工程师谈多旋翼飞行器视觉感知系统

如果稳定飞到几十米的高度就可以接收到了。在这些临界情况下起飞和降落非常危险，如果要保证飞行器在升降过程中都能保持稳定的状态，飞行器必须能够在GPS和视觉里程计之间无缝转换，这样才能让用户放心地起降。如果用户从高处下降到低处GPS突然没有了，而视觉里程计没有及时补上，飞机失去位置和速度观测之后就变得非常难操控，就有可能撞在树丛上。

　　读者可能问，在这些情况下光流测速模块效果是不是也一样呢。我们前面说过光流测速模块的算法有很多简化的假设，尤其是被观测的物体必须处于同一个平面这样的假设，使得光流测速模块在树丛上方、地势变化较大的空间上方，都表现非常糟糕，并不能满足户外航拍的需求。虽然视觉里程计计算量庞大，但它是比光流测速模块更加实用有效的方案。

　　另外值得一提的是，第二代的大疆飞控使用的是遥控器杆量转化成飞行器的加速度指令，而第三代的大疆飞控在精灵4上变成了遥控器杆量转化成飞行器的速度指令。在精灵3、大疆的前代飞行器以及很多无人机产品上，如果你推遥控器满杆前进，飞行器会以一个固定的角度加速飞出去，直到加速度被空气阻力抵消，这样控制并不直观，所以新手很难操作飞行器；而在精灵4上，如果你推遥控器满杆前进，飞行器会自己调整到一个固定的速度上，直接操控速度显得非常直接，非常容易操控。以往，让飞行器保持匀速飞行是只有专业飞手才能做到的事情，现在则真真正正地让普通人也能触手可得。这一个修改看似简单，但是提供了更好的操作手感，而且让飞行器飞行的状态更加稳定。

　　对于航拍操作手来说，所有的花哨功能都不如悬停得稳、飞得稳这一点重要，因为飞机晃得太厉害，总会给用户造成一种"我的飞机真的没出问题吗"的感受，用户体验极其不好。我们去西藏青海或者其他很美的地方开车玩，肯定是希望平稳、慢慢地开，这样才能专心看美景；如果开着一部油门轻轻一点就加速到200公里的赛车，坐在车里一会儿被推背，一会儿过弯时左右甩，人还有心情欣赏路上的美景吗？

　　遥控器杆量改动也显示了大疆对自己智能导航系统提供的稳定的三维速度测量的信心。目前我没有见过其他哪家公司的飞行器控制系统采用的是遥控器杆量转化成飞行器的速度指令。

　　5. 当我在谈论无人机的时候，我在谈论什么

　　在这篇文章里，到现在我都没有提过"无人机"三个字。我觉得，就像一辆合格的汽车必须有安全带、安全气囊、后视镜、阻燃内饰、各种仪表盘等等安全措施才能称为汽车一样，一部合格的多旋翼飞行器也必须有惯性测量元件、GPS、视觉里程计、避障系统、气压计和超声波等传感器构成的智能导航系统才能被称为无人机。多旋翼飞行器不是玩具，汽车以高速撞人会造成人体严重的伤害，多旋翼飞行器甚至都不需要高速运动就可以用螺旋桨造成人体严重的伤害，因此多旋翼飞行器传感器必须有很强的安全性和稳定性。

　　2014年的时候，大疆飞控组有一个白板，上面写着："竞争对手" 下面只用小字写了几个业内竞争品牌的名字，但是用大大的字写了"波音"。几年来，大疆飞控的梦想都是能让便宜低价的多旋翼飞行器像波音的民航客机那样，只有五百万分之一的致死事故发生率。随着传感器技术的提升和飞行控制品质的提升，截止2016年5月底，精灵4核心传感器出现故障的概率约为两百万分之一。虽然相比起载人的飞行器来说，大疆还有很多地方需要努力，但是在无人的多旋翼飞行器行业中，大疆是行业中飞行器整体故障率最低的企业。很多其他的企业，可能都无法计算出事故概率是百万分之多少，甚至是万分之多少。

　　很多其他公司也出了不少多旋翼飞行器产品，但是大部分只做了个组合导航的皮毛，加上一个光流测速模块，然后动一些歪脑筋，就开始标榜自己的安全性。就好比造个了汽车，说"啊我这个安全性很好的因为我方向盘手感很好，还装了个车载GPS"，但他车里连安全气囊和后视镜都没有。

　　还有的公司以飞行器上有新型传感器为卖点。但是一套完整、可靠的传感器系统是一点一滴积累起来的，新传感器必须和已有的组合导航系统在硬件和软件上仔细融合，才能真正发挥作用。面对很多号称采用激光、红外线、"人眼级别的智能"的传感器，读者们只要去问这些厂商："你的传感器能和GPS无缝切换吗？""你的传感器解决室内掉高问题吗""你的传感器在急刹车的时候还能保持位置观测吗"，就可以看出他们都是堆砌出来的空中楼阁。

有些厂商的宣传语是"无人机不是土豪的玩具"。如果把他们所有宣传语中的"无人机"一词换成"汽车"，那么这类宣传逻辑和它们引导的消费