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智能技術(shù)融合匯聚 無人機(jī)市場千億級新藍(lán)海

發(fā)布日期:2016-09-14??來源:賽迪網(wǎng)我要投稿我要評論
 

(原標(biāo)題:智能技術(shù)不斷融合匯聚 無人機(jī)市場千億級新藍(lán)海)

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷突破,國內(nèi)無人機(jī)市場將快速增長。在航空裝備無人化、小型化和智能化的趨勢下,未來20年我國民用無人機(jī)需求有望達(dá)到460億元??梢灶A(yù)見,未來10年,民用無人機(jī)行業(yè)將進(jìn)入黃金發(fā)展期,這個(gè)千億級新藍(lán)海即將迎來產(chǎn)業(yè)化浪潮。

我國無人機(jī)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(jī)(脫胎于軍用機(jī)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(dòng)我國民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

國內(nèi)消費(fèi)級無人機(jī)技術(shù)研究水平分析

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank發(fā)布的《2015年度民用無人機(jī)市場研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,到2020年,全球無人機(jī)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(jī)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(gè)穩(wěn)健投資的窗口。

目前看來,市場上較為流行的消費(fèi)級多旋翼無人機(jī)中,無論是在飛控算法和云臺(tái)控制上有優(yōu)勢的大疆,還是在自動(dòng)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(hào)、ARMCortex系列)、外圍傳感器(GPS、超聲、攝像頭等)、電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)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(fèi)類市場,添加智能終端APP控制,進(jìn)一步占領(lǐng)普通消費(fèi)者;

2)針對普通玩家,進(jìn)一步添加無人機(jī)自我控制,如無操作懸停、自動(dòng)返航、主動(dòng)避障等;

3)針對航拍市場,添加巡航拍攝,定點(diǎn)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(gè)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(jī)行業(yè)頻頻受到風(fēng)投行業(yè)的親睞。未來,無人機(jī)將不再是一個(gè)簡單的飛機(jī),而是成為物聯(lián)網(wǎng)的延伸,成為Sensor、AI、CV、AR\VR等各項(xiàng)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(gè)高機(jī)動(dòng)性的載體。

新興技術(shù)不斷崛起 加速無人機(jī)設(shè)備智能化

隨著移動(dòng)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,微電子機(jī)械系統(tǒng)、加速器和陀螺儀的成本下降了10至100倍,同時(shí),廉價(jià)、高效的微控制器在降低導(dǎo)航控制系統(tǒng)成本的同時(shí),也保證了該系統(tǒng)的效率。使無人機(jī)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(jī)的大腦:微控制器

無人機(jī)/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(jī)姿態(tài)控制以及云臺(tái)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(diǎn)運(yùn)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(jī)也可以做到。

無人機(jī)的五官:傳感器

隨著無人機(jī)的功能不斷增加,傳感器技術(shù)在新型無人機(jī)技術(shù)及解決方案中應(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(jì)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(jī)內(nèi)部電池充電和電機(jī)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(jī)會(huì)。

磁傳感器:為無人機(jī)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(shí)間短等特點(diǎn)。

氣流量傳感器:可用于有效地監(jiān)測電力無人機(jī)燃?xì)?a href="http://top-g.com.cn/product/dadianji/" target="_blank">發(fā)動(dòng)機(jī)的微小空氣流速。

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