无人机起飞审批尚无明确规定-阿里云资讯网
无人机起飞审批尚无明确规定
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摘要： 无人机火了，但摆在面前的问题却越来越多。 当无人机不再局限用于军事用途后，它已经演化出各种形状、尺寸，且出货量很大。在今年的美国拉斯维加斯CES展上，记者就看到了不少来
　　无人机火了，但摆在面前的问题却越来越多。
　　当无人机不再局限用于军事用途后，它已经演化出各种形状、尺寸，且出货量很大。在今年的美国拉斯维加斯CES展上，记者就看到了不少来自全球各地厂商的商用无人机，包括亚马逊用作快递的大而坚固的无人机、低于150美元的玩具型mini尺寸的无人机。
　　然而，尽管行业应用场景越来越多，悬在无人机产业头顶上的乌云，是一直未有定论的无人机监管和标准等相关法律法规。
　　起飞审批尚无明确规定
　　最近几天，淘宝用无人机送快递的新闻在网上热炒，事实上就在第二天，一场由多方参与的小型航空器管控工作会就“被”召开，主题就是围绕淘宝这次 事件进行调查说明，并且明确无人机相关单位责任，其间北京空军、民航、市公安局、治安总队、新闻办、中国AOPA、快递行业代表都参与了讨论。
　　根据事后流传出来的会议内容，治安总队已经查明了当天的“飞行全过程”，并且指出这种行为存在不安全因素。而北京空军则表示对事件并不知情，因为该次飞行行为没有申请飞行活动，“不符合”现在对无人机飞行航空管制规定的要求。
　　对于无人机的飞行监管，在目前低空尚未开放的国内还处于较为模糊的阶段。根据中国民航局日下发的《民用无人机空中交通管理办 法》，规定“组织实施民用无人机活动的单位和个人应当按照《通用航空飞行管制条例》等规定申请划设和使用空域，接受飞行活动管理和空中交通服务”，这也意 味着，民用无人机飞行应该划入通用航空的范畴，但无人机要进行日常飞行，到底需要经过什么审批流程并不明确。
　　2013年的无人机驾驶员文件则相对具体了些，将无人机划分为微轻小大四个类型，对隔离和融合空域下各种无人机驾驶员的管理进行了说明，并于 日，将在视距内运行的除微型以外的无人机，在隔离空域内超视距运行的无人机驾驶员的资质管理交给了中国AOPA。
　　上面提到的中国AOPA，全称为中国航空器拥有者及驾驶员协会，是民航局旗下被授权管理无人机相关行业的机构。AOPA一位内部人士对记者透 露，目前，关于无人机飞行的相关申请流程正在制定之中，预计今年年中可以出台，而即使相关规定出台，后续是否有足够的人力监管，也还是未知数。
　　而在美国，无人机的监管也是让人头痛的事情。2012年国会通过动议要求美国联邦航空管理局(FAA)在2015年前完善非军事用途无人机的管 理规定，但直到去年，无人机的航行领域才开始被放宽。去年9月，FAA允许电影和视频行业使用无人机，后来，房地产成像、农业监测和航测以及油田等领域企 业也获得许可。
　　电子商务巨头亚马逊甚至希望寻求美国政府的帮助，以得到许可在美国境内展开无人机飞行测试。这家公司在致FAA的信中称，由于美国境内对无人机 使用有限制，亚马逊一直在室内和 其他 国家进行测飞。不少企业则认为，如果美国不尽快推出无人机商业飞行的规则，将会在价值数百亿美元的无人机市场落后其他 国家。
　　资本蜂拥技术标准缺失
　　尽管监管方面的相关规定尚未明晰，但看中无人机市场的资本，甚至是上市公司已经不在少数。
　　资本市场上，主营煤矿、建材机械的山东矿机(002526.SZ)就已经宣布投资4100万元，与珠海星宇航空技术有限公司张涪生高级工程师合 资组建轻型多用途短距起降无人机制造公司，而铸锻件制造商通裕重工(300185.SZ)也宣布其孙公司常州海杰冶金机械制造有限公司与中国电子科技集团 公司第二十七研究所将在无人机研发制造、有人机及无人机系统应用等领域展开项目合作。此外，还有不少民营企业开始与高校或研究所合作进行无人机研制，动辄 投资上亿。
　　风范股份(601700.SH)也是其中之一。2013年3月，其与西北工业大学常熟研究院有限公司、常熟市联合航模有限公司以及自然人张炜共 同出资组建合资公司，其中，风范股份占股40%，是相对第一大股东，却也是股东中唯一没有无人机相关经验的企业。在此之前，西工大已经拥有多年参与研制军 用无人机的技术和经验，张炜就是这一研究领域的领军人物，而常熟联合航模有限公司则在复合材料和无人机机壳制造领域浸淫多年。
　　根据记者从风范股份了解到的最新消息，公司研制的无人机，已经销售给常熟市公安局进行日常巡逻工作，还有山东一家企业用其进行无人机驾驶培训，公司还在与国家电网等老客户探讨，利用无人机完成高压电力的巡线工作。
　　不过，在风范股份看来，民用无人机市场除了监管标准模糊，目前国家也还没有形成权威的技术质量标准，这在一定程度上也拉低了国内民用无人机的竞 争门槛。“比如有一些航模制作企业通过购买飞控系统，‘升级’为无人机制造企业，这样的企业没有自己的核心技术，制造的无人机在续航时间等指标和性能上也 很难保证，但也开始占据一定的市场。”
　　这似乎又产生了一个问题，当科技的发展和创新与现行体制冲突的时候该怎么办？“新的科技革命不仅是对创新能力的洗礼，也是对科技政策的考验。” 中国工程院一院士曾经在这个问题上作出呼吁，政府在自主创新技术落地及应用领域要积极作为，加强支持和协调，要健全激励机制、完善政策环境，为企业继续自 主创新保驾护航，而不是一棍子打死。
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2566126923654825811305316716725811993092715.9万924642&p&谢邬老师邀请。&/p&=补一句=============================================&br&搞集群编队什么的，不整个十架八架怎么行……还十架八架rtk啊vicon啊的……没有研发损耗扛着谁耗得起啊……&br&话说我们居然楼上楼下都认识…&br&===================================================&br&&br&编队飞行的多台空中机器人，可以理解为一台巨大的弱关联的变形机器人来讨论，就是一堆&b&单机&/b&组成一个大的&b&单机&/b&，这个大的&b&单机&/b&可以变形。&br&&br&&p&-part 1-----------------------------------------------------------------------------------------&/p&&p&叙述无人机的编队，应该同载人飞机进行对比进行思考。载人飞机的人眼大闭环编队飞行已经发展的炉火纯青，具体可以参考各大电影军事论坛飞行表演队什么的，尤其是战斗民族的“勇士”飞行表演队，重型空优战斗机密集编队做特级，每一次看到（视频）都让人热血沸腾。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/dfec2ff0c8_b.jpg& data-rawwidth=&586& data-rawheight=&220& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&586& data-original=&https://pic1.zhimg.com/dfec2ff0c8_r.jpg&&&/figure&&p&载人飞机编队飞行时，通常采用的是长僚关系，主要的决定因素在于在有扰动的环境下，长机的飞行状态，速度，攻角等，僚机的飞行状态，飞行员的决策与飞行员人眼大闭环的反馈控制。也就是说通常状态是，（&b&全天候&/b&），（&b&训练有素的&/b&）飞行员驾驶（&b&贵的不行的&/b&）&b&长&/b&机按照预先（&b&用对讲机&/b&）&b&约定好&/b&的航线稳定飞行，&b&僚&/b&机飞行员按照（&b&用对讲机&/b&）&b&约定好&/b&的相对位置，（&b&机智地&/b&）操作飞机保持（&b&时变或是时不变同步&/b&）飞行。&/p&&p&对比来看载人飞机的编队对应无人机，或者说是空中机器人的编队飞行的几个points：&/p&&p&&b&1.全天候：&/b&有扰动的环境，这需要空中机器人编队飞行的整个系统适应外界扰动，从徐徐的微风到熊孩子和大妈。这一条是衡量无人机编队是否是玩具级的最重要指标，实验室级条件下的swarm也是在实验室环境下尽量降低环境扰动完成的。&/p&&p&&b&2.训练有素的：&/b&出色的飞控，鲁棒的算法，与飞机机械平台有相当好的适应，选择得当的参数，能够有一定的适应扰动的能力；好的点镇定、轨迹追踪和跟踪算法，能够比较快和稳定的改变状态，尤其是在位置环上。&/p&&p&&b&3.贵的不行的：&/b&飞行平台有良好的机械结构、气动设计，靠谱的动力系统，有按照飞控要求改变状态的机械能力，对于固定翼来说通常表示与飞控相适应的静稳定欲度，对于旋翼来说就是高效率的控制能力。&/p&&p&&b&4.长僚机：&/b&飞行逻辑，飞行逻辑是编队这件事的重要部分之一；&/p&&p&&b&5.用对讲机：&/b&机器人间交互，这也是衡量无人机编队是否是玩具级的最重要指标，没有交互的编队。。。（实在不知道怎么形容）&/p&&p&&b&6.约定好：&/b&实际的编队总是要装订一个任务的，相当于是到达某个地方，载入一条航线，追踪一个物体这样的任务规划。没有任务装订就编队完全是为了编队而编队了（旁边小伙伴说为了编队而编队也相当于是给编队的机器人装订了一个任务，给跪了）。&/p&&p&&b&7.机智地：&/b&这一条相对于空中机器人，主要是在于相互追踪时的壁障，对外界障碍的躲避，以及对于不同的，携带不同传感器的空中机器人的即时编队，涉及到相互传感和预测等。&/p&&p&&b&8.时变或是时不变同步：&/b&写着写着混起来了。。。其实就是根据装订的任务和实际的环境在线的调整编队队形，实现时变编队。&/p&&br&ps：小伙伴说这样就是在胡扯，让搞点有意思的。。&br&&br&&p&-part 2-----------------------------------------------------------------------------------------&/p&&p&来几个编队空中机器人的图。。。审美炸不喜勿喷。。。&/p&湖北易瓦特，2333，飞出SZ也是要水平的。&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//sz.people.com.cn/n//c28302.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&深圳打造“无人机之都”110余家企业倾力助阵--深圳频道--人民网&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/db1c4b475_b.jpg& data-rawwidth=&503& data-rawheight=&195& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&503& data-original=&https://pic2.zhimg.com/db1c4b475_r.jpg&&&/figure&&br&&p&MIT避障那飞机。&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XMTM4MDMzODM4MA%3D%3D.html%3Ffrom%3Ds1.8-1-1.2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&MIT新型无人机可高速自主避障&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&p&完成方式：前一架自动，后一架人控，特例拉出来说说&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/58d539f004821ade81260a_b.jpg& data-rawwidth=&604& data-rawheight=&406& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&604& data-original=&https://pic3.zhimg.com/58d539f004821ade81260a_r.jpg&&&/figure&&br&&/p&&p&ETH的。&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XNzYxOTc4MjE2.html%3Ffrom%3Ds1.8-1-1.2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&TED运动捕捉技术与无人机&i class=&icon-external&&&/i&&/a&vicon大法，精心设计的控制算法&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/9ac72fed189f50b5ba44ccd_b.jpg& data-rawwidth=&750& data-rawheight=&358& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&750& data-original=&https://pic2.zhimg.com/9ac72fed189f50b5ba44ccd_r.jpg&&&/figure&&br&&br&&p&ps 1：首先需要移除第一个图片那个，一人控一台的集群只要飞行平台。。。&br&&/p&&p&ps 2：移除一个发射机对频到很多接收机一人控多个的情况。。。&br&&/p&&br&&p&闭环空中机器人编队飞行的问题说到底就是移动机器人的问题。&/p&&p&核心就是 定位！定位！定位！&/p&&p&因为编队只是一个行为，编队这个行为和背后的任务耦合之后又会产生很多矛盾需要权衡。&/p&&p&在机器人Hierarchial architecture中，主要属于执行级和协调级。&/p&&p&分解到机器人的关键问题，就是这几个：location，planning，tracking，dispatch。&/p&&p&在移动上，分成点镇定编队，路径跟踪编队和轨迹跟踪编队。&/p&&br&&p&自主的全分布空中机器人编队飞行的问题实践起来就是：&/p&&p&地面站（无差别）向空中机器人装订（相同）任务，机器人接收任务，生成（静态或动态）群总体移动轨迹，无序（同质或异质）空中机器人开始建立交互通信，开始自主编队，编队飞行，群避障，地面站监测状态。&/p&&br&&p&完成下面这几个条件才能算是一套完整的空中机器人编队：机器人异质；地面站向每一台机器人装订任务时发送的消息是相同的；机器人之间进行交互通信；控制层面同质化，弱化主僚机拓扑，机器人之间的异质关系在传感层面和规划层面表现；飞行过程中地面站不参与控制。&/p&&br&&p&-part 3----------------------------------------------------------------------------------------&/p&首先需要一个有SDK的无人机平台，这个现在主流一点有代表性的就三波咯，&br&dji，asctec和3DR，对应的产品主要是 Matrice 100，Pelican，当然还有parrot的ARdrone什么的，不过parrot现在社区比较冷清了。 &br&dji Matrice 100&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/9f5c08666bcd9c412429b_b.jpg& data-rawwidth=&964& data-rawheight=&627& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&964& data-original=&https://pic4.zhimg.com/9f5c08666bcd9c412429b_r.jpg&&&/figure&asctec Pelican&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/4a8dfb9d995fa75d178a6bb54544cb81_b.jpg& data-rawwidth=&998& data-rawheight=&663& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&998& data-original=&https://pic2.zhimg.com/4a8dfb9d995fa75d178a6bb54544cb81_r.jpg&&&/figure&&br&&br&在平台的基础上，再来说闭环空中机器人编队飞行的问题：location，planning，tracking。&br&&br&&b&location&/b&，&br&定位问题是现在规模化编队集群无法走出实验室的拦路虎，按照实际的导航与制导分成绝对定位与相对定位两个问题。&br&考虑到成本，目前小型的空中机器人传感器主流是惯导+GPS+VO，主要满足的是定位悬停平稳飞行等一系列单机问题，再辅以一些避障等功能。在单点GPS绝对定位有较大误差的情况下，不同机器人测得的GPS绝对位置是有较大误差的，但是相对位置基本准确，拿来做屌丝差分GPS还是可以。交互中不同机器人建立表达群移动轨迹的绝对坐标系就是不同的。如果分成内环和外环来考虑，以单机控制做为群内环，多机之间的相对位置就作为外环。&br&以同质机器人中的某一台测得的绝对坐标建立绝对坐标系，解算群质心的移动轨迹，之后用相对位置来订正各个机器人的绝对坐标系。&br&&br&相对定位是保持同步编队的核心问题之一。当然粗略的相对定位可以用单点GPS粗略的绝对定位来解算，但这样的话编队密度会大大下降，甚至降到10m级别。其他的相对定位方法。。。&br&&br&#RTK，&br&即实时差分GPS，这是通过高精度的GPS得到高精度的绝对定位信息，用这个高精度的绝对定位信息来反结算相对定位信息。缺点就是贵。。。而且优秀的RTK接收天线会大一圈，搜星慢一点，刷新慢一点，但是就是贵。。。这东西需要一个地面站架设天线，然后高精的定位是以这个地面站为相对的。如果用RTK方案，软件成本较低，就是硬件贵。。。五十架编队就要50个rtk板卡。小一百万。。。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/32dd49dde96c41de4b4a2b42aa7f9993_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&196& class=&content_image& width=&400&&&/figure&&br&#视觉，&br&这是硬件成本相对较低的解决方案，主要压力就是软件开发需要做很多工作。视觉方案核心就是视觉测距，编队问题需要动态的以一定频率刷新一个视野内的位置点云，测量机器人相对位置，去除视野内其他东西的干扰。并且由于机器人编队室内外环境下完成应用，主动光测量的结构光扫描和tof是比较有效的方案，被动测量的双目是比较有效的方案。&br&双目点云，需要使用向四周的环视相机，可以做到一定范围内的相对位置测量。比如dji的guidance那样的设备，使用这个设备的话保持闭环纵横方形编队是比较容易做到的。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/ac3d5bbcf3a36a8782020_b.jpg& data-rawwidth=&518& data-rawheight=&261& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&518& data-original=&https://pic1.zhimg.com/ac3d5bbcf3a36a8782020_r.jpg&&&/figure&&br&&br&我个人比较喜欢的就是单目slam那一个体系，单目EKF-slam，还有msckf之类的vo方案都挺不错，这类东西才是能够投入实用的。我会尝试将单目视觉应用到机器人个体相对位置的测量中来，那对于编队活动来说是有一定意义的。&br&&br&#动作捕捉，&br&这东西算是多目视觉定位的高级版本，精度高一些，通常采用主动红外光。在一定的范围内可以到毫米级的精度，有些实验室常常拿来做真值用。局限是只能室内和室外小范围用，缺点就是贵。主流的两个厂商是VICON和optitrack，前者一套百万，后者便宜（一些）差不多三几十万。（啊原来差点就用vicon的。。。）&br&这人一直在用optitrack，可以让他来说说，是吧 &a data-hash=&aebb1b0952eda& href=&//www.zhihu.com/people/aebb1b0952eda& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@wqfe& data-hovercard=&p$b$aebb1b0952eda&&@wqfe&/a& 。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/d2c3ceec348bb_b.jpg& data-rawwidth=&494& data-rawheight=&574& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&494& data-original=&https://pic4.zhimg.com/d2c3ceec348bb_r.jpg&&&/figure&&br&在拎水桶大赛的时候看过西工大用的一款室外动补，十米长基线的双目，引导固定翼飞行效果也是不错。&br&（照片找不着了）&br&&br&#marker，&br&用marker来定位是一种非常好的近距离解决方案，也算是视觉定位，这里面应用的比较好的就是parrot的表演，&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XMTI4MjUzMDI0OA%3D%3D.html%3Ffrom%3Ds1.8-1-1.2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Parrot无人机的空中舞蹈&i class=&icon-external&&&/i&&/a&。通过地面上贴的markers，可以做定位和姿态测量。这东西的完成是这里面最没有难度的部分，实习生级别，而且在自动降落等等问题上有很优秀的效果，各学校和机构什么的都在用。推荐个aruco，好用的不行。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/5c36a81b282c9bd4d91e86c6ad68ea81_b.jpg& data-rawwidth=&360& data-rawheight=&204& class=&content_image& width=&360&&&/figure&&br&#状态估计，&br&这是任何一个机器人都需要的，但是在编队情况中比较特殊。对于每一个机器人个体，其需要一套滤波器估计自己的状态，包括位置速度加速度和姿态。第一，但在自主的全分布编队中，由于没有主从机关系，没有集中控制，个体机器人只能通过交互通信中获取的周边机器人的状态（位置，速度，加速度和姿态）与任务规划得到的群轨迹进行闭环，生成自己的控制量，在这里就需要一套最优估计的滤波器来估计周围机器人和群体质心的状态，然后通过这个状态来进行控制。第二就是多个机器人之间必然存在的通信延迟，而且在对等通信下兴许收到的每台机器人的通信延迟还不同，在这个情况下做好状态估计也是工程上比较麻烦的事情。&br&对于旋翼类机器人，还有包括编队过程中磁罗盘干扰，加速度计和陀螺的误差等的修正。&br&难道是一个EKF估计自己，然后一堆EKF估计别的每个人？？？在编队问题上这是一个有很大余地的部分。&br&&br&&b&communication&/b&，&br&通信这个怎么能拿出来当问题呢？看编队的水平。&br&普通的易瓦特级别的编队不存在这个问题，虚拟遥控的编队也不存在这个问题，开环编队也不涉及这个问题。在自主的全分布编队中，尤其是时变编队，这个问题就暴露出来。level 1，同等优先级的机器人在时变编队中，需要保持低延迟的机间通信，对于单个个体而言存在其收发到的消息时间戳对准的问题，尤其是收到周围同优先级个体之间的延迟依此增大的msg；level 2，同等优先级机器人数量小的时候用广播的方式做消息发布，容易实现，在大量编队的时候分形到编队下的多级编队，以及编队合并和编队分离，不同编队（航线）混编等情况，涉及到一系列变拓扑结构通信的逻辑问题，这是在通信底层下的planning问题，就有点事儿了。&br&所以通信这块需要重写一套具有优先级加密可分级别监管，具有分层能力，具有自适应拓扑能力，具有自诊断能力的全新协议，通过数个不同级别的信道，在自动空中机器人中嵌入&b&互监督&/b&和&b&互避让&/b&，这是未来大量民用自动空中机器人在头上呜呜飞来飞去要解决的一个问题。不然想想顺丰的飞机撞了亚马逊的飞机，我就能百得两个别人的快递。。。。&br&简单混合拓扑通信逻辑的示意图，哈哈哈将就着看看，图片来自某次FOS讨论，FOS中上面那套通信的部分由 &a data-hash=&9f265a59fdd52713bba9017& href=&//www.zhihu.com/people/9f265a59fdd52713bba9017& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@吳易易& data-hovercard=&p$b$9f265a59fdd52713bba9017&&@吳易易&/a& 在设计。 &br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/5fe_b.jpg& data-rawwidth=&627& data-rawheight=&478& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&627& data-original=&https://pic4.zhimg.com/5fe_r.jpg&&&/figure&&br&&br&&b&sensing&/b&，&br&避障，避天避地避人避房子，没别的。避动态障，就是编队的时候旁边飞过来的自己队的机器人，编队交叉的时候另一队的机器人，还有飞来飞去的鸽子；避静态障，就是避房子避树。这是一个三维动态的避障，而且多机器人互相干扰还不能用有源传感。&br&避障升维额，激光雷达不好用了；超声波毫米波互相干扰不好用了；tof结构光不好用了。。。FOS里面视觉小伙伴（就是我）满满的恶意。。。&br&这图描述群壁障的一种情况，最粗糙的情况。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/03f5b02fc501f776adaddb616f495e20_b.jpg& data-rawwidth=&807& data-rawheight=&565& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&807& data-original=&https://pic1.zhimg.com/03f5b02fc501f776adaddb616f495e20_r.jpg&&&/figure&&br&举个特例，有个特殊情况就是障出现在编队正前方，编队分开左右绕还是一起绕？就是和基友手牵手迎面走来一个人，你俩分开左右走还是一起绕？这是个有意思的问题。&br&&br&&b&planning&/b&，&br&这里是和任务相关的东西，第一个问题就是为啥要编队？&br&按照装订的任务生成一个群质心航线，是完成编队之后再飞群质心航线，还是在飞群质心航线中完成编队？动态的根据环境状态，避障和不同机器人的个体差异生成个体航线，个体订正航线会对群质心航线带来什么影响？如果其中一架挂了该如何处理？如果其中一架传感器出故障该如何处理？如果其中一架被人手控接管，该如何处理?&br&这地方是有很多逻辑关系需要理清楚的。我读了很多文献，但是都没有很好的把这些问题讨论出一个结果。&br&其实就是把一个单机避障的问题打散了变成一堆飞机的动态问题，让一堆表现得像是单机。然而其中包含的逻辑问题，是很难处理的。&br&自主的全分布空中机器人计算的群质心航线应该一样，然后在交互中修订自己的个体航线，尤其是在编队的那一堆机器人携带的任务载荷都不一样的时候。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/d19dc0b6ce37acc404e7_b.jpg& data-rawwidth=&837& data-rawheight=&345& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&837& data-original=&https://pic4.zhimg.com/d19dc0b6ce37acc404e7_r.jpg&&&/figure&时变编队中，群姿态的变化在以群质心的坐标原点的群坐标系下完成，然而每一台机器人的移动会改变群质心，进而改变群坐标系，这个也是FOS关注的问题。&br&&br&&b&tracking&/b&，&br&这是个移动问题，就是最快的完成对于生成的航线的追踪咯。编队问题的重点不应该放在这里，因为这就是单机问题该考虑的。&br&分成点镇定编队，路径跟踪编队，轨迹跟踪编队写三套控制的东西：&br&&p&悬停的点镇定编队，没有编队群质心航线，只用考虑编队个体航线的轨迹追踪，和群姿态的调整；&/p&&p&路径跟踪编队，路径是静态的；&/p&&p&轨迹跟踪编队，轨迹是动态的。&/p&&br&啊，推荐一个基础论文，L1路径追踪的&br&&br&##展望##&br&贴一个我很喜欢的东西，DJI的phantom X，&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//mp.weixin.qq.com/s%3F__biz%3DMzA4OTI5NDYyMQ%3D%3D%26mid%3Didx%3D1%26sn%3Dc56c733e8cf4d52f12ab54%26scene%3D0%23wechat_redirect& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&来自未来的无人机——大疆精灵Phantom X&i class=&icon-external&&&/i&&/a&。&br&&br&共勉&br&基本写完。。。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4561fdb3c74d94858a5f_b.jpg& data-rawwidth=&797& data-rawheight=&767& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&797& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4561fdb3c74d94858a5f_r.jpg&&&/figure&
谢邬老师邀请。=补一句============================================= 搞集群编队什么的，不整个十架八架怎么行……还十架八架rtk啊vicon啊的……没有研发损耗扛着谁耗得起啊…… 话说我们居然楼上楼下都认识… =========================================…
说到价格，这个问题还是可以聊一聊的。&br&&br&成都纵横的飞控大约六万多吧，还有要明确的是，正版厂商出的multiwii飞控和PIXHAWK飞控都不是几十块或者几百块钱就能买来的。要么是因为仅仅买了硬件，或者是开源的运作方式让人看不到背后的价格等等。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-d0fcfceff754ad03f64fee_b.png& data-rawwidth=&396& data-rawheight=&223& class=&content_image& width=&396&&&/figure&&br&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-2b64d04b8d14b5c35d368_b.png& data-rawwidth=&436& data-rawheight=&220& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&436& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-2b64d04b8d14b5c35d368_r.png&&&/figure&&br&如图示，如果按照官方正版的来看，也没那么便宜。而且按照开源的运作规律，也会有一些组织进行赞助什么的。Multiwii官网的求赞助链接：&br&&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-c56e60e7c6ac9dcdbf6b394b37c2d42b_b.png& data-rawwidth=&708& data-rawheight=&59& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&708& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-c56e60e7c6ac9dcdbf6b394b37c2d42b_r.png&&&/figure&&br&&br&好吧，回到正文。价格的确反应的是真正的价值，无论是物料成本还是人力成本还是智力成本。&br&&p&当然决定性的因素是硬件的物料成本和软件的算法研发、测试成本，其他的服务公关市场供应链什么的就是价格另外的附加项了。&/p&&br&物料成本和软件成本带来的飞行品质的提升和成本的提升，是在考虑目标用户的购买力之后需要做出很小心地权衡，最终取决定性的因素还是保持持续发展的能力。对于一个制造飞控的企业，良好的发展状态应该是开拓市场，奠定规范，保持持续的发展。要是只是为了骗投资人的钱，那就很简单了。&br&&br&对于物料成本，有很多人说所有的飞控物料成本都差不多，主控芯片很便宜，传感器就是那几个差不了多少，PCB广东那边做的便宜的要死，焊板子要得了几个钱什么的，做过的人知道是个误区。或许自己搞一搞小飞控，写一写代码，画一画图，焊一焊板子挺容易没什么问题，也的确有大学生电子设计大赛四旋翼赛题很快搭出平台然后飞起来。但是飞起来和飞好是又很大差距的，特别是对于一些万到十万级别的用户量下的产品。&br&&br&但是真的到了打算做产品的一步，考虑了目标用户，定价和硬件指标给出来，那产品价格大格局也就基本上定下来了。另外，好的传感器的价格也不是直观就能看出来的，1度一小时漂移的陀螺和0.1度一小时漂移的陀螺，价格并不是十倍之差。&br&&p&随手贴两个截图，来自ADI官网和MPU官网，好的IMU和便宜的IMU的价格，都是单片。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-4a976a02a2b2d5ceb36b0fa_b.png& data-rawwidth=&938& data-rawheight=&177& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&938& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-4a976a02a2b2d5ceb36b0fa_r.png&&&/figure&软件差异带来的价格差异也很大。一方面是功能的提升，相同的硬件下的新功能的软件成本，另外一方面是软件的稳定，代码维护，软件测试，这一系列的东西都是虚的，就不直观了。&br&&p&如其他答案所说，整个东西的原理是几句话可以解释清楚的，无非就是传感，然后估计下状态，数据链获取需要的状态，求出个状态差，最后控制器控一控。但是实际上的算法的差距，复杂度还是挺大的，否则也不会有那么多新的paper年年在往出发。具体可以参考我同学徐小小的答（虽然不知道答得怎么样）。&/p&&br&&br&有人总是说dji暴利，pixhawk等一众开源项目良心，其实仔细想想也不然，应该说大家都差不多。一方面是商业公司要维持运转，必须有保持盈利的定价系统，另一方面PIX4这种开源项目依托的大学实验室平台，所消耗的资源是以科研经费为主，企业赞助为辅，同比来的一点也不必公司消耗小。而且大家都是从大学走出来的人，大学在产出和成果转化这一块的短板最终反映下来就不只是价格差异，而是科研和企业运作模式的差异。可以说现在我们国家所有的大学的工学院系都多多少少有人在做飞控或者是飞控周边产品的研究，可是最终能够出来的除了一众长得差不多的papers，就是数个牛校为军队系统做的大家都不能说的东西。而能够落实到产业的就不多了。学校是以培养人为目的的，如果不是不能拿出来的项目，那么搞一搞开源是可以的，但是要走商业化运转就不容易，pixhawk最终也是3DR出的，而作为有一定规模研发团队的商业公司，定价标准就有些微妙了。&br&&br&&p&有人说DJI的东西贵，但是放到市场来看大家也都一样了。我才开始玩四旋翼的时候KK飞控卖四百块钱一块，现在想必已经很少人知道什么是KK飞控了，四百块钱也能买到NAZA这种品质提升很多的东西。念书的时候也觉得开源的东西便宜，直到上了次3DR的官方网站看到官方报价，在看到autoquat的飞控，才知道开源的东西也很贵，才慢慢明白商业公司不是学校，也才觉得自己毕竟是too young，不学习一个不行。且不说asc的十万块一架的飞机，就正版pixhawk的配件就让人咋舌。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-d7c62a1ddb8f3ffb2b6990_b.png& data-rawwidth=&705& data-rawheight=&350& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&705& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-d7c62a1ddb8f3ffb2b6990_r.png&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-ff258ff145c572c3194ae_b.png& data-rawwidth=&341& data-rawheight=&329& class=&content_image& width=&341&&&/figure&&br&&p&如果按照中国人“拿人家的手软”的说法，突然觉得3DR这种买那么贵的东西还不好好维护代码，没有售后坏了东西也不给修的做法很不公道，不过也怪不得人家，因为山寨实在是太可怕了。开源了有人就山寨，山寨了就便宜原版就卖不出去，原版卖不出去就没赚大钱好好维护，然后就恶性循环了。Anyway，我们有开源的东西可以体验可以扒下外衣学习可以探索可以修改，的确对于学习的人来说是个好事情，也无外乎最近国内的从业者人数和水平都有上升，学习成本低也是一个原因。&/p&&p&另外一方面，在消费级市场来说，飞控对于大多数人来说还不是刚需，而且飞控也不是易耗品，所以在现在的状态，刺激消费者，扩大市场需求，保持产品的高品质是真正需要做的事情。&/p&&br&一旦从DIY做成了产品，就需要提高产品的稳定性，这需要的不只是研发狗们的努力和付出，而是从研发到工厂再到上游整个产业链的配合和协调。这需要研发也好，生产也好很多工程师在做一些很细节的工作，生产环节的层层筛查检修，供应链的处理，都是十分必要的环节。我们每天都会从生产线把淘汰出来的不良品淘汰到研发，做测试，堆起来，今天一收拾居然也有几大箱塞满了一个屋子，不经骇然，但是另外一方面想到我们的产量和流水，生产阶段的良率也让人惊叹。我们说的到手即飞的概念，让用户拿到飞机打开包装就能飞（当然，为了安全考虑，请认真阅读说明书），是因为我们所有的产品在下线后都会有测试工程师进行实际使用测试，对于飞机来说就是试飞，每一架从生产线上下来的飞机都试飞，至少一块电池的试飞。这对于一个以万为单位计算产量的产品来说十分不容易，但也是十分必要的。&br&&br&从无到有培养市场，创建社区，创造普通人的消费欲望，这是推动一个产业发展的大事，如果由整个产业来做的话会相对容易，如果仅仅只有一个公司在专心经营这个行业，就十分难得。所以在当下的状态，从业者们应该考虑将产品做得优秀，足够吸引人，就像当年的照相机一样创造出刚需，拓宽消费者的眼界，提高行业应用的智能化程度，因为仅仅只能飞起来航拍是不够的，行业应用上，仅仅是撒药也是不够的，还需要更多的高级别的功能，还需要更多更明确的规范。等到大家都杀开一片了，再回来接着做自己喜欢的事情。就像手机市场，有一些公司用足够吸引人的产品让消费者从诺基亚1100和翻盖滑盖的时代走出来，让人们开始关注智能手机，从“花哨的东西”变成刚需之后，然后再继续压低成本才能造就现在繁荣的手机市场格局。&br&&br&&p&对于刚需市场，比如和军口打交道的供应商，或者是目前电网项目的投标商们，招标为主的卖方市场下的定价规则和消费市场的可比性就不甚明了了，不懂也不便乱说。&/p&&br&嗯，扯远了。&br&&br&总之就是，飞控的价格除了实际造出来要花的成本，还要加上对知识和探索的尊重，和对行业未来发展的展望和倾注。&br&&br&&p&此致。&/p&
说到价格，这个问题还是可以聊一聊的。 成都纵横的飞控大约六万多吧，还有要明确的是，正版厂商出的multiwii飞控和PIXHAWK飞控都不是几十块或者几百块钱就能买来的。要么是因为仅仅买了硬件，或者是开源的运作方式让人看不到背后的价格等等。 如图示，如果…
有童鞋问机器人大擂台的那些怎么做。&br&在我看来也就是层次一，远没有到用到单片机的程度。&br&都是遥控的，航模级别的东西。&br&要想玩的爽，买个九通以上控，超大功率舵机超大功率电机，精钢壳子再配上无坚不摧的斧头与镰刀。&br&花个十万八万的。没什么特别的东西。&br&保证你秒杀一切帝国主义。&br&&br&&br&/*---------------以下是正文---------------*/&br&&br&1、如果只是模型机器人……&br&太简单了！都不用教，农民都能变形金刚。&br&&figure&&img data-rawheight=&331& data-rawwidth=&550& src=&https://pic2.zhimg.com/19abeeccb1ed_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&https://pic2.zhimg.com/19abeeccb1ed_r.jpg&&&/figure&著名的吴玉禄。侵删。&br&&br&/* 好吧我跑题了，楼主问的是直升机。还是这个我更懂些，改日再答。以下是类人机器人 */&br&warning。以下是自动的预编程机器人的做法，不是遥控的机器人玩具。&br&&br&2、如果能做一些指定动作，比如让他慢慢的踹个腿&br&你要学习以下知识：&br&C语言：标准：过c语言二级。一般用时24小时。每天不多于3小时&br&51单片机:标准：郭天祥视频全部看完。一般用时40小时。每天不多于8小时。&br&没了。&br&&br&然后你就可以开始造了：&br&买铝片啊，买舵机啊。花一周能做出来。四肢齐全能做简单动作。&br&机器人零件的制作可以有很多，你可以拿钳子钻头自己制作，也可以上网找加工厂制作。你要学会autocad、solidworks其中的一个。&br&当然有很多注意事项，这个再说。&br&这其实很简单，只要智商10以上，元件齐全或零花大于1k，花上一个月你就能有属于自己的robot&br&就是下面这样的。&br&&figure&&img data-rawheight=&1136& data-rawwidth=&640& src=&https://pic1.zhimg.com/56cbb48b3b63baf5857ac_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/56cbb48b3b63baf5857ac_r.jpg&&&/figure&&br&3、如果你想再高级一些。比如能自己绕开障碍，比如能测个温度什么的。比如你喊“踹！”他就能踹出一脚去。&br&&br&在以上基础下，学习各种模块。&br&每种功能模块边学边做用时一天到四五天不等。到淘宝上买这些模块，卖家会送你学习资料。&br&&br&一般制作用时：1～3周&br&&br&4、如果你想再高级一些，比如你踹他一脚他能自己爬起来。&br&&br&你需要再学习一些传感器。比如陀螺仪、三轴加速度计、电子惯性罗盘。并学习他们的相互校正啊之类的简单算法、虑波算法。&br&这个大概需要40个小时。&br&&br&然后就可以开始做了，一般用时1～3月&br&&br&5、如果再高级一下，比如你要踹他一脚，他自己可以不倒。&br&&br&你要学习自动控制原理（180小时或70课时）、现代控制理论（70小时）、计算机控制系统（50小时）&br&在这之前你要保证你熟练的掌握了高等数学、线性代数两门数学知识。最好要掌握复变函数和积分变换。&br&&br&接着你要学习更高级的单片机比如：&br&STM32（70小时）&br&&br&你最好学习一下电脑编程以提高你的效率，vb最简单（30小时）&br&&br&你一定要掌握电子电路知识，才能制作电路板。电工学简单一些（50小时）。如果想深入探讨，电路原理（100小时）模拟电子技术（70小时）数字电子技术（50小时）电力电子（40小时）&br&&br&其中电力电子无论如何要了解。&br&&br&另外你需要会软件：AD（30小时）&br&另外@张某 说建模前应该学习理论力学。感谢指正。&br&感谢&a href=&//www.zhihu.com/people/61fd9c157d97c6e769886& data-hash=&61fd9c157d97c6e769886& class=&member_mention& data-tip=&p$b$61fd9c157d97c6e769886& data-hovercard=&p$b$61fd9c157d97c6e769886&&@wang akon&/a&提醒，用ADAMS进行动力学分析。&br&&br&然后可以开始制作了，一般用时1～10年&br&&br&&br&6、再高级一下吧，比如你踹他一脚，他能给你踹回来。&br&&br&摄像头是一定要会使用的（40小时）&br&&br&摄像头数据的处理比较复杂，涉及到模式识别相关知识。数据结构、高级语言、人工智能都要学。&br&&br&我觉得这时候对于机械设计的要求就要高一些了，比如材料力学、理论力学。&br&@focus 的答案就比较完善了&br&另外你这时候是一定要建模型的，Matlab什么的要会，数学建模要好好学（70小时），其实会ProE就差不多&br&关于建模，之前见到过一些相关论文，写得还是比较详细，&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//m.doc88.com/p-4.html& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&m.doc88.com/p-&/span&&span class=&invisible&&0104.html&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.docin.com/touch/detail.do%3Fid%3D& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://www.&/span&&span class=&visible&&docin.com/touch/detail.&/span&&span class=&invisible&&do?id=&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&一般制作用时：&10年&br&&br&7、再高级一些，比如你踹他一脚，他说，尼玛，你造老纸出来就是踹着玩的吗。&br&&br&呃，我也不知道要学什么了。&br&&br&/*--------------------------------------*/&br&/*--------------------------------------*/&br&&br&&br&&br&/*------------关于造价-------------*/&br&有同学问我大概造价。那我估算一个大概的价格，以做出能完成目标任务，无返工无损坏无外包全手工无各种劳动费人工费国税地税遗产税，一个机器人的最低成本价。&br&层次一：得看你心有多大了。&br&层次二：200元&br&层次三：400元&br&层次四：800元&br&层次五：3000元（纯手工已经难以保证完成目标精度，3000元是用手戳保证不倒的，而且根据踹的力度，经费会大幅度增加。你拿出打架的狠劲去用脚踹一个机器人，这样的机器人我知道的研究经费至少要数百万，还是四个腿的。当然单个机器人纯成本应该过不了几十万）&br&层次六：10000元；还要看回踹的方式。如果你要求他能来个助跑再加个空中转体回身踹再给你来个双飞……研究经费上千万上亿都是没什么惊讶的。&br&层次七：你把我卖了应该值这个价……别问我家在哪里！&br&&br&以上估价都不严谨仅供娱乐。尤其是层次六和之后的。&br&&br&/*-----------------总结----------------*/&br&如果你觉得上面我给的制作时间太长，你可以考虑外包项目。比如机械设计啊、数学建模啊、程序编程啊、上位机编程啊、通讯啊……这些都可以外包出去。你就在家坐着喝咖啡就好了。&br&&br&另外昨天看到一个逆天的00后&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//henan.china.com.cn/latest/8879.shtml& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&henan.china.com.cn/late&/span&&span class=&invisible&&st/8879.shtml&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&如果你还是觉得麻烦，而恰好你不怎么在乎钱。你看我这么卖力的写了长答案……（≧?≦）&br&&br&&br&&br&&br&写的不全面而且不怎么严肃，欢迎指正&br&&br&欢迎给我支付宝打钱
有童鞋问机器人大擂台的那些怎么做。 在我看来也就是层次一，远没有到用到单片机的程度。 都是遥控的，航模级别的东西。 要想玩的爽，买个九通以上控，超大功率舵机超大功率电机，精钢壳子再配上无坚不摧的斧头与镰刀。 花个十万八万的。没什么特别的东西。…
作为恰好旁观了 Phantom 4研发的全过程的人，还是可以答答这个问题的。有技术介绍，有体验。厌烦技术的可以直接翻到后面。&br&&br&P4是一个跨时代的东西，为了让外行们和键盘侠们了解一下，我们无妨溯源追宗，从头说说什么是一架『智能』的无人机&br&&br&&br&&b&一：什么是无人机/Unmanned Aero Vehicle/Drone/Micro Aero Vehicle/Drone？&/b&&br&&br&这里我们无妨引用维基百科对此的定义&br&&br&&br&&blockquote&An unmanned aerial vehicle (UAV), commonly known as a drone, as an unmanned aircraft system (UAS), and also referred by several other names, is an aircraft without a human pilot aboard. The flight of UAVs may be controlled with various kinds of autonomy : either by a given degree of remote control from an operator, located on the ground or in another vehicle, or fully autonomously, by onboard computers.&/blockquote&&br&&br&维基百科对此的定义是，一个有一定自主性的无人驾驶的航空器。知乎上很常见的一种键盘侠的观点是，DJI Phantom不算无人机，那是航模，从学术上讲，这种看法是错误的，是否无人机就非得是 Raptor 之类的杀人武器呢？首先，无人机和大小无关，看的是其是否有一定意义上的自主飞行的功能，想真正得出 Phantom 是否是无人机结论的我建议体验一下在十米每秒的大风天开个姿态档试试。至于诟病已经的 Phantom 不提供地面站所以不是无人机云云，其实你们要的所有功能，包括一百多种组合功能的地面站，都在 DJI Mobile SDK 里面。只不过对于小白用户，开这么多会引起危险的。&br&其次，谁说多轴不能杀人，比如我曾经在网上看到的一张照片，出处不详，&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/add292decceeb5a48e4a_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&540& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&https://pic3.zhimg.com/add292decceeb5a48e4a_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/e0cc863eb1f59fda58c306c8910bbe77_b.jpg& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&532& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/e0cc863eb1f59fda58c306c8910bbe77_r.jpg&&&/figure&&br&这个改装的载机使用的是DJI S900无人机，飞行控制系统使用的是 A2 飞控，我先声明，图片来自网络，和我司没有半毛钱关系，但是这个改装一定是货真价实的，虽然飞行图弹壳是 PS 的，但是一个武装无人机该有的东西他都有了。，根据我的估计，挂载步枪疑似北方工业仿造的 M4卡宾枪。虽然这玩意飞上天开枪一定抖成狗，但是前线火力压制（吓人）还是非常顶用的。&br&&br&还有这个非常令人感到震惊的新闻&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/b7e20cd8d6d632f50e06a5_b.jpg& data-rawwidth=&612& data-rawheight=&439& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&612& data-original=&https://pic2.zhimg.com/b7e20cd8d6d632f50e06a5_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/84d26a3cff042bb2d08fe1b_b.jpg& data-rawwidth=&562& data-rawheight=&750& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&562& data-original=&https://pic4.zhimg.com/84d26a3cff042bb2d08fe1b_r.jpg&&&/figure&&br&虽然我也干过给 Phantom 4挂炮的事情，我一点是世界上第一个用 Phantom 4来发射『炮弹』的人，用的烟花弹还发生了炸膛，P4丝毫不损，只是沾了一点烟灰，这说明P4还是很结实的。但是像图中这么明目张胆的（而且图中飞机疑似用的是我司 的飞行控制器和动力系统），还拿来打人的第一次见，放这些图只是告诉大家，别太小看 phantom 的潜力。&br&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a672f691c7a924ef5ff4834d_b.png& data-rawwidth=&2556& data-rawheight=&1412& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2556& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a672f691c7a924ef5ff4834d_r.png&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/8eadfafa40ee4_b.png& data-rawwidth=&2544& data-rawheight=&1396& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2544& data-original=&https://pic1.zhimg.com/8eadfafa40ee4_r.png&&&/figure&（这是 P4+烟花弹第一人称实拍。。。。。请大家安全飞行，不要作死）&br&&br&这里我就不展开讨论什么是航空器了，我们可以举一个看起来不像是无人机而确实是无人机的例子，首先是如图这个玩意，这是最早的无人机之一了，虽然一开始大家都说他是飞行炸弹，但是一个可以自动飞行，有导航装置的长着翅膀的玩意，说不是无人机你信吗？&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/cbc71f1db4ecdce3014ddcf_b.jpg& data-rawwidth=&450& data-rawheight=&283& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&450& data-original=&https://pic4.zhimg.com/cbc71f1db4ecdce3014ddcf_r.jpg&&&/figure&&br&好了扯这么多，只是先说明，无人机是一个非常大的概念，从拇指大小的昆虫飞行器&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/80ab87da0f86_b.jpg& data-rawwidth=&325& data-rawheight=&270& class=&content_image& width=&325&&&/figure&&br&到天上飞的无人飞艇，彩虹系列（配图是捕食者）&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/ab7e2ab4f3_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&341& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ab7e2ab4f3_r.jpg&&&/figure&&br&甚至巡航导弹，Phantom 都可以算作无人机的一员&br&所以在讨论无人机的时候，我们应该剥离主要矛盾，讨论一个航空器为什么是无人机的部分，而不是他为什么是航空器的部分，即，我们讨论无人机的技术时不应该关心全球鹰装备了多么好的发动机，捕食者用了多么好的复合材料，而去重点关注全球鹰的自主飞行和通信链路，捕食者对于目标物锁定的过程，phantom 4 为什么可以追着人跑，去讲讲这些里面的东西。&br&&br&比较于传统航空器，现代无人机既然强调智能化，就更像是一个机器人而不是普通的飞机，无论是自主降落，追踪目标，甚至在无人机的灾区搜索，都离不开机器人技术的身影。我在此以机器人技术常用的 sense-planning-control三个步骤来谈谈无人机的关键技术。另外还会提及一些通信的问题。&br&&br&&b&Sense&/b&&br&&br&对于较早期的无人机而言，其实更加关注的是 Sense 步骤，因为在嵌入式大潮随着 iPhone 兴起之前的时代，无人机上的计算能力也好，传感器也罢，都十分弱鸡。&br&而在 sense 里面，最基本的一件事情就是，告诉无人机，我在哪，我该去哪（但其实不用让他知道自己是谁，我们不是在造 skynet）。&br&&br&&b&Location&/b&&br&&br&无人机的第一件大事就是 location，确定自己在哪，确定自己的姿态，比较早期的无人机（典型代表，V1导弹）使用机械陀螺仪&br&&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/b01ee8cdbb28f_b.jpg& data-rawwidth=&234& data-rawheight=&215& class=&content_image& width=&234&&&/figure&&p&就是这种玩意来获得自己的姿态，至于位置，则简单的使用码盘进行积分，比如元首的 V1火箭弹&/p&&blockquote&An odometer driven by a vane anemometer on the nose determined when the target area had been reached, accurately enough for area bombing. Before launch, the counter was set to a value that would reach zero upon arrival at the target in the prevailing wind conditions. As the missile flew, the airflow turned the propeller, and every 30 rotations of the propeller counted down one number on the counter. This counter triggered the arming of the warhead after about 60 km (37 mi).[15] When the count reached zero, two detonating bolts were fired. Two spoilers on the elevator were released, the linkage between the elevator and servo was jammed and a guillotine device cut off the control hoses to the rudder servo, setting the rudder in neutral.&/blockquote&&br&&p&是使用空速管数据进行积分，来确定自己飞了多远，飞到合适地方则一头栽下去。&/p&&br&&p&现代无人机当然不需要用这么原始的手段，联想一下如果一场大逆风，空速管积分，搞不好v1就在法国而不是英国爆炸了。当然在数据融合的时候也不会少了空速管的帮助。现代无人机装备有各种陀螺仪，比如激光陀螺仪，光纤陀螺，或者我们正在使用的MEMS 微机电陀螺仪。而 GPS 系统也为无人机提供了极高的便利，市面上除了 Phantom 4以外的所有的在售的无人机都主要使用 GPS 和惯性导航进行定位，光流仅仅用来测速，很难给出一个精确地位置。GPS 能给无人机提供一个两点五米的定位精度，可是你看市面上的无人机并没有盘旋在两点五米的范围晃来晃去，这是因为现代无人机多使用了卡尔曼滤波，能获得较高的相对定位精度，比如我们曾经做过一个实验室把两架m100的定位数据相减，数据的噪声基本上没有超过十个公分。当然 GPS 还可以通过高级的 RTK-GPS来扩展定位精度，这就是另一个话题了。&br&&/p&&br&&p&这里要拐个弯，其实高逼无人机没有 GPS 也能飞，比如各大军用无人机，还有洲际导弹的导航系统也是，使用的是捷联惯导。即直接对加速度数据进行积分，这并不是因为 Phantom 没有他们先进，而是因为他们的一个陀螺仪基本上可以买一卡车 Phantom，所以积分可以很长时间都保持准确，但是对于 MEMS 来说，位置定位基本上不到一分钟就发散到天边去了 &br&所以动不动就说 Phantom 技术不如 Raptor 你可以先买一架 Raptor 放家里玩。&br&&/p&&br&&p&而 Phantom 3和其他 DJI 的追赶者，没有 GPS 也能悬停其实是在 location 上做了一个妥协，引入了光流算法来控制速度，如果没有光流，GPS，无人机的控制量就是加速度，这是控制一个东西的二阶导数（加速度）还是一阶导数（速度）的区别，显然，对于悬停而言，抑制速度为零效果更好，这会让积分成位置的累计误差尽可能小。而 Phantom 4更上一层，引入了 VO（视觉里程计）进行定位，无 GPS 得观飞控的观测量就直接是位置。所以精度会比 Phantom 3和市面上所有其他拿出来的卖的无人机都好，这里举一个很简单的例子&br&&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/418e1da62a23d12bb597e_b.jpg& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&960& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic3.zhimg.com/418e1da62a23d12bb597e_r.jpg&&&/figure&这是我过年在家的照片（忽略我没有刮胡子这一事实），我把 Phantom 4 起飞到三十公分高度，冒着生命危险，拽他的一只脚跑一定距离，P4还会自己跑回去，如果是简单地光流算法是不可能在室内完成这一点的。&br&&/p&&br&&p&不论是视觉观测，还是使用 GPS和 IMU 数据进行融合，数据都要通过各种滤波算法进行融合，如果无人机有什么关键技术，这里就是核心之一了，关于卡尔曼滤波，大家可以看看硕哥的文章,一个关于美女和数学的小故事&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&上古时期的程序员都有哪些当今普通程序员无法想象的神级操作？ - 杨硕的回答&/a& 。&/p&&p&在这里还需要多提几句视觉定位，其实视觉定位早就不是定位那么简单了，一般的说，视觉定位是 SLAM（实时定位与地图构建）的一部分，这应该是当今无人机最核心的技术之一。&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4f7ac8907_b.jpg& data-rawwidth=&467& data-rawheight=&285& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&467& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4f7ac8907_r.jpg&&&/figure&此图是各个研究机构用来科普什么是 SLAM 的标志性图之一，是普罗米修斯电影的截图。有兴趣的朋友可以去看看这个电影，Phantom 4里面就跑着跟电影中那几个探测器类似的算法，当然肯定没有电影效果这么好(限制于成本)，甚至目前的算法还不是一个完整的 SLAM。但是想想差不多几年前的电影里面的玩意你现在花不到一万块钱就可以买到，会不会觉得，I have live to see this。&/p&&br&&p&关于 SLAM 我不想展开讨论，一则学业有限，我以后主要也不是做这一块的；二则说起来这文章得长三倍，总之，slam 有几种传感器，或通过深度摄像头进行，或通过视觉直接进行定位和重构，而 VO 是比较典型的一种 slam 的前端。&/p&&br&&p&关于P4的 VO 的牛我估计宣传文章已经铺天盖地的吹过了，这里我不赘述。需要注意的是，对于视觉定位，一个比较关键的因素是 scale 的来源，即『鸽子为什么这么大』『鸽子到底有多大』，光看到目标移动是不够的，要么通过两个眼睛，双目来知道鸽子有多远多大，要么通过其他比如惯性导航模块来获取观察的尺度。&/p&&br&&p&另外一一种比较大名鼎鼎的算法有 MIngyang Li 的 MSCKF，来进行视觉-惯性元件互补滤波，这就相当于是人一边感受自己的推背感，一边看路标，来确定车的位置。&/p&&br&&p&Mingyang Li 目前在 Google 任职，著名的 Google Tango 就有他的参与，关于更多的 SLAM 的信息，请参加 Amber 大神的文章中关于 SLAM的部分&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/?from=profile_answer_card& class=&internal&&Magic Leap 和微软的 HoloLens 相比有哪些异同点？ - Botao Amber Hu 的回答&/a&&/p&&br&&p&而P4里面呈现的主动避障功能就是一种非常非常典型的 slam 的弱应用，无人机只需要知道障碍物在哪，就可以进行 Planning，并且绕开障碍物。当然 SLAM 能做的事情远远不止这些，包括灾区救援，包括探洞，包括人机配合甚至集群，所有的关于无人机的梦想都建立在 SLAM 之上，这是无人机能飞（具有定位，姿态确定以后）的时代以后，无人机最核心的技术。也是现代无人机和玩具的区别。&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/9525dedeb6efb4370462e_b.jpg& data-rawwidth=&730& data-rawheight=&418& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&730& data-original=&https://pic3.zhimg.com/9525dedeb6efb4370462e_r.jpg&&&/figure&虽然现在的主动避障还不是很成熟，还是有时会撞到树林里（如果是被动避障则很难撞到障碍物），但是这个美妙少女第一次向大众展示自己的面容本身就是一件十分令人激动的事情。&/p&&br&&p&就我了解的而言Phantom 4应该是上市产品中第一个引入 mapping 和 planning 无人机产品，甚至是最早引入mapping 的消费电子产品之一（这里我不确定扫地机器人有没有做 mapping）。&/p&&br&&p&关于 sense 的问题基本上到这里就差不多了，另外还要一些红外摄像头，合成孔径雷达，高清4K 相机等，要么是任务载荷，并不参与无人机的工作内环，要么是换汤不换药，不再赘述。&/p&&p&当然了，定位还有一种作弊的方法，比如 Intel 已经干过的事情，就是 vicon，这部分在我的专栏中有叙述，vicon 一般是拿来进行小型无人机实验的，拿来做产品属于哗众取宠，详见 &br&&a href=&http://zhuanlan.zhihu.com/drone/& class=&internal&&CES 无人机技术评论：Parrot 和Vicon或成最大赢家。其他的都是渣渣。 - 乘骐骥以驰骋 - 知乎专栏&/a&&/p&&br&&p&&b&Planning&/b&&/p&&p&另一个要谈的是 Planning，一般讲无人机技术的时候，很少有人提及 Planning，或者直接把他当做控制的一部分，这是不准确的，实际上 planning 有非常漂亮的东西和结果，比如很多人都看过这样一个视频&/p&&p&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.tudou.com/programs/view/TXj3Kt8B55k/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&TED讲堂：令人瞠目结舌的四旋翼无人机技术&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&p&这里面无人机的运动轨迹，就是 Planning，planning 其实也是我比较喜欢的一块，因为小型无人机的控制基本上已经很完善了，需要改善的就是 planning 部分。像上面那个运动轨迹，其实道理很简单，在位形空间中画一条线，然后根据你想要的指标去优化他，比如优化四阶导数积分最小啊之类的,然后你就可以得到一个牛逼哄哄的曲线，飞过去就行。当然 planning 的东西远不止这些，比如现在 VTOL 很火啊，&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/6fcecd146_b.jpg& data-rawwidth=&1024& data-rawheight=&576& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&https://pic3.zhimg.com/6fcecd146_r.jpg&&&/figure&如何让无人机在起飞和平飞之间转换最完美？如何快速停住悬停？ &br&这就是一个典型的 planning 问题，比如有很多的障碍物，如果又快又好又安全的绕过这些障碍物？也是一个非常典型的规划问题。甚至如何让一个滑翔机降落在一根绳子&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/e29f313edd75c8410c83d_b.png& data-rawwidth=&2300& data-rawheight=&642& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2300& data-original=&https://pic2.zhimg.com/e29f313edd75c8410c83d_r.png&&&/figure&&br&&p&（论文 &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//groups.csail.mit.edu/robotics-center/public_papers/Moore14a.pdf& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&groups.csail.mit.edu/ro&/span&&span class=&invisible&&botics-center/public_papers/Moore14a.pdf&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a& ）&/p&&p&Planning 的应用更广泛于人形机器人领域，比如，步伐的控制，这部分请参考 &br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//courses.edx.org/courses/course-v1%3AMITx%2B6.832x_2%2B3T2015& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&6.832x Course Info&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&br&&br&P4里面内置了 planning，前面有说过，具体的可以 &a data-hash=&bdd39f588b& href=&//www.zhihu.com/people/bdd39f588b& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@给我一个力& data-tip=&p$b$bdd39f588b& data-hovercard=&p$b$bdd39f588b&&@给我一个力&/a&来谈谈。我就不赘述了。&br&&br&&p&Control &br&这里我想先引用@水无痕在该回答下&a href=&https://www.zhihu.com/people/lanyusea& class=&internal&&水无痕&/a&的观点&/p&&blockquote&在我有限的经历里面，大多数从业公司、甚至大学的自动化专业，重点专注的部分都是最后的模块： 控制。我在控制的坑里面跌跌撞撞推公式推的找不到北的时候，某工程师一句话把我清醒过来：机器人可不等同于控制啊。你控的再好但你感知成狗规划成马有个卵用。&/blockquote&&p&这个观点也是我想说的，对于多旋翼无人机来说，控制属于相对于 sense 而言简单地部分（大部分时候 planning 被忽视了）。如果你有良好的观测，控制确实非常简单。&/p&&br&&p&很多圈子边缘的发烧友和小企业，一天纠缠的主要内容是控制。尤其是很多用 STM32搭飞控的孩子，一遍忍受着 STM32完全不靠谱的姿态融合模块，一边耗费大量的时间调控制，甚至很多无人机媒体也大量鼓吹控制的难度。对于直升机或者固定翼飞行器，或者你们一直在说的彩虹三四来说，（我想）也是如此，因为我自己没有具体做过，不过传统固定翼的（姿态）控制相对于多旋翼深圳更简单一些。也就是追随轨迹相对复杂。&/p&&br&&p&现在比较复杂的控制都是在 planning 身上展开的，不过拿来使用的确实不是太多了。&/p&&p&不过确实有一种大家都在用的算法，但是说他是关键技术感觉又有点勉强，因为这种算法实在称不上复杂，那就是神器，PID！&/p&&br&&p&不过其实只是 PID 也没有那么准确，因为现在大部分使用在小型无人机姿态控制上的（比如 Pixhawk中）实际上是一种非线性 PID 算法。而不带 planning 的速度，位置控制算法一般就都是 普通PID 了。 &br&&br&&/p&&p&PID 控制器可以用一行表示&/p&&br&&p&控制量 = 误差*p + 误差率 * i + 误差积分 *&/p&&br&&p&PID 控制器你可以理解为一个有阻尼的弹簧会有一个随着时间积累误差给出的力。当然了，如果用经典控制论拉普拉斯变换根轨迹图尼克尔斯图伯德图那一套，你可以把PID 玩出来各种各样的花，但是作为一个现代控制理论的忠实粉丝，其实我不大经常搞这一套。&/p&&br&&p&PID是一种源远流长算法了，寿命远长于无人机甚至航空器。比如一个非常经典的例子就是瓦特改良蒸汽机中重要的蒸汽机调速器 &/p&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/ccccd3ddba52df9c612fd5a3ef333b48_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&287& class=&content_image& width=&400&&&/figure&&br&&p&这就是一个非常早期的 PID 控制器，使用机械实现。在两弹一星，钱学森的那个时代，PID 控制器有不少使用模拟电路实现，也确实对于使用功放，电容器的前辈们来说PID 是非常容易实现的一种方法。&/p&&p&小型无人机中常用的一种方法是基于李群SO3的控制方法，所谓SO3，是一种旋转群。对应于 SO3空间内的姿态表示是四元数。如果想做深入了解建议读读相关的 wikipedia我就不多介绍了。&/p&&p&我们使用目标四元数q1和当前姿态q0可以生成一个相对四元数q_relative，对应于从当前姿态到目标姿态该用什么 xyz轴和多大的角度转过去，一种比较浅显的理解是，这是将相对转动对应到了当前自然坐标系下的角速度wx wy wz的值，一种比较深层次的解释是你得到了相对转动到切空间（小 so3）上的映射。&/p&&br&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/5f82fbf7b721cd1b5715_b.png& data-rawwidth=&1218& data-rawheight=&450& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1218& data-original=&https://pic2.zhimg.com/5f82fbf7b721cd1b5715_r.png&&&/figure&（网上截得，不是很准确，有时间再补）&/p&&br&&p&然后再将此时的这个映射作为控制量扔给 PID 控制器，或者把角速度再作为单独的一级，或者简单做一个 PID 控制器，就可以完成姿态控制的任务。 &br&当然，在现实实现中会比这个略微复杂一些，比如在 Pixhawk 的代码实现里面是让 yaw 的转动尽可能小。但是本质是类似的。这种方法我自己在多旋翼，固定翼上都试过（虽然是在模拟器里面），而且工作的都不错。&/p&&p&控制完姿态以后，如果是多旋翼、直升机，只需要把姿态和加速度对应（根据如图的假设），就可以完成速度/位置控制器。如果是固定翼，则需要使用 L1 tracking 之类的算法来控制轨迹追踪。&/p&&br&&p&当然其他的控制器其实也是不少的，比如传说中的 Hinf方法，或者据说固定翼上很常用的 L1 adaptive Control（和上面的 L1不一样，是一个中国人和俄罗斯老太太搞出来的）。后面的我也正在学习中。 &br&（此处应用 L1控制的介绍，且待我读完论文）&br&&/p&&br&&p&&b&通信&/b&&/p&&p&通信本来不是我的专长，而且通信目前的技术难度小于政策难度，这里也就不太献丑，大约说一说图传吧。&/p&&p&无人机一个蛮有技术含量的东西是高清图传，这个是很多家都没有搞定的，比如亿航在其VR眼镜中使用了淘宝水平的模拟图传还非要鼓吹其优势。高清图传的主要指标是延迟和清晰度。&/p&&p&一般来说高清数字图传的工作方式是 &br&摄像头数据-&H264压缩-&协议封装-&----无线链路----&协议拆解-&H264解压-&显示 &br&这个过程有一个简单的demo在我的github上面 &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/xuhao1/OliviaVideo& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&GitHub - xuhao1/OliviaVideo&i class=&icon-external&&&/i&&/a& 是我自己写的一套基于3G网络的无人机用高清图传。&/p&&p&当然了，为了降低延迟，需要在压缩，解压缩上面大作文章，很需要SoC的功底，这个对于小厂来说难度非常高。目前来说DJI确实在图传方面做的是最好的，Phantom上的高清图传其实即使是淘宝货想达到其性能也都能买半架Phantom了。。。。&/p&&br&&p&&b&云台 &/b&&br&另外不得不提的就是云台。云台本身没有什么难的，但是集成起来真的是一个非常耗时耗力的产物，因为你稍微改一点点东西，都会造成距离的震动放大。而且几个减震球的品控非常麻烦。&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/f50013bab428f_b.jpg& data-rawwidth=&740& data-rawheight=&494& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&740& data-original=&https://pic3.zhimg.com/f50013bab428f_r.jpg&&&/figure&当然了，作为一个用户来说，我最早航拍是自己做的四轴绑的三星手机，抖成狗，现在用 phantom 真是感动到哭。&/p&&br&&p&&b&体验&/b&&/p&&p&下面再说说体验，很多是摘自我的内测报告的。&/p&&br&&p&第一次拿到 P4 飞行心情十分激动，侠哥给我们打开了 sport 档，我第一次体验到长相平和的 Phatnom 居然有如此惊人的动力学属性，侠哥即兴还给我们翻了两个小半径跟头，看的我一愣一愣的。在此不得不说，sport 档虽然有一点点危险，但是对于挖掘动力学属性而言，是一个很不错的尝试。非常非常爽，这个可以看官方的宣传视频。不过讲真，sport 档会极大的提高用户做死的概率。。。。。。&br&&/p&&br&&p&其实指点飞行这个功能我一开始是不怎么看好的，当然体验结果告诉我我如果是我来设计需求的话公司早倒闭了，这个功能非常好玩，指哪飞哪，不过就是总有一种怕撞墙的惶恐感。&/p&&br&&p&经过一番软磨硬泡，我才拿到了1024 build 的 P4测试机，带回家过起了提心吊胆躲着人飞的春节。&/p&&p&为了掩人耳目，暂时用了一个 P2的箱子&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/a013fb7f67c_b.jpg& data-rawwidth=&960& data-rawheight=&1280& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&960& data-original=&https://pic1.zhimg.com/a013fb7f67c_r.jpg&&&/figure&&br&&br&&p&首先是在曲江池&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/f9d120c9f4e6d1a61c759a7_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&800& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&https://pic4.zhimg.com/f9d120c9f4e6d1a61c759a7_r.jpg&&&/figure&虽然我觉得 Phantom 的威力已经很小，但还是把我的小表妹吓得够呛。（还掩耳盗铃的贴起来了 DJI 三个字）&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/2b6ebff94d_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&800& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&https://pic2.zhimg.com/2b6ebff94d_r.jpg&&&/figure&对我的美女姐姐进行了短暂的教学之后，&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/ee9afe9fbdb6_b.jpg& data-rawwidth=&960& data-rawheight=&1280& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&960& data-original=&https://pic3.zhimg.com/ee9afe9fbdb6_r.jpg&&&/figure&&/p&&p&我的美女姐姐被我成功的带入了航拍坑&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/b50fbcf25e897947dfdaaf_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&853& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic4.zhimg.com/b50fbcf25e897947dfdaaf_r.jpg&&&/figure&&/p&&p&并且表示这么好玩的东西她一堆朋友一定会买（我成功的安利了一会）&/p&&br&&p&在曲江池比较好玩的一件事情是开着 Phantom 的自动追游客的船还有用指点飞行追鸭子玩（大概是多少人十几个月的成功被我拿来最大的乐趣是赶鸭子，这么无聊的我真是没救了），把一众悠悠然生活的鸭子吓得一头钻进水里。&/p&&br&&p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/ef269ddb11aff87fbfafaf_b.jpg& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ef269ddb11aff87fbfafaf_r.jpg&&&/figure&当然 P4的另一个妙用就是自拍非常方便，只需要把自己框住追踪就可以随便打杆摆机位，不用管摄像头对着哪里&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/ffd8fdc873c97daf12cd9e4c69136a17_b.jpg& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ffd8fdc873c97daf12cd9e4c69136a17_r.jpg&&&/figure&（原图被我搞丢了，这是过了一遍微信的图，很不清晰）&/p&&br&&p&后来我们就开车去了辽阔的渭河谷底，&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/d36ec15b326bf27af14f7_b.jpg& data-rawwidth=&3992& data-rawheight=&2242& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3992& data-original=&https://pic4.zhimg.com/d36ec15b326bf27af14f7_r.jpg&&&/figure&&br&&p&一方面是我在旁边空旷的平原上学习开车，一方面是给我爸进行 Phantom 101教学。&/p&&br&&p&这里不得不说一点，就是 Phantom 的 GPS 悬停模式很难教会人飞旋翼机，（因为除了需要脑海中需要练习一下找到机头以外基本上没有毛线可以做的）&/p&&p&这一段是我在天窗口站着，把我硕大无比12寸的 iPad Pro 支在车顶，让 P4追踪着我们以60码的速度跑，顺便绕过无数的路灯。&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/f6c6d218f75c4f91d611_b.png& data-rawwidth=&2732& data-rawheight=&2048& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2732& data-original=&https://pic2.zhimg.com/f6c6d218f75c4f91d611_r.png&&&/figure&我不断地在打杆环绕&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/be776f1f691addb913509a_b.png& data-rawwidth=&2732& data-rawheight=&2048& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2732& data-original=&https://pic3.zhimg.com/be776f1f691addb913509a_r.png&&&/figure&甚至在我们路过一个路桥的时候，&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/5f7facc600ebfb97f9cde_b.png& data-rawwidth=&2732& data-rawheight=&2048& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2732& data-original=&https://pic3.zhimg.com/5f7facc600ebfb97f9cde_r.png&&&/figure&飞机停顿了一会，等车再次出现又追了上去（当然可以改进的更好，让他不停顿，不过这是以后慢慢的算法升级了）。这里我用巨好用的 DJI GO（这是我第一次发现 GO 如此好用）剪了几个视频，在12寸的 iPad Pro上看4K视频效果特别好，回头我传网上再来补个链接。这个东西视频看起来非常有大片电影的感觉。因为我之前比较喜欢带 inspire pro 出门装逼，所以飞 P4的时候对其电池感觉十分的惊讶，一块电池跟我之前两块电池的时间差不多，真是太爽了。。。导致带三块电出门有时候还飞不完。不得不说 P4再加入这么多功能之后居然只重了100g，电池时间还增加了。我司的硬件同事们真是辛苦了。&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0c50af4d_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&253& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0c50af4d_r.jpg&&&/figure&第一次看这个板子的结构的时候我也是吓到了。跟 P4的板子比起来 P3的简直是玩具。&/p&&br&&p&值得一提的是，Phantom 真的是快速上手，我父亲是一个老摄影师，于是我爸在春节期间对于飞飞机的兴趣比我大的多，一经学会基本上每次出去都要独立飞掉两三块电池。&/p&&p&很快我们就拍起了全家福&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0b548660dea_b.jpg& data-rawwidth=&3992& data-rawheight=&2242& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3992& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0b548660dea_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a80aea6bf371a1650be45_b.jpg& data-rawwidth=&3992& data-rawheight=&2242& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3992& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a80aea6bf371a1650be45_r.jpg&&&/figure&基本上我爸爸都是指点飞行戳来戳去，飞到理想位置以后开始手动构图，比如下面这一张就是我爸爸学习了数个起落Phantom 以后的摄影作品，&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/c8df964a35287ebde66af_b.jpg& data-rawwidth=&3992& data-rawheight=&2242& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3992& data-original=&https://pic2.zhimg.com/c8df964a35287ebde66af_r.jpg&&&/figure&（我觉得已经拍的比我好了，后期是我调的颜色，他们都觉得我调的不好看，但是我很喜欢）&/p&&br&&p&于是我又莫名其妙的推销给我爸买一架 Phantom。&/p&&br&&p&所以体验来讲，忽略我说了那么多的技术细节，Phantom 是一个非常老少咸宜的东西，是一个非常棒的玩具，对于父亲这样的老摄影师来说，他可以替代沉重的单反，在自驾游的时候多一双眼睛。&/p&&br&&p&这就很棒了。&/p&
作为恰好旁观了 Phantom 4研发的全过程的人，还是可以答答这个问题的。有技术介绍，有体验。厌烦技术的可以直接翻到后面。 P4是一个跨时代的东西，为了让外行们和键盘侠们了解一下，我们无妨溯源追宗，从头说说什么是一架『智能』的无人机 一：什么是无人机…
&p&2014年的六月，我在知乎“&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&民用小型无人机的销售现状和前景怎么样？ - YY硕的回答&/a&”这个问题下面发布了一篇科普多旋翼飞行器技术的回答，在知乎上至今获得了889个赞同、近10万次浏览，并且被几十家媒体和公众号转发。2014年中正是多旋翼飞行器市场爆发前的风口，后来很多朋友告诉我说正是这篇文章吸引他们走入了多旋翼飞行器行业。&/p&&p&两年来，大疆精灵系列更新了两代，飞控技术更新了两代，智能导航技术从无到有，诸多新的软件和硬件产品陆续发布。同时我们也多了很多友商，现在多旋翼飞行器市场火爆，诸多产品琳琅满目，价格千差万别。为了理解这些飞行器的区别，首先要理解这些飞行器上使用的传感器技术。我觉得现在很有必要再发一篇科普文章，定义“智能导航”这个概念，顺便字里行间介绍一下两年来大疆在传感器技术方面的努力。&/p&&br&&p&&b&&u&1. 飞行器的状态&/u&&/b&&/p&&p&客机、多旋翼飞行器等很多载人不载人的飞行器要想稳定飞行，首先最基础的问题是确定自己在空间中的位置和相关的状态。测量这些状态，就需要各种不同的传感器。&/p&&br&&p&世界是三维的，飞行器的三维位置非常重要。比如民航客机飞行的时候，都是用GPS获得自己经度、纬度和高度三维位置。另外GPS还能用多普勒效应测量自己的三维速度。后来GPS民用之后，成本十几块钱的GPS接收机就可以让小型的设备，比如汽车、手机也接收到自己的三维位置和三维速度。&/p&&br&&p&对多旋翼飞行器来说，只知道三维位置和三维速度还不够，因为多旋翼飞行器在空中飞行的时候，是通过调整自己的“姿态”来产生往某个方向的推力的。比如说往侧面飞实际上就是往侧面倾，根据一些物理学的原理，飞行器的一部分升力会推着飞行器往侧面移动。为了能够调整自己的姿态，就必须有办法测量自己的姿态。姿态用三个角度表示，因此也是三维的。与三维位置、三维角度相对应的物理量是三维速度、三维加速度和三维角速度，一共是十五个需要测量的状态。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/694927cac6cbda2385f62_b.jpg& data-rawwidth=&1062& data-rawheight=&744& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1062& data-original=&https://pic3.zhimg.com/694927cac6c