无人机企业成都纵横:一款产品纠结三年 分享到: |
深度解析MP-201M 成都纵横倾注三年心血、纠结三年的一套多旋翼自驾仪在本月总算修成正果。三年心血、三年纠结所为何来? 为啥要为这么一款产品纠结三年? 要开发任何一款优秀的产品,都必须首先秉持一种理念、甚至是一种信仰;其次就是要在众多制约因素中进行折中和妥协,达到一种平衡。那在这款MP-201M中,我们秉持了一种什么理念呢?我们秉持的是成都纵横自动化一贯的产品理念:“用户价值最大化”,就是要用我们的产品尽可能地为用户创造价值。我们深信无法为用户创造价值的产品,无论多么便宜,用户都不会购买;反之只要产品所创造的价值远远超过用户为获取该产品所付出的代价,用户都是会购买的。 那我们在纠结什么呢?其实我们一直在拷问这三个问题:其一是多旋翼自驾仪还有我们的市场吗?其二是多旋翼自驾仪究竟该是个啥样?其三是多旋翼自驾仪真的就该是廉价的吗?现在无人机言必称多旋翼,自驾仪言必称开源,市场可以说是到了开始泛滥的地步了,一款最廉价的自驾仪只有几十块钱,一款最廉价的无人机可以不足一千块钱。相比这些,我们的自驾仪最便宜也得三五万,贵的要到三五十万。我们再做多旋翼自驾仪,卖个七八万的,谁还买啊?现在的多旋翼自驾仪都是一块海绵减振垫上粘个IMU组合模块、一块小MCU、几根插针一引就成了,不管有无干扰都伸出根棍子放上磁传感器和GPS天线,什么都是一副对付的架势。而且还在毫无技术地彼此山寨,甚至不惜为一个海绵垫引起“专利血案”。自驾仪的简陋到了一种让人心酸的地步,而用者浑然不知这种产品的危害,还在为这种廉价叫好。难道多旋翼自驾仪就该是这个样子吗?这款MP-201M多旋翼自驾仪就是我们对上述三个问题回答。 为啥要为这么一款产品倾注三年心血? 三年研制一款产品,而且还有大量的开源软硬件可以抄袭,还有同行同类产品可以山寨,确实是有些笨拙了(就像郭靖一直在那一招一招地练习潜龙勿用一样?)。其实貌似原理简单的多旋翼自驾仪深究起来也是很有技术含量的,光一个姿态控制,就可以写好多篇博士论文了(而且都是国外名校的博士论文呢)。选择何种控制算法、何种导航算法、何种滤波算法都不是一件轻而易举的事。这还仅从纯技术上说,还有很多产品方面的折中和平衡,比如:选择何种中央处理器,要不要气压定高,要不要外置磁罗盘,要不要集成数传电台,要不要采用J30J连接器,每一个选择都是一场痛苦的拷问。我们最终平衡的结果就是MP-201M,这是一个在产品性能、成本和用户价值三方面完美平衡的产品。我们曾经开发的AP-201M尽管性能更高,但成本过高;曾经开发的NP-100M在成本上更低,但用户价值和性能上太低。 为什么要命名为MP-201M? 成都纵横自动化的自驾仪产品一直有AP、MP、NP三个系列。AP是AutoPilot的缩写,代表全尺寸全功能的自驾仪;MP是Mico-AutoPilot的缩写,代表微小尺寸的自驾仪;NP是Nano-AutoPilot的缩写,代表超小尺寸的自驾仪。每个系列都是从10X、20X开始命名的,10X系列一般采用Ublox普通GPS,20X系列一般集成Novatel差分GPS,定位定高精度更高。在功能和性能上AP优于MP,MP优于NP,同系列20X优于10X;同理AP的价格高于MP,MP的价格高于NP,同系列20X价格高于10X。正如上述:现有的AP-201M尽管性能更高,但价格过高;NP-100M在价格上可以更低,但用户价值和性能太低。MP-201M不仅集成了Novatel的实时差分GPS模块,完美解决了精确定位定高的问题;采用了ADI高抗振动和高稳定性的陀螺仪和角速度计,配合成都纵横特有的非线性GPS/SINS数据融合和滤波算法,很好解决了抗振动及姿态稳定性问题;采用了飞思卡尔的MPC5200B超强处理器,不仅可以以双精度浮点进行400Hz的姿态解算和控制回路更新,而且可以运行vxWorks操作系统,为用户在飞控端二次开发提供了大量的CPU资源和良好的开发平台,从而变成一个多旋翼飞控系统的开发平台,为专业用户的价值提升创造无限可能。仅就这些就足已说明只有MP-201M才是很好地平衡了性能、价格和用户价值,是多旋翼自驾仪的理想之选。 为什么要集成差分GPS? 总所周知,现在的无人机离不开GPS导航模块。一般的多旋翼自驾仪都采用Ublox的GPS模块,这种GPS模块的定位精度一般是在2米左右,这对一般的导航定位是可以的满足的了。这种GPS模块的高度测量精度可要差远了,误差一般都在几米甚至几十米的量级,最恼人的是高度测量值在静止条件下,会飘好几十米,而且和周围环境、天气等外界因素相关。显然采用GPS进行多旋翼高度控制是不行的了。一般低成本的办法就是采用气压高度计来进行高度控制,虽然气压高度随天气和环境的影响变化比较大,但是对于多旋翼这类飞行距离远、留空时间短的飞机足够了。但是多旋翼飞机在飞行过程中,周围的气流受旋翼的影响而变得非常复杂,通俗的说就是风很大而且很乱。这样装在多旋翼飞机上的气压计测出的气压就很乱,在飞机悬停时可以通过低通滤波器滤波后得出比较稳定的高度数据,能够确保飞行悬停高度控制;但是一旦飞机做前后左右移动时,旋翼对气压的扰动加大,这时通常会导致测量高度比实际高度高,自驾仪就会降低飞机高度,这就会出现了通常所说的掉高。这种掉高现象在大型多旋翼飞机上比小型飞机要严重的多,而专业的多旋翼飞机一般都比较大,掉高一两米就显得非常危险和严重。比如农药喷洒无人机,本来飞行相对高度就只有1.5~2米,如果掉高1米就非常危险了。 GPS信号从卫星发射传播到地球表面,中间通过大气层、电离层,它们的一些特性导致信号在其中的传播的时间会比在同样长度的真空中多,而多出来的这些时间是时变的而且相对较难精确测定,导致卫星与接收机之间的测距不准,所以定位精度也就下降了。差分GPS是利用地面接收机和机载接收机的信号进行双频(L1、L2接收频率)双差(站站差分、星星差分)来消除传输中的误差和接受机本身的误差,从而获得极高的定位精度,位置和高度测量精度一般都在2~3厘米。差分GPS的问题是成本太高,一个模块动辄上万,天线也很贵。因此一般低成本的无人机是用不起的。如此高的定位精度,给用户带来的价值相比所付出的成本是很值得的,所以MP-201M集成了差分GPS模块。这样在精准农业、电力巡线等方面就能够给客户创造更大的价值。 为什么要集成数传电台? 为了完成一定的任务,工业级多旋翼无人机一般都会进行超视距飞行。无人机要实时回报其飞行状态,地面站需要实时对无人机进行指挥控制。因此无人机与地面站之间的通信就显得非常必要和重要,这也就是通常所说的无人机遥控遥测数据链。同时,这个数据链路也是差分GPS所必不可少的。因此在MP-201M中集成了发射功率1W,传输距离可达30Km的高速数据链路。该数传电台的传输距离与无人机的飞行高度有关,高度越高传输距离越远。正常飞行情况下,可以保证5~10Km,这对大多数工业多旋翼无人机是足够的。
为什么要提供飞控端和地面端的二次开发能力? |
上一篇:无人机测试员教你如何选择无人机 下一篇:Yuneec昊翔无人机秋季发布会 |
版权所有:2023南京国际校服园服展览会组委会
联系人:潘老师 先生 手机/微信:188-0182-3515 沪ICP备20019626号-6
商 务 QQ : 916984267 E-mail : 916984267@qq.com