无距科技推出整套植保无人机可靠方案，避免终极梦魇“炸机”

kimkk

2016年被业界认为是植保无人机的元年，植保类农业机械成为了国家农机购置补贴政策重点支持对象，而且由于农村劳动力的长期性短缺，未来5年也将是植保无人机的快速渗透汽。2016年全国植保无人机预计在10000架左右（有一部分是政府及其他相关部门做展示，并没有真正在飞），2017年预计新增长15000架，共计达到25000架，未来植保无人机市场将达到千亿级。

现在市面上存在的植保无人机企业有几百家，但是大多都是系统集成商，即不具备自主研发飞控、电池、电机、电调等配件的能力。而飞控系统作为无人机的“大脑”，可以算作植保无人机最核心的技术之一，并且飞控的质量直接影响到无人机的稳定性和可靠性。

消费级无人机行业的进入壁垒降低主要得益于飞控技术的开源化、主要零部件的通用化。虽然工业级无人机飞控也有开源的趋势，但是消费级无人机更像是手机，而工业级无人机则类似于汽车。工业级飞控需要经过更加严苛的测试，在功能和寿命方面都有更高的要求。国内可生产成熟的行业无人机飞控的企业仅有不到10家，而只有掌握了核心的飞控技术，并根据实际的市场需求进行功能开发，才有可能在未来的市场竞争中稳得一席位。

今天上午，无人飞行器及周边产品研发生产公司无距科技在沈阳举办了发布会，推出了针对农业植保类无人机的整套飞控解决方案。其中就包括了搭载在多旋翼无人机上的THEONE-A飞控系统，搭载在单旋翼无人机上的THEONE-AH飞控系统。

THEONE-A飞控

无距科技CEO苏文博告诉36氪，行业级无人机首先要解决的就是飞行的安全和稳定性，一台植保无人机的售价在5万元左右，如果炸机情况频出对于客户的损失是非常大的。目前植保无人机基本上是由人来操控，且在视距内作业，可以人为控制无人机绕过障碍物。不过随着植保无人机越来越智能，无人机需要拥有环境感知能力，从而自主避障。无距科技为发布的两套飞控系统加入了双目自主避障和仿地飞行系统。但无距科技并不是第一个做出尝试的厂商。在无距科技之前，极飞发布了融合双目避障和地形视觉模块的“天目”，并应用于极飞最新发布的P20 2017款植保无人机上，拿到了“首个拥有感知能力的植保无人机”的头衔。据悉大疆也可能在新一代植保无人机中加入视觉系统。但不可否认的是，拥有环境感知能力将是植保无人机未来发展的必然方向。

双目避障系统主要是通过高清摄像机拍摄帧速足够高、清晰、分辨率高的图像，并借助足够小而性能强大的处理器来分析每帧图像中是否存在障碍物。不过想要实现实时精确避障对数据的计算能力要求很高，为此无距科技优化了3D解算算法，并使用了更适用于大数据量、移动视觉应用的FPGA作为感知运算平台。苏文博告诉36氪，他们的双目视觉避障系统计算的最高帧率达到了46帧每秒，实时性完全满足实际应用中的避障要求。具体可以识别20米内，水平52°，垂直40°视场内的树枝、电线等大小的障碍物。无距科技用于仿地飞行的双目传感器镜头则是朝下安装在无人机上，可以感知52°*40°的视场内的物体和相机的距离，并通过自研的算法计算出适合飞机作业的最佳高度。除了提高安全性，配备的双目自主避障和仿地飞行系统还会使得无人机拥有可靠的夜间作业能力，理论上可将农业植保无人机的8小时作业时间延长到24小时。

针对农业植保无人机有可能遇到的尘土、农药沾到镜头上，影响精度的问题，各家厂商也有不同的解决方案。无距科技表示其双目模块位置可安装在无人机任意位置，避开无人机风场。同时模块内部算法内置了自检测功能，如果有农药沾在镜头上影响其工作，地面站会接收到提示。极飞此前发布的“天目”视觉系统采用了“风帘阻断技术”来保证镜头清洁。

在其他避障技术路线方面，超声波避障其实是一项非常常见且成熟的技术，基石keyshare无人机就采用了超声波避障技术。但是超声波有效距离仅为5米，且对非平滑的固体物探测能力有限，显然不适于植保无人机复杂的作业环境。若使用红外线或激光测距避障技术，需要避免光波干扰，比如太阳光直射、反射等，也有很大局限性。

除了双目避障和仿地飞行系统，这两款飞控同时还具备实时在线双冗余分析评估功能。此前零度推出的双子星飞控就曾在系统内集成了两套独立工作的MC、GPS、磁罗盘，当主控设备出现意外时，从空设备会自动接管对飞行器的控制，提供多重安全保障。苏文博告诉36氪，此前见到的具备双冗余功能的飞控多使用的是两套同构的传感器和控制方法，即是起到了安全备份功能。无距科技此次使用了两套异构的传感器和控制方法，结合自研的多传感器融合算法、系统故障自主分析识别算法和硬件结构多项优化，使得飞控同时具备了安全备份和自诊断能力。作业人员可以对无人机飞行数据进行实时读取和比对，并将异常数据通过地面站告知飞手进行准确及时的处理，从而减少了无人机因故障造成的炸机概率。

苏文博强调此次发布的是一整套解决方案，除了对飞控本身硬件和算法的优化外，无距科技还推出了具备飞行数据收集、监控、分析功能的无人机大数据融合应用平台。目前这个大数据平台的标准版是通过专用的数据通讯链路，实时采集无人机飞控各类数据指标，通过Android移动终端地面站上传植保作业数据。再通过PC端地面站，将飞行历史log日志上传到大数据平台。

苏文博表示对于农业植保行业，客户最关心的其实是作业的效果，这是可以通过飞行和作业数据直观呈现给客户的。这个大数据平台可以实时监控任意多架无人机的飞行轨迹，并基于飞行大数据对飞行质量进行客观的预测、评估和分析，客户还可以基于大数据平台对飞行数据的学习和积累，对无人机进行在线的一键调参，缩短了批量产品同时上线的周期。而且这个大数据平台会作为增值服务对客户免费开放，仅收取客户所需的流量费，其终极目的还是在于提供完整的解决方案，突出作业的优势性，促进飞控产品的销售。

苏文博告诉36氪，搭载在农业多旋翼无人机上的THEONE-A飞控系统报价为9999元，在同类产品中处于偏高水平，未来在多旋翼农业植保无人机飞控市场预期可以达到20%的占有率。搭载在农业单旋翼无人机上的THEONE-AH飞控系统报价为19999元，在单旋翼无人机飞控领域具有较强的性价比优势，预期在未来可以占据较大的市场份额。这两款飞控已于去年中出货给了20多个无人机厂家，共计几百套，同时已有厂商进行了回购。

虽然植保飞控方案率先推向市场，无距科技同时也在进行工业级无人机飞控的研发。苏文博表示应用于物流、巡检、安全方面的工业级无人机飞控的计算能力将更强，同时具备三冗余功能。