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多旋翼無人機的發(fā)展史(無人機將進一步智能化、專業(yè)化、規(guī)范化)

  • 沉寂期:1990年以前

在1907年,法國Breguet兄弟在C.Richet教授的指導下制造出世界上第一臺多旋翼飛行器,并進行了試飛,這是有文字和圖片記錄的最早的多旋翼飛行器。但是這臺飛行器最終只飛了1.5m就落在了地上。

歷史科普 | 多旋翼無人機的發(fā)展史

隨后在1920年,法國工程師étienne Oehmichen開始設計自己的多旋翼飛行器,第一次試飛失敗,經(jīng)過重新設計后,這多旋翼飛行器成功起飛,實現(xiàn)了14分鐘的飛行。

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1921年,俄裔美國人Geoege de Bothezat受美國空軍委托,設計建造了一架大型四旋翼飛行器,原本期望的飛行高度是100米但是最終只飛到5米的高度。主要原因是發(fā)動機性能不行。

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20世紀50年代,美國陸軍開始測試各種垂直起降方案,和Curtiss-Wright等幾家公司一起設計了一種“飛行普吉”,這種飛行器使用了杠桿燃氣渦輪機作為動力,其中Curtiss-Wright VZ-7在1959-1960年期間實現(xiàn)了較為穩(wěn)定的飛行。但是這輛飛行普吉始終未能達到軍方的高度和速度要求,最終也被放棄。從此,多旋翼飛行器的發(fā)展陷入了長達三十多年的停滯。

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  • 復蘇期:1990年至2005年

多旋翼飛行器最終與軍事試驗漸行漸遠,它在20世紀90年代初以玩具的形式再次進入公眾視野。在那個時候,MEMS(微機電系統(tǒng))的慣性導航系統(tǒng)開始應用,它的重量很輕僅有幾克,于是多旋翼飛行器開始采用這類系統(tǒng)實現(xiàn)較為穩(wěn)定的飛行。90年代初,Keyence Gryo Saucer II E-570登陸日本市場。同年代,美國工程M.Dammar開發(fā)了由電池供電的四旋翼Roswell Flyer,隨后將其賣給了加拿大Dragonflyer公司,后者是世界上最早一批消費級多旋翼無人機廠商之一。

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這一時期,MEMS慣導系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用,但是其傳感器噪聲很大,于是人們又花了很長時間來研究設計降噪和姿態(tài)控制算法,直到2005年,真正穩(wěn)定的多旋翼飛行控制器才被制造出來。

多旋翼飛行器的商用飛行一直到2004年才開始,美國Spectrolutions公司在這一年推出了Dragonflyer系列多旋翼無人機,并在2006年推出了搭載航拍影像穩(wěn)定器的版本。

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  • 起步期:2005年-2013年

2004年,法國Parrot公司開始研發(fā)消費級多旋翼無人機,并在2010年將AR.Drone四旋翼無人機推向市場,開啟了消費級多旋翼時代。

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到了2012年,大疆推出了世界上第一款到手即飛的多旋翼航拍無人機——Phantom,從此曾經(jīng)高冷的航拍開始走進大眾生活,這款飛行器出廠前已完成了組裝和調(diào)試,用戶只需簡單安裝即可使用,隨即大疆名聲大噪。

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此時國內(nèi)較為活躍的幾大消費級無人機廠商還有零度、極飛、億航等。在很長一段時間內(nèi),零度和大疆曾各占半壁江山,有著“南大疆、北零度”的說法。多旋翼無人機的研發(fā)制造中心也隨即轉(zhuǎn)移到了國內(nèi)。

  • 復興期:2013年—

2014年11月,大疆發(fā)布重量級產(chǎn)品Inspire 1,首次將遠距離OFDM高清數(shù)字圖傳、一體式4K云臺相機、獨立云臺控制應用在一體式消費級無人機上,這款產(chǎn)品在影視航拍市場上獲得了巨大的成功。

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隨后大疆將Inspire 1身上的技術(shù)應用在了Phantom系列上,奠定了其消費級無人機霸主的地位。與此同時,國內(nèi)友商們開始節(jié)節(jié)敗退,在2015年,極飛正式轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)植保,不再推出任何消費級產(chǎn)品。

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2016年9月27日,大疆推出御Mavic Pro,大疆發(fā)布首款消費級折疊無人機,消費級無人機進入折疊時代。越來越多的無人機廠商推出各式的折疊無人機。

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2017年,消費級無人機市場基本處于飽和狀態(tài),隨著監(jiān)管趨嚴,各家無人機廠商也開始在行業(yè)應用上尋求發(fā)展。

零度憑借其深厚的軍工實力開發(fā)了VTOL復合固定翼無人機和高倍率視覺跟蹤光電吊艙,開始在行業(yè)市場上發(fā)力,在消費級領(lǐng)域只保留了技術(shù)授權(quán);而極飛已經(jīng)成為了農(nóng)業(yè)植保市場的強者;大疆則推出了M200系列,主攻電力巡檢、安防巡邏和救援等行業(yè),同時推出了如風系列大載重無人機,用于物流和特勤應用。至此多旋翼無人機已經(jīng)形成了消費級和行業(yè)級兩大市場。

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目前,多旋翼無人機在軍用和民用領(lǐng)域獲得了廣泛的應用,但還存在一些制約其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)需要解決,隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展,在不久的將來,相信困擾多旋翼無人機的技術(shù)難題也會被逐一解決。未來,多旋翼無人機將進一步智能化、專業(yè)化、規(guī)范化,并且會在各行各業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

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