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    智能技术不断融合汇聚无人机市场千亿级新蓝海发布时间:2016/9/22??来源:电气样本网??

    随着无人机技术的不断突破,国内无人机市场将快速增长。在航空装备无人化、小型化和智能化的趋势下,未来20年我国民用无人机需求有望达到460亿元。可以预见,未来10年,民用无人机行业将进入黄金发展期,这个千亿级新蓝海即将迎来产业化浪潮。

    智能技术不断融合 汇聚无人机市场千亿级新蓝海

    我国无人机起步早,近年发展较快。我国上世纪80年代,就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。军用技术的溢出推动我国民用无人机产业的发展。

    国内消费级无人机技术研究水平分析

    根据研究机构EVTank发布的《2015年度民用无人机市场研究报告》数据显示,到2020年,全球无人机年销量有望达到433万架,市场规模将达到259亿美元。从投资角度来看,无人机现阶段渡过了早期技术孵化器,将在几年后进入后期稳定发展期,是一个稳健投资的窗口。

    目前看来,市场上较为流行的消费级多旋翼无人机中,无论是在飞控算法和云台控制上有优势的大疆,还是在自动控制和传感器应用上具有技术领先的3DRobotics和Parrot,其操作系统架构基本由中央处理器(MCU、ARM早期型号、ARMCortex系列)、外围传感器(GPS、超声、摄像头等)、电机和电机驱动芯片、数传模块和图像传输模块组成。总结如下:

    自大疆以后,陆续兴起的各大无人机厂商,在此基础上并无革命性的突破,飞控算法都是基于APM等开源系统调试,主要发展方向包括:

    1)针对消费类市场,添加智能终端APP控制,进一步占领普通消费者;

    2)针对普通玩家,进一步添加无人机自我控制,如无操作悬停、自动返航、主动避障等;

    3)针对航拍市场,添加巡航拍摄,定点绕拍等细化功能;

    4)针对垂直应用领域,如植保、安全巡检、安防等细化功能。

    总体来说,上述各个发展方向,在技术层面并无革新性突破,但近几年来无人机行业频频受到风投行业的亲睐。未来,无人机将不再是一个简单的飞机,而是成为物联网的延伸,成为Sensor、AI、CV、AR\VR等各项技术的载体,其可以可以飞行的特质将为上述技术提供一个高机动性的载体。

    新兴技术不断崛起 加速无人机设备智能化

    随着移动终端的兴起,芯片、电池、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速成熟,微电子机械系统、加速器和陀螺仪的成本下降了10至100倍,同时,廉价、高效的微控制器在降低导航控制系统成本的同时,也保证了该系统的效率。使无人机智能化进程得以迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进。

    无人机的大脑:微控制器

    无人机/多轴飞行器主要部件包括飞行控制以及遥控器两部分。其中飞行控制包括电调/马达控制、飞机姿态控制以及云台控制等。目前主流的电调控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。在飞控主板上,目前控制和处理用得最多的还是MCU而不是CPU。由于对于飞行控制方面主要都是浮点运算,简单的ARMCortex-M4内核32位MCU都可以很好的满足。有的传感器MEMS芯片中已经集成了DSP,与之搭配的话,更加简单的8位单片机也可以做到。

    无人机的五官:传感器

    随着无人机的功能不断增加,传感器技术在新型无人机技术及解决方案中应用越来越多。主要有以下几种:

    MEMS传感器:在维持飞行控制中起到关键的作用。

    多轴磁传感器:维持方向和飞行路径的关键。多轴磁传感器可通过感知方向将数据传输至中央处理器,从而指示方向和速度。

    倾角传感器倾角传感器:这类传感器集成了陀螺仪和加速度计技术,可为飞行控制系统提供保持水平飞行的数据。

    电流传感器:可用于监测和优化电能消耗,确保无人机内部电池充电和电机故障检测系统的安全,减少电能损耗和消除电击损坏用户系统的机会。

    磁传感器:为无人机电子罗盘提供关键性的惯性导航和方向定位系统的信息,具有高精度、响应时间短等特点。

    气流量传感器:可用于有效地监测电力无人机燃气发动机的微小空气流速。


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