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大疆发布无人机Mavic 艺高人胆大

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-28  浏览次数:4
核心提示:  9月27日晚23:30分,大疆在纽约发布新款小型无人机Mavic,标志着大疆正式进入小型便携无人机这个白热化市场。  9月27日晚23
    9月27日晚23:30分,大疆在纽约发布新款小型无人机Mavic,标志着大疆正式进入小型便携无人机这个白热化市场。
  9月27日晚23:30分,大疆在纽约发布新款小型无人机Mavic,标志着大疆正式进入小型便携无人机这个白热化市场。虽然早先有Mavic相关图片泄露,但是743g的重量,27分钟的续航,三轴云台,新加入的FPV功能,以及749美元的售价实在是大大超出预期。Mavic的出现对一星期前刚发布的同级别产品GoProKarma造成了巨大的压力。
  在零度、昊翔、HoverCamera等公司纷纷发布小型自拍无人机的2016年,人们对于大疆这个无人机市场的霸主何时进入这个市场已经充满了太多太久的期待、猜测甚至是疑虑。9月27日的大疆新品发布会,Mavic的推出,给了所有人一份超预期的答案。
  大疆这款MavicPro的直接对手就应该是GoPro的Karma无人机了。在性能上MavicPro具备Karma没有的避障及跟拍功能,但不能拆卸镜头或许让MavicPro在日常使用上不是那么方便。
  大疆发布消费级无人机MavicPro:体积十分小巧
  北京时间9月27日晚,大疆在纽约正式发布了便携式无人机——MavicPro,中文名为“御”。这款无人机主要是面向大众的消费级产品,所以体积十分小巧,折叠之后整机体积与一瓶矿泉水差不多大。
  不过麻雀虽小五脏俱全,MavicPro本身还是配备了不少的高性能装备。例如4K航拍相机,三轴一体的机械化云台,双频Wi-Fi及精灵4上的智能模块等。MavicPro的续航能力可以达到27分钟,最远的图传距离可达7公里。而MavicPro的国行版售价为6499元,目前在大疆官网以接受预定,于10月15日便会开始发货。

  一、挑战工业设计极限——“非典型性”便携机
  1、大疆发布折叠无人机Mavic
  正如之前大家所期待的,2016年9月27日晚23:30分,大疆在纽约召开新品发布会,发布了全新的折叠便携式无人机Mavic,中文名称“御”,在大疆发布的“精灵、悟、禅思”等产品系列后,“御”这个名字背后除了蕴含着征服蓝天驾驭自如的气势,以及尊贵高端的品质,另外也暗示着其自动避障的防御能力。
  2、折叠机身设计巧妙
  如上图所示,Mavic的折叠设计可谓匠心独运,前臂在机身平面内折叠,由后向前展开,而后臂在机身垂直面折叠,由前向后打开。最大程度的利用了空间,确实构思巧妙。同时,还注意到,后机臂位置较前机臂位置略向下一些,这样的设计除了空间布局的考虑以外,猜测可以使得高速飞行时,机身前倾,更大程度发挥出飞行速度(某种意义上实现了倾转旋翼的作用)。欣赏了精巧的机身折叠后,我们看一下机身具体的尺寸参数:
  可以看到折叠后机身长度198mm,宽83mm,高83mm,重量743g,较之前精灵系列产品确实十分便携,那么便携的同时,续航能力是否会有折损?大疆给我们的答案是:27分钟!较之前发布的Karma提升35%!我们都知道,锂电池的能量密度在目前的技术手段下是没有太多想象空间的,因此,在续航方面要想做出令人惊艳的表现,必须在系统综合优化、电机控制、电源策略、气动设计等多方面共同努力才有可能去的一定成效,可以说每一分钟续航的提升背后都凝练了设计师和工程师的智慧、努力和汗水。
  3、较同级产品优势明显
  为了方便理解,我们把同级别的产品参数做一个横向对比(Yuneec的Breeze虽然在体积上与其他两款产品类似,但是并不配备三轴云台,拍摄性能以及续航等方面定位差距较大,仅提供数据作为参考):
  从这组数据可以看到,与同样配备三轴云台的Karma相比,Mavic重量仅为Karma的3/4,占用立体空间仅为20%,便携性大幅胜出;同时,续航能力又较之有35%提升,定价又仅有Karma的3/4,简单几个参数对比下来,大疆的技术实力、成本控制力可见一斑。

  到这里,透过几个最基本的性能参数介绍,我想大家应该能理解为什么要把Mavic称作“非典型性”便携机了!可以说,这款产品的推出在小型无人机市场重新树立了标杆,也看到了,在大疆没有进入小型机市场的这段空白期内,友商们并没能够积累出足够的优势阻击大疆进发的脚步。
  二、艺高人胆大:舍弃电子稳定,拥抱三轴云台,只为极致纯净
  1、电子稳像损伤画质
  在航拍无人机应用领域,三轴云台一直都是标配,直到小型无人机兴起后,综合技术、成本、便携性等考虑,才舍弃了云台,仅利用GPS与光流技术保证稳定的悬停和姿态控制。但是,从始至终,没有一款产品放弃过电子增稳策略。
  从技术原理的角度说,电子图像增稳通常的做法是将原始视频进行大幅度的边缘裁剪后再重新缩放到用户设置的分辨率。以图像中心为基准,越是边缘处抖动越明显,因此裁去边缘图像后生成1080P画质的视频,分辨率理论上可以达到全高清画质,但实际上这种方式无法完全消除抖动,使得照片和视频都存在水波纹现象。
  甚至可以说,电子图像增稳是没有配备云台的小型无人机挽救画质的救命稻草,即使电子稳像技术会使得画面偶尔出现“黑边”、“边缘畸变”、“边缘涂抹”等情况时,也没有办法舍弃。但是大疆在Mavic产品的设计上,为了实现极致的画面纯净、美观,不仅引入了三轴云台,而且毅然决然地舍弃了电子增稳技术!
  2、Mavic依靠机械云台技术,彻底抛弃电子稳像
  看到大奖的这个做法,确实只能惊叹——艺高人胆大!当众厂商奔向小型机市场,不得不舍弃三轴云台,又不得不电子增稳的时候,Mavic凭借着其机械设计能力、成本控制能力、云台控制技术,反其道而行之——首先实现了在83mm*83mm的机身截面内装上一台三轴云台,而且凭借着对云台稳定的信心,舍弃电子增稳。当消费者还满足于小型机便携有趣的使用方式上,而根本不苛求画质时,大疆已经把对小型无人机航拍的高质量的极致追求作为目标,并且通过技术实现了目标,呈现出了这样超预期的产品。这应该就是大疆多年来所践行的工匠精神,也一定程度上代表了“中国智造”的最高水平。
  3、极限稳定技术诞生全新“三脚架”模式
  配合着极致的稳定性,Mavic带来了一种全新的使用模式:“三脚架模式”。在这种模式下,Mavic最大移动速度1m/s,使用者可以把Mavic作为一款空中三脚架,使其稳定悬停在空中,并且可以精细的调节其位置、角度。这也使得Mavic1200w像素的摄像头除了提供4K@30FPS、1080P@96FPS的高速摄像能力外,还能够实现长达8秒的长时间曝光,可见大疆对Mavic的稳定性十分有信心。
  三、65km/h的FPV带你畅游天际
  1、大疆首次推出FPV设备应用
  关于Mavic要说的很重要一点就是大疆推出了自己的FPV(FirstPersonView,第一人称视角)设备“DJIGoggle”,使用者将头盔眼镜戴上,配合Mavic的实时图传,可以以第一视角体验飞行快感。
  FPV技术本身其实并不是新鲜事物,这在穿越机中已经很成熟;65km/h的速度也并不是大疆能做到的最高水平(大疆精灵4能够达到72km/h)但是,这却是大疆的第一次尝试,也大大增加了无人机的可玩性。
  2、大疆未来FPV应用方向猜想
  其实很多行内的玩家看到65km/h的高速能力配合FPV的设置,很快就会联想到大疆下一步是否将涉足竞技穿越机领域?虽然说按照Mavic目前的技术现状,稍加改造:1、去掉云台(竞技穿越机需要摄像头与机身捷联,帮助飞手判断姿态);2、减少电池配置(竞技穿越机对续航没有要求);3、更换动力套装(大疆9月26日才发布了Snail竞速动力套装),4、去掉避障与视觉等辅助模块模块后,可以看到,减重并且加大功率后的Mavic很可能非常适合发展为穿越机。
  但是,我们考虑大疆并不太会专门开发一款穿越机。原因如下:首先穿越机本身市场十分有限,其次穿越机核心技术又仅仅体现在动力套装和低延时图传两方面,很难发挥出大疆的技术实力优势,即使制造出相关产品,技术附加值较低,也很难带来较高的利润。相比之下,带有避障、视觉等先进技术的,适用于广大消费者的消费级航拍机,销售回报显然更加丰厚。为了最大化使其先进动力的技术、图传技术产生效益,按照大疆当前的仅提供动力套装的策略应该就足够了。
  因此可以想象,未来大疆很有可能单独推出其FPV系统,但是配合着OcuSync技术7km的1080P低延时图传和27分钟的续航,大疆希望打造的是一种面向消费级的沉浸式飞行体验,主要意在与增强娱乐性。另一方面,DJIGoggle的出现,也意味着,大疆开始在VR产业展开布局,但是未来具体的应用领域和方向还很难预测。
  四、传统优势技术继续加强
  在《智能机器人系列报告之四:消费级无人机的昨天、今天和明天》中,我们就着重分析了市售消费级无人机的主要技术路线,从中看到,大疆在多项技术上遥遥领先于对手,包括悬停定位技术、避障技术、视觉跟随、图传技术等几方面。在Mavic身上,我们很高兴的发现,大疆并没有因为这是一款主打便携的设备而对传统优势技术的应用有所保留或者简配,相反,我们惊喜的发现,部分技术得到了加强。
  1、Mavic采用了双目立体视觉的精准悬停技术,很好的解决光流定位的局限性,甚至是实现户外高空飞行时无GPS信号的精准悬停。首先,双目立体视觉能够获取前方15米处物体的三维深度信息,其有效悬停高度是光流的2-3倍,其次,获得了三维深度信息后,便能够精准计算出飞行器当前的速度信息,基于此Mavic实现了无GPS环境下的高度13米范围内精准悬停。
  另外,前视的双目立体视觉系统也能通过观测飞行前方的环境,从而计算出飞行器当前的位置和速度信息,实现高空环境下的精准悬停。得益于精准悬停技术,Mavic还能在起飞时采集地面图像,在自动返航时,Mavic能精准地返回起飞地点。
  2、Mavic配备了基于双目立体视觉技术的FlightAutonomy系统,对飞行环境进行实时3D检测,并准确判断障碍物与飞行器间的方位,而且光波比声波的速度更快。
  FlightAutonomy系统由前视、下视各一对视觉摄像头、主相机、GPS/GLONASS双模卫星定位系统、超声波模组、传感器冗余和24颗高性能处理器内核等7个部件所组成。Mavic的前方左、右端各配备一个视觉摄像头,通过美合金支架固定保证镜头光轴不变。双摄像头组成的双目立体视觉系统能够在飞行中实时获取深度信息并生成三维深度图,由于是接收可见光的形式,因此只要光线不暗的情况下都能分辨前方15米范围内的障碍物位置。因此在户外飞行甚至是室内场景都能利用双目立体视觉系统实现障碍物检测作出刹车悬停和绕飞动作,大大提升飞行安全和可靠性。
  3、结合机器视觉与飞行控制技术的智能跟随功能,让Mavic不需要手环或其它辅助定位,点击屏幕就能完成高难度跟拍。更具备深度学习能力,自动识别人、自行车、汽车、船甚至你的宠物。锁定跟随对象后就能根据跟随模式进行效果多样的跟拍,标准、平行和锁定模式带给专业影片般的流畅效果。与此同时,你还能改变拍摄对象在画面中的位置,灵活构图。
  基于机器视觉技术,Mavic提供了3种跟随模式:1、标准模式,从拍摄对象前方或后方进行跟随飞行;2、平行模式,跟随拍摄对象平行飞行,从侧面进行拍摄;3、锁定模式,相机跟随拍摄对象,同时你可以对飞行器进行自由控制。
  4、Mavic采用了全新的OcuSync图传系统
  作为LightBridge高清图传系列的重要一员,OcuSync在多种速率下都远超Wi-Fi和一般图传的链路性能。
  当前无人机的Wi-Fi图像传输技术通常用于无线局域网(WLAN)环境,由于Wi-Fi应用成熟,理论传输速度高、成本低等优势,许多无人机厂商会使用Wi-Fi图传,宣称达到720P高清画质且传输范围1公里的无线图传功能。为了进一步提升Wi-Fi性能,可以使用强指向性的发射天线,使得某些方向上的辐射强度大幅提高来弥补Wi-Fi链路性能偏弱的问题,图传号称也可以传数公里,但需要在天线方向范围内飞行,有效性很低。而且Wi-Fi信号在市区环境下容易受到无线网络的干扰,传输画面出现卡顿、甚至无法恢复导致无法正常飞行,飞行器只能悬停或者返航飞行,带来了一定的危险性。
  OcuSync利用了高效的数字压缩技术和信道传输技术,在各种不利的无线传输场景下获得稳定的高清视频流传输,相比传统模拟图传,OcuSync支持720p和1080p图传,图像清晰度大约提升4到10倍,而且不会出现模拟图传经常出现的偏色、雪花点、花屏、闪烁现象,为用户提供更加清晰的飞行视野。在相同发射功率下,OcuSync图传距离是模拟图传的数倍,OcuSync支持7km以上的图传遥控距离,巨大的链路余量也明显的增强了对抗干扰和遮挡的能力。
  五、消费级无人机展望
  综合上面对Mavic的介绍,我们不难总结出几个观点:1、短期来看,大疆不仅将对传统航拍机继续占有霸主地位,还将对于小型机市场占有较高统治力。2、纯便携小型机在功能上缺失太多,未来发展还缺乏更有力的技术支撑;3、中小型无人机平衡便携性与功能性,或可成为未来市场热点。
  1、Mavic将在小型机市场延续大疆霸主地位
  Mavic便携的机身,令人满意的重量,超预期的续航能力和毫不缩水的飞控、图传、人工智能技术,实在是一款诚意满满的新机型,虽然6499元人民币的售价较掌上自拍无人机要贵上一倍甚至两倍,但是其向精灵4看起的综合性能又非掌上自拍无人机所能比拟,综合其便携性,可以说确实是物超所值。
  大疆凭借在传统航拍机市场积累的技术实力与资源,在投入中小型便携机市场的第一部产品上,就有如此超预期的表现,应了那句“情理之中,意料之外”。确实,近些年来无人机市场迎来了爆发式的增长,全国各地无人机企业雨后春笋般涌现,其中更是许多公司打着“超越大疆”的旗号奋勇拼搏着,但是必须客观的看到,当新成立的无人机公司还在研究开源飞控代码时,大疆在无人机设计、制造领域已经积累了足够深厚的功底,不论是在小型化云台的机械设计、折叠机臂的设计布局、基于深度学习的图像识别、跟踪、双目立体视觉的图像传感技术、超远距离通信等方面,全方面的对竞争对手造成压力,
  2、纯小型机功能缺失难以弥补
  零度的Dobby,零零无限的HoverCamera,Yuneec的Breeze都瞄准着小型自拍机市场,但是缺乏云台的自拍机在拍照、摄像方面很难有出色表现,又考虑到续航收到便携性的限制,这类无人机主要依靠便携、灵巧这一优势争取市场,但是,小型机自拍机功能的弱化和较高的价格之间暂时还存在着一条较为难以逾越的鸿沟。
  3、中小型航拍机站稳脚跟
  通过GoPro和大疆最近发布的两款产品,我们可以看到一个新的趋势,也即在便携性和功能性之间做出折中,在满足配备小型机械云台、配备丰富的传感器的前提条件下,尽可能做小机身,在中等尺寸上,不去走极致便携的掌上路线,又可以加强功能性应用,或许可以以Mavic和Karma作为范本,向市场推出产品。不过也必须看到,要想和大疆争夺这片市场,必须得具备一定的工业设计能力和图像、AI等技术储备。那么传统消费级航拍机市场会很快收敛到中型机么?我们认为,当小型化技术成熟后,相关技术在传统机型上的应用成本势必降低,未来,有可能将传统航拍机作为最新技术的稳定验证平台,而中小型机作为小型化后技术的延伸平台。
  最后,还是要期待在越来越激烈的竞争下,市场上能够出现更多优秀的产品,业界的新技术也能不断发展成熟。

 
 
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