智能技术不断融合汇聚 无人机市场千亿级新蓝海

　　【中国智能制造网 技术前沿】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。　　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，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、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。