无人机家当是一个新兴的高科技家当,从研发、制造到利用、管理及做事涉及诸多领域。其家当链上游紧张是新型材料、电子云器件、软件设计等,家当链下贱除了军用这个紧张市场外,还涉及科学研究、农业、电力、运输、气候等诸多行业。目前,军用无人机数量最多,技能水平也最高。民用无人机紧张集中在科学研究和政府干系部门内,家当链下贱尚未完备形成规模化且长期稳定的商业客户群体。
图|无人机家当链
无人机家当链详细可分为电池、电机、机体构造件、电调、翱翔掌握(系统和主控芯片)、遥控吸收器、图传系统、摄像机和云台等。

图|无人机家当链全景图
本期《与非情报局》,与非网
图|无人机事情事理图
大疆——WooKong和Naza飞控系统
大疆创新作为消费级无人机的巨子,十年前便是从飞控做起身的。
大疆无人机在飞控系统上,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,采取全新的工业系统办理方案,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。
Naza系列飞控系统紧张分为NAZA-MLite、NAZA-MV1、NAZA-MV2。Lite为入门级产品,以V1平台开拓,可以加GPS,无更多扩展功能;V1为第一代Naza产品,V2为第二代Naza产品,在V1的根本上硬件构造做了优化,极强的扩展性能。支持ZenmuseH3-2D/NAZAOSD/NAZA蓝牙模块/IOSD/地面站。
在工业级运用上,A3和A3Pro供应全新的工业系统办理方案,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。开拓者可利用DJIOnboardSDK和MobileSDK定制专属运用,实时获取翱翔器状态信息,并且掌握翱翔器、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,针对各种行业运用对翱翔平台进行灵巧定制。
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能——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翱翔掌握系统,其内集成了两套独立事情的MC(内置IMU)、GPS、磁罗盘,当主控设备涌现意外时热备的从控设备会自动接管对翱翔器的掌握,供应多重安全保障。支持零度安全伞,意外情形自动开伞,保障翱翔作业安全。
图|双子星飞控系统
极飞科技——SUPERX和MINIX飞控系统
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运用级翱翔掌握系统,采取了工业级陀螺仪、GPS模块,翱翔可靠,大略易用。无需安装调参软件,仅需少量设置和调试即可翱翔。SUPERX飞控系统内置翱翔数据记录模块(黑匣子),可记录最近40分钟的翱翔数据;并内置电源管理模块(PMU),可保障飞控系统稳定事情。
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翱翔掌握器,紧张实现农业作物喷洒、灌溉、农业作物成长状况及环境监控,能按照自主预定轨迹进行翱翔,从而实现精准喷洒、避障停喷、断点续喷等紧张功能,内置高精度GPS定位还可用于丈量农田边界,在喷洒过程中,可实时监控翱翔及喷洒状态。SUPERX2RTK为X2升级版,基于GNSSRTK技能能供应厘米级别的高精度定位,同时具有强大的抗滋扰能力,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翱翔掌握系统,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事理,大幅度减小了飞控系统的体积,极大降落了飞控安装和调试的繁芜度,让翱翔变得大略而触手可及。
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掌握系统办理方案的研发与运用的高科技企业。其紧张产品为无人机飞控系统——Finix系列,有Finix300/300M,Finix500/500M等。
Finix300紧张适用于起飞重量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和北斗双模卫星定位,喷洒更精准;支持自主方案喷洒路径和断点续喷;采取工业级设计,能够更好的适应农业植保的环境哀求。
Finix500/500M采取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,采取载波相位差分技能实现定位定向,担保翱翔和喷洒精度掌握在厘米级。Finix500/500M支持大数据和云做事,在任何位置通过Web办法登录,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参数和状态。且在作业过程汇总,当检测油量(电量)或者药量不敷时,能够自主返航,降落在指定地点,完成补给之后,返回作业中断地点连续完成喷洒作业。
上海极翼——K3-A、P2、P2 Pro飞控系统
极翼JIYI因此研发无人机飞控、云台等核心组件为紧张业务的高科技企业。
该公司研发的K3-A飞控支持4轴、6轴、8轴多旋翼,最多可扩展至12轴旋翼无人机,完备工业一体化设计,可以实现定高定速翱翔、航线方案,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拥有失落控返航、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热友、消费级无人机玩家的。P2和P2PRO均各种多旋翼四轴,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轴距以内即可;支持490HZ以下PWM电调;最大输出通道为8通道,翱翔姿态稳定,适宜入门级用户。
普洛特——UP-X飞控系统
北京普洛特无人翱翔器科技有限公司,从事无人驾驶仪翱翔器以及自动驾驶仪研究设计、开拓生产。
UP-X型无人机飞控系统可以掌握十字型、X型及4、6、8等多轴翱翔器,利用大略方便,掌握精度高,GPS导航自动翱翔功能强。
UP-X型可以做到不用遥控器,直策应用地面站掌握自动起飞、实行预设航线任务或者指示翱翔,并自动降落。UP-X支持自动导航办法,在地面站上可以随意设置翱翔路线和航点,支持翱翔中实时修正翱翔航点和变动翱翔目标点。UP-X重量仅100克,尺寸小巧。UP-X拥有自动等高航线翱翔、药量检测、无药自动返航、断点接续、一键完成翱翔作业任务等功能。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天生航拍耕地航线。
主控芯片意法半导体——STM32系列
意法半导体的STM32系列相信很多电子类干系专业的人都非常的熟习,该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。
STM32系列到目前为止,有STM32 F0/F1/F2/F3/F4/F7/L0/L1/L4多个产品系列,STM32 F4系列在无人机中运用较为广泛。
基于ARM Cortex-M4的STM32F4系列MCU采取了意法半导体的NVM工艺和ART加速器,在高达180 MHz的事情频率下通过闪存实行时其处理性能达到225 DMIPS/608 CoreMark,这是迄今所有基于Cortex-M内核的微掌握器产品所达到的最高基准测试分数。
由于采取了动态功耗调度功能,通过闪存实行时的电流花费范围为STM32F410的89 µA/MHz到STM32F439的260 µA/MHz。
高通——骁龙Flight平台
高通的手机处理器已经霸占智好手机的半壁江山,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平台的商用无人机YING,并于2016年上半年在环球上市。
骁龙Flight是一块高度优化的58x40mm开拓板,专门针对消费级无人机和机器人运用而设计。骁龙Flight包含一颗骁龙801 SoC(由四颗主频为2.26GHz的核心组成),支持GPS、4K视频拍摄、强劲的连接性以及前辈的无人机软件和开拓工具,双通道Wi-Fi和蓝牙模块,支持实时翱翔掌握系统,拥有环球导航卫星系统(GNSS)吸收器,支持4K视频处理,支持快速充电技能,而这统统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能以打造全新级别的消费级无人机。
英特尔——凌动处理器
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。
该设备采取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,可以处理间隔远近与传感器的实时信息,以及如何避免近间隔的障碍物。
德州仪器——OMAP3630
德州仪器的OMAP3630曾经在单核时期的智好手机领域风光无限,但随着多核成为主流,以及德州仪器逐渐淡出消费电子,OMAP3630的沙场也转移到无人机这样的新兴市场。
Micron闪存,德州仪器电源管理+USB办理方案,Atheros802.11b/g/nWiFi掌握器,博世BMA150加速器,BMP180气压传感器,应美盛的IMU-3000陀螺仪和运动处理器,微芯科技的PIC24HJ单片机。
三星——Artik系列
三星的Artik芯片有三个型号,个中运用于无人机的紧张是Artik 5,Artik 5尺寸为29x25mm,搭载1GHz ARM双核处理器(Mali 400 MP2 GPU),搭配的是512MB LPDDR3内存以及4GB eMMc闪存。支持Wi-Fi、低功耗蓝牙,支持802.11 b/g/n。此外,该芯片还能对解码H.264等格式720p 30fps的视频进行解码,并供应了TrustZone。
ARTIK 5采取三星下一代ePoP封装技能,为广泛的设备和运用供应打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——Mega2560
Atmel的无人机主控芯片在国外的无人机中被采取的很多,但在海内被意法半导体占去了大部分市场。
图|Mega2560性能参数
新塘——MINI 51系列
虽然中国无人机研发水平处于天下比较领先的位置,但主控芯片厂商比起欧美来说,数量还是非常有限。新塘来自台湾,但也终是给国产处理器扳回一点。
Mini51为Cortex-M0 32位微掌握器系列,其特点为宽电压事情范围2.5V至5.5V与-40℃~ 105℃事情温度、内建22.1184 MHz高精度RC晶振(±1%精确度,25℃ 5V)、并内建Data Flash、欠压检测、丰富外设、整合多种串行传输接口、高抗滋扰能力(8KV ESD/4KV EFT)、支持在线系统更新(ISP)、在线电路更新(ICP)与在线运用程序更新(IAP),供应封装有TSSOP20、QFN33(4mm4mm与 5mm5mm)与LQFP48。
XMOS——xCORE多核微掌握器
XMOS是一家生动在机器人市场的欧洲处理器厂商。无人机家当发达向上发展的生命力也吸引了XMOS进军无人机领域。目前XMOS的xCORE多核微掌握器系列已被一些无人机/多轴翱翔器客户采取。
xCORE多核微掌握器拥有数量在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,它们可供应硬件实时I/O性能,同时伴随很低的延迟。多核办理方案支持完备独立地实行系统掌握与通信任务,不产生任何实时操作系统(RTOS)开销。xCORE微掌握器的硬件实时性能使得客户能够实现精确的掌握算法,同时在系统内无抖动。
NVIDIA(英伟达)——Jetson TX1芯片方案
2015年英伟达相继为Parrot及其竞对大疆供应芯片,针对无人机市场,英伟达开拓了Jetson TX1芯片方案,可以胜任各种图像图形识别和高等人工智能任务,利用它的无人机可以在空中勾留更永劫光。
图|Jetson TX1 核心模块
Jetson TX1内建256个CUDA核心的NVIDIA Maxwell GPU,64位ARM A57 CPU,4GB LPDDR4内存、16GB闪存、蓝牙、802.11ac Wi-Fi模块和千兆以太网卡,运行Linux for Tegra操作系统。供应了USB 3.0 Type A、USB 2.0、HDMI、M.2 Key E、PCI-E x4、千兆以太网、SD、SATA数据和供电等接口;GPIO、I2C、I2S、SPI、带流掌握的TTL UART、显示器扩展头和摄像头扩展头等扩展接口。
瑞芯微——RK3288
瑞芯微是海内独资的专业集成电路设计公司。
瑞芯微设计的RK3288号称是环球首款ARM全新架构内核芯片,环球第一个最新Mali-T76x系列GPU的芯片,以及环球第一个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。率先采取全新图像引擎技能及多项内存压缩技能,如ASTC纹理压缩技能、ARM帧缓冲压缩格式、TransactionElimination智能肃清技能等,帮忙无人机航拍画面得到全面提升。
图传系统如果飞控被称为无人机的“大脑”,那么图传系统就可以比做无人机的“眼睛”。无人机图传系统采取无线传输办法,在传输过程中,穿透力、传输间隔、传输图像质量就显得尤为主要。
目前,市情上的无人机图传设备大多采取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利用最广泛的频段,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,间隔远,并且价位很透明,频道最大可开释出32个可选。在画质的处理上,5.8G视频传输器能够完备开释出64位仿照色彩度输出。并且部分厂家对5.8G频段在环境污染、辐射人体、滋扰其他无线举动步伐测试中,得到了影响最低的评分。但该频段的缺陷是波长问题导致旗子暗记穿透力差,易受到外界滋扰。
2.4G频段广泛运用在日常家用电器。该频段的优点是极其廉价,频点随意马虎把控,最大可开释出12个频道。2.4G无线视频传输器运用最多的还是办理陆对陆无线监控问题。可让监控摄像机短程无线传输旗子暗记,发射器模块上的电子元器体历年夜,间隔间隔较远,散热效果最好,适宜永劫光超负荷作业。波长略胜与5.8G有较好的穿透力和图像稳定性。功率乃至可以通过旗子暗记放大器、旗子暗记增益模块开释出20瓦以上的功率。但由于廉明,导致儿童玩具、电视遥控器、路由器等日常用品都采取这个频段,因此利用该频段随意马虎被滋扰,传出来的画面会有大雪花点、断频、串频等情形。且2.4G旗子暗记段的视频传输器在市场上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。因此好多利用者会创造一个2.4G 8w的大功率传图竟然不如一个5.8G 600mw的发射器间隔远。
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,紧张从事无线监控、FPV(即“第一人称主视角”,它是一种基于遥控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、生产及发卖。
从创欣科的官网,
图|创欣科官网在售无人机图传设备
创欣科5.8G仿照图传设备紧张为TS系列的TS351/352/353/5830/5832和BOS系列的BOS350/648/G20等。
时期星光
成都时期星光科技有限公司成立于2003年,公司主营无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。
时期星光的产品紧张运用于公安、消防等。
图|时期星光图传设备官网截图
奥姆威(AOMWAY)
深圳市奥姆威科技有限公司成立于2011年,专注于FPV行业的仿照图像传输系统以及未来主流的HDMI高清数字图传技能的研发、生产及发卖为一体的电子科技型企业。
公司官网在售图传设备有高清数字图传、仿照图传。但是型号并不是特殊多,高清数字图传只有Nexus V1一款,其性能参数如下图所示。四款TX系列仿照图传设备,个中TX200B因体积小适用于小微型航模。
图|Nexus V1性能参数
图|仿照图传
摄像机
很多消费者都会将买来的无人机用于拍摄上,那么,摄像机对无人机厂商来说也是至关主要的。这将直接决定照片的画质,简介决定消费者体验。
Parrot
Parrot是法国上市品牌,主营无人机等智能产品。
Parrot AR.Drone系列四轴遥控翱翔器诸位遥控模型爱好者一定不会陌生,其初代产品在2010年推向市场,用户可以利用手中的iPhone手机和配套运用对这台设备做翱翔掌握。
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。
大疆——禅思X7
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。其性紧张特点如下:
2400万像素S35级别影像传感器
6K(60163200)30帧/秒的CinemaDNG无损RAW视频记录
5.2K(52802160)30帧/秒的ProRes 422HQ无裁切视频记录
全新传感器可记录14档宽容度范围的细节
全新开拓的超短法兰距(16.84mm)DL卡口
4款最大光圈f/2.8的DL卡口定焦镜头
全新开拓的D-Gamut RGB色彩空间与D-log曲线
全新升级的影像处理系统CineCore2.1
就以上的参数来看,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)中国大陆官方售价为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。“公民币”玩家或容许以入手一台。
GoPro ——Hero 6
GoPro是来自美国的运动相机品牌,自2002年创立以来,迅速补充了极限运动领域拍照的空缺。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有史以来最前辈的视频稳定系统。最高可拍摄包括4K/60fps和1080p/240fps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。
图|GoPro Hero 6的一些紧张特点
无人机和传统的航空制造业家当链一样,家当链长,涉及家当浩瀚,从航空机载武器装备、机身复合股料、翱翔器操纵掌握、发射回收装置、无人机整机等到无人机的运用等等。
行业不同领域的专业发展代表着无人机行业家当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。将自身的代价链整合到全体行业的大家当链中,上风企业进行强强联合,优化家当环节,实现家当链的整体最优化,而优化后的家当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,到洗牌之后回归镇静。技能会不断更新,无人机行业也会不断往前推进。但不同于手机这样的必需品,无人机走入平凡百姓家,估计还需等到技能成熟,价格低落。我们期待看到那一天,毕竟就算只是拥有一台空中摄像机,也是一件很“cool”的事情。