9月27日晚23:30分,大疆在紐約發布新款小型無人機Mavic,標志著大疆正式進入小型便攜無人機這個白熱化市場。雖然早先有Mavic相關圖片泄露,但是743g的重量,27分鐘的續航,三軸云臺,新加入的FPV功能,以及749美元的售價實在是大大超出預期。Mavic的出現對一星期前剛發布的同級別產品GoProKarma造成了巨大的壓力。
在零度、昊翔、HoverCamera等公司紛紛發布小型自拍無人機的2016年,人們對于大疆這個無人機市場的霸主何時進入這個市場已經充滿了太多太久的期待、猜測甚至是疑慮。9月27日的大疆新品發布會,Mavic的推出,給了所有人一份超預期的答案。
大疆這款MavicPro的直接對手就應該是GoPro的Karma無人機了。在性能上MavicPro具備Karma沒有的避障及跟拍功能,但不能拆卸鏡頭或許讓MavicPro在日常使用上不是那么方便。
大疆發布消費級無人機MavicPro:體積十分小巧
北京時間9月27日晚,大疆在紐約正式發布了便攜式無人機——MavicPro,中文名為“御”。這款無人機主要是面向大眾的消費級產品,所以體積十分小巧,折疊之后整機體積與一瓶礦泉水差不多大。
不過麻雀雖小五臟俱全,MavicPro本身還是配備了不少的高性能裝備。例如4K航拍相機,三軸一體的機械化云臺,雙頻Wi-Fi及精靈4上的智能模塊等。MavicPro的續航能力可以達到27分鐘,最遠的圖傳距離可達7公里。而MavicPro的國行版售價為6499元,目前在大疆官網以接受預定,于10月15日便會開始發貨。
一、挑戰工業設計極限——“非典型性”便攜機
1、大疆發布折疊無人機Mavic
正如之前大家所期待的,2016年9月27日晚23:30分,大疆在紐約召開新品發布會,發布了全新的折疊便攜式無人機Mavic,中文名稱“御”,在大疆發布的“精靈、悟、禪思”等產品系列后,“御”這個名字背后除了蘊含著征服藍天駕馭自如的氣勢,以及尊貴高端的品質,另外也暗示著其自動避障的防御能力。
2、折疊機身設計巧妙
如上圖所示,Mavic的折疊設計可謂匠心獨運,前臂在機身平面內折疊,由后向前展開,而后臂在機身垂直面折疊,由前向后打開。最大程度的利用了空間,確實構思巧妙。同時,還注意到,后機臂位置較前機臂位置略向下一些,這樣的設計除了空間布局的考慮以外,猜測可以使得高速飛行時,機身前傾,更大程度發揮出飛行速度(某種意義上實現了傾轉旋翼的作用)。欣賞了精巧的機身折疊后,我們看一下機身具體的尺寸參數:
可以看到折疊后機身長度198mm,寬83mm,高83mm,重量743g,較之前精靈系列產品確實十分便攜,那么便攜的同時,續航能力是否會有折損?大疆給我們的答案是:27分鐘!較之前發布的Karma提升35%!我們都知道,鋰電池的能量密度在目前的技術手段下是沒有太多想象空間的,因此,在續航方面要想做出令人驚艷的表現,必須在系統綜合優化、電機控制、電源策略、氣動設計等多方面共同努力才有可能去的一定成效,可以說每一分鐘續航的提升背后都凝練了設計師和工程師的智慧、努力和汗水。
3、較同級產品優勢明顯
為了方便理解,我們把同級別的產品參數做一個橫向對比(Yuneec的Breeze雖然在體積上與其他兩款產品類似,但是并不配備三軸云臺,拍攝性能以及續航等方面定位差距較大,僅提供數據作為參考):
從這組數據可以看到,與同樣配備三軸云臺的Karma相比,Mavic重量僅為Karma的3/4,占用立體空間僅為20%,便攜性大幅勝出;同時,續航能力又較之有35%提升,定價又僅有Karma的3/4,簡單幾個參數對比下來,大疆的技術實力、成本控制力可見一斑。
到這里,透過幾個最基本的性能參數介紹,我想大家應該能理解為什么要把Mavic稱作“非典型性”便攜機了!可以說,這款產品的推出在小型無人機市場重新樹立了標桿,也看到了,在大疆沒有進入小型機市場的這段空白期內,友商們并沒能夠積累出足夠的優勢阻擊大疆進發的腳步。
二、藝高人膽大:舍棄電子穩定,擁抱三軸云臺,只為極致純凈
1、電子穩像損傷畫質
在航拍無人機應用領域,三軸云臺一直都是標配,直到小型無人機興起后,綜合技術、成本、便攜性等考慮,才舍棄了云臺,僅利用GPS與光流技術保證穩定的懸停和姿態控制。但是,從始至終,沒有一款產品放棄過電子增穩策略。
從技術原理的角度說,電子圖像增穩通常的做法是將原始視頻進行大幅度的邊緣裁剪后再重新縮放到用戶設置的分辨率。以圖像中心為基準,越是邊緣處抖動越明顯,因此裁去邊緣圖像后生成1080P畫質的視頻,分辨率理論上可以達到全高清畫質,但實際上這種方式無法完全消除抖動,使得照片和視頻都存在水波紋現象。
甚至可以說,電子圖像增穩是沒有配備云臺的小型無人機挽救畫質的救命稻草,即使電子穩像技術會使得畫面偶爾出現“黑邊”、“邊緣畸變”、“邊緣涂抹”等情況時,也沒有辦法舍棄。但是大疆在Mavic產品的設計上,為了實現極致的畫面純凈、美觀,不僅引入了三軸云臺,而且毅然決然地舍棄了電子增穩技術!
2、Mavic依靠機械云臺技術,徹底拋棄電子穩像
看到大獎的這個做法,確實只能驚嘆——藝高人膽大!當眾廠商奔向小型機市場,不得不舍棄三軸云臺,又不得不電子增穩的時候,Mavic憑借著其機械設計能力、成本控制能力、云臺控制技術,反其道而行之——首先實現了在83mm*83mm的機身截面內裝上一臺三軸云臺,而且憑借著對云臺穩定的信心,舍棄電子增穩。當消費者還滿足于小型機便攜有趣的使用方式上,而根本不苛求畫質時,大疆已經把對小型無人機航拍的高質量的極致追求作為目標,并且通過技術實現了目標,呈現出了這樣超預期的產品。這應該就是大疆多年來所踐行的工匠精神,也一定程度上代表了“中國智造”的最高水平。
3、極限穩定技術誕生全新“三腳架”模式
配合著極致的穩定性,Mavic帶來了一種全新的使用模式:“三腳架模式”。在這種模式下,Mavic最大移動速度1m/s,使用者可以把Mavic作為一款空中三腳架,使其穩定懸停在空中,并且可以精細的調節其位置、角度。這也使得Mavic1200w像素的攝像頭除了提供4K@30FPS、1080P@96FPS的高速攝像能力外,還能夠實現長達8秒的長時間曝光,可見大疆對Mavic的穩定性十分有信心。
三、65km/h的FPV帶你暢游天際
1、大疆首次推出FPV設備應用
關于Mavic要說的很重要一點就是大疆推出了自己的FPV(FirstPersonView,第一人稱視角)設備“DJIGoggle”,使用者將頭盔眼鏡戴上,配合Mavic的實時圖傳,可以以第一視角體驗飛行快感。
FPV技術本身其實并不是新鮮事物,這在穿越機中已經很成熟;65km/h的速度也并不是大疆能做到的最高水平(大疆精靈4能夠達到72km/h)但是,這卻是大疆的第一次嘗試,也大大增加了無人機的可玩性。
2、大疆未來FPV應用方向猜想
其實很多行內的玩家看到65km/h的高速能力配合FPV的設置,很快就會聯想到大疆下一步是否將涉足競技穿越機領域?雖然說按照Mavic目前的技術現狀,稍加改造:1、去掉云臺(競技穿越機需要攝像頭與機身捷聯,幫助飛手判斷姿態);2、減少電池配置(競技穿越機對續航沒有要求);3、更換動力套裝(大疆9月26日才發布了Snail競速動力套裝),4、去掉避障與視覺等輔助模塊模塊后,可以看到,減重并且加大功率后的Mavic很可能非常適合發展為穿越機。
但是,我們考慮大疆并不太會專門開發一款穿越機。原因如下:首先穿越機本身市場十分有限,其次穿越機核心技術又僅僅體現在動力套裝和低延時圖傳兩方面,很難發揮出大疆的技術實力優勢,即使制造出相關產品,技術附加值較低,也很難帶來較高的利潤。相比之下,帶有避障、視覺等先進技術的,適用于廣大消費者的消費級航拍機,銷售回報顯然更加豐厚。為了最大化使其先進動力的技術、圖傳技術產生效益,按照大疆當前的僅提供動力套裝的策略應該就足夠了。
因此可以想象,未來大疆很有可能單獨推出其FPV系統,但是配合著OcuSync技術7km的1080P低延時圖傳和27分鐘的續航,大疆希望打造的是一種面向消費級的沉浸式飛行體驗,主要意在與增強娛樂性。另一方面,DJIGoggle的出現,也意味著,大疆開始在VR產業展開布局,但是未來具體的應用領域和方向還很難預測。
四、傳統優勢技術繼續加強
在《智能機器人系列報告之四:消費級無人機的昨天、今天和明天》中,我們就著重分析了市售消費級無人機的主要技術路線,從中看到,大疆在多項技術上遙遙領先于對手,包括懸停定位技術、避障技術、視覺跟隨、圖傳技術等幾方面。在Mavic身上,我們很高興的發現,大疆并沒有因為這是一款主打便攜的設備而對傳統優勢技術的應用有所保留或者簡配,相反,我們驚喜的發現,部分技術得到了加強。
1、Mavic采用了雙目立體視覺的精準懸停技術,很好的解決光流定位的局限性,甚至是實現戶外高空飛行時無GPS信號的精準懸停。首先,雙目立體視覺能夠獲取前方15米處物體的三維深度信息,其有效懸停高度是光流的2-3倍,其次,獲得了三維深度信息后,便能夠精準計算出飛行器當前的速度信息,基于此Mavic實現了無GPS環境下的高度13米范圍內精準懸停。
另外,前視的雙目立體視覺系統也能通過觀測飛行前方的環境,從而計算出飛行器當前的位置和速度信息,實現高空環境下的精準懸停。得益于精準懸停技術,Mavic還能在起飛時采集地面圖像,在自動返航時,Mavic能精準地返回起飛地點。
2、Mavic配備了基于雙目立體視覺技術的FlightAutonomy系統,對飛行環境進行實時3D檢測,并準確判斷障礙物與飛行器間的方位,而且光波比聲波的速度更快。
FlightAutonomy系統由前視、下視各一對視覺攝像頭、主相機、GPS/GLONASS雙模衛星定位系統、超聲波模組、傳感器冗余和24顆高性能處理器內核等7個部件所組成。Mavic的前方左、右端各配備一個視覺攝像頭,通過美合金支架固定保證鏡頭光軸不變。雙攝像頭組成的雙目立體視覺系統能夠在飛行中實時獲取深度信息并生成三維深度圖,由于是接收可見光的形式,因此只要光線不暗的情況下都能分辨前方15米范圍內的障礙物位置。因此在戶外飛行甚至是室內場景都能利用雙目立體視覺系統實現障礙物檢測作出剎車懸停和繞飛動作,大大提升飛行安全和可靠性。
3、結合機器視覺與飛行控制技術的智能跟隨功能,讓Mavic不需要手環或其它輔助定位,點擊屏幕就能完成高難度跟拍。更具備深度學習能力,自動識別人、自行車、汽車、船甚至你的寵物。鎖定跟隨對象后就能根據跟隨模式進行效果多樣的跟拍,標準、平行和鎖定模式帶給專業影片般的流暢效果。與此同時,你還能改變拍攝對象在畫面中的位置,靈活構圖。
基于機器視覺技術,Mavic提供了3種跟隨模式:1、標準模式,從拍攝對象前方或后方進行跟隨飛行;2、平行模式,跟隨拍攝對象平行飛行,從側面進行拍攝;3、鎖定模式,相機跟隨拍攝對象,同時你可以對飛行器進行自由控制。
4、Mavic采用了全新的OcuSync圖傳系統
作為LightBridge高清圖傳系列的重要一員,OcuSync在多種速率下都遠超Wi-Fi和一般圖傳的鏈路性能。
當前無人機的Wi-Fi圖像傳輸技術通常用于無線局域網(WLAN)環境,由于Wi-Fi應用成熟,理論傳輸速度高、成本低等優勢,許多無人機廠商會使用Wi-Fi圖傳,宣稱達到720P高清畫質且傳輸范圍1公里的無線圖傳功能。為了進一步提升Wi-Fi性能,可以使用強指向性的發射天線,使得某些方向上的輻射強度大幅提高來彌補Wi-Fi鏈路性能偏弱的問題,圖傳號稱也可以傳數公里,但需要在天線方向范圍內飛行,有效性很低。而且Wi-Fi信號在市區環境下容易受到無線網絡的干擾,傳輸畫面出現卡頓、甚至無法恢復導致無法正常飛行,飛行器只能懸停或者返航飛行,帶來了一定的危險性。
OcuSync利用了高效的數字壓縮技術和信道傳輸技術,在各種不利的無線傳輸場景下獲得穩定的高清視頻流傳輸,相比傳統模擬圖傳,OcuSync支持720p和1080p圖傳,圖像清晰度大約提升4到10倍,而且不會出現模擬圖傳經常出現的偏色、雪花點、花屏、閃爍現象,為用戶提供更加清晰的飛行視野。在相同發射功率下,OcuSync圖傳距離是模擬圖傳的數倍,OcuSync支持7km以上的圖傳遙控距離,巨大的鏈路余量也明顯的增強了對抗干擾和遮擋的能力。
五、消費級無人機展望
綜合上面對Mavic的介紹,我們不難總結出幾個觀點:1、短期來看,大疆不僅將對傳統航拍機繼續占有霸主地位,還將對于小型機市場占有較高統治力。2、純便攜小型機在功能上缺失太多,未來發展還缺乏更有力的技術支撐;3、中小型無人機平衡便攜性與功能性,或可成為未來市場熱點。
1、Mavic將在小型機市場延續大疆霸主地位
Mavic便攜的機身,令人滿意的重量,超預期的續航能力和毫不縮水的飛控、圖傳、人工智能技術,實在是一款誠意滿滿的新機型,雖然6499元人民幣的售價較掌上自拍無人機要貴上一倍甚至兩倍,但是其向精靈4看起的綜合性能又非掌上自拍無人機所能比擬,綜合其便攜性,可以說確實是物超所值。
大疆憑借在傳統航拍機市場積累的技術實力與資源,在投入中小型便攜機市場的第一部產品上,就有如此超預期的表現,應了那句“情理之中,意料之外”。確實,近些年來無人機市場迎來了爆發式的增長,全國各地無人機企業雨后春筍般涌現,其中更是許多公司打著“超越大疆”的旗號奮勇拼搏著,但是必須客觀的看到,當新成立的無人機公司還在研究開源飛控代碼時,大疆在無人機設計、制造領域已經積累了足夠深厚的功底,不論是在小型化云臺的機械設計、折疊機臂的設計布局、基于深度學習的圖像識別、跟蹤、雙目立體視覺的圖像傳感技術、超遠距離通信等方面,全方面的對競爭對手造成壓力,
2、純小型機功能缺失難以彌補
零度的Dobby,零零無限的HoverCamera,Yuneec的Breeze都瞄準著小型自拍機市場,但是缺乏云臺的自拍機在拍照、攝像方面很難有出色表現,又考慮到續航收到便攜性的限制,這類無人機主要依靠便攜、靈巧這一優勢爭取市場,但是,小型機自拍機功能的弱化和較高的價格之間暫時還存在著一條較為難以逾越的鴻溝。
3、中小型航拍機站穩腳跟
通過GoPro和大疆最近發布的兩款產品,我們可以看到一個新的趨勢,也即在便攜性和功能性之間做出折中,在滿足配備小型機械云臺、配備豐富的傳感器的前提條件下,盡可能做小機身,在中等尺寸上,不去走極致便攜的掌上路線,又可以加強功能性應用,或許可以以Mavic和Karma作為范本,向市場推出產品。不過也必須看到,要想和大疆爭奪這片市場,必須得具備一定的工業設計能力和圖像、AI等技術儲備。那么傳統消費級航拍機市場會很快收斂到中型機么?我們認為,當小型化技術成熟后,相關技術在傳統機型上的應用成本勢必降低,未來,有可能將傳統航拍機作為最新技術的穩定驗證平臺,而中小型機作為小型化后技術的延伸平臺。
最后,還是要期待在越來越激烈的競爭下,市場上能夠出現更多優秀的產品,業界的新技術也能不斷發展成熟。
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