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【特邀专栏】志澄观察:小型无人机的中国优势

2015-05-12 战略前沿技术


特邀撰稿人:黄志澄


作者简介
黄志澄,空气动力学家、航天技术专家、技术评论家。长期从事空气动力学、航天发展战略研究,为我国大型试验基地建设、载人航天方案论证、新型航天器研制做出了突出贡献。近十年来从事科学、技术与社会(STS)等宏观科学领域研究,所取得的成就在国内外有较大影响。


中国深圳市大疆创新科技有限公司于5月6日宣布,美国Accel Partners公司同意对其投资7500万美元,以资助其扩张经营规模与业务范围。这家公司在2014年声名鹊起,其系列产品先后被英国《经济学人》杂志评为“全球最具代表性机器人”之一;美国《时代周刊》评为 “十大科技产品”。公司2014年的营收额近30亿元,占国际市场份额近70%。

中国民众知道这家公司,是在2月7日晚,汪峰为章子怡36岁生日策划的生日派对上。随后的现场求婚,汪峰使用的求婚工具竟是一架小型无人机。这架无人机是“大疆创新”的Phantom 2 Vision+。它的飞行速度最高能达到15m/s,飞行时间长达25分钟,配备了高性能相机。

“大疆创新”的产品是一种4轴无人飞行器,也就是一种飞行的智能机器人。1907 年,法国Breguet兄弟制造了第一架4旋翼飞行器,但飞行很不稳定。1924 年,这种飞行器才首次实现了1km 的飞行。这种飞行器尽管结构简单、成本较低,但飞行很难控制,容易因侧翻而坠机,所以需要自动控制器和导航系统来控制飞行姿态。但过去由于这些系统体积庞大、重达数十斤,难以得到应用。因此,它在数十年中一直没有多少进展。直到进入21世纪,随着微系统、传感器以及控制技术的发展,4旋翼飞行器才重新引起人们兴趣。为了保持稳定飞行,在飞行器上要安装3个方向的陀螺仪和加速度传感器,以计算飞行器相对地面的姿态以及加速度、角速度,再通过飞行控制系统,调控4个电机输出的功率,以保持其运动所需的力和力矩。

在国内的电子制造业普遍落后于发达国家的情况下,为什么国内的小型无人机企业,能够快速崛起并主导全球市场呢?作者认为,技术上的先发优势、制造上的成本优势和人才优势,是国内小型无人机企业成功的关键。

首先,中国的一批小型无人机公司,顺应了小型无人机的发展潮流,赢在起跑线上。2010年,法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone,它不仅控制简单、可实现悬停,还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。国内创立于2006的“大疆创新”,公司创始人汪滔,当时还是香港科技大学的在读研究生。“大疆创新”在2011年推出第一代多旋翼产品、2013年推出Phantom产品,其惊人的发展速度,有力地支撑其迅速占领这个快速成长的市场。2007年在北京成立的另一家“零度智控”公司,虽然目前在市场份额上与“大疆创新”存在着不小的差距,但其技术实力雄厚,后力强劲,也大有可为。

从制造方面来说,小型无人机的硬件制造其实壁垒并不高,主要是精密零件的制造和组装。借助于国内如深圳等地完善的电子元器件供应链,国内的小型无人机企业,能够以较低的成本生产和销售产品。例如,原来的小型无人机单台价格往往高达几万甚至十几万人民币。而“大疆创新”能够在性能差别不大的情况下,将这一价格压缩到不到1万人民币,具备极高的性价比。

最后,我们从我国小型无人机企业的成功上,看到国内正在迅速提升的综合人才优势。发展小型多旋翼无人机的关键技术主要是飞行控制、平台稳定技术、和图像传输技术。我国的小型无人机企业的创业者,都具有良好的航空器、空气动力学和飞行控制的基础知识,在参加国内外组织的各种“大学生机器人大赛”中增强了技术素养和团队精神,而在他们背后还有很强的高校科研力量的支持。

从中国的一批小型无人机公司的成功中,让我们看到对“中国制造”转型成“中国创造”的信心。面对德国提出的“工业革命4.0”,美国提出的“重振制造业”,我们应该清醒到看到,在发展“互联网+”的同时,世界正在掀起一股“智能制造”的热潮,我们应抓住机遇,选准我国有优势的突破口,推动我国从制造大国向制造强国迈进。

(转载请注明出处及作者)


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