【環球網低空經濟頻道 記者 青云】據知情人士透露,大疆即將推出全景無人機新品。該項目于2022年前后啟動,新機型不僅融合了全景相機帶來的全向視角,還具備類似穿越機般流暢的飛行體驗。事實上,全景無人機并非全新概念。自2013年消費級無人機市場迅速崛起以來,全球眾多科技團隊紛紛涌入這一賽道,先后涌現出多個創意項目,也包括Exo360等全景無人機相機,但它們大多以失敗告終,反而進一步鞏固了大疆的市場地位。
那么,打造一款小小的無人機究竟難在哪里?其背后需要扎實的基礎技術、深厚的設計經驗以及嚴謹的產品理念作為支撐――這一切,值得每一位后來者深思。
可靠第一,航空沒有容錯率
與地面設備不同,無人機對可靠性的要求遠在功能與性能之上――一旦發生故障,往往直接墜毀,沒有重啟的機會。然而,確保智能設備的可靠性并不容易。許多在地面運行穩定的傳感器或結構,上天后可能因振動、強風等環境變化而失效。例如,GoPro在2016年推出的Karma無人機就曾多次發生空中斷電事故;美國制造商Skydio的無人機也因價格高、故障多、維修難而被用戶詬病。有業內人士指出,提升無人機可靠性必須從元器件品質和飛控算法兩方面共同入手。
僅僅保證不出現故障還不夠,無人機還需具備應對突發狀況的能力。在超低空飛行時,氣流、地形與地磁環境異常復雜,早年的無人機常常發生“飛丟”事故,多數是因突然遭遇強風。而像大疆Mavic 3這樣的折疊無人機,也能在強風中保持穩定,甚至可飛越珠峰――這是大多數載人直升機都難以做到的,其背后依托的是先進的飛控系統、優秀的氣動設計與充足的動力冗余。此外,過去因建筑鋼結構磁干擾導致的“炸機”也較為常見。如今,大疆無人機已基本克服磁干擾問題,據專家介紹,這一方面得益于強大的濾波算法有效排除干擾;更關鍵的是飛控核心算法的進步,降低了對磁羅盤的依賴。另外,現在因碰撞導致“炸機”的情況也越來越少見,背后是大疆的避障技術在不斷進步。
除此之外,圖像傳輸(圖傳)鏈路的穩定性也至關重要。一旦遙控畫面出現卡頓或黑屏,即使飛手技術再高也無法正常操控。圖傳數據量大、實時性要求高,加之城市中Wi-Fi和通信基站信號復雜,保證其穩定傳輸的技術難度極大。2024年,美國韋伯縣搜救人員凱爾?努德福什就表示,在測試多款美國制造無人機時,常遇到信號中途丟失、飛機自動返航的情況,無法像大疆那樣可靠飛抵山頂執行任務。
如今,大疆無人機在可靠性方面已建立起廣泛信任,甚至有無人機出租商家都表示從未遭遇到過客戶“炸機”,這背后是無數技術細節的持續優化。關于全景無人機,有消息稱大疆研發團隊內部一再強調,必須達到甚至超越現有無人機的安全標準,產品才有推向市場的底氣。否則,它不僅可能只是一個“玩具”,更可能會因性能缺陷帶來安全隱患。
“好用”“好飛”,背后不是玄學
與汽車要追求“好開”一樣,無人機也要追求“好用”、“好飛”,特別是面向非專業用戶的消費級無人機,更要如此。
首先是“好用”,如今哪怕是最入門級的大疆無人機都可以做到電池不會過充和過放、輕松展開、到手即飛、新手就能用、松手就懸停、自動返航可靠、app穩定且功能眾多,這并不容易。一位無人機專家說,這需要靠先進的傳感器技術和細致的軟件設計,把所有的操作難點都用技術解決。
然后是“好飛”,航拍運鏡有時需要高速度,有時又需要非常細膩的操作。有些品牌的航拍無人機,就被專業用戶抱怨極速不夠,或者操控不夠線性,讓所拍畫面有頓挫感。一位無人機專家說,無人機“好飛”,需要廠商對該市場的使用場景做特定的優化,也需要大量的用戶反饋作為改進的指南。而大疆航拍無人機不但廣泛被稱贊“好飛”,許多機型還配備“大師鏡頭”功能,即全自動完成多種復雜運鏡并自動剪輯成片,實現自動飛,這涉及的科技和拍攝技術積累更為驚人。
拍好,要技術跨界融合
無人機僅僅“飛得好”也是遠遠不夠的,還要能干好細分領域的工作,具體到航拍無人機就要求“拍得好”。與地面相機不同,多旋翼無人機飛行時的姿態不斷激烈變化,就需要先進的云臺或電子防抖技術,通過機械、光學和電子增穩的融合,實現畫面的穩定。這也有一定的技術門檻,有些手機云臺,在手持使用時都會慢慢漂移,在高速移動時還會因風阻而抽動。
光拍得穩也還不夠,要出片還要畫質好、色彩好,這就要求無人機廠商要像單反相機廠商一樣,在光學設計、CMOS傳感器調校、色彩科學(如D-Log M)上有深厚的積累,還要能減重、提高環境適應性來適應飛行。2016年美國創企LilyRobotics公司推出的Lily自拍無人機曾經紅極一時,眾籌效果遠超預期,但因為畫面顏色失真或模糊,宣傳片中的許多畫面實際是用大疆“悟”無人機拍的。
而全景影像還要在高動態的飛行中實現無縫拼接、校正色差和實時預覽,難度就更大了,2016年美國Queen B Robotics公司推出的Exo360全景無人機,號稱能拍攝360度全景4K視頻,但實拍畫面就較為抖動,后來項目也不了了之。一位業內人士說,全景無人機不是靠鏡頭拼接這么簡單的,與一套為飛行而生的、成熟的影像系統之間存在巨大差距。對于大疆的全景無人機,消息稱,該產品并非簡單將全景鏡頭功能疊加于現有無人機,而是在性能、可靠性、實用性、便捷性等指標上提出了更高要求。
量產,與制造樣機天壤之別
在實驗室制造出樣機,遠不是流程的結束,量產也是重要而艱難的一步。無人機的供應鏈長且復雜,涉及眾多高科技組件,任何環節延誤都可能影響整體排程;許多核心部件依賴高精度制造,提速難度大,質量控制難度也大;要完善產品和生產線,還需要研發工程師與生產廠一起合作。近10年來有相當多的無人機項目失敗在了這一階段,一位經歷過失敗項目的從業者曾反思說,2015年時他們想研制不需要遙控器、用可穿戴設備控制的無人機,并用開源飛控造出了能實現功能的樣機,然后成功吸引到了風投,但是產品遲遲不能打磨到穩定,更無法量產。他還說,那幾年其它廠商也在比著在PPT上宣傳各種酷炫功能,例如避障、折疊、航線規劃等,但大多都不能量產,最后燒光了資金。
另外,消費級無人機的成本壓力也非常高,必須要在保證質量的同時盡量降低成本。而如果沒有非常強大的自主研制能力和供應鏈管理能力、非常大的產量來攤薄成本,否則圖傳、相機等子系統的采購成本都將非常高。例如大疆2015年推出的“精靈”3無人機就匹配了Lightbridge數字圖傳,這被許多人戲稱為“買圖傳送無人機”,因為當時類似性能的圖傳系統可以賣到數萬元;配備了哈蘇相機的Mavic 2 Pro、Mavic 3 Pro、Mavic 4 Pro等無人機都被戲稱為“買相機送無人機”,因為單買類似畫質的微單相機也不便宜。
天空仍然開闊,創新仍有空間
需要認識到,研制出成熟好用的無人機絕非一蹴而就。大疆也并非一夜之間成就今日之地位――其發展歷程可追溯至2007年,從XP2.0、ACE ONE、Naza-M等飛控產品起步,逐步拓展至整機研發。即便在消費級整機領域,大疆也是從更接近航模的“精靈1”開始,在市場需求的持續牽引下,歷經十余年迭代,每一代都在技術水平和用戶體驗上實現顯著跨越,才逐步進化至如今的水準。多位從業者還指出,即便實現類似技術水平,其他廠商的生產成本往往高于大疆,難以形成價格優勢。
然而,在認清行業高門檻的同時,我們也看到,一些企業正通過聚焦細分市場、開展錯位競爭,取得了一定成功。例如,不少企業以玩具級無人機切入市場,以低價策略吸引入門用戶;還有一些公司基于特定場景需求,推出自拍無人機、釣魚無人機、防水無人機等差異化產品,憑借創意和專用技術在小眾領域積累用戶,并通過持續迭代逐漸完善產品。
當前,無人機概念已深入人心,潛在市場廣闊,加之消費者需求日趨多元,這一領域依然充滿機遇。更多創新者的加入,不僅將拓寬市場邊界,也有望共同推動整個生態走向繁榮。