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笑cry!工程師和普通人眼里的無人機技術
進入無人機這個行業(yè)也有幾年了,越來越覺得技術是無人機的重中之重。隨著一輪輪眾籌無人機的宣告失敗,不禁感慨:一切不以技術為核心的無人機研發(fā)都是耍流氓。
1、一架無人機穩(wěn)穩(wěn)地懸停在風中
工程師:瞧這穩(wěn)定性,瞧這魯棒性,UKF算法比互補濾波難調(diào)多了,但誰讓它更精確呢?而且擴展也方便。這不僅僅融合了6軸IMU數(shù)據(jù),還融合了指南針和GPS,以及視覺傳感器的數(shù)據(jù),最終做了一套組合導航,這樣即使在5m/s的風中也可以像三腳架一樣穩(wěn)穩(wěn)的定住。
普通人:停在空中不是很正常嗎?這有什么技術含量?
2、無人機拍攝了一段穩(wěn)定的錄像畫面
工程師:看看這云臺,設計時考慮了三軸正交皆穿過云臺相機重心,不僅可以使云臺運動時更平滑,還能消耗最小的動力,更加省電。云臺控制板上獨立的IMU和控制算法,每秒1000次循環(huán),可以做到極度精細的控制,最終可以讓相機完全無視飛行器的高頻震動和大幅度搖晃,最終鏡頭看起來像在水中游動一樣絲滑。
普通人:飛行器掛個相機不就能做到嗎?這有什么技術含量?
3、飛行5公里距離內(nèi)實現(xiàn)了720P清晰度的圖傳
工程師:我們既受到無線電波段的限制,又要考慮來自地面基站,各類WiFi和手機的信號干擾,一般人不會知道,航拍無人機的活動范圍一般接近地面,而近地面的無線電干擾比民航高度的無線電干擾多幾百倍。通過反復驗證校驗算法,設計天線形狀,才保證了在既抗干擾,又有足夠的帶寬傳輸視頻流。
普通人:5公里算什么?現(xiàn)在手機這么發(fā)達,我都能跟一千公里外的人視頻聊天。
4、折疊無人機設計
工程師:知不知道折疊的機臂設計成從下方翻過來,而不能從上方?一般的無人機在進行力學分析時,可以簡單當成一個剛體,加了轉軸后,由于加工不可能保證絕對的精確,轉軸鎖死機臂后依然有一個公差,機臂就可以在一個很小的范圍內(nèi)運動,這時候還能把無人機當作剛體分析嗎?這一點點公差會不會因為在控制算法的累積下,導致飛行器在空中來回震顫?
普通人:不就是加幾個轉軸嗎?
5、無人機避障
工程師:飛行器加上各類視覺傳感器后會讓控制算法的策略更加復雜,雙目視覺可以做短距離的三維重建,理論上很容易做避障。但開發(fā)時的測試用例是有限的,而產(chǎn)品要用到全球各個角落,實際情況是無限的。雙目三維重建能看到樹枝電線這類細小物體嗎?面對強光弱光怎么辦?面對水面的反射怎么辦?紋理細節(jié)不足以重建環(huán)境怎么辦?研發(fā)之后,要是智能避障功能讓用戶的無人機撞上各種細小物體,那還不如不做這個功能;依靠雙目視覺建立的臨時坐標系如何與飛控IMU的相對坐標系以及GPS的絕對坐標系融合?融合策略是什么?誰的優(yōu)先級高?雙目視覺的數(shù)據(jù)顯示飛行器沒有運動,而IMU顯示飛行器加速運動,GPS顯示飛行器的位置到處閃爍,這時候相信哪個傳感器?是否開啟智能返航?
普通人:加幾個攝像頭不就看到周圍的情況了嘛?畢竟機器視覺也那么發(fā)達了!
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