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消费级无人机自动返航进化,哪种最合理?

站长折腾 KANZHAJI 226浏览 0评论  赞 0

具备卫星定位和自动返航功能,是无人机明显区别于可飞行玩具的重要特征和区别。
在多旋翼无人机诞生之初,具备精确定点悬停、失控自动返航让多少新手魂牵梦绕。卫星定位加持下的多旋翼无人机自稳特性,彻底打破了高不可攀的操作门槛,让寻常人家都可操作它去领略别样的风景。2012年DJI 精灵(Phantom)上市的火爆场景说明一切。然而自从多旋翼无人机诞生以来,市面上超八成的消费级多旋翼无人机,依旧只具备定高直线返航功能。
固定高度直线返航最容易发生建筑物撞击事故,依旧是广大消费者头疼的老大难问题。直到2016年具备双目机器视觉的DJI 精灵4(Phantom 4)上市,具备视觉避障的它首次可以判断障碍物并自动升高,或左右绕行障碍物

(DJI 精灵4返航过程中遇障碍物的爬升策略)

DJI 精灵4的出现杜绝了当初大部分返航高度不足导致的碰撞事故,但视觉避障也同样受限于光照亮度、障碍物大小、以及场景对比度的限制,同时返航线路也依旧是直线。
随后自动返航迈出另一大步的是DJI 悟2(Inspire2 ),悟2会使用机器视觉系统观测环境,飞行器可在最远300米处观测到障碍物,提前规划绕飞路径。当飞行器被物体遮挡导致图传或者遥控器信号断连时,可以沿飞行路径返回,直到图传信号恢复后再按直线返回

(DJI 悟2执行智能返航的示意图,来源DJI 官网)

DJI 悟2的沿源路径返航功能在2年后也同样下放给了 DJI 御2( Mavic 2),但在在大风场景,不及时下降高度依旧是个不小的坑,定高返航会在逆风中消耗大部分电量,最后迫降永别。

所以~ 在今年早些时候发布的DJI Mavic Air 2,则具备节能(俯冲)返航模式,在一定高度和距离条件下计算出最佳节能夹角,并将沿着这个节能角度直线俯冲飞回,补全了遗憾。

(执行俯冲返航中的DJI Mavic Air 2)

(DJI Mavic Air 2的节能返航策略,来源DJI Mavic Air 2说明书)

下面笔者按先后顺序总结目前消费级多旋翼无人机的自动返航策略进化:
1、无避障直线定高返航(低于设置返航高度则上升至设置返航高度后返航),因为实现简单对硬件资源需求最少,所以超八成无人机都采用这种方式返航,比如DJI 精灵3、DJI Mavic Mini、小米无人机、零度探索者等无人机,都只支持定高直线返航。(新手是最容易挂在这里,建议设置为100m。既规避了120m高度,又规避了大多数楼100m约为30-35层楼)
2、避障绕飞+直线变高,DJI 精灵4、DJI Mavic PRO、昊翔台风 H480 RS,Skydio R1,Autel EVO。
3、避障绕飞+源路径+规划绕飞路径返航,DJI 悟2,DJI 精灵 4 PRO。
4、避障绕飞+源路径+俯冲返航,DJI Mavic Air 2。

各厂家也根据产品定位和硬件性能,在自动返航配置上拉开了差异,入门级产品通通只配备直线定高返航。


(买了Mavic Mini只有直线定高返航,心里就没点逼数嘛?? :cool

(只具备直线定高返航的无人机在执行惊险返航)

而源路径返航也不是那么完美,因为执行源路径返航会消耗更多电力,尤其在远程拉锯时低电量迫降的风险更高,同时也会给飞手越飞越远的错觉。因此从DJI Mavic 2开始,包括DJI Mavic Air 2都限制了源路径返航时间,且超过2KM一样会直线返航。毕竟智能电量计算不足以返航,会迫降。 :jx 电量低于10%,会迫降。 :D

(DJI Mavic 2执行源路径返航中)

综上所述,DJI Mavic Air 2应算是目前入门机型中最有性价比的,既有源路径返航,也能带着避障爬高或者绕行,还可以通过俯冲返航避开大风并节约返航电能。

当然高端机型拥有的自主规划线路返航,只能是土豪的选择。

即使无人机自动返航技术发展到今天,因为消费级产品的定位,依旧不可能采用高精度的雷达设备。即使搭载视觉避障的无人机,在夜间、暗处、细小障碍物及线缆等场景依旧无力。

因此,且飞且珍惜。。。尽量选择空旷开阔的区域飞行,不要夜航!~不要夜航!~不要夜航!~即使你的无人机只具备无避障的直线定高返航,也一样能够安全回家。 :18

 

最后~…. 对了!你别看人家Mavic Mini低端,但是二代也在开发中了哟。 :34

 

特此鸣谢:会飞的苹果、Tom Liuis对本文亦有贡献。 :27

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