智能技術(shù)不斷融合匯聚 無人機市場千億級新藍(lán)海 2016年09月14日09:34 來源：中國智能制造網(wǎng)|
隨著無人機技術(shù)的不斷突破，國內(nèi)無人機市場將快速增長。在航空裝備無人化、小型化和化的趨勢下，未來20年我國民用無人機需求有望達(dá)到460億元?？梢灶A(yù)見，未來10年，民用無人機行業(yè)將進(jìn)入黃金發(fā)展期，這個千億級新藍(lán)海即將迎來產(chǎn)業(yè)化浪潮。
我國無人機起步早，近年發(fā)展較快。我國上世紀(jì)80年代，就將自行開發(fā)的無人機(脫胎于軍用機型)在地圖測繪和地質(zhì)勘探中做了嘗試。軍用技術(shù)的溢出推動我國民用無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
國內(nèi)消費級無人機技術(shù)研究水平分析
根據(jù)研究機構(gòu)EVTank發(fā)布的《2015年度民用無人機市場研究報告》數(shù)據(jù)顯示，到2020年，全球無人機年銷量有望達(dá)到433萬架，市場規(guī)模將達(dá)到259億美元。從投資角度來看，無人機現(xiàn)階段渡過了早期技術(shù)孵化器，將在幾年后進(jìn)入后期穩(wěn)定發(fā)展期，是一個穩(wěn)健投資的窗口。
目前看來，市場上較為流行的消費級多旋翼無人機中，無論是在飛控算法和控制上有優(yōu)勢的大疆，還是在自動控制和傳感器應(yīng)用上具有技術(shù)領(lǐng)先的3DRobotics和Parrot，其操作系統(tǒng)架構(gòu)基本由中央處理器（MCU、ARM早期型號、ARMCortex系列）、外圍傳感器（、超聲、攝像頭等）、電機和電機驅(qū)動芯片、數(shù)傳模塊和圖像傳輸模塊組成?？偨Y(jié)如下：
自大疆以后，陸續(xù)興起的各大無人機廠商，在此基礎(chǔ)上并無革命性的突破，飛控算法都是基于APM等開源系統(tǒng)調(diào)試，主要發(fā)展方向包括：
1)針對消費類市場，添加智能終端APP控制，進(jìn)一步占領(lǐng)普通消費者；
2)針對普通玩家，進(jìn)一步添加無人機自我控制，如無操作懸停、自動返航、主動避障等；
3)針對航拍市場，添加巡航拍攝，定點繞拍等細(xì)化功能；
4)針對垂直應(yīng)用領(lǐng)域，如植保、安全巡檢、安防等細(xì)化功能。
總體來說，上述各個發(fā)展方向，在技術(shù)層面并無革新性突破，但近幾年來無人機行業(yè)頻頻受到風(fēng)投行業(yè)的親睞。未來，無人機將不再是一個簡單的飛機，而是成為物聯(lián)網(wǎng)的延伸，成為Sensor、AI、CV、AR\VR等各項技術(shù)的載體，其可以可以飛行的特質(zhì)將為上述技術(shù)提供一個高機動性的載體。
新興技術(shù)不斷崛起加速無人機設(shè)備智能化
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，微機械系統(tǒng)、加速器和陀螺儀的成本下降了10至100倍，同時，廉價、高效的微控制器在降低控制系統(tǒng)成本的同時，也保證了該系統(tǒng)的效率。使無人機智能化進(jìn)程得以迅速向更加小型化、低功耗的設(shè)備邁進(jìn)。
無人機的大腦：微控制器
無人機/多軸飛行器主要部件包括飛行控制以及遙控器兩部分。其中飛行控制包括電調(diào)/馬達(dá)控制、飛機姿態(tài)控制以及云臺控制等。目前主流的電調(diào)控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。在飛控主板上，目前控制和處理用得最多的還是MCU而不是CPU。由于對于飛行控制方面主要都是浮點運算，簡單的ARMCortex-M4內(nèi)核32位MCU都可以很好的滿足。有的傳感器MEMS芯片中已經(jīng)集成了DSP，與之搭配的話，更加簡單的8位單片機也可以做到。
無人機的五官：傳感器
隨著無人機的功能不斷增加，傳感器技術(shù)在新型無人機技術(shù)及中應(yīng)用越來越多。主要有以下幾種：
MEMS傳感器：在維持飛行控制中起到關(guān)鍵的作用。
多軸磁傳感器：維持方向和飛行路徑的關(guān)鍵。多軸磁傳感器可通過感知方向?qū)?shù)據(jù)傳輸至中央處理器，從而指示方向和速度。
傾角傳感器傾角傳感器：這類傳感器集成了陀螺儀和加速度計技術(shù)，可為飛行控制系統(tǒng)提供保持水平飛行的數(shù)據(jù)。
電流傳感器：可用于監(jiān)測和優(yōu)化電能消耗，確保無人機內(nèi)部電池充電和電機故障檢測系統(tǒng)的安全，減少電能損耗和消除電擊損壞用戶系統(tǒng)的機會。
磁傳感器：為無人機電子羅盤提供關(guān)鍵性的慣性導(dǎo)航和方向定位系統(tǒng)的信息，具有高精度、響應(yīng)時間短等特點。
氣流量傳感器：可用于有效地監(jiān)測電力無人機燃?xì)獍l(fā)動機的微小空氣流速。
責(zé)任編輯：姚泓澤
