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小型無(wú)人機(jī)：產(chǎn)品、自主飛行與未來(lái)

2015-10-24 16:44 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 來(lái)源：泡泡網(wǎng)
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Parrot在2012年在parrotciteweb上推出了廣受歡迎的AR.Drone2.0.。2.0版售價(jià)為400美元，重量為420克。它有兩個(gè)板載內(nèi)置攝像頭，一個(gè)在底部，傳輸標(biāo)準(zhǔn)為QVGA(320×240像素分辨率)，每秒60幀，用于測(cè)量地面速度，另一個(gè)是高清前置攝像頭(1280×720像素分辨率)，每秒30幀進(jìn)行視頻錄制。飛行穩(wěn)定系統(tǒng)由一組三軸陀螺儀，加速度計(jì)和磁力計(jì)，除此之外，還有氣壓傳感器，該系統(tǒng)可以承受高達(dá)24公里/小時(shí)的風(fēng)。有一對(duì)超聲波傳感器可以幫助飛行器保持一定高度貼近地面飛行(最高可達(dá)6m)。板載飛行控制器運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)。代碼不開(kāi)源，但使用ParrotSDK或其他API，人們可以使用遠(yuǎn)程訪問(wèn)功能，諸如：在線接收照相機(jī)圖像幀、導(dǎo)航和其他傳感器數(shù)據(jù)，并發(fā)出在各個(gè)軸向的速度控制指令，以及起飛和著陸的命令。這些操作只能使用wifi和飛行器進(jìn)行通訊實(shí)現(xiàn)。此項(xiàng)目旨在擴(kuò)大控制范圍或允許板載可編程性，但這不是作為正式產(chǎn)品的一部分。另外，由Parrot的標(biāo)準(zhǔn)版可擴(kuò)展一個(gè)GPS模塊，需額外支付120美元，這就可以通過(guò)指定航點(diǎn)對(duì)飛行器進(jìn)行路徑規(guī)劃，飛行距離甚至可超出WiFi的范圍。然而，當(dāng)飛行器超出WiFi的范圍時(shí)是不能被控制的。除這款模型之外，Parrot在2014年底還推出了Bebopdrone，Bebop售價(jià)為500美元，另外，這款飛行器還提高了圖像處理與錄制能力(1400萬(wàn)像素的圖片并以每秒30幀進(jìn)行視頻錄像，像素為1920×1080)，具有一個(gè)內(nèi)置的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS，包括GPS和GLONASS)，操作范圍為250m，選配Skycontroller，成本大約400美元，可使操作范圍可以擴(kuò)展到2km。

同類(lèi)產(chǎn)品中的XaircraftX650Pro，使用SuperX飛行控制器。以及MikrokopterQuadrokopterXL，使用FlightCtrlME飛行控制器。價(jià)格在1000美元左右，重量在1000-1500g?？刂破鲗?shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定一般都是通過(guò)一套傳感器：氣壓傳感器、三軸陀螺儀、磁力計(jì)和加速計(jì)。但Mikrokopter無(wú)人機(jī)控制器的一個(gè)特點(diǎn)是它對(duì)高度的感知可以高達(dá)5000m。這兩種無(wú)人機(jī)都安裝有外置攝像機(jī)，其中X650Pro飛行控制器還內(nèi)置了攝像機(jī)云臺(tái)的控制功能。理論上講，只要不超過(guò)負(fù)載極限，任何可用作記錄的裝置都可以掛載到這些無(wú)人機(jī)上，(這兩款無(wú)人機(jī)的負(fù)載約1kg)。

大疆生產(chǎn)的旋翼航拍機(jī)，如精靈系列，價(jià)格在1000美元左右，重量1200g左右。眾所周知，大疆的飛行器具有很好的穩(wěn)定性和操縱體驗(yàn)，但他們的飛行控制器僅允許用戶(hù)使用圖形界面，通過(guò)GPS航點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃。公開(kāi)提供的產(chǎn)品說(shuō)明也極少提供關(guān)于飛控的技術(shù)信息，因此在此也無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)分析。其飛控均支持外擴(kuò)GPS模塊。較新的Inspire平臺(tái)配有專(zhuān)有的一體化云臺(tái)相機(jī)，相機(jī)可以錄制1080p、以及4K，每秒30幀的高清視頻，其最新的圖傳產(chǎn)品，工作范圍可達(dá)2km。

開(kāi)源無(wú)人機(jī)

和上述容易組裝但封閉的無(wú)人機(jī)不同，3DRobotics和Arducopter在Arduino平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提供模塊化DIY解決方案。這些無(wú)人機(jī)使用可以自定義編程的ArdupilotMega(APM)或性能更高的Pixhawk飛控。由于飛控軟件復(fù)雜度不斷增加，對(duì)硬件要求越來(lái)越高，至Arducopter3.3以后版本固件已不再支持APM飛控硬件。另外這些飛控支持各種外設(shè)的擴(kuò)展：傳感器、其他控制器和通信模塊。Arducopter無(wú)人機(jī)通常是DIY定制的，但有完整的工具包以及提供RTF或幾乎RTF的解決方案。3DR也推出有一款RTF多軸飛行器Iris+，售價(jià)750美元，重量1300g。和幾乎可以實(shí)現(xiàn)RTF的ArducopterQuad，售價(jià)620美元，重量跟前者類(lèi)似。與其他性質(zhì)的平臺(tái)產(chǎn)品對(duì)比，ArducopterUAVs雖然需要用戶(hù)更多的無(wú)人機(jī)知識(shí)和組裝調(diào)試工作，但卻是高度開(kāi)放且可定制的。最近剛推出的平臺(tái)是3DRSolo，這個(gè)一款用戶(hù)友好的RTF無(wú)人機(jī)，具有更強(qiáng)的能力(飛行器的續(xù)航時(shí)間增長(zhǎng)可達(dá)20分鐘，安裝了一部GoPro相機(jī)，采用雙控制器結(jié)構(gòu)，一個(gè)為傳統(tǒng)飛控，一個(gè)用于視頻處理與云臺(tái)控制)。

在傳感器方面，較新的Pixhawk控制器帶有內(nèi)置陀螺儀、加速度計(jì)和氣壓傳感器。在視覺(jué)部分，Iris+上可以使用云臺(tái)外擴(kuò)攝像頭。Pixhawk提供了一款PX4FLOW的光流模塊，可用于導(dǎo)航。但由于其分辨率低(只有752×480像素的分辨率)，它并不能對(duì)視頻進(jìn)行錄制。

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