根据美国消费电子协会预测,2015年全球民用无人机销量将达到40万架,销售额达1.3亿美元,比2014年增长55%


无人机:未来的空中机器人


http://www.gcmag.cn  《光彩》杂志2015年第3期  [字号:  ]  

作者:王振家

 

  2015 年2 月7 日,“被黑”多年的摇滚歌手汪峰因向章子怡求婚成功而登上各大媒体的头条。然而让汪峰始料未及的是,这场精心设计的“秀”却被运送钻戒的无人机抢尽风头。BBC、华盛顿邮报等国外媒体在报道这一事件时,都把“无人机”作为标题的关键词。这是继1 月26 日一架无人机在美国白宫坠毁后,无人机再次刷爆了朋友圈。

  成为航拍神器

  根据美国消费电子协会预测,2015 年全球民用无人机销量将达到40 万架,销售额达到1.3 亿美元,比去年增长55%.据不完全统计,我国目前有170 多家无人机制造企业,未来整个无人机市场的规模将超过千亿美元。

  无人机最早是被应用在军工领域,至今已有百年历史。但军工产品存在政策性门槛,民营资本很难进入。

  本世纪以来,随着民用无人机技术的提高,以及关键零部件价格的降低,无人机开始被广泛应用在专业航拍、电力巡检、森林防火、边防监控、现代农业、防汛防旱等领域。

  几年前还只是受到特殊行业热捧的无人机,如今已慢慢渗入到与我们日常生活息息相关的领域。

  今年2 月,淘宝网、圆通速递和部分淘宝商家联手推出无人机送货服务,为北上广用户提供“一小时内极速达”服务。尽管后来被证明是商家营销的噱头,但无人机在快递领域的使用仍被寄予厚望。2014 年,我国快递业务量达140 亿件,居世界第一,但农村快递包裹量仅为20 多亿件,其中一个重要原因就是农村人口分散,人力配送的时间成本较高。

  国外快递业也认识到人口稀少地区配送成本高的问题,为了提高配送时效,早在2013 年,电商巨头亚马逊就启动无人机快递业务的开发。至2014 年,其快递无人机Prime Air 已迭代到第九代,可负重5 磅,以超过50 英里/ 小时的速度飞行,这架八旋翼无人机可在半小时内将货物送达目的地。不过,由于航空管制、续航能力和公共安全等方面的原因,无人机在快递市场的应用尚未广泛开展。而介于玩具与模型之间的小型无人机在航拍领域找到了市场需求,既解决了传统航拍成本高的弊端,为影视航拍提供了最佳解决方案,又迎合了当下年轻人喜欢创作、分享影像的交互方式。

  随着传感器等重要元件价格的降低,以及无人机的生产成本大大降低,加上操控系统越来越智能化和人性化,无人机逐渐成为个人、家庭和企业必备的航拍神器。

  航拍无人机最具吸引力的地方莫过于高空视角的独特性,以及低空、超低空飞行的灵活性。这种无所不能的镜头位置,能够给摄影师提供大量的镜头姿态,最大程度地激发创作灵感,拍摄最具视觉冲击力的影像。今天的无人机能够捕捉到几年前直升飞机才能拍到的画面,一些房地产开发商也通过它来展示楼盘的视野效果。

  2015 年伊始,澳大利亚的房产中介公司为了更加形象地向买家展示楼盘,纷纷开始购买无人机制作航拍视频。澳际房产公司的负责人李女士表示,“用陈词滥调描述房屋情况的传统模式已经无法满足未来的房产市场,用无人机对房屋及其周围环境进行360°无死角航拍,尽可能展示在售房屋的细节,才能赢取更多客户的信任。”

  近日,继CNN 在美获批用无人机进行新闻报道,美国联邦航空管理局(FAA)又批准无人机用于监测农作物和房产拍照,这是无人机首次获批服务农业和房地产企业。在此之前,FAA 已向11 家企业提供无人机在商业领域禁用的豁免权,涉及石油和天然气、电影和垃圾填埋领域。截至1 月6 日,FAA 已经收到来自商业实体的214 条豁免权申请。

  中国企业处于领先

  目前无人机进入大众市场的主要应用场景是航拍,特别是《爸爸去哪儿》《舌尖上的中国》等多个综艺节目和纪录片大量使用无人机航拍后,无人机开始进入普通大众的生活。

  无人机可以轻松完成近地面飞行、贴墙飞行、从树枝中穿行,爬升至高空拍摄惊艳全景的一系列动作,而用直升机就很难。在英国广播公司(BBC)2011 年播放的那部关于鸟类的纪录片——《飞越地球》(Earthflight)

  里,无人机旋翼的噪音很小,不会惊吓到火烈鸟,而直升机则会把它们吓跑。2014 年,知名运动相机制造商GoPro 宣布进入无人机市场,证明航拍无人机市场的巨大潜力。GoPro 立志成为一家以用户生成视频为主要内容的媒体公司,因此在几乎垄断了滑雪、冲浪、登山等地面或水下极限运动视频之后,开始进军天空领域。

  而技术的发展让相机制造商跨界进入无人机领域成为可能。《连线》杂志前总编、无人机公司3D Robotics创始人克里斯? 安德森(Chris Anderson)表示,苹果、谷歌等科技公司的创新和大规模经济的带动,致使今天传感器、GPS、摄像头、ARM 处理器、无线、内存和电池等无人机零部件非常廉价,让GoPro 无需倾家荡产就能在1 至2 年内研发生产出自己的无人机。

  然而在无人机领域,中国企业却“意外”地成为主导。以大疆创新、零度智控等为代表的国产无人机企业,无论是从技术水平还是从市场占有率上看,在全球无人机市场都处于领先地位。目前市场上主流的专业影视航拍无人机是由零度智控(北京)智能科技有限公司研发的。

  零度智控出品的HighOne 等专业级无人机,续航、悬停时间较长,最大起飞重量较高,在高清影像拍摄方面有杰出表现,曾被《爸爸去哪儿》《智取威虎山》《钟馗伏魔:雪妖魔灵》等多部影视剧采用。

  不过,对于普通消费者而言,专业级无人机高达万元的价格一般难以承受。而性价比较高的小型无人机(消费级无人机)在大众市场颇受欢迎。普通航拍并不需要长达数小时的长镜头,因此目前小型无人机10 至20 分钟的续航能力已经完全满足。零度智控的新品XPLORER售价低至3199 元,比一部中档智能手机还便宜,搭载GoPro 的Hero 4(4K 高清)运动相机,可轻松拍摄出4K 高清、画面稳定的航拍镜头。

  随着Hero 4 等专业级摄录设备的普及,以及小型无人机性价比的进一步提高,大众市场对小型无人机的需求也会越来越多。

  安全和稳定性引热议

  无人机市场的爆发也引发了一系列问题,其中最突出的就是安全问题。今年初某品牌无人机在美国白宫坠毁后,曾引发“禁飞”无人机的热议。甚至在汪峰求婚现场,也有人担心无人机突然坠毁会伤及观众。

  无人机不同于其他硬件产品。智能手机死机后可以重启,而正在飞行的无人机一旦死机,不仅会损失设备,还有可能从高空坠落伤害地面人员。据统计,无人机“无故飞走”或“坠毁”37% 是由飞行控制系统造成的。为此,国产无人机厂商在无人机安全方面做了一些创新。零度智控在国内首次提出“多余度”安全概念,在国内首家推出“双余度”安全飞控——双子星和多旋翼主动安全装备——多旋翼安全伞,最大程度地保证了无人机的飞行安全。

  除了安全问题,航拍视频的稳定性也至关重要。没有人希望放飞一台搭载高清摄录器材的无人机,拍回来的影像却是一片模糊。

  零度智控市场部经理孔祥玉表示,无人机航行时,高频运动的螺旋桨会引起整个机身振动,重力和风力也会引起机身的不规则高频抖动,飞行姿态的改变也会引起机身振动。这些抖动必将影响摄影器材的成像效果。

  于是航拍无人机搭载云台的必要性就显现出来了。

  云台的原型是坦克上的火炮稳定系统和航天领域的光电吊舱,主要用来为挂载设备增稳,可以保持视频拍摄稳定,保证成像更清晰。不能搭载云台的小型航拍无人机就像没有防抖功能的拍照手机和没有稳定系统的汽车一样。

  未来的空中机器人

  零度智控创始人杨建军表示,以智能手机主导的地面拍摄已经难以满足人们日益多元的摄影需求,无人机会成为家用的“空中DV”。

  在成为“空中DV”之前,目前消费级无人机有两个技术尚待突破。

  首先是自动跟踪能力。其关键在于通过视频进行视觉识别,目前视觉识别技术已经发展成熟,很多企业考勤就是通过视频识别打卡的。未来的无人机能智能识别并跟踪人,在你跑步、滑雪、游泳时,它就会跟着你录像,无需遥控。

  其次是智能避障。现在的无人机之所以依赖“飞手”

  (遥控无人机的人),是因为无人机的飞行环境是不可控的,无人机还不能自动识别障碍物并躲开,未来的无人机要能自动识别并躲开电线之类的细小障碍。

  一旦这两个技术成熟,无人机的智能水平就会大大提高。“当它具备了跟踪、避障功能时,就成了一个可自由活动的空中机器人。这时候我们在无人机上可做的应用性开发就更多了。”杨建军说到。

  当然,无人机产业存在的一些瓶颈并不只是自身的原因,而是整个科技界正在攻坚的难题。比如目前消费级无人机的续航能力普遍在15 至25 分钟,还不能实现远距离、长时间的飞行,这是电池行业尚未解决的技术问题。

  不过在杨建军看来,当前电动汽车的高速发展会倒逼电池核心难题被尽快攻克,低价、高能的电池在未来也会被广泛应用在无人机领域。

  除此,未来无人机依赖精度比GPS 更高的定位技术,也依赖于高通、Intel 等芯片制造商在处理器技术方面的创新和突破。

  随着技术的发展,未来无人机会像手机一样影响到人们生活的方方面面,让视频无处不在。在你跑步、攀岩、滑雪、骑行时,无人机会像伴侣一样陪伴在你身旁,记录你生命的点点滴滴。






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