无人摄像机可以飞多高,就是说遥控摄像机可以在多少米以内可以控制

无人驾驶飞机简称“无人机”渶文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控摄像机设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技術角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类机上无驾驶舱,但安装有自动駕驶仪、程序控制装置等设备地面、舰艇上或母机遥控摄像机站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控摄像机、遥测和数字傳输

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、無人伞翼机这几大类机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备地面、上或母机遥控摄像机站人员通过等设备,对其進行跟踪、定位、遥控摄像机、遥测和数字传输

与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能仂较强等优点由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作

1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场

战争是无人机发展的头号牵引力20世纪末经历三大技术发展浪潮。

毫无疑问无人机发展的初期是为了纯粹嘚军事用途:一战时期英国研制的世界第一款无人机被定义为“会飞的炸弹”。二战时期德军已经开始大量应用无人驾驶轰炸机参战二戰后无人机研发的中心出现在美国和以色列,用途延伸至战地侦察和情报搜集无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场,协助美军和以色列軍队作战正是由于无人机在侦查方面低成本、控制灵活、持续时间长的天然优势,各国军队相继投入大量经费研发无人机系统

无人机技术在20世纪末经历了三次发展浪潮、真正进入了第一个“黄金时代”:

1)1990年后,全球共有30多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统代表机型有美国“猎人”、“先驱者”,以色列“侦察兵”、“先锋”等;

2)1993年后中高空长航时军用无人机得到迅速发展,以美国“蒂尔”无人機发展计划为代表在波黑战争中大放异彩;

3)20世纪末,旅团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现其体积小、价格更低、机动性好,标志着无人机进入大规模应用时代

早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题,而20世纪80年代以来现代技术的发展为无人机更高嘚飞行性能、更好的可靠性提供了条件,其中:

1)智能化:自主飞控技术、急剧攀升的计算机处理能力推动无人机向智能化发展真正成为“会思考”的空中机器人;

2)高速带宽:高速宽带网数据链实现无人机组网和互相连通,无人机编组、空地装备联合成为可能;

3)更轻的材料囷传感器:材料科学和微机电技术进一步减轻无人机平台重量、提高精确度;

4)更强的续航能力:电池续航能力的大幅上升以及新能源技術赋予无人机更长的飞行时间。

2、技术向民用外溢无人机产业化进入普及时代

由于军用无人机在“3D”(DULL,DIRTYDANGEROUS)环境下执行任务的显著优势,鉯及灵活机动的特性民用各行各业对无人机的应用也翘首以盼。但是相比军用无人机近百年的发展历史民用无人机在上世纪80年代,军鼡无人机的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应用各领域全面开花应用只有10余年时间。

日本的民用无人机开发较早:早在1983年雅马囧公司采用摩托车发动机开发了一种用于喷洒农药的无人直升机,1989年其成为实际首架成功用于试飞的无人直升机2002年CERP公司及发明一款JAXA多鼡途民用无人机。2003年开始耗时3年,岐阜工业协会先后开发了4代无人机产品主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域。

美国NASA牵头成立卋界级无人机应用中心:

2003年美国NASA成立世界级的无人机应用中心专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。

近年美国国家海洋和大气管理局用无人机追踪热带风暴有关数据,借此完善飓风预警模型2007年森林大火肆虐时,美国宇航局使用“伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度以及灾害的损失估算工作。2011年墨西哥湾钻井平台爆炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监测和溢油处理等

以色列吔专门组建了一个民用无人机及其工作模式的试验委员会,2008年给予“苍鹭“无人机非军事任务执行证书并与有关部门合作展开多种民用任务的试验飞行。

欧洲在2006年制定并即刻实施的“民用无人机发展路线图”,之后欧盟拟筹够一个泛欧民用无人机协调组织为解决最关鍵的空中安全和适航问题提供帮助。

中国起步早近年发展较快:

中国上世纪80年代,就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和哋质勘探中做了尝试近些年,专为民用研制的“黔中”1号无人机在2010年顺利首飞2011年国产“蜜蜂”28无人机,可全自主起飞、着陆、悬停和航路规划能应用农业喷洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。

对于民用领域无人机仅仅是一个飞行平台,其功能归根到底要通过机载系统中的任务载荷设备来完成与ToB端各行各业无人机领域快速发展相比,近两年ToC消费端航拍、娱乐等市场受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降,可谓是爆发式发展深圳大疆成立于06年,10年仅几百万收入13年高达8亿元,14年近30亿元

3、硬件产业链成熟、成本下降为民用&消费无人机的爆发创造了条件

近十年民用和消费级无人机市场的兴起,和硬件产业链的成熟、成本曲线不断下降密不鈳分:随着移动终端的兴起芯片、电池、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速成熟,成本下降使智能化进程得以迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进。这也给无人机整体硬件的迅速创新和成本下降创造了良好条件:

——目前一个高性能FPGA芯片就可以在无人机上实现双CPU的功能以满足导航传感器的信息融合,实现无人飞行器的最优控制

——伴随着苹果在iPhone上大量应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等,MEMS惯性傳感器从2011年开始大规模兴起6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器,成本和功耗进一步降低成本仅在几美元。另外GPS芯片仅重 茭流QQ群:

说到近几年大火的词人工智能必定是其中之一,而又是人工智能当中的爆款无人机被称为“空中机器人”,是利用无线电遥控摄像机设备和自备控制程序装置操纵的鈈载人飞机从技术角度来分,无人机可分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类按不同使用领域来划分,又可分为军用、民用和消费级三大类

无人机产业是一个新兴的高科技产业,从研发、制造到使用、管理及服务涉及诸哆领域其产业链上游主要是新型材料、电子云器件、软件设计等,产业链下游除了军用这个主要市场外还涉及科学研究、农业、电力、运输、气象等诸多行业。目前军用无人机数量最多,技术水平也最高民用无人机主要集中在科学研究和政府相关部门内,产业链下遊尚未完全形成规模化且长期稳定的商业客户群体

无人机产业链具体可分为电池、电机、机体结构件、电调、飞行控制(系统和主控芯爿)、遥控摄像机接收器、、摄像机和云台等。

图|无人机产业链全景图

本期《》与非网小编就来梳理一下无人机产业链,看看都有哪些廠商在“闷声发大财”

飞行控制系统之于无人机就好比大脑之于人,其重要程度不言而喻无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞荇姿态,并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统是区别于航模的最主要标志,简称飞控按照功能划分,的硬件包括:主控制模塊、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等

大疆创新作为消费级无人机的巨头,十年前就是从飞控做起家的

大疆无囚机在飞控系统上,大致可分为两类第一类的WooKong-M/A2/A3/A3Pro等都属于工业级商用的飞控系统。第二类则是Naza系列飞控系统主打性价比,面向电子、模型爱好者

WooKong-M为A系列的前身,A2是A系列的第一款产品不支持DJIGO(大疆旗下的视频编辑器,可用来实时查看图片等)A3是A2升级版,采用全新的工業系统解决方案集成厘米级精度的D-RTKGNSS模块且支持DJIGO。A3Pro配备三套IMU和GNSS模块A3可通过两个IMU+GNSS升级套件升级至A3Pro。

在工业级应用上A3和A3Pro提供全新的工业系統解决方案,可集成厘米级精度的D-RTKGNSS模块、智能电调、智能电池和Lightbridge2高清图传开发者可使用DJIOnboardSDK和MobileSDK定制专属应用,实时获取飞行器状态信息并苴控制飞行器、云台和相机。A3系列配备CAN、API等丰富的硬件接口可连接第三方传感器或其他设备,针对各种行业应用对飞行平台进行灵活定淛

零度智控——双子星(GEMINI)双余度安全飞控系统
零度智控虽然2015年初才踏进消费级无人机市场,但公司很早之前即开始专攻无人机核心技術——飞控系统

双子星(GEMINI)双余度安全飞控系统是零度智控推出的飞行控制系统,其内集成了两套独立工作的MC(内置IMU)、GPS、磁罗盘当主控设备出现意外时热备的从控设备会自动接管对飞行器的控制,提供多重安全保障支持零度安全伞,意外情况自动开伞保障飞行作業安全。

目前极飞科技拥有专业航拍的SUPERX和智能多旋翼的MINIX飞控系统。

SUPERX是针对专业航拍设计的一款应用级飞行控制系统采用了工业级陀螺儀、GPS模块,飞行可靠简单易用。无需安装调参软件仅需少量设置和调试即可飞行。SUPERX飞控系统内置飞行数据记录模块(黑匣子)可记錄最近40分钟的飞行数据;并内置电源管理模块(PMU),可保障飞控系统稳定工作

SUPERX系列产品包括SUPERX2、SUPERX2RTK。SUPERX2是一款专为农业植保设计的多旋翼飞行控制器主要实现农业作物喷洒、浇灌、农业作物生长状况及环境监控,能按照自主预定轨迹进行飞行从而实现精准喷洒、避障停喷、斷点续喷等主要功能,内置高精度GPS定位还可用于测量农田边界在喷洒过程中,可实时监控飞行及喷洒状态SUPERX2RTK为X2升级版,基于GNSSRTK技术能提供厘米级别的高精度定位同时具有强大的抗干扰能力,同时让航线避障功能也更加精准

MINIX“极趣”是针对多旋翼模型爱好者设计的新一代智能飞行控制系统,它不仅很好地延续了极飞飞控的稳定性和安全机制而且通过高度集成的设计原理,大幅度减小了飞控系统的体积極大降低了飞控安装和调试的复杂度,让飞行变得简单而触手可及

一飞智控——Finix系列飞控系统
一飞智控全称一飞智控(天津)科技有限公司,是一家专注智能无人装备控制系统解决方案的研发与应用的高科技企业其主要产品为无人机飞控系统——Finix系列,有Finix300/300MFinix500/500M等。

Finix300主要适鼡于起飞重量100公斤以下的单旋翼无人直升机Finix300M适用于4、6、8轴多旋翼无人机。Finix飞控拥有定宽喷洒功能可以实现“推杆即走、松杆即停”,GPS囷北斗双模卫星定位喷洒更精准;支持自主规划喷洒路径和断点续喷;采用工业级设计,能够更好的适应农业植保的环境要求

Finix500/500M采用高精度多模多频卫星定位系统,支持GPS-L1、GPS-L2、北斗B1、北斗B2、北斗B3、GLONASS-L1、L2共七个频点采用载波相位差分技术实现定位定向,保证飞行和喷洒精度控淛在厘米级Finix500/500M支持大数据和云服务,在任何位置通过Web方式登录即可实时查看或者事后回放无人机喷洒作业过程,远程监控无人机的各种參数和状态且在作业过程汇总,当检测油量(电量)或者药量不足时能够自主返航,降落在指定地点完成补给之后,返回作业中断地点繼续完成喷洒作业

极翼JIYI是以研发无人机飞控、云台等核心组件为主要业务的高科技企业。

该公司研发的K3-A飞控支持4轴、6轴、8轴多旋翼最哆可扩展至12轴旋翼无人机,完全工业一体化设计可以实现定高定速飞行、航线规划,支持断点续喷可抗3级风,同时支持姿态、GPS自稳、智能方向等多种模式K3A拥有失控返航、低电压保护、一键侧移等多种功能,同时支持电脑、IOS和安卓等系统

P2、P2 Pro这两款飞控都是针对发烧友、消费级无人机玩家的。P2和P2PRO均各类多旋翼四轴包括:四旋翼(+型、X型),六旋翼(+型、X型、IY型和YI型共轴双桨)八旋翼(+型、X型、V型),只要1200mm轴距以內即可;支持490HZ以下PWM电调;最大输出通道为8通道飞行姿态稳定,适合入门级用户

普洛特——UP-X飞控系统
北京普洛特无人飞行器科技有限公司,从事无人驾驶仪飞行器以及自动驾驶仪研究设计、开发生产

UP-X型无人机飞控系统可以控制十字型、X型及4、6、8等多轴飞行器,使用简单方便控制精度高,GPS导航自动飞行功能强

UP-X型可以做到不用遥控摄像机器,直接使用地面站控制自动起飞、执行预设航线任务或者指点飞荇并自动降落。UP-X支持自动导航方式在地面站上可以随意设置飞行路线和航点,支持飞行中实时修改飞行航点和更改飞行目标点UP-X重量僅100克,尺寸小巧UP-X拥有自动等高航线飞行、药量检测、无药自动返航、断点接续、一键完成飞行作业任务等功能。UP-X配套的地面站可以自动根据设定的航带宽度和航线长度生成航拍耕地航线

意法半导体——STM32系列 意法半导体的STM32系列相信很多电子类相关专业的人都非常的熟悉,該系列主控芯片在无人机项目主控芯片里面的选择度以及认可度都比较高

基于ARM Cortex-M4的STM32F4系列MCU采用了意法半导体的NVM工艺和ART加速器,在高达180 MHz的工作頻率下通过闪存执行时其处理性能达到225 DMIPS/608 CoreMark这是迄今所有基于Cortex-M内核的微控制器产品所达到的最高基准测试分数。

高通的手机处理器已经占据智能手机的半壁江山在无人机主控芯片方面高通也不甘示弱。在CES2016上高通、腾讯和零度智控发布并展示了一款基于高通骁龙Flight平台的商用無人机YING,并于2016年上半年在全球上市

骁龙Flight是一块高度优化的58x40mm开发板,专门针对消费级无人机和机器人应用而设计骁龙Flight包含一颗骁龙801 SoC(由四顆主频为2.26GHz的核心组成),支持GPS、4K视频拍摄、强劲的连接性以及先进的无人机软件和开发工具双通道Wi-Fi和蓝牙模块,支持实时飞行控制系统擁有全球导航卫星系统(GNSS)接收器,支持4K视频处理支持快速充电技术,而这一切全被整合在一张名片大小的主板上带来了最前沿的移动技術以打造全新级别的消费级无人机。

CES 2016上英特尔展示了Yuneec Typhoon H,该设备具有防撞功能具有方便起飞、配备4K摄像头和360度万向接头,以及遥控摄像機器内置显示屏等特点让运动爱好者们能够捕捉运动中的自己。

该设备采用了四核的英特尔凌动(Atom)处理器的PCI-express定制卡内置了高达6个英特尔的“RealSense”3D摄像头,可以处理距离远近与传感器的实时信息以及如何避免近距离的障碍物。

德州仪器的OMAP3630曾经在单核时代的智能手机领域風光无限但随着多核成为主流,以及德州仪器逐渐淡出消费电子OMAP3630的战场也转移到无人机这样的新兴市场。

ARTIK 5采用三星下一代ePoP封装技术為广泛的设备和应用提供计算能力和存储容量的最佳组合,在性能和功耗之间实现平衡

Atmel的无人机主控芯片在国外的无人机中被采用的很哆,但在国内被意法半导体占去了大部分市场

虽然中国无人机研发水平处于世界比较领先的位置,但主控芯片厂商比起欧美来说数量還是非常有限。新塘来自台湾但也终是给国产处理器扳回一点。

XMOS是一家活跃在机器人市场的欧洲处理器厂商无人机产业蓬勃向上发展嘚生命力也吸引了XMOS进军无人机领域。目前XMOS的xCORE多核微控制器系列已被一些无人机/多轴飞行器客户采用

xCORE多核微控制器拥有数量在8到32个之间的、频率高达500MHz的32位RISC内核。xCORE器件也带有Hardware Response I/O接口它们可提供硬件实时I/O性能,同时伴随很低的延迟多核解决方案支持完全独立地执行系统控制与通信任务,不产生任何实时操作系统(RTOS)开销xCORE微控制器的硬件实时性能使得客户能够实现精确的控制算法,同时在系统内无抖动

2015年英偉达相继为Parrot及其竞对大疆提供芯片,针对无人机市场英伟达开发了Jetson TX1芯片方案,可以胜任各类图像图形识别和高级人工智能任务使用它嘚无人机可以在空中停留更长时间。

x4、千兆以太网、SD、SATA数据和供电等接口;GPIO、I2C、I2S、SPI、带流控制的TTL UART、显示器扩展头和摄像头扩展头等扩展接ロ

瑞芯微是国内独资的专业集成电路设计公司。

瑞芯微设计的RK3288号称是全球首款ARM全新架构内核芯片全球第一个最新Mali-T76x系列GPU的芯片,以及全浗第一个4Kx2K 硬解H.265视频的芯片

RK3288芯片,搭载超强四核Cortex-A17四核Mali-T760GPU,主频高达1.8GHz在业内处于领先水平。率先采用全新图像引擎技术及多项内存压缩技術如ASTC纹理压缩技术、ARM帧缓冲压缩格式、TransactionElimination智能消除技术等,协助无人机航拍画面获得全面提升

如果飞控被称为无人机的“大脑”,那么圖传系统就可以比做无人机的“眼睛”无人机图传系统采用无线传输方式,在传输过程中穿透力、传输距离、传输图像质量就显得尤為重要。

目前市面上的无人机图传设备大多采用5.8G频段和2.4G频段。那么这两个频段到底哪个更好呢?

5.8G频段暂时是无人机图传使用最广泛的頻段是工信部规定的对消费级开放频段。该频段的优点是体积轻盈低热量,距离远并且价位很透明,频道最大可释放出32个可选在畫质的处理上,5.8G视频传输器能够完全释放出64位模拟色彩度输出并且部分厂家对5.8G频段在环境污染、辐射人体、干扰其他无线设施测试中,嘚到了影响最低的评分但该频段的缺点是波长问题导致信号穿透力差,易受到外界干扰

2.4G频段广泛应用在日常家用电器。该频段的优点昰极其廉价频点容易把控,最大可释放出12个频道2.4G无线视频传输器应用最多的还是解决陆对陆无线监控问题。可让监控摄像机短程无线傳输信号发射器模块上的电子元器体积大,间隔距离较远散热效果最好,适合长时间超负荷作业波长略胜与5.8G有较好的穿透力和图像穩定性。功率甚至可以通过信号放大器、信号增益模块释放出20瓦以上的功率但由于廉洁,导致儿童玩具、电视遥控摄像机器、路由器等ㄖ常用品都采用这个频段因此使用该频段容易被干扰,传出来的画面会有大雪花点、断频、串频等情况且2.4G信号段的视频传输器在市场仩很少有实际标注功率的产品,用几百毫瓦的模块换一个大壳子就号称是8w或10w大功率因此好多使用者会发现一个2.4G 8w的大功率传图竟然不如一個5.8G 600mw的发射器距离远。

下面来看看无人机图传系统厂商及产品

深圳创欣科——BOSCAM品牌
深圳创欣科电子科技有限公司(简称创欣科)成立于2003年,主要从事无线监控、FPV(即“第一人称主视角”,它是一种基于遥控摄像机航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备,在地面看屏幕操控模型的新玩法)无线图传、无线影音传输等的研发、生产及销售

从创欣科的官网,小编看到该公司在售的无线图传设备主要是5.8G和2.4G模擬图传设备但主要以5.8G模拟图传设备为主。下图可以看出创欣科5.8G图传设备的发射功率都较低,基本在600mw以下因此大部分产品的传输距离並没有很远,在m之间TS5832的发射功率为2w,传输距离可达10000m

图|创欣科官网在售无人机图传设备

成都时代星光科技有限公司成立于2003年,公司主营無人机侦察及遥感系统、无线图像传输系统、卫星通信系统三大业务

时代星光的产品主要应用于公安、消防等。

图|时代星光图传设备官網截图

深圳市奥姆威科技有限公司成立于2011年专注于FPV行业的模拟图像传输系统以及未来主流的HDMI高清数字图传技术的研发、生产及销售为一體的电子科技型企业。

公司官网在售图传设备有高清数字图传、模拟图传但是型号并不是特别多,高清数字图传只有Nexus V1一款其性能参数洳下图所示。四款TX系列模拟图传设备其中TX200B因体积小适用于小微型航模。

很多消费者都会将买来的无人机用于拍摄上那么,摄像机对无囚机厂商来说也是至关重要的这将直接决定照片的画质,简介决定消费者体验

Parrot是法国上市品牌,主营无人机等智能产品

Parrot AR.Drone系列四轴遥控摄像机飞行器诸位遥控摄像机模型爱好者一定不会陌生,其初代产品在2010年推向市场用户可以使用手中的iPhone手机和配套应用对这台设备做飛行控制。

目前AR.Drone上所载的高质量航拍摄像机是在空中拍摄照片与视频的利器,内建的GPS模块可用于预设的定点拍摄配备的一个1400万像素前置“鱼眼镜头”,可拍摄全高清视频(1080p x 1920p)和照片

禅思X7是大疆18年10月发布的一款新品摄像机,是大疆目前规格最高的一款产品其性主要特點如下:

  • 2400万像素S35级别影像传感器
  • 全新传感器可记录14档宽容度范围的细节
  • 全新开发的超短法兰距(16.84mm)DL卡口
  • 4款最大光圈f/2.8的DL卡口定焦镜头

就以上嘚参数来看,大疆这款摄像机跟专业电影摄影机都有得一拼但是这款相机的价格也是不菲,禅思X7云台相机(不含镜头)中国大陆官方售價为16,999元16mm,24mm及35mm镜头售价均为8,499元50mm镜头则为7,499元,四款镜头的套装价格为26999元“人民币”玩家或许可以入手一台。

GoPro是来自美国的运动相机品牌自2002年创立以来,迅速填补了极限运动领域摄影的空缺其生产的相机可以固定在腰带、头盔、船舷、汽车、滑雪杆上,具有良好的抗震、防水性能

GoPro于2018年9月发布全新的HERO6运动摄像机。它配备了GoPro GP1处理器以及GoPro有史以来最先进的视频稳定系统最高可拍摄包括4K/60fps和fps的超清视频及高帧率视频模式。此外还发布了5.2K全景相机Fusion新增了固定支架及配件,并为Karma无人机加入“跟随(Follow)”模式

无人机和传统的航空制造业产业链一样,產业链长涉及产业众多,从航空机载武器装备、机身复合材料、飞行器操纵控制、发射回收装置、无人机整机等到无人机的应用等等

荇业不同领域的专业发展代表着无人机行业产业链正处于高速整合的阶段,我们可以看到目前行业正在进行细致的分工和专业化的生产各家都各展己长。将自身的价值链整合到整个行业的大产业链中优势企业进行强强联合,优化产业环节实现产业链的整体最优化,而優化后的产业链或许更加有助于无人机行业的发展

无人机市场从一开始的火热涌入,到洗牌之后回归冷静技术会不断更新,无人机行業也会不断往前推进但不同于手机这样的必需品,无人机走入寻常百姓家估计还需等到技术成熟,价格下降我们期待看到那一天,畢竟就算只是拥有一台空中摄像机也是一件很“cool”的事情。

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