov)函数和中间虚拟控制量。然后在下一个子系统的设计中,将上一个子系统的虚拟控制律作为这个子系统的跟踪目标,依此类推,它利用系统的结构特性,递推构造出整个系统的Lyapunov函数。
    滑模变结构控制的基本原理是:基于低阶模型设计滑膜面,然后运动轨迹能够在限定时间内进入滑膜面,并且在后面时间的运动都保持在该滑膜面内。滑模变结构控制能够解决因数学模型精度及外部干扰带来的影响。
    利用反步方法对飞行器姿态进行控制,根据Lyapunov稳定性定理证明该控制算法具有较好的鲁棒性;利用滑模变结构控制算法对四旋翼飞行器位置进行控制。将反步控制算法与滑膜控制算法相结合,实现对四旋翼飞行器进行控制。
    总结分析:反步滑模控制算法具有超调量小,鲁棒性好、响应速度较快的特点。
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    四旋翼飞行器系统结构框图

  5. 无人机的范畴太广了,从构型上分为固定翼,直升机,多旋翼,特种飞行器等,从重量上从像全球鹰一样的巨无霸到如苍蝇一样的微型飞行器都是无人机的范畴。其产品用途可以是军用也可能是民用,特点也是千差万别。真的不能一概而论。
    先说一下目前比较火的多旋翼吧。对于该种类型的技术壁垒个人认为就是两点:
    1)整体的可靠性
    因为多旋翼结构并不复杂,主要包括,机体、动力装置(无刷电机、桨叶、电调)、飞控、测控(图传、数传)。这些东西都是有成熟的成品可以采购使用的。很多人都可以自己组装一架飞着玩。但是如何将这些部件集成起来,并且获得很高的整体可靠性,这个就需要一点技术水平了。这里面最容易出问题的是飞控,很多时候无人机失控都是由于飞控系统出故障了,如何提高飞控系统的可靠性是一个关键技术,当然飞控的功能也是很关键的,当前多旋翼飞控只是停留在控制得好,还没有达到高层次的智能化水平。
    2)负载能力和续航时间
    多旋翼目前最大的软肋就是负载能力弱,续航时间短。而这两个性能恰恰是无人机真正执行任务必须具备的能力,也是用户最关心的。如何提高这两个性能是多旋翼急需要解决的问题。

    说完了大家关心的多旋翼,再来聊聊更宽泛的无人机范畴,说一下无人机通用的关键技术。
    1)总体设计技术
    2)飞行控制技术
    3)测控技术
    4)动力系统技术

    三个部分,一个是飞行器的系统,一个是机载设备,还有就是软件等支持。多周飞行器的飞机的系统就有机架,动力还有控制器。大疆最早就是做控制器起家,但是的悟空是他的第一款飞控。机载设备根据自己无人机的用途选择。比如如果无人机要航拍,就需要云台和摄像机。还可以搭载各种传感器去做不同的任务。软件支持就是调参软件啊,控制的软件啊,地面站软件之类。这一部分关乎用户体验,也很重要。
    大疆之所以做得好,除了本身系统性能出色稳定意外,还有就是他把无人机这种东西变成了日常消费品。因为思想先进,抓住了市场的机遇。
    目前无人机更加趋向于智能化,很多智能的软件和算法用在无人机上,提高用户体验和让无人机完成更多的任务,比如自动跟随,避障什么的,更加先进的还有slam什么的。
    我觉得宾夕法尼亚大学的无人机公开课很不错,可以一看。

    从具体工程上分析下,硬件上面几乎没有什么难度,有大量成熟可靠的方案!差距几乎都是在具体算法上提现的!算法上主要分三部分,姿态结算,电机转速控制,组合导航!目前来看姿态结算不是什么大的问题,尤其对于多旋翼,因为其本身并没有大的运动加速度,但是对于固定翼来讲情况就有点复杂,本身机体会有比较大的加速度,比如在转弯的时候向心加速度对于姿态结算的影响,此时必须根据其他的手段测量出这个向心加速度,然后把这个量去掉再去姿态结算!电机转速控制就是经典的pid,效果也很好,但是由于各个飞机本身物理参数相差比较大,很难找到一个合适的参数去适应各种机型!希望能有一种动态自动调参的方法!毕竟不是每个人都喜欢去调pid参数!第三个也是最重要的一点,gps和惯性组合导航,这个技术难度最大,目前来讲市面上的飞控真正实现完全自主的飞控也不多,难点主要体现在导航融合算法上,参数选取!这也是目前我一直在攻克的问题!

    现在的无人机大多是属于四轴无人机,这样的无人机也是比较的方便。但是你知道为什么四轴无人机会登场吗?按照很多人的想法,翅膀越多消耗的电能也就越多,但是为什么四轴无人机还是成为市场的主流,这就要从它的构造说起了。

    四旋翼飞行器配备了两只功能强大的眼睛:一只能看清自己的“位置”,知道自己是在黄山还是泰山,这就是自带的GPS定位系统;另一只能看清自己的“姿态”,就是知道自己是“坐着”、“躺着”,还是“倒立”,这就是陀螺仪。这两只眼睛还要和“加速度计”配合使用,才能更准确地知道自己的姿态和位置,以及姿态和位置的改变情况。

    所谓GPS定位系统即全球定位系统(GlobalPositioningSystem),是一种以全球24颗定位人造卫星为基础,向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的无线电导航定位系统。它由三部分构成:一是地面控制部分,由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成;二是空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个轨道平面;三是用户装置部分,由GPS接收机和卫星天线组成。四旋翼飞行器身上安装的就是用户装置部分。

    陀螺仪又叫角速度计,就是通过一个不断旋转的陀螺记录“姿态”。它的原理跟小时候玩的抽陀螺一样,陀螺一旦转起来,即使地面是斜的,陀螺还是会保持垂直旋转,具有“定轴性”,我们可以假定这个姿势是“坐姿”。当四旋翼飞行器“躺下”时,便与坐姿产生了一个夹角,但陀螺仪依然会沿着“躺姿”的轴继续高速旋转,具有“进动性”。利用安装在陀螺仪上的传感器就可以知道这个夹角的大小和方向,从而确定“姿态”的变化。

    认清了自己之后,四旋翼飞行器还需要认识他人。一般的四旋翼飞行器会配备一架高级相机,这台高级相机,其实和咱们日常使用的相机是一个原理,只是多了一个高级的视觉处理系统,犹如人的视神经系统一样,可以感知周边环境。“相机”分辨率越高四旋翼飞行器就“看”得越清楚。

    四旋翼飞行器拥有对称分布在身体的前后左右的四只“翅膀”,它们在同一高度的平面上,大小完全相同,由四个对称分布在“翅膀”支架端的电机提供动力,支架中间安放着GPS、陀螺仪、加速度计、感应器、视觉感应系统和红外线测距装置等。

    四旋翼飞行器的四只“翅膀”不停的转动会提供升力,转速的改变可以改变升力的大小,从而改变四旋翼飞行器的位置和姿态。另外,相邻的翅膀要做相反方向的旋转,这样才能产生平衡的力矩防止四旋翼在空中“打转”。

    悬停:四个电机的输出功率增加,就带动着四只翅膀的转速提升,产生向上的升力,当这个升力超出了四旋翼飞行器自身重力时,四旋翼飞行器便起飞了。所谓在空中悬停,就需要四只翅膀转速带来的升力和地球施加的重力大小相同,方向相反,也就是“静若处子”啦。

    前进:做到悬停之后,四旋翼飞行器又如何前进呢?这需要力的方向发生变化,一定要有使其向前的力,在悬停的基础上增加后面翅膀的转速使得升力增大,减小前面翅膀的转速使得升力减小,如此四旋翼飞行器的身体便会产生倾斜,翅膀的升力差便会产生向前的分量,四旋翼飞行器便可以向前飞行了。

    滚转:如果改变左右两只翅膀的转速,即改变力矩,四旋翼飞行器就能在空中实现滚转。当增大左边减小右边电机的转速或者减小左边增大右边电机的转速时,机体就会倾斜,如此左右不平衡的升力会使得力矩增大,这样飞行器就可以在空中滚转了。

  6. 无人机的核心技术主要集中在飞控、遥控、图传、云台等技术方向,这些因素共同决定了无人机系统的飞行稳定、安全、航程、图像稳定性等技术指标。
      其中飞控技术是无人机实现自主飞行的核心技术。飞控系统硬件方面一般包括控制计算机、传感器、导航设备、执行机构等设备构成。在以往,无人机飞控系统主要采用开源平台,如德国MK、美国APM、PX4、MWC等公司都带头讲自己的无人机飞控系统进行了开源。2014年Linux也参与了无人机开源系统的合作。这种做法大大降低了飞控的技术门槛,也推动了无人机产业的快速发展。
    新门槛:避障技术以及计算机视觉
    随着无人机产品逐渐的升级换代,壁障、机器视觉、跟随(Follow Me)等新兴应用层出不穷。在2016年CES展上,有多家无人机厂商就展示了最新的壁障技术。
      目前无人机多用超声、红外和视觉等方式结合进行避障。不同的避障技术优缺点各不相同,针对之前避障方式鲁棒性(Robust)差的问题,Aerotenna把微波雷达技术引入了无人机,并基于此技术开发了基于微波雷达技术的无人机高度计和360度全向避障模块。
    新需求促使MCU升级处理器
    近几年,电池动力多轴旋翼与机载摄像装置的结合让新手也可以快速学会无人机操控,同时也对无人机自身的电子设备能力提出了很高的要求:飞行器与地面的通讯带宽要大幅增加以传输视频数据;最好拥有障碍探测与规避能力以弥补操控者经验的不足;无人机要和其他电子设备很好地协作,方便操控与实现各类用途,等等。加上上面提到的机器视觉、壁障等功能都需要强大的图形运算处理能力和高效的深度算法,因此对于无人机的主控平台提出了越来越高的要求。
      传统的单片机(MCU)已经无法再满足无人机的需求,而处理器厂商正在对无人机领域虎视眈眈。由于无人机的机体通常不会很快损坏,使用年限较长;但核心电子器件的换代会很迅速,每隔一两年就会有更新、更强的芯片面世,提升无人机的综合能力。为无人机更换处理模块将像为PC升级组件一样平常,这就意味着巨大的商机。此外无人机控制系统需要用到应用处理器,这和手机内部的处理器并无本质区别,另外空中飞行的无人机需要和地面控制人员和设备进行通信,也将给通信芯片厂商带来巨大的商机。
      一架售价一千美元的无人机安装的处理模块可能卖到三百美元,相当于一颗PC CPU的售价。未来价值数百亿美元的无人机产业中,芯片企业足可以分得一百亿美元甚至更多的蛋糕。此外由于无人机的很多技术与无人驾驶汽车相通,为前者研发的芯片技术很容易成为后者的积淀。如果能在无人机芯片领域获得领先优势,进而就可以在更重要的自动驾驶汽车产业成为关键角色。
      也因此包括高通、英特尔在内的SOC公司正在采用了比微控制器(MCU)更为强大的CPU或是ARM Cortex-A系列处理器作为飞控主芯片。这些芯片巨头的加入证明芯片技术在未来无人机发展中的重要性不可忽视,芯片也成为了未来无人机产业的关键核心组件。和智能手机时代一样,无人机制造商也希望高通、英特尔这些芯片制造商,能够提供完整的芯片解决方案。将来用户在选购无人机时也要在意其使用了什么等级的CPU,乃至在专用测试程序中的成绩;也许“不服跑个分”的适用范围又要扩大了。

    无人机主要有五项目关键技术,分别是机体结构设计技术、机体材料技术、飞行控制技术、无线通信遥控技术、无线图像回传技术,这五项目技术支撑着现代化智能型无人机的发展与改进。
    机体结构设计技术:飞机结构强度研究与全尺寸飞机结构强度地面验证试验。在飞机结构强度技术研究方面,包括飞机结构抗疲劳断裂及可靠性设计技术,飞机结构动强度、复合材料结构强度、航空噪声、飞机结构综合环境强度、飞机结构试验技术以及计算结构技术等。
    机体材料技术:机体材料(包括结构材料和非结构材料)、发动机材料和涂料,其中最主要的是机体结构材料和发动机材料,结构材料应具有高的比强度和比刚度,以减轻飞机的结构重量,改善飞行性能或增加经济效益,还应具有良好的可加工性,便于制成所需要的零件。非结构材料量少而品种多,有:玻璃、塑料、纺织品、橡胶、铝合金、镁合金、铜合金和不锈钢等。
    飞行控制技术:提供无人机三维位置及时间数据的GPS差分定位系统、实时提供无人机状态数据的状态传感器、从无人机地面监控系统接收遥控指令并发送遥测数据的机载微波通讯数据链、控制无人机完成自动导航和任务计划的飞行控制计算机,所述飞行控制计算机分别与所述航姿传感器、GPS差分系统、状态传感器和机载微波通讯数据链连接。本实用新型采用一体化全数字总线控制技术、微波数据链和GPS导航定位技术,可使无人机平台满足多种陆地及海上低空快速监测要求。
    无线通信遥控技术:无人机通信一般采用微波通信,微波是一种无线电波,它传送的距离一般可达几十公里。频段一般是902-928MHZ,常见有MDSEL805, 一般都选用可靠的跳频数字电台来实现无线遥控。
    无线图像回传技术:采用COFDM调制方式,频段一般为300MHZ,实现视频高清图像实时回传到地面,比如NV301等。(劲鹰无人机)

    最近,一场小米发布会又把无人机带到了公众的焦点里。
    说起无人机,大家第一个想到的肯定是把价格拉到普通民众能接受的大疆了。要知道在大疆无人机之前,无人机还是只有壕才玩的起的。
    最初的大疆无人机是不被老用户看好的,因为无人机不是闹着玩的玩具而已。一分价钱一分货,把几万块的航模降到3000块的无人机,所以当时很多航模爱好者怀疑大疆无人机根本就是辣鸡。
    不过低价策略还是得到了市场的肯定,如今的大疆已经成了家喻户晓的无人机品牌。不仅是无人机爱好者,就连摄影爱好者也开始热衷于大疆无人机。但随着无人机的普及,不少用户开始发现了无人机带来的隐患。
    1.操作难度高
    同样是遥控操作,无人机可比遥控汽车难得多。除了复杂的摇杆操控还有iPad屏幕画面,低价无人机的精度必然不是很准确,一旦你操作失误或突然失控,最大的问题应该就不是能不能找的回来了,而是你的无人机是不是坠落在了别人的头上。
    2.耗电大
    无人机依靠强大的电力保证驱动,一块电池即使充满电也连续飞不了半小时。最重要的是,想要买一块质量过硬的备用电池也要3000多块。你说你可以买块质量一般的电池用?那最好还是不要了,现在无人机的电源报警系统本身就不过关,如果没有及时报警,这两斤多的硬家从几百米的高空做自由落体运动可不是闹着玩的。
    3.不靠谱的返航系统
    在两种情况下,无人机会触自动返航系统。第一种情况是电量不足的时候,为了保证你的无人机能安全回到你的手里,无人机会自动返航。第二种情况是飞机飞出玩家控制区域的时候,为了让无人机始终在你的控制范围内进行自动返航。但这两种条件都是要以软件正常运行为基础的。
    4.随时可能会“炸机”
    “炸机”是无人机爱好者们的名词,说白了就是失控坠落。小米前几天为了宣传无人机首飞搞了一个直播,老司机一开始还很淡定的在给自家无人机打广告,没想到无人机突然“炸机”吓得他赶紧说了句:“卧槽,把直播信号掐掉!”
    ▼下图中有一个白色的坠落光点就是无人机炸机画面
    从画面中可以看出,这次飞行是在市区进行的,而且还是夜里!如果无人机坠落到空地上还好,如果砸在人头上那后果真是不堪设想。不过后来我发现我想多了,因为事后这位老司机称小米无人机是因为低电量猜自动降落的,这个说法大家信不信我不知道,反正我是信了!
    关于无人机的安全问题,一直是用户最关心的痛点。不管是什么牌子的无人机都是如此,喜欢的无人机爱好者或摄影爱好者咬咬牙买一台无人机倒也无妨。但如果安全得不到保障的话,你就好似养了一个随时会杀人的机器。而背后的操纵者,要为这个机器的所作所为承担一切后果!
    所以,请大家在入手无人机前请一定要慎重慎重再慎重啊!

    目前大疆在无人机行业是大老大,无论技术还是销售额及体量。有些重要技术只有他们做到,其他无人机公司还在努力追赶。特别有一项技术是现在唯独大疆独占-OFDM图传技术。

    玩无人机航拍的都知道实时图传是非常重要。指标有三个分别为距离,分辨率及延时程度。大疆的OFDM在广阔没做干扰地区可以做到5公里图传,这个技术目前大疆独占。因为这套算法跟硬件都需要一定的技术积累。分辨率这个现在大家都可以做到720P。而延时程度这个很重要,大疆可以做到几乎感觉不到图传延时,大概0.3秒。而其他无人机大概0.5秒而且抗干扰能力强。如果抗干扰能力不强无人机的延时可能突然大大增加。

    另一个重要技术就是飞控,让飞机在飞行中可以稳定飞行的装置。这个需要测试积累及算法优化让无人机可以稳定飞行这样才能减少炸鸡几率。

    续航能力,现在无人机一般续航时间都在二三十分钟左右;
    载荷问题,一般无人机载荷太有限,自己要组装传感器等设备,会很有限制;
    遥控和图传,无人机飞行范围有限,过大会遥控信号变差,同时实时高清图传也是个问题。
    然后就是蔽障等问题。
    看到大疆最近一款无人机宣传视频,可以手指控制天空彩绘,轻松避开障碍物,多机协同等,很厉害,技术都在不断更新。
    大疆是消费无人机市场的大牛了,但是感觉专业无人机目前国内做的程度还很不够啊……