来看看！无人关键的七原则

摘要: 来看看！无人关键的七原则

无人驾驶飞机简称「无人机」，英文缩写为「UAV，Unmanned Aerial Vehicle」，是利用无线电遥控设备，和自备的过程控制装置，操纵的不载人飞行器。

当前，无人机的市场规模，正在以一种不可思议的速度扩增，创业者们如同鸟群一样纷纷进场，行业竞争日趋白热化。然而，无人机现在可能并不是一门好做的生意，短期内，无人机企业大多数看重的是供应链整合、营销。但长远来看，还是技术为王。

来看看！无人关键的七原则

无人驾驶飞机简称「无人机」，英文缩写为「UAV，Unmanned Aerial Vehicle」，是利用无线电遥控设备，和自备的过程控制装置，操纵的不载人飞行器。

当前，无人机的市场规模，正在以一种不可思议的速度扩增，创业者们如同鸟群一样纷纷进场，行业竞争日趋白热化。然而，无人机现在可能并不是一门好做的生意，短期内，无人机企业大多数看重的是供应链整合、营销。但长远来看，还是技术为王。

无人机市场蓝海虽大，分一杯羹却并不容易。下面，就为大家介绍几款无人机，及未来无人机技术突破点，还有一些无人机SOC系统。

零度智控：口袋无人机 DOBBY

DOBBY口袋无人机，是零度智控的首款消费级产品，这款小型智能无人机的问世，意味着今后用户可以实现，将无人机随身装在口袋里，想拍摄的时候拿出来随时可以放飞。

有关评论指出，DOBBY实际上做了两件重要的事，其一是变小，让无人机随身携带成为可能；其二是智慧化，它带来的结果是通过简单的操作，就能完成高难度的拍摄。

除了这一基本用途外，它还能实现对人或物体的一键智能追踪拍摄，以及专业摄影师借助云梯，才能实现的一键拉高拉远影像录制，堪称小型随身摄影师。

Aerix：号称世上最小的VR无人机

目前市面上已有不少厂家，将无人机与VR结合在一起，但比巴掌还小，能在室内窜的微型版VR无人机，你见过吗? Aerix就是一家专注微型无人机市场的公司，该公司曾发布微型竞速无人机BlackTalon获得不少好评，但Black Talon当时采用的是LCD显示器。如今Aerix灵机一动，将VR设备加入微型无人机，显然带来了新的思路。

这款号称世上最小的高清VR无人机，机身规格仅为4.3x4.3x2.5厘米，最远飞行距离可以达到30米，还能进行360度旋转，还可以将录制的影像，传输到配套的Aerix虚拟现实头戴设备上。并且用户完全不必担心无人机坠毁，或者打破室内的东西，它们非常小，不会造成任何伤害。

Parrot：可射击迷你家庭无人机

法国无人机厂牌Parrot近日发布了新型玩具无人机Mambo。据悉，该无人机不但可装上机械爪钳来夹取对象，还可加装炮塔发射弹珠，为无人机衍生出更有趣的玩法。

两款组件任意搭配ParrotMambo的机身净重为63克，550毫安电池续航时间7-9分钟，另外搭配加速度计、陀螺仪、压力传感器(海拔无人机控制)，或超音(飞行高度分析)和一个VGA摄影机。可执行多方位翻转打圈的特技飞行动作，易于操纵，小巧的机身适合儿童进行对抗游戏。

那无人机要想实现突破，关键技术点在哪?

一、动力技术

续航能力是目前限制无人机发展的重大障碍，消费级多旋翼续航时间基本在20min左右，用户外出飞行不得不携带多块电池备用，造成使用作业的极大不便。无人机必须在动力方面实现突破，才能走上新的革命性高度。

1.新型电池

2015年，来自加拿大蒙特利尔的Energy Or技术有限公司，报导采用燃料电池的四旋翼，进行了3小时43分钟续航飞行。此外，石墨烯、铝空气电池、奈米电池这三项电池技术，有望成为未来电池世界的希望。

人们对这些新的电池技术，有着十分迫切的需求。它们将首先会被应用到手机和电动汽车，随后可配备于多旋翼。

2.混合动力

2015年，美国初创公司Top Flight Technologies报导自己开发混合动力六旋翼无人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油，便可以飞行两个半小时，约160公里的距离，最高负重达约9公斤。另外，一家来自德国的公司AirsTIer推出了一款多旋翼。该多旋翼采用油电混合动力，有效载荷5公斤，可飞行1个小时。

3.地面供电

采用地面供电的系留多旋翼，通过电缆将电能源源不断输送给多旋翼，可以极大提升多旋翼的滞空时间。比如：以色列公司Skysapience旋翼。

4.无线充电

无线充电技术已经在手机、电动牙刷等电子产品上实现市场化，并正在电动汽车领域开展深入应用。来自德国柏林的初创公司SkySense在无人机户外充电方面，提供了一种解决方案：研发出一块可以为无人机进行无线充电的平板。

SkySense的最大特点是可以进行远程控制，无人机的降落—充电—起飞全过程可以独立实现，不需要有人在现场进行干预和辅助。如果充电时间更快，那么无线充电技术，将会极大地帮助多旋翼进行长途飞行。

二、导航技术

无人机准确地知道自己「在哪儿」、「去哪儿」，几乎是类似于人类「从哪里来、到哪里去」的哲学问题，在无人机的任何发展阶段都是绕不开的问题。

1.定位技术

(1)GPS载波相位定位

目前正在这方面开展研究的项目有：SwiftNavigaTIon公司开发的Piksi；日本东京海洋大学开发的RTKLIB开源项目。

(2)多消息源定位

英国军方BAE最近公布了他们研发的名为NAVSOP的定位技术。该技术将利用包括TV、收音机、Wi-Fi等等信息定位，弥补GPS的不足。

(3)UWB(Ultra Wideband，超宽带)无线定位

2.测速技术

目前公认的比较精确的测速方案，是通过「视觉(光流)+超音波+惯导」的融合。AR.Drone是最早采用该项技术的多旋翼飞行器，极大提升了飞行器的可操控性，获得了巨大的成功。

PX4自驾仪开源项目，提供了开源的光流传感器PX4Flow。该传感器可以帮助多旋翼，在无GPS情况下精确悬停。大疆公司推出的「悟」和「Phantom3」、「Phantom4」同样采用了该项技术。

3.避障技术

让飞行中的无人机「长眼睛」，能够辨识飞行路径上的障碍物，并准确绕飞或悬停，是实现无人机智慧化的重要一步。未来无人机避障技术，将在这些方面实现突破：

(1)深度摄影（相）机避障技术;

(2)声纳系统避障技术;

(3)「视觉+忆阻器」避障技术;

(4)双目视觉避障技术;

(5)小型电子扫描雷达;

(6)雷射扫描测距雷达;

(7)四维雷达。

4.跟踪技术

识别目标并进行跟踪飞行，减轻使用者的操作负担，并能够利用无人机执行特殊环境条件下的特殊任务。智慧跟踪主要有：

(1)GPS跟踪;

(2)视觉跟踪。

目前在大疆Phantom4等先进机型上，这些技术都已经有所体现。

三、交互技术

无人机目前主要通过遥控器进行飞行控制，需要专业训练，具有一定的局限性。随着新技术的发展，无人机应简化对操作人员的要求，提升用户体验。

1. 手势控制技术

手势交互是一种未来人机交互的趋势，目前在精确度上存在挑战。在CES2014的展场上，有利用MYO手势控制臂带，来控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。

2. 脑机接口技术

近年来，科研人员在多个领域都运用到了BCI(Brain Computer Interface，脑机接口技术)技术，科员人员运用该技术制作新型玩具、为残障人制作义肢。作为需要安全性较高的飞行器，这种方式目前还不成熟。它可作为一种验证性质的技术展示，离实际还有不少距离。

四、通讯技术

1. 4G/5G通讯技术

2013年6月17日，北京4G联盟联合无人机联盟组织，召开了4G联盟与无人机联盟交流研讨会，旨在加强北京4G联盟和无人机联盟之间技术交流，寻找无人机机载载荷，与4G设备仪器的聚焦，促进北京市信息产业发展。

2015年，中国移动开发4G「超级空战队」设备，能支持航拍影像即拍即传。5G的速度比现在的LTE网络标准连接速度快250倍，它标志着无线行业的一个新的里程碑。无论是智能手机，还是汽车、医疗设备、无人机和其他设备，都将受益于这一无线连接速度。

2. Wifi通讯技术

2013年，德国的卡尔斯鲁厄理工学院，开发出了一项新的无线广域网技术，打破了最快的WiFi网络速度纪录，它可以让1公里以外的用户，每秒钟下载40GB。

由于这种设备的传输距离，比普通WiFi路由器的覆盖范围，要广得多，因此这种设备很适合无人机航拍图传，或光纤布设不方便的偏乡地区应用。

五、芯片技术

1. 2014年CES上，高通和英特尔展示了功能、更为丰富的多轴飞行器。例如，高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人机，是使用高通Snapdragon芯片，开发出来的飞行控制器，它有无线通信、传感器整合和空间定位等功能。

2015年9月，据美国科技新闻网站Engadget报导，高通已经为无人机市场，推出了一个芯片解决方案，名为「骁龙飞行平台」。

英特尔CEOBrianKrzanich也亲自在CES上，演示了他们的无人机，采用了四核的英特尔凌动(Atom)处理器的PCI-express订制卡。此外，活跃在在机器人市场的欧洲处理器厂商，XMOS也表示已经进入到无人机领域。

2. 3DR发表声明，与Intel英特尔共同合作开发Edison芯片，这是一种新型微型处理芯片。它只有一个硬币的大小，却具有个人计算机一样的处理能力。

3. 目前，包括IBM在内的多家科技公司，都在模拟大脑，开发神经元芯片。而一旦类似芯片被应用于无人机，自主反应、自动辨识有望会变得轻而易举。

六、平台技术

1.「Dronecode」的无人机开源系统

2014年10月，著名开源基金会Linux，推出了名为「Dronecode」的无人机开源系统合作项目，将3DRoboTIcs、英特尔、高通、百度等科技巨头纳入项目组，旨在为无人机开发者，提供所需要的资源、工具和技术支持，加快无人机和机器人领域的发展。

2. Ubuntu15.04操作系统

Ubuntu15.04的物联网版本，是Ubuntu目前最小、且最安全的版本，非常地精简，适合发行家、科技专业人士与开发者使用，能够在无人机等领域中使用。

3. Airware发布企业级无人机系统

Airware公司旨在透过标准化的无人机软件系统，帮助企业迅速、高效地，完成商用无人飞行器的部署及管理——该系统已于日前正式发布，通过硬件和软件的结合，Airware成功实现了在一个软件平台上，统一管理多个不同型号、不同品牌无人机的目标。

目前，Airware产品已获得两家合作伙伴的采纳，分别为通用电气(也同时是Airware的投资者)和Infinigy。Infinigy是一家通讯公司。

七、控管技术

1. 2014年，Airware计划在NASA加州基地针，对不同类型的无人机(四旋翼、直升机、固定翼飞机)，展开一系列的飞行，和实验室测试。

2. 初创公司SkyWard正在研发一个无人机交通控制系统，这个系统将让数千无人机在城市上空飞行，而不会互相碰撞。Skyward正在跟FAA和全球三大无人机制造商——美国的3D RoboT Ics和法国的Parrot、中国的大疆——合作以证明大量的无人机，可以在拥挤的空域安全地共存。

3. 美国太空总署(NASA)与空间技术公司Exelis，已经连手组成团队，开发无人机空中交通管制系统的原型产品。

4. 位于美国西雅图的Transtrex公司，发布了测试版本的无人机动态地理空间限制系统软件。该系统是为了确保无人机在500英尺高度下，安全规范飞行而设计的。

5. 在第三届AOPA(Aircraft Owners and Pilots Association，航空器拥有者及驾驶员协会)国际飞行训练展会上，中国AOPA联合多家企业开发的针对轻小无人机的「UCloud」无人机监管系统宣布上线。