無人機技術(shù)突破和應(yīng)用革新或開啟2017新局面

隨處可見的“無人機+自拍/跟拍”、京東和亞馬遜今年開啟的“無人機+物流”、***地震上的“無人機+救災(zāi)”、春晚演出上的“無人機+表演”、農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的“無人機+植保”、輸電線路上的“無人機+巡線”以及百度地圖上的“無人機+測繪”等應(yīng)用，都表現(xiàn)出無人機在各大領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。

然而，在持續(xù)近兩年的井噴式增長后，2016年無人機在資本市場上遇冷，投資縮水更加劇了無人機市場的兩級分化。去年12月初，無人機市場第三季度跟蹤報告指出，大疆的市場份額首度出現(xiàn)下滑，這預(yù)示著獨角獸企業(yè)間的競爭更加激烈。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，無人機市場已經(jīng)進(jìn)入洗牌階段，而國際舞臺上的玩家尤為明顯。

2016年11月9日，運動相機老品牌Gopro旗下Karma無人機上市僅16天就宣布將售出的2500臺全部召回；2017年1月16日，眾籌后一直跳票的Lily無人機宣布倒閉，而國內(nèi)也傳來了兩家知名無人機廠商億航與零度大幅裁員的消息。

不過，據(jù)外媒網(wǎng)站2月8日報道，隨著無人機的不斷推廣，世界各地的企業(yè)正在探索無人機新的應(yīng)用領(lǐng)域。研究機構(gòu)Grand View的一份最新報告顯示，到2025年，全球無人機業(yè)務(wù)市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到843.1億美元（約合人民幣5803億元）。

2016年無人機在技術(shù)領(lǐng)域取得多項突破

續(xù)航方面，最高的續(xù)航時間從60min提高到了273min，足足翻了四倍左右；

2016年諸多企業(yè)在該領(lǐng)域做出了新的嘗試，并取得了成功。以我們熟知的大疆和科比特為例，在2016年下半年，大疆發(fā)布的Phantom 4 Pro的續(xù)航時間就達(dá)到了30min，相比過去提高了5min左右，已經(jīng)達(dá)到了當(dāng)前消費級無人機續(xù)航時間的安全限制水平;與此同時，商用級無人機供應(yīng)商科比特在今年也脫穎而出，其在4月份發(fā)布的HYDrone-1800無人機采用了氫燃料電池代替了傳統(tǒng)的鋰聚合物電池，使得續(xù)航時間提高了4倍多，達(dá)到業(yè)內(nèi)最高水平的273min，這就讓無人機能夠有效應(yīng)對一些高海拔、高氣壓的極端困難的作業(yè)環(huán)境。

而另一方面，太陽能電池也日漸成為無人機續(xù)航技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的一大新趨勢。前不久，無人機太陽能解決方案開發(fā)商Alta Devices就為無人機制造商C-Astral研發(fā)的新一代無人機提供了太陽能技術(shù)，該技術(shù)極大的提升了無人機的續(xù)航能力，而這款新型太陽能電池以31.6%的太能效率打破了世界記錄，可以使無人機至少可以再多飛行兩個小時，與此同時這款太陽能供電技術(shù)還可以做到延長無人機的飛行時間而不會影響高性能飛機設(shè)計。

在跟拍技術(shù)方面，低精度的GPS定位導(dǎo)航追蹤技術(shù)正逐步被“RTK+多目視覺圖像追蹤”的混合式跟拍技術(shù)所取代；

在無人機跟拍領(lǐng)域，活躍著兩大流派：一種是基于GPS衛(wèi)星定位的跟拍技術(shù);另一類則是相對高端的“RTK+圖像追蹤”技術(shù)。但在如今的市場上，圖像追蹤技術(shù)的應(yīng)用卻并不如GPS衛(wèi)星定位技術(shù)普遍，究其原因主要是GPS衛(wèi)星定位技術(shù)開發(fā)成本低、技術(shù)成熟且性價比高，因此被廣泛采用，但GPS定位追蹤也存在著諸多的缺陷，定位精度低、可靠性不強以及易受干擾等壁壘也使其在無人機領(lǐng)域的發(fā)展受到限制。

相比之下，“RTK+圖像追蹤”正在成為新的革命力量，引導(dǎo)著無人機跟拍技術(shù)的發(fā)展，基于RTK技術(shù)（實時動態(tài)差分法）的無人機定位系統(tǒng)能夠通過實時獲取衛(wèi)星導(dǎo)航信號和RTK差分定位信息，來實現(xiàn)高精度的GPS導(dǎo)航定位，能夠極大的提升GPS定位導(dǎo)航的精度，比如今年極飛開發(fā)的P20V2就采用了軍用級別的RTK定位模塊，讓航線的精度達(dá)到了厘米級。不僅讓農(nóng)業(yè)植保的噴灑更為精準(zhǔn)。

在圖傳模塊上，Lightbridge技術(shù)也成為主流，未來有望逐步取代老舊的Wi-Fi圖傳；

Lightbridge技術(shù)就顯得更加“統(tǒng)籌兼顧”，它主要是采用軟件來定義無線電技術(shù)（SDR），擺脫了Wi-Fi傳輸在距離和帶寬上的突出矛盾。具體來講，高效的數(shù)字壓縮技術(shù)和信道傳輸技術(shù)是Lightbridge的主要特色，這兩種優(yōu)勢使得其在各種不利的無線傳輸場景下均能獲得穩(wěn)定的高清視頻流傳輸，同時在相同發(fā)射功率下，巨大的鏈路余量也能夠明顯增強無人機的抗干擾和遮擋的能力。

更為突出的則是無人機的避障技術(shù)，過去可靠性不強的結(jié)構(gòu)光投射和單一的超聲波避障技術(shù)逐步被摒棄，而“雙目視覺+超聲波”及基于主動近紅外照射技術(shù)的“夜間避障”將成為主流。

“雙目立體視覺”是今年無人機避障領(lǐng)域的一個“新面孔”，它一改傳統(tǒng)避障技術(shù)依靠信號來探測障礙物的方式，采用了全新的三維深度圖像信息獲取技術(shù)，實現(xiàn)了更為可靠的無人機避障功能。在當(dāng)前的形勢下，“雙目立體視覺”（簡稱雙目功能）已日益受到重視，成為了諸多新品的標(biāo)配和宣傳點，大疆創(chuàng)新發(fā)布的精靈Phantom4就運用了立體視覺定位系統(tǒng)，由雙目視覺傳感器和一組超聲波傳感器組成，從根本上解決了傳統(tǒng)避障技術(shù)易受干擾及數(shù)據(jù)信號的可靠性問題，實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下均能實現(xiàn)穩(wěn)定飛行的功能。

首款無人機夜視系統(tǒng)--“天目”，從根本上的改變了無人機“夜盲癥”的現(xiàn)狀。這款夜間避障模塊采用了主動近紅外照射技術(shù)，簡單來說就是加了特殊的“手電筒”，并改造了“手電筒”作為無人機“眼睛”的設(shè)備，而雙目是由兩個黑白鏡頭組成，從380-1080nm波段都可以成像，這也就意味著無人機不僅能“看見”可見光，還能看見人眼也看不見的紅外線。無人機會主動發(fā)射近紅外線光線，雖然人眼看不到，但能作為夜晚的光源，雙目的每一個鏡頭就能接收到環(huán)境中的紅外線的反饋，經(jīng)過雙目計算后就可以感知到環(huán)境和障礙物了，而且避障距離和白天相比沒有變化，都是30米（角度：水平FOV65°）。

除此之外，無人機技術(shù)在云臺增穩(wěn)、定點懸停、主控芯片等多個領(lǐng)域也取得了前瞻性的進(jìn)步。

面對無人機技術(shù)的迅猛發(fā)展，世界各地公司都在創(chuàng)造基于無人機服務(wù)的新的商業(yè)和運營模式。因而如今的無人機公司已經(jīng)不再局限于此前的在人們所關(guān)注的業(yè)余愛好領(lǐng)域方面發(fā)展，而是不斷尋求更加廣泛的日常應(yīng)用領(lǐng)域。

2016年行業(yè)級無人機的機器應(yīng)用市場

農(nóng)業(yè)方向，2016年，大疆先后推出了兩代農(nóng)業(yè)無人機產(chǎn)品，極飛發(fā)布新一代 P20 2017 植保無人機系統(tǒng)，天途航空推出“天農(nóng)M6E”。 2016年5月，農(nóng)業(yè)部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于開展農(nóng)用植保無人飛機專項統(tǒng)計工作的通知》，給了農(nóng)用無人機更多想象空間。

2016年大疆的選擇是搭建生態(tài)，以培訓(xùn)第三方服務(wù)商為主，極飛的選擇是以自有服務(wù)為主，同時銷售無人機給第三方。而由由GGV、真格、順為投資的農(nóng)田管家則希望從“滴滴叫飛手”的模式入局。

物流方向，相比于產(chǎn)品的提供方，離消費者更近的電商、物流企業(yè)獲得了更高的媒體關(guān)注度。2016年，亞馬遜終獲政策支持，成功試飛。京東無人機在宿遷送出試運營第一單，中國郵政攜手迅蟻開通第一條無人機郵路，但無人機在國內(nèi)物流行業(yè)的應(yīng)用顯然并不會一蹴而就。安全與政策依然是各個玩家不得不面對的問題。而Google Project Wing和亞馬遜的 Project Air也給了物流無人機創(chuàng)業(yè)者更多的啟發(fā)。純電動垂直起降固定翼的研發(fā)成了新的方向，混合翼也成了過渡時期的新方案之一。

與整個機器人行業(yè)類似，政府及機構(gòu)依然是最穩(wěn)定的買家，安防、電力成了最為成熟、可靠的應(yīng)用市場。

相比于國內(nèi)公司，海外的華人創(chuàng)業(yè)者也在商業(yè)化道路上探索。嵐斯科技想要用無人機做風(fēng)電設(shè)備巡檢，已開始接觸合作客戶。做無人機房屋定損的Panton，已在颶風(fēng)Matthew后的美國東海岸進(jìn)行應(yīng)用。

無人機日常業(yè)務(wù)的發(fā)展受益于其在農(nóng)業(yè)、測繪和測量、基礎(chǔ)設(shè)施維護和檢查、安全和監(jiān)視，以及大型資本項目中的應(yīng)用。此外，采礦和保險預(yù)計也將成為無人機潛在的擴展領(lǐng)域，利用無人機能夠輕松獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，有利于推動處理過程的改進(jìn)。

考慮到成本，世界各地的企業(yè)也正在尋求購買數(shù)據(jù)和信息服務(wù)，而不是直接投資于設(shè)備。創(chuàng)新型公司也正在加緊探索無人機在空中消防、急救、以及基礎(chǔ)設(shè)施和住宅/商業(yè)綜合體設(shè)計中的應(yīng)用。