多旋翼无人机的发展史(无人机将进一步智能化、专业化、规范化)

  • 沉寂期:1990年以前

在1907年,法国Breguet兄弟在C.Richet教授的指导下制造出世界上第一台多旋翼飞行器,并进行了试飞,这是有文字和图片记录的最早的多旋翼飞行器。但是这台飞行器最终只飞了1.5m就落在了地上。

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随后在1920年,法国工程师Étienne Oehmichen开始设计自己的多旋翼飞行器,第一次试飞失败,经过重新设计后,这多旋翼飞行器成功起飞,实现了14分钟的飞行。

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1921年,俄裔美国人Geoege de Bothezat受美国空军委托,设计建造了一架大型四旋翼飞行器,原本期望的飞行高度是100米但是最终只飞到5米的高度。主要原因是发动机性能不行。

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20世纪50年代,美国陆军开始测试各种垂直起降方案,和Curtiss-Wright等几家公司一起设计了一种“飞行普吉”,这种飞行器使用了杠杆燃气涡轮机作为动力,其中Curtiss-Wright VZ-7在1959-1960年期间实现了较为稳定的飞行。但是这辆飞行普吉始终未能达到军方的高度和速度要求,最终也被放弃。从此,多旋翼飞行器的发展陷入了长达三十多年的停滞。

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  • 复苏期:1990年至2005年

多旋翼飞行器最终与军事试验渐行渐远,它在20世纪90年代初以玩具的形式再次进入公众视野。在那个时候,MEMS(微机电系统)的惯性导航系统开始应用,它的重量很轻仅有几克,于是多旋翼飞行器开始采用这类系统实现较为稳定的飞行。90年代初,Keyence Gryo Saucer II E-570登陆日本市场。同年代,美国工程M.Dammar开发了由电池供电的四旋翼Roswell Flyer,随后将其卖给了加拿大Dragonflyer公司,后者是世界上最早一批消费级多旋翼无人机厂商之一。

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这一时期,MEMS惯导系统已经广泛应用,但是其传感器噪声很大,于是人们又花了很长时间来研究设计降噪和姿态控制算法,直到2005年,真正稳定的多旋翼飞行控制器才被制造出来。

多旋翼飞行器的商用飞行一直到2004年才开始,美国Spectrolutions公司在这一年推出了Dragonflyer系列多旋翼无人机,并在2006年推出了搭载航拍影像稳定器的版本。

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  • 起步期:2005年-2013年

2004年,法国Parrot公司开始研发消费级多旋翼无人机,并在2010年将AR.Drone四旋翼无人机推向市场,开启了消费级多旋翼时代。

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到了2012年,大疆推出了世界上第一款到手即飞的多旋翼航拍无人机——Phantom,从此曾经高冷的航拍开始走进大众生活,这款飞行器出厂前已完成了组装和调试,用户只需简单安装即可使用,随即大疆名声大噪。

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此时国内较为活跃的几大消费级无人机厂商还有零度、极飞、亿航等。在很长一段时间内,零度和大疆曾各占半壁江山,有着“南大疆、北零度”的说法。多旋翼无人机的研发制造中心也随即转移到了国内。

  • 复兴期:2013年—

2014年11月,大疆发布重量级产品Inspire 1,首次将远距离OFDM高清数字图传、一体式4K云台相机、独立云台控制应用在一体式消费级无人机上,这款产品在影视航拍市场上获得了巨大的成功。

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随后大疆将Inspire 1身上的技术应用在了Phantom系列上,奠定了其消费级无人机霸主的地位。与此同时,国内友商们开始节节败退,在2015年,极飞正式转向农业植保,不再推出任何消费级产品。

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2016年9月27日,大疆推出御Mavic Pro,大疆发布首款消费级折叠无人机,消费级无人机进入折叠时代。越来越多的无人机厂商推出各式的折叠无人机。

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2017年,消费级无人机市场基本处于饱和状态,随着监管趋严,各家无人机厂商也开始在行业应用上寻求发展。

零度凭借其深厚的军工实力开发了VTOL复合固定翼无人机和高倍率视觉跟踪光电吊舱,开始在行业市场上发力,在消费级领域只保留了技术授权;而极飞已经成为了农业植保市场的强者;大疆则推出了M200系列,主攻电力巡检、安防巡逻和救援等行业,同时推出了如风系列大载重无人机,用于物流和特勤应用。至此多旋翼无人机已经形成了消费级和行业级两大市场。

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目前,多旋翼无人机在军用和民用领域获得了广泛的应用,但还存在一些制约其发展的关键技术需要解决,随着科学技术日新月异的发展,在不久的将来,相信困扰多旋翼无人机的技术难题也会被逐一解决。未来,多旋翼无人机将进一步智能化、专业化、规范化,并且会在各行各业中发挥更加重要的作用。

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