有了避障功能，无人机就不会炸机了？
20:41作者：
&文/高登辉&昨夜大疆精灵4（简称P4）的发布，无疑又让领域高潮了一把。各大媒体纷纷自发报道，科技类媒体更是长篇累牍的分析。然而，在5iMX拿到最终样品进行测试前，我个人建议大家还是先关注为妙。毕竟8999元的预售价格和上一代精灵3专业版（简称P3P）6499元的售价比起来，贵出了30 %以上，更别提很多几乎全新的P3P二手货只售3000多元。
除了价格因素需要考虑外，P4的技术成熟度也值得关注。我这样说绝不是黑大疆，恰恰相反，我认为大疆是国内乃至全球最顶尖的消费级无人机公司，没有之一，如果连大疆做不出来的产品，相信也没有别家能做得出来，除非大疆不想做。OK，估计又有人要说我在跪舔大疆，TED上早就有各种无人机黑科技秒杀大疆几条街（TED无人机黑科技看这里）。好吧，我不否认TED上有很多黑科技，但是我们今天讨论的是实际产品，将TED那种实验室的技术转化为精灵4这样的产品，中间可能隔着100家Lily这样的公司。
P4的发布再次证明了一点：当大家还在努力追赶、妄图超越精灵3的规格时，精灵4又领先了一代，而且很可能是更难追赶的一代。
我看到有人已经迫不及待下单P4，而且还兴奋地评论说，“有了避障功能就不会炸机”等云云。我就开始担心精灵4宣传的避障功能可能让小白用户们误以为这是绝对安全的无人机。可事实上尽管精灵4是革命性的，前所未有的产品，却仍只是安全和智能化无人机的开始，第一代产品而已。
首先，我们必须聊点技术话题，什么是视觉避障。
简单地说，视觉避障就是借鉴仿生学原理，利用左右两只眼睛看到物体的视觉差（Parallax），获得物体深度和距离的信息。如果我们蒙上一只眼睛，就会发现很难判断你与物体之间的距离。所以视觉避障技术一定会有两只眼睛（摄像头），并且间隔一定距离摆放。
P4的前置避障设计，是在机身前部脚架的上方各安置一只摄像头，通过这两只摄像头捕捉到的画面，再利用计算机快速完成3D（三维）建模，便可预知前方可能出现的障碍物，并计算出绕行路径。这听起来很简单，但现阶段计算机要做到并不容易，除了对处理器计算速度的要求外，数据算法的构建更是关键。
当然，在大疆P4之前，也不是没有成功案例。比如谷歌的自动驾驶汽车、Telas汽车、麻省理工的自主飞行器以及《终结者4》里面的摩托终结者，好吧，最后一个是科幻啦！他们都是利用相似技术对周围环境建模，然后分析出合理的行驶路径，并对突如其来的意外做出反映，是刹车还是绕行等。
计算机看到的外面世界大概是这个样子
视觉避障并不能100%保险
有了视觉避障，确实能在一定程度上帮助新手更安全地飞行。可是别忘了，P4的“前视障碍物感知系统”只能够识别前方0.7—15米的障碍物，水平视角为60°，而垂直视角只有30°，这是一个较为狭窄的视角。而我们人类在不转头的情况水平视角约120°，关键是我们可以转头实现360度无死角避障啊。
所以，P4的这套避障系统即便在100%正常运行的前提下，无人机也只能在向正前方飞行时避开障碍物。如果操控者是控制无人机退飞、侧飞或转弯幅度过大，依然会撞上障碍物。这还没算上碰上电线这种细小的障碍物，系统能不能准确识别到的问题（期待5iMX测试）。
我开始有点担心小白用户有了这套系统后，信心十足，以为可以在高楼林立的城市楼宇间穿梭。想想真是觉得可怕！
那么为什么不做成全方位的避障呢？这就要谈到双目避障的优势和劣势问题了。
双目避障系统的限制
双目避障的最大问题是：它需要进行大量的图像分析，而图像分析往往需要大量的计算机资源来运算，所以它对无人机的大脑——“飞控”的运算速度要求非常高。如今，虽然ARM、高通 (Qualcomm)和英特尔(Intel)等处理器巨头公司都能提供具备强大运算能力的处理器，可关键是要同时处理来自四面八方的图像信号，大约需要4-8颗8核以上的高性能处理器，即便成本不是问题，耗电也是问题啊！
大疆精灵4的机身内部四面都布满了电路板和处理芯片。
大疆一定是权衡了成本与耗电等因素后，选择先实现“用途可能最大”的前向避障的原因。不过我相信大疆已经能做到360度避障，Guidance就是例子。同样，在今年CES上大放异彩的获得Intel全力支持的YUNEEC昊翔公司的“台风H”小六轴无人机，也是采用的双目前向避障。可见，这是目前无人机计算能力、成本和耗电量多方面权衡后的一个优化解决方案。未来，那一定是360度立体避障系统。
那有没有其他的避障方案？当然有。零度的探索者第二代XIRO Xplorer 2采用的是360度旋转雷达式测距。在无人机的顶部安置有一个快速旋转的探头，不断发射电波扫描周围的障碍物。这就和汽车的倒车雷达一个道理，只不过这个探头是不断旋转的。
这看起来似乎是一个更好的解决方案，但雷达式测距也有其限制：它需要先发射电波，然后侦察反射电波；在电波发射功率的限制下，很难进行长距离的测距。据悉零度探索者2的最大回避半径只有6米。如果扩大雷达功率，必然更加耗电量。如果厂商能做到100米，肯定早做了，现阶段厂商们都给自己留有后路（技术储备），比如探索者2的这个功能是由一个单独的可拆卸模块实现的，不排除以后也会推出双目式避障模块的可能。
视觉追踪与指点飞行
双目避障都实现了，增加一个视觉追踪和指点飞行自然不是什么难事。依然是基于视觉系统的算法和定位实现的。简单的说，视觉追踪就是在监控画面中（操控者手中的Pad显示画面），用手指框选出“目标”，可以是人、汽车、直行车等，P4就会自动保持与目标一定距离进行跟踪拍摄，并始终保持目标在画面中央（详见零度探索“智拍”功能解析）。而指点飞行就是在监控画面中点击想去的地方，可以是一座山、一栋建筑或公园的某个角落，P4便会自动向这个地方飞去。这两项功能究竟易用性如何还有待测试，但可以肯定，应该比以前基于GPS定位的跟随功能精度更高。
事实上你可能还没意识到，大疆在P4身上安置了前所未有的多达5个摄像头：机身前置双目避障，机身底部视觉定位也是双目，再加上拍摄摄像头。大疆利用一个控制器来掌控这5个摄像头的图像，不仅如此控制器还能够进行决策，这已经是智能机器人的领域。所以，接下来我要谈的便是无人机的智能化的开始。
无人机智能化的开始
之所以一开始我便冒着被骂“疆粉”的可能称大疆P4是革命性的产品，不是因为它有那些看起来很炫酷的技术，而是因为其整体设计思路折服了我。
大约1年以前，我和圈子里几个比较资深的模友闲聊无人机的未来。那时候我们都很好奇在精灵3之后，还会有什么革命性的技术出现。是相机吗？好像云台已经很稳定了，相机也已经4K了，6K暂时用不了；变焦或可更换镜头？太复杂、成本高，消费级用处不大。是续航吗？和螺旋桨很难再提高效率了，利用石墨烯的锂技术恐怕还要等上3-5年。那还有什么？对，避障。可以说这一点一年前我们就预料到了，只是没想到是借助视觉识别技术实现的。
借助这一技术，无人机可以说开启了一个新的篇章。无人机有个更多的“眼睛”，正如大疆发布P4之前的预告片所言，我们所处的是一个感官的世界。让无人机具备感官，这不就是智能机器人的领域吗？未来无人机+智能化=会飞的机器人。这个思路一旦打开了，未来可以描绘的蓝图就异常广阔了，P4绝对只是一个开始而已。
写了这么多，可能有人会问了：你到底是看好精灵4还是不看好呢？
我当然看好。大疆借助精灵4又拉开了和业界的距离，继续领跑。它除了具有避障功能、视觉追踪、指点飞行等先进功能外，在智能电池、高清、IMU冗余设计等方面也都有进一步的提升，短期内很难被竞争对手赶超。然而更重要的是，大疆也为行业的未来发展做出了指引——基于视觉计算的智能化应用，必然成为无人机领域未来最主要的创新空间。
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先上图，稍后补充文字或视频内容！
官方的基础资料：
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　作者: 黄梅宇　编辑:
　　近几年，随着行业的迅猛发展，目前市面上已有众多性能参差不齐的系列产品。 消费者有机会接触到越来越多的消费级航拍无人机，如何选择购买成为老大难问题。　　一方面消费者本身对消费级无人机技术科普不够，同时无人机行业不像汽车和等成熟行业有众多专业的评测机构给予消费者指引，从而会导致用户很难做选择，甚至会被样子货和不实宣传误导。　　以下我们参照汽车的评测方式(百公里加速、油耗、刹车距离、底盘悬架等每个细项进行对比)，消费级无人机我们选择了大疆()、零度和Yuneec的主要产品进行主要功能技术参数对比，对比项分别为：悬停定位技术、跟随技术、飞行速度、图传技术、避障性能。　　悬停定位技术对比　　悬停定位技术的对比小结　　悬停定位技术目前在市面上主要有两种：　　一种是基于/Glonass的卫星定位系统，主要用于在室外空旷无遮挡的条件下定位;　　另一种是在室内无信号、环境较复杂、卫星信号干扰较大、低空定位要求更精准、基于视觉超声波技术来实现的定位。　　换句话说，视觉超声波定位技术配合通用的GPS卫星定位技术，强强联手可以满足多种复杂环境下使用，所以，这两项技术的融合是一个必然的趋势。　　跟随技术对比　　·跟随技术的对比小结　　跟随技术目前市面上主要有基于GPS跟随和视觉跟随两种方式。　　基于GPS的跟随技术，受到GPS定位精度的影响，有相对较大的使用限制，而且需要依靠外置的GPS设备来扑捉跟随对象的GPS位置信息，比如智能移动设备，带GPS的遥控器，或者单独GPS配件等等，也容易受到环境的干扰或遮挡。同时，最主要的是GPS跟随不够精准，可以说还是简单地基于单纯功能的实现，在实际应用或拍摄的体验上与视觉跟随相比还有很大的差距。　　视觉跟随功能，是基于更加复杂的图像识别和处理技术，对于跟随的目标定位精准，跟随拍摄时对于目标对象的取景精度高，而且不需要任何GPS设备，在光线充足的情况下，也不易受到地理位置，环境等影响，选中目标便可以立刻跟随，使用非常自由且方便。　　· 飞行速度对比小结　　飞行速度是无人机飞行性能的其中一个重要参数指标。飞行速度越大，必然对整个飞行系统的要求更高更苛刻，尤其是对于飞控，云台，以及动力系统等等。飞行速度的空间大，无论是对于竞速飞行，还是极速航拍都有非常重要的意义和价值，可以在实际应用中游刃有余地应对各种不同场景的飞行需求。　　#FormatImgID_5#图传技术对比　　· 图传技术对比小结　　图传技术可以主要从图传距离，画质以及抗干扰性等几个方面来考量，Phantom第三代和第四代产品采用Lightbridge高清数字图传技术在距离上遥遥领先。而Phantom 3 4K以及Typhoon H都是采用无线WIFI数字图传技术，两者图传性能相近，Typhoon H在传输距离宣称上略有优势1.6km，但实测大概也在800-1200m左右，与Phantom 3 4K宣传的距离差别不大。不过，Phantom 3 4K官方数据图传码流为2Mbps，所以图传的画质最终呈现效果还是不错的。　　避障性能对比　　· 避障性能对比小结　　现有市面上的航拍无人机产品中目前仅有Phantom 4采用视觉避障技术，更加智能并且可以主动进行避障甚至绕开障碍物飞行，同时有效避障距离更远，但前提是需要有一定的光照条件。　　然而，超声波避障，其实是基于简单的超声波测距技术，与Phantom 3 4K的超声波技术没有大的区别，不仅有效避障距离非常有限，也无法主动进行避障，只能进行简单的障碍物距离测算来进行躲避与障碍物的碰撞，其他品牌产品目前都不具备障碍物感知和避障的功能。　　以上通过对于现在市面上主流的几款航拍无人机产品的“悬停定位技术”，“跟随技术”，“飞行速度”，“图传技术”和“避障性能”的性能参数对比(性能参数均来自官方)，同时结合航拍无人机的发展历程，以及在整个航拍无人机发展过程中所具备的各种不同的技术和性能，我们可以初步做一个综合评估对比　　通过基本的产品功能和技术对比，我们可以清晰评判一款无人机属于第几代产品(或技术)，对于购机也有很大的参考意义。　　大疆精灵4智能更人性化：XIRO零度XPLORER航拍无人机怎么样？质量好不好？
17:44:58 来源:豫青生活网 &&
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