Mavic設(shè)計(jì)工程師告訴你大疆御無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程
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添加時(shí)間：2016-10-06 21:52:38
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作者M(jìn)avic設(shè)計(jì)工程師。本文載于知乎：如何評(píng)價(jià)大疆創(chuàng)新發(fā)布的新產(chǎn)品 Mavic(御)? 主要談了談Mavic的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)，如果你也是無(wú)人機(jī)從業(yè)者，或者對(duì)無(wú)人機(jī)有興趣，那么本文將是一篇非常有價(jià)值的參考——“科普一些無(wú)人機(jī)的技術(shù)知識(shí)，讓大家能看破一些華而不實(shí)的宣傳，做更好的購(gòu)買(mǎi)決策?！睉?yīng)作者要求，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留原文鏈接，不得刪減內(nèi)容。
“北京時(shí)間9月28日凌晨，大疆在紐約發(fā)布了(其實(shí)業(yè)內(nèi)早已知道的)折疊無(wú)人機(jī)Mavic，中文名為御。這是大疆發(fā)布的最小的整機(jī)，也是除了精靈系列和悟系列之外大疆推出的第三套(消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的)ID?！?《解密 | 大疆是如何一夜之間干掉自拍無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的?》)
以下是正文：
產(chǎn)品終于發(fā)布了，近兩年的努力終于與世人見(jiàn)面，此刻非常激動(dòng)。作為Mavic的設(shè)計(jì)工程師，對(duì)它了解得比較全面，所以試著來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。第一次認(rèn)真寫(xiě)回答，希望大神們輕拍。
我會(huì)比較詳細(xì)的介紹這款全新機(jī)型的設(shè)計(jì)。利益相關(guān)就不用多說(shuō)了，我是DJI的員工，但這篇文章代表我的個(gè)人意見(jiàn)。我會(huì)本著工程師的信譽(yù)，實(shí)事求是的敘述。一個(gè)人的知識(shí)有限，下文中如果有不符合事實(shí)的地方，歡迎指出，我會(huì)及時(shí)更正。
消費(fèi)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)還非常的年輕，現(xiàn)在隨著越來(lái)越多的新晉廠商入局試水，水準(zhǔn)參差不齊，不少?gòu)S商本身缺乏技術(shù)積累，靠夸大宣傳和酷炫的視頻來(lái)吸引注意力，讓不明真相的小白用戶掏腰包卻拿不到宣傳中所承諾的產(chǎn)品(比如破產(chǎn)的zano、一直跳票的lily等等)，所以這次順便也會(huì)科普一些無(wú)人機(jī)的技術(shù)知識(shí)，讓大家能看破一些華而不實(shí)的宣傳，做更好的購(gòu)買(mǎi)決策。
DJI的Phantom系列從無(wú)到有的開(kāi)創(chuàng)了消費(fèi)無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)，第一次讓消費(fèi)者可以買(mǎi)到到手即飛的無(wú)人機(jī)，把航拍從少數(shù)專(zhuān)業(yè)玩家和攝像師的獨(dú)門(mén)絕技，變成了一項(xiàng)人人都可以嘗試并享受其中樂(lè)趣的活動(dòng)(大家可以上天空之城看看用戶拍攝的精美作品)。幾年來(lái)經(jīng)過(guò)歷代技術(shù)更新迭代，目前的Phantom 4已經(jīng)相當(dāng)成熟，從易用性，智能性到影像畫(huà)質(zhì)，智能功能，都絕對(duì)是消費(fèi)無(wú)人機(jī)的行業(yè)標(biāo)桿，一直被模仿，從未被超越。它也是第一臺(tái)擁有視覺(jué)感知和一定自主飛行能力的消費(fèi)無(wú)人機(jī)。然而，對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，Phantom以及這種級(jí)別的其他無(wú)人機(jī)，有幾個(gè)通病：
體積：需要幾乎一整個(gè)背包，平時(shí)帶出去玩還可以，但是出去旅行就麻煩了，除非是自駕游
重量：長(zhǎng)途攜帶會(huì)比較累;對(duì)女性來(lái)說(shuō)太重
麻煩：需要每次使用都拆槳，裝槳，從背包到懸停要幾分鐘
而Mavic很好的解決了這些痛點(diǎn)，第一次將Phantom這個(gè)性能和拍攝質(zhì)量級(jí)別的無(wú)人機(jī)，做到了真正便攜的程度，而幾乎沒(méi)有損失性能。我可以自信的說(shuō)，它將會(huì)是一款消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)中具有里程碑意義的革命性產(chǎn)品，讓高質(zhì)量的航拍普及到更廣大的受眾群體。
這么說(shuō)有些抽象，我先把一些關(guān)鍵參數(shù)扔出來(lái)，之后再展開(kāi)分析：
飛機(jī)折疊后的尺寸：83mm83mm198mm(接近一個(gè)運(yùn)動(dòng)水瓶的體積)
重量：734g
機(jī)械3軸云臺(tái)，支持長(zhǎng)曝光(效果不是3軸電子防抖能比，后面會(huì)細(xì)說(shuō)。這應(yīng)該也是目前量產(chǎn)的最小的機(jī)械3軸云臺(tái)了)
27分鐘續(xù)航 (在無(wú)風(fēng)環(huán)境下以25km/h勻速飛行時(shí)測(cè)得。而在理想條件下懸停時(shí)間可以接近29分鐘)
最高7公里圖傳和遙控距離，最高支持1080p(Phantom的5km已經(jīng)碾壓群雄了，這個(gè)7km加上最高支持1080p實(shí)在是有些逆天。注 意是美國(guó)FCC標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)闊無(wú)遮擋， 無(wú)電磁干擾環(huán)境下。國(guó)內(nèi)CE標(biāo)準(zhǔn)對(duì)功率限值更嚴(yán)，因此是4km。)
1/2.3英寸相機(jī)sensor，4k視頻，最大碼流 60Mbps(和Phantom 4同樣面積的相機(jī)sensor)
前視雙目視覺(jué)避障+智能跟隨等自動(dòng)飛行功能 (這個(gè)技術(shù)目前在消費(fèi)無(wú)人機(jī)中是DJI獨(dú)家，避障模式最高支持10m/s的飛行速度，遠(yuǎn)超其他廠商)
雙超聲波+雙目的精準(zhǔn)下視定位(懸停精度持平Phantom 4，有效范圍稍微更遠(yuǎn))
最高飛行速度：65km/h (比Phantom 4的72km/h稍低，但遠(yuǎn)高于其他便攜無(wú)人機(jī))
DJI飛控和導(dǎo)航系統(tǒng)(DJI的核心技術(shù)，不用多說(shuō)了，穩(wěn)定，精準(zhǔn)，可靠，多功能)
8.3寸快拆折疊槳 (應(yīng)該是現(xiàn)在市面上唯一一款同時(shí)有快拆和折疊的槳，而且無(wú)螺絲，后面會(huì)細(xì)說(shuō))
說(shuō)到這里，對(duì)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品有了解的人就已經(jīng)能看出Mavic的革新之處：
現(xiàn)在市面上達(dá)到這些性能，體驗(yàn)和可靠性的消費(fèi)無(wú)人機(jī)，只有Phantom 4。而市面上體積能做到Mavic這么便攜的無(wú)人機(jī)，性能跟Mavic完全不在同一個(gè)等級(jí)(單續(xù)航來(lái)說(shuō)，就只有Mavic的1/3-1/4)，就像玩具一樣?？梢赃@么說(shuō)，在性能和便攜性兩個(gè)維度上結(jié)合考量，Mavic目前是一騎絕塵，沒(méi)有對(duì)手的。
配合著我們新設(shè)計(jì)的全功能折疊遙控器，Mavic是世界上第一款你可以無(wú)負(fù)擔(dān)輕易帶去任何地方，并可以拍攝高質(zhì)量?jī)?nèi)容的智能航拍無(wú)人機(jī)，無(wú)論是記錄你的生活，旅行，探險(xiǎn)，還是大自然的絕美風(fēng)光都駕輕就熟，區(qū)區(qū)自拍更是不在話下。(對(duì)之后的詳細(xì)說(shuō)明沒(méi)興趣的，看到這里放心買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)就可以了:)
價(jià)格方面大家也不要覺(jué)得這么小的飛機(jī)為什么不賣(mài)得更便宜點(diǎn)，因?yàn)榭萍籍a(chǎn)品并不是論斤賣(mài)，或者按體積賣(mài)的。相反，要將同樣的技術(shù)和配置塞進(jìn)一個(gè)小很多的空間內(nèi)，難度和成本更高。配置完全相同的筆記本電腦會(huì)比臺(tái)式電腦更貴就是這個(gè)道理。最終公司定的這個(gè)價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)良心了，比我預(yù)想的還要低。
參數(shù)介紹完了，下面進(jìn)入正題，講一下這款飛機(jī)的設(shè)計(jì)。好的無(wú)人機(jī)機(jī)型設(shè)計(jì)，尤其是好的折疊機(jī)的設(shè)計(jì)，是一個(gè)非常復(fù)雜，需要來(lái)回迭代的過(guò)程，其中涉及到很多方面：
便攜性，折疊方式，包括體積的最小化，折疊展開(kāi)步驟的最簡(jiǎn)化
結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔，可靠，耐摔
續(xù)航
外觀
整機(jī)布局，合理布置pcb和散熱，各組件和傳感器的位置，并保證他們能發(fā)揮性能，互不干擾。這是一大塊。
云臺(tái)和減震設(shè)計(jì)
如何優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)和組裝
這些因素之間會(huì)相互牽制和影響，而如何平衡取舍，或者如何跳出現(xiàn)有框架，想出新的解決方案做到兩全其美，就是設(shè)計(jì)飛機(jī)的難點(diǎn)和樂(lè)趣所在。
折疊方式
先從一般人比較感興趣的折疊方式開(kāi)始說(shuō)起吧。一開(kāi)始我接到的要求是設(shè)計(jì)一款口袋無(wú)人機(jī)，不過(guò)稍做了一些調(diào)研分析后，當(dāng)時(shí)我果斷放棄了這個(gè)方向，因?yàn)椋?
這樣的產(chǎn)品雖然比較吸引眼球，但是實(shí)用性不高，口袋這個(gè)空間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)非常激烈，手機(jī)，鑰匙串，錢(qián)包等等。幾乎輪不到無(wú)人機(jī)這種偶爾用一下的東西。就我個(gè)人來(lái)說(shuō)，除了手機(jī)，連錢(qián)包一般都不放口袋里的，不舒服，就更別提厚厚的無(wú)人機(jī)了。
體積做得小本身是沒(méi)有錯(cuò)的，但為了做到放在口袋里，犧牲了太多的畫(huà)質(zhì)和續(xù)航，在普通無(wú)人機(jī)20來(lái)分鐘續(xù)航大家都嫌不夠的時(shí)候，7-8分鐘的續(xù)航是不能接受的。畫(huà)質(zhì)也做不到合格的水平(我心目中的合格是持平手機(jī)的拍攝畫(huà)質(zhì))。因此這樣的trade off不明智，我們要做的應(yīng)該是在保證產(chǎn)品品質(zhì)和體驗(yàn)的前提下做到便攜，而不是為了便攜犧牲產(chǎn)品其他更重要的品質(zhì)。當(dāng)時(shí)有個(gè)叫Anura的口袋無(wú)人機(jī)在眾籌，我覺(jué)得不靠譜，后來(lái)果然失敗了。(現(xiàn)在，將近2年過(guò)去了，市面上出現(xiàn)了一些量產(chǎn)成功的口袋無(wú)人機(jī)，不過(guò)續(xù)航，畫(huà)質(zhì)等還是很差，只能算是過(guò)渡型的產(chǎn)品，我覺(jué)得也不會(huì)贏得消費(fèi)者的認(rèn)可)
不做口袋無(wú)人機(jī)的話，應(yīng)該把產(chǎn)品設(shè)計(jì)成什么大小和形態(tài)最好呢?我非常喜歡各種戶外運(yùn)動(dòng)，有一次在Yosemite國(guó)家公園徒步的時(shí)候，我一邊在想這個(gè)問(wèn)題。走著走著口渴了，于是我拿出水瓶喝了一口水，然后心中就有了答案?？诖。撬康拇笮?yīng)該是足夠容納一個(gè)品質(zhì)合格的無(wú)人機(jī)的。而且出去玩，誰(shuí)不帶瓶水呢?一般的背包，戶外裝備等，都會(huì)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)水瓶的存放空間，如果無(wú)人機(jī)折疊后大概是個(gè)水瓶的形態(tài)，出去旅行或者戶外運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就能很方便的帶上了。
然后我就在腦海中大概構(gòu)想了幾種折疊方式，有了初步靠譜的想法，非常激動(dòng)，于是放棄了下午的徒步，直接趕回機(jī)場(chǎng)，借了幾張紙就在機(jī)場(chǎng)畫(huà)了起來(lái)。這就是第一版設(shè)計(jì)的由來(lái)，而后來(lái)又經(jīng)過(guò)了半年多的研發(fā)和改進(jìn)，整機(jī)布局和折疊方式才逐漸定型為今天的樣子。之間的過(guò)程和艱辛這里就不說(shuō)了，我直接講講最終的設(shè)計(jì)。
很多人會(huì)覺(jué)得Mavic后翼下置的造型以及后支臂向下翻轉(zhuǎn)展開(kāi)的方式很特別很酷炫，但可能不知道我們這么設(shè)計(jì)并不是為了特別和酷炫，而是有著很實(shí)在的考慮：最小化折疊后體積的同時(shí)，最簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)和折疊步驟。這話怎么說(shuō)呢?大家都知道四旋翼飛行器有4個(gè)支臂，4個(gè)電機(jī)和螺旋槳。最直接的想法就是直接把它們對(duì)折到機(jī)身，大概是這樣(我們Mavic專(zhuān)利中的說(shuō)明圖，圖中附帶了一些說(shuō)明文字)：
這個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，直觀，但是也有不少問(wèn)題。大家都知道飛機(jī)的電子系統(tǒng)和電池等主要占體積的部件，都在機(jī)身內(nèi)，機(jī)臂的空間基本上是放不了什么東西，純粹只是為了撐開(kāi)四個(gè)螺旋槳而已。因此我們會(huì)盡量把機(jī)臂做的細(xì)細(xì)的，這樣才能盡少的阻礙螺旋槳的下洗氣流。雖然機(jī)臂細(xì)了，但是電機(jī)和螺旋槳卻得要那么寬，因?yàn)榧?xì)了會(huì)犧牲動(dòng)力系統(tǒng)的效率。因此可以看到，這種設(shè)計(jì)折疊后，中間能放電池和電子器件的主機(jī)身，只占整體體積的1/3，而紅框中的機(jī)臂，電機(jī)，槳(合稱(chēng)動(dòng)力系統(tǒng)吧)，反而占了整體體積的2/3，折疊后有大量空隙和沒(méi)有利用上的體積，因此是相當(dāng)?shù)托实恼郫B方式。
還有一種，會(huì)好一些，就是把前后機(jī)臂上下錯(cuò)開(kāi)(我最初想用的辦法)：
這次，由于上下錯(cuò)開(kāi)了，動(dòng)力系統(tǒng)占得寬度就少了些。從2/3變到了1/2左右。不過(guò)上圖有些理想化，因?yàn)閷?shí)際折疊槳會(huì)比這個(gè)寬，就算在我們優(yōu)化后(后面會(huì)細(xì)講)，折疊槳折疊后的寬度依然是機(jī)臂的3倍。因此，這個(gè)設(shè)計(jì)還有不少優(yōu)化空間 。因?yàn)檎郫B槳占用了大部分的寬度，機(jī)臂本身細(xì)很多，所以機(jī)臂和機(jī)身之間還會(huì)有比較大的空隙，沒(méi)有利用到。
美國(guó)Lockheed Martin有一款無(wú)人機(jī)，設(shè)計(jì)就介于上面兩種之間，是這樣的(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，侵刪)：
沒(méi)有地方放云臺(tái)，形態(tài)也不美觀，折疊后體積利用率不是很高。
那么應(yīng)該如何最小化折疊后的體積呢?可以看看Mavic的機(jī)身(為了讓大家看清，我先把折疊槳取下來(lái)了。圖片都是我自己隨便用手機(jī)拍的工程樣機(jī)，晚些如果有空換些好看點(diǎn)的圖)：
從上面看，機(jī)臂很細(xì)，減少了對(duì)螺旋槳下洗氣流的阻礙，與機(jī)身緊密貼合，盡少占用寬度。機(jī)身后方兩個(gè)凹坑，容納電機(jī)。電機(jī)之間的 寬度剛好用來(lái)放置一塊高性能GPS天線。幾乎沒(méi)有空間浪費(fèi)。
從下面看也差不多，機(jī)臂與機(jī)身貼合，云臺(tái)后方兩個(gè)凹坑容納電機(jī)，電機(jī)之間的寬度剛好用來(lái)放置散熱風(fēng)扇(底部是一體化鎂合金散熱底殼，有時(shí)候會(huì)比較熱，大家使用的過(guò)程中稍微注意一下)。唯一浪費(fèi)的空間是云臺(tái)左右兩邊比較空。
從側(cè)面看，機(jī)臂寬度較寬，增加了強(qiáng)度，同時(shí)也沒(méi)有增加整機(jī)的體積。云臺(tái)收納在機(jī)身前面凹陷內(nèi)，一體性和保護(hù)性都很好，也不需要每次拆下來(lái)才能儲(chǔ)存運(yùn)輸。腳架也很巧妙地與機(jī)臂做成一體，收納在了一個(gè)不占空間的地方。
最巧妙的是螺旋槳，因?yàn)槁菪龢旧砭褪瞧瑺畹牧慵?，只要與其他面貼合在一起，是可以幾乎不占體積的，因此我們讓折疊槳平順的貼合在了機(jī)身的上面和下面，幾乎沒(méi)有增加整機(jī)的體積。到這里，折疊后的形態(tài)就比較完美了，模塊各司其職,各安其位，緊湊的結(jié)合在一起，沒(méi)有多少浪費(fèi)的空隙和空間。
用Mavic模擬了一下對(duì)比圖：左邊是采用我們獨(dú)特布局的Mavic，右圖是采用一般布局的Mavic(上下錯(cuò)開(kāi)了前后支臂，但是螺旋槳只是靠在了機(jī)身兩邊，沒(méi)有貼合在機(jī)身上下表面)，可以看到寬度差異相當(dāng)大。
接下來(lái)就是如何展開(kāi)了。前面的兩個(gè)機(jī)臂，按照常規(guī)方式向前展開(kāi)就可以。但是由于后面兩個(gè)機(jī)臂的槳，是貼著機(jī)身下面的，如果按照傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸翻開(kāi)，槳面就會(huì)對(duì)著地面，離地面很近，那么地上有任何不平整的地方，或者下降有側(cè)傾，都會(huì)損壞到槳，然后DJI就可以賣(mài)出很多槳配件: )
玩笑話，這當(dāng)然是不行的，所以當(dāng)時(shí)也想了很多辦法，比如在支臂上再加一個(gè)轉(zhuǎn)軸，展開(kāi)支臂后，再把螺旋槳翻上來(lái)。比如這個(gè)早期prototype中顯示的這樣：
或者在飛機(jī)尾部翻出一個(gè)很高的腳架來(lái)，讓槳離地遠(yuǎn)一些?；蛘咴跈C(jī)身主干上加個(gè)大轉(zhuǎn)軸，一次把后面的兩個(gè)支臂都翻上去(這些方案也都一并申請(qǐng)了專(zhuān)利)。這些方案雖然也能解決問(wèn)題，但是并不是上策。因?yàn)樗鼈兌荚黾恿藱C(jī)身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，重量，降低了可靠性，不是簡(jiǎn)潔優(yōu)雅的解決方案。
工程師一般都對(duì)簡(jiǎn)潔可靠的設(shè)計(jì)有著特殊的喜好，就像程序員喜歡簡(jiǎn)潔高效的代碼和算法，數(shù)學(xué)家著迷于簡(jiǎn)潔優(yōu)雅的解法一樣。因此我對(duì)這些方案都不是很滿意，于是苦苦思索了好一陣子。
有一天我想到一個(gè)平面幾何的規(guī)律：對(duì)一個(gè)圖形在平面上做任意次數(shù)的平移和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，從A位置位移到B位置，其實(shí)都能找到一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心，能用一次旋轉(zhuǎn)來(lái)完成這個(gè)位移。也就是說(shuō)，多步的旋轉(zhuǎn)和平移動(dòng)作，其實(shí)都可以歸納為一個(gè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，只不過(guò)旋轉(zhuǎn)中心不一定在圖形內(nèi)。
于是我就想這個(gè)規(guī)律對(duì)于3維空間和物體適不適用呢?在稍微探索了一下后發(fā)現(xiàn)，除了一小部分特殊情況，是適用的!于是通過(guò)立體幾何的辦法定位了現(xiàn)在的這種斜軸的具體角度和位置，讓機(jī)臂在展開(kāi)到工作位置的同時(shí)，完成螺旋槳翻轉(zhuǎn)到上面的動(dòng)作，完美。
有些設(shè)計(jì)比較偷懶，折疊后需要把槳拆掉，雖然也可以做到體積緊湊，但是每次飛都要拆槳裝槳，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是很不方便的，因此我們沒(méi)有做這樣的設(shè)計(jì)。最后總結(jié)一下，四個(gè)支臂，四個(gè)轉(zhuǎn)軸，從普通展開(kāi)狀態(tài)折疊到最緊湊的折疊狀態(tài)，只需要四個(gè)動(dòng)作，5s之內(nèi)搞定，從折疊結(jié)構(gòu)和使用步驟來(lái)說(shuō)，都幾乎不能再簡(jiǎn)單再緊湊了，可以說(shuō)是四旋翼折疊的終極方案。不服來(lái)辯。(開(kāi)玩笑~如果真的有更好的方案，歡迎畫(huà)幾張簡(jiǎn)單的說(shuō)明圖私信我，確認(rèn)之后可以給你一個(gè)DJI的工作offer，過(guò)來(lái)把它實(shí)現(xiàn))
轉(zhuǎn)軸
折疊方式說(shuō)完了，接下來(lái)具體談?wù)務(wù)郫B轉(zhuǎn)軸。當(dāng)時(shí)為了給用戶一個(gè)最好的手感，我們參考了很多不同的轉(zhuǎn)軸，包括zippo打火機(jī)，各種單車(chē)撐，翻蓋手機(jī)，筆記本電腦……最終的結(jié)果也是挺滿意：Mavic的轉(zhuǎn)軸是半自動(dòng)的，也就是說(shuō)，你掰開(kāi)一定角度，它會(huì)自動(dòng)彈開(kāi)到展開(kāi)位置，并且會(huì)有一個(gè)彈力一直壓著，而不是靠機(jī)構(gòu)完全鎖死的。這樣做有幾個(gè)好處：
靠機(jī)構(gòu)完全鎖死的轉(zhuǎn)軸，需要用戶在打開(kāi)機(jī)臂之后執(zhí)行一個(gè)額外鎖死的步驟。Mavic的不需要，在5s內(nèi)完成折疊，或者展開(kāi)的全過(guò)程。
一旦發(fā)生跌落和碰撞，完全鎖死的轉(zhuǎn)軸會(huì)承擔(dān)巨大的局部應(yīng)力，非死即傷。Mavic的支臂在遭受足夠的撞擊后會(huì)自動(dòng)彈回，卸掉部分沖擊，轉(zhuǎn)軸也不容易損壞。
手感干脆爽快，大部分人在第一次拿到Mavic時(shí)候都會(huì)忍不住的來(lái)回掰它的機(jī)臂玩: ) 。這也是為什么我們要求折疊壽命至少是5000來(lái)回。
類(lèi)似于汽車(chē)的懸掛，這樣的彈性設(shè)計(jì)可以濾掉一部分來(lái)自電機(jī)和螺旋槳震動(dòng)，讓云臺(tái)和飛控imu更穩(wěn)定。
缺點(diǎn)也有，一個(gè)是成本比較高，二是重一些，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸基本上是全金屬的，塑料材料承受不了這么大的壓強(qiáng)。不過(guò)我覺(jué)得對(duì)于Mavic這樣中高端的機(jī)型，這些代價(jià)是值得的。你會(huì)享受每一次展開(kāi)Mavic的過(guò)程，并能充分的信任它的機(jī)構(gòu)能夠保證它在天空自由翱翔。
來(lái)張轉(zhuǎn)軸的X光照鎮(zhèn)樓：
云臺(tái)
懂拍攝或者懂航拍的人都知道3軸機(jī)械云臺(tái)的必要性，下面先給不了解的人稍微講解一下，老司機(jī)可以跳過(guò)。大家都知道，四旋翼無(wú)人機(jī)都是靠調(diào)整飛機(jī)的姿態(tài)來(lái)調(diào)整飛行方向的，也就是說(shuō)，飛行的過(guò)程中機(jī)身會(huì)左搖右擺，各種顛婆。這是低頻的，但是大幅度的晃動(dòng)。還有螺旋槳和電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的高頻，小幅的震動(dòng)。這種晃動(dòng)和震動(dòng)對(duì)于錄像和攝影來(lái)說(shuō)，都是致命的。(對(duì)于攝影，如果把快門(mén)調(diào)的很高，倒還可以緩解這個(gè)問(wèn)題，但還是會(huì)有果凍紋)。
目前，對(duì)這個(gè)問(wèn)題唯一靠譜的解決辦法，就是機(jī)械云臺(tái)。通過(guò)減震系統(tǒng)以及電機(jī)轉(zhuǎn)軸的隔震，再加上精密的主動(dòng)控制，機(jī)械云臺(tái)能把這些晃動(dòng)和擺動(dòng)都隔離出來(lái)，讓他們傳不到相機(jī)，這樣我們才能得到穩(wěn)定的視頻和清晰的照片。
而且你還能夠通過(guò)云臺(tái)精密地控制相機(jī)的運(yùn)動(dòng)和指向，拍出柔順的運(yùn)動(dòng)鏡頭。再者，有了機(jī)械云臺(tái)后，一臺(tái)穩(wěn)定懸停的飛機(jī)(DJI新一代的飛機(jī)停得最穩(wěn))就像一個(gè)空中3腳架，可以支持長(zhǎng)曝光，3s曝光成功率非常高(最長(zhǎng)支持8s，不過(guò)清晰的幾率不高，空中基本上都會(huì)有風(fēng))。比如這張照片就是我之前用phantom 3 advanced隨便拍出來(lái)的，3s曝光，已經(jīng)有汽車(chē)光流的效果：
很多其他的無(wú)人機(jī)就算有3軸云臺(tái)，因?yàn)轱w機(jī)和云臺(tái)的穩(wěn)定性/精度不夠，也做不到長(zhǎng)曝光。拍夜景，暗光環(huán)境，沒(méi)有長(zhǎng)曝光還真不行。
而現(xiàn)在很多廠商或由于缺乏技術(shù)儲(chǔ)備，或?yàn)榱私档统杀?，放棄了機(jī)械云臺(tái)，而采用了“3軸”電子增穩(wěn)或者電子防抖技術(shù)，在宣傳上也有意混淆機(jī)械增穩(wěn)和電子增穩(wěn)之間的區(qū)別。實(shí)際上兩者從手段到效果都有本質(zhì)的區(qū)別。
電子增穩(wěn)，更準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)應(yīng)該是“電子除抖”，因?yàn)樗⒉荒苁古臄z的原始視頻更穩(wěn)定，而是靠后期的動(dòng)態(tài)裁切，從一個(gè)抖動(dòng)震動(dòng)的視頻里裁切出一個(gè)分辨率更低的視頻出來(lái)，而且抖動(dòng)越嚴(yán)重，需要裁掉的畫(huà)面就越多。它可以說(shuō)是一種后期手段，是以畫(huà)質(zhì)和分辨率為代價(jià)的低成本方式。對(duì)畫(huà)面有一點(diǎn)追求的攝像師都不會(huì)采用這種辦法，只有預(yù)算低，或者沒(méi)有其他辦法時(shí)，才會(huì)使用。
尤其是無(wú)人機(jī)上，由于飛機(jī)姿態(tài)變化很大，一般電子防抖都hold不住，會(huì)要截取掉過(guò)多的畫(huà)面，導(dǎo)致畫(huà)面出現(xiàn)大面積黑邊。一般廠商都是這兩種辦法解決：
限制無(wú)人機(jī)的姿態(tài)，也就是限制飛機(jī)的加速性能和極速性能，讓飛機(jī)本身飛的很慢，反應(yīng)遲鈍，這樣畫(huà)面自然不會(huì)這么抖。這樣飛機(jī)的抗風(fēng)性能會(huì)變差，就只能在地面附近飛飛，速度慢了也只能拍慢節(jié)奏的視頻，飛行樂(lè)趣也無(wú)從說(shuō)起。
采用魚(yú)眼鏡頭，讓原始視頻的視野特別大，這樣就可以有充分的畫(huà)面讓電子除抖來(lái)裁切。然而，魚(yú)眼鏡頭之后的相機(jī)感光元件，面積也就這么大(一般無(wú)人機(jī)上用的最大的也就1/2.3英寸)，用了魚(yú)眼再裁切，相當(dāng)于視頻只使用了不到感光器1/4的面積。因此畫(huà)質(zhì)是相當(dāng)抱歉的，連你的手機(jī)自拍攝像頭都不如。
最后，電子增穩(wěn)只對(duì)視頻有效，對(duì)于照片的長(zhǎng)曝光完全沒(méi)辦法，喜歡攝影的同學(xué)也就不用考慮了。因此，就航拍來(lái)說(shuō)，千萬(wàn)不要覺(jué)得電子增穩(wěn)是什么高大上的東西，只是為了降低成本，減小體積而大大犧牲畫(huà)質(zhì)的妥協(xié)方案。
科普完了，具體介紹一下Mavic引以為傲的3軸機(jī)械云臺(tái)：
目前量產(chǎn)消費(fèi)產(chǎn)品中最小的3軸機(jī)械云臺(tái)(寬度36.5mm)
在目前搭載了3軸機(jī)械云臺(tái)的量產(chǎn)消費(fèi)無(wú)人機(jī)中，Mavic是體積最小的(折疊后)
以上記錄是以2016年9月底的時(shí)間為準(zhǔn)。我沒(méi)有做過(guò)全面的調(diào)查，如果誰(shuí)知道有哪個(gè)產(chǎn)品超過(guò)了Mavic，請(qǐng)指出，我會(huì)更新這個(gè)陳述。
它還有個(gè)比較特別的功能，就是roll軸可以旋轉(zhuǎn)90度，讓用戶拍攝垂直構(gòu)圖的照片或者視頻。另外，這個(gè)云臺(tái)中搭載的1/2.3英寸的傳感器，也是跟Phantom 4同一級(jí)別的。至于那個(gè)透明的云臺(tái)保護(hù)罩，主要是平時(shí)不用的時(shí)候，以及惡劣環(huán)境飛行的時(shí)候保護(hù)云臺(tái)的，會(huì)讓畫(huà)質(zhì)下降些，所以平時(shí)飛行的時(shí)候建議摘下來(lái)，畫(huà)質(zhì)和續(xù)航都會(huì)好些。
這云臺(tái)夠帥：
續(xù)航
跟所有移動(dòng)電子產(chǎn)品一樣，由于電池長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有突破，續(xù)航一直是無(wú)人機(jī)最大的一個(gè)痛點(diǎn)之一。DJI雖然在續(xù)航方面也一直是行業(yè)標(biāo)桿，但不到30分鐘，還是 會(huì)讓人意猶未盡，經(jīng)常需要多帶幾塊電池。而以Mavic折疊后的體積大小，要做到27分鐘的續(xù)航，是挺逆天的(在無(wú)風(fēng)環(huán)境下以25km/h勻速飛行時(shí)測(cè)得。而在理想條件下懸停時(shí)間可以接近29分鐘)。其實(shí)要做好續(xù)航，不僅僅是高密度的電池，還有這些因素：
槳要大，越大越好，將能量轉(zhuǎn)換為升力的效率就越高。(稍微解釋一下：根據(jù)動(dòng)量守恒原理，螺旋槳靠把空氣向下加速，而獲得一個(gè)向上的動(dòng)量，抵御重力帶來(lái)的沖量。這個(gè)動(dòng)量=mv，就是排出空氣的質(zhì)量m乘以排出空氣的速度v。而這部分空氣帶走的能量為1/2mv^2，這部分能量是由飛機(jī)提供的，是要耗電的。由于這部分能量損耗與m的一次方成正比，與v的二次方方成正比，因此在保證同樣動(dòng)量的情況下，增加m，減少v，能夠減少這部分能量損耗。也就是說(shuō)，同樣都是讓飛機(jī)懸停在空中，這種方式能讓耗損的電能更少。那么如何在減少空氣速度的同時(shí)增加排出空氣的質(zhì)量呢?增加槳盤(pán)的面積，也就是增加槳的長(zhǎng)度。)因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)型的時(shí)候，也就把能容納大槳的設(shè)計(jì)需求的優(yōu)先級(jí)提的很高。Mavic的8.3寸槳，長(zhǎng)度是遠(yuǎn)超同類(lèi)便攜無(wú)人機(jī)的。加上我們有專(zhuān)業(yè)的螺旋槳和電機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，致力于優(yōu)化飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的效率，才讓Mavic的續(xù)航碾壓同行。
機(jī)身輕量化。這個(gè)要解釋比較簡(jiǎn)單，就是保證功能，性能，可靠性的前提下，通過(guò)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)，移除不需要以及效率低的材料，更換強(qiáng)度密度更高的材料等手段，讓飛機(jī)盡可能的輕。這從兩個(gè)方面對(duì)續(xù)航有利：一個(gè)是讓飛機(jī)的需要提供的拉力減小，減少能耗，二是讓飛機(jī)的動(dòng)力效率更高，減少能耗。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，同一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，需要提高的拉力越高，效率也會(huì)越低。所以我們的飛機(jī)除了前期設(shè)計(jì)盡可能的用簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)，后期也都會(huì)經(jīng)過(guò)幾輪狠狠的減肥工作。
機(jī)身機(jī)臂設(shè)計(jì)盡量少的阻擋螺旋槳的下洗氣流，這個(gè)比較好理解。
當(dāng)然，我們用的電池性能和質(zhì)量也是業(yè)界最高的。
有天我在外面吃飯，坐旁邊的幾個(gè)女生吃完后擺著各種姿勢(shì)各種組合足足自拍了40多分鐘，那時(shí)我就想，現(xiàn)在市面上的那些自拍無(wú)人機(jī)藥丸。都不到10分鐘的續(xù)航，根本不能滿足自拍需求……
話說(shuō)回來(lái)，那些自拍無(wú)人機(jī)雖然都比Mavic小，便宜，但是要達(dá)到Mavic一塊電池的同等續(xù)航，你得帶上3-4塊電池，這樣價(jià)格和體積優(yōu)勢(shì)就沒(méi)了。而我剛才也說(shuō)了，一般就算是二十多分鐘續(xù)航的飛機(jī)，也是經(jīng)常需要多帶兩塊電池的。換到自拍無(wú)人機(jī)上，相當(dāng)于十幾塊電池——畫(huà)面太美不敢看。
快拆折疊槳
講完了續(xù)航順便再講講我們?nèi)略O(shè)計(jì)的快拆折疊槳吧。以DJI E2000做例子，傳統(tǒng)折疊槳設(shè)計(jì)一般是這樣的：
可以看見(jiàn)，中心的電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端，各有一個(gè)銀灰色的螺絲。這兩個(gè)螺絲同時(shí)起著兩個(gè)作用，一是把折疊槳葉固定在電機(jī)上，一是作為折疊槳的旋轉(zhuǎn)軸。這個(gè)設(shè)計(jì)有幾個(gè)缺點(diǎn)：
兩個(gè)螺絲要手工上上去，而且需要人工調(diào)整松緊度，松了不牢靠;太緊了也不行;
更換比較麻煩，需要螺絲批，以及螺絲上需要上專(zhuān)業(yè)的螺絲膠，不然用一段時(shí)間后螺絲就會(huì)松動(dòng)，飛行過(guò)程中有可能射槳(就是槳葉整個(gè)脫離機(jī)身飛出去，后果很?chē)?yán)重，一般都是炸雞)
因?yàn)檫@兩點(diǎn)，我們不會(huì)在消費(fèi)機(jī)無(wú)人機(jī)上用這種設(shè)計(jì)。無(wú)人機(jī)經(jīng)常刮刮碰碰就需要換槳，如果在外面玩沒(méi)帶專(zhuān)用螺絲刀導(dǎo)致不能飛，那就郁悶了。其次，一般小白也不會(huì)上螺絲膠，也控制不好松緊，如果導(dǎo)致射槳，后果非常嚴(yán)重。對(duì)于專(zhuān)用用戶這兩點(diǎn)就不是問(wèn)題，所以我們比較大的專(zhuān)業(yè)機(jī)才會(huì)采用這種設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在其他廠家也在自己的消費(fèi)無(wú)人機(jī)上使用這種設(shè)計(jì)，其實(shí)是不太好的，大家可以注意一下。
于是乎我們需要一個(gè)新設(shè)計(jì)，來(lái)改善這兩個(gè)問(wèn)題，讓我們的Mavic用上方便靠譜的折疊槳。當(dāng)我第一次知道要把折疊槳加上快拆功能的時(shí)候，其實(shí)我內(nèi)心是拒絕的，因?yàn)槲矣X(jué)得把這么多功能加進(jìn)去，結(jié)構(gòu)會(huì)搞得挺復(fù)雜，對(duì)重量，體積都不好。
當(dāng)時(shí)想到一個(gè)挺好的方案，可以解決第一個(gè)問(wèn)題，而且方案非常簡(jiǎn)潔，輕量，體積也小，在工程上來(lái)說(shuō)很不錯(cuò)，就是解決不了更換槳需要螺絲刀和螺絲膠的問(wèn)題。但是沒(méi)辦法，為了小白用戶能夠用得舒心，只得硬著頭皮設(shè)計(jì)一個(gè)兩個(gè)問(wèn)題都解決的方案?？纯醋罱K的結(jié)果吧，史上第一款量產(chǎn)的同時(shí)兼有快拆和折疊的槳葉設(shè)計(jì)：
從頂上看，兩個(gè)螺絲換成了兩個(gè)金屬軸，固定在槳夾上。將槳按下后旋轉(zhuǎn)40度左右即可完成拆卸，安裝也一樣，無(wú)需任何工具。
卸下后的結(jié)構(gòu)局部圖?？梢钥吹?，整個(gè)裝配零件數(shù)量也不多，是非常簡(jiǎn)潔的。像槳這種需要高速旋轉(zhuǎn)并承受很大應(yīng)力的部件，越簡(jiǎn)潔越可靠，零件越少，容易出錯(cuò)的地方也就越少。
沒(méi)有比較就沒(méi)有傷害，為了讓大家看到這款折疊槳設(shè)計(jì)在體積，外觀，重量上的優(yōu)化程度，我把壓箱底的白色“珍藏版”prototype拿了出來(lái)：
看看右邊的槳，增加了寬度(整個(gè)飛機(jī)寬了1cm)，同時(shí)槳葉也變短了(為了保證展開(kāi)后長(zhǎng)度不變)，放在機(jī)身上比較小氣，中間的那一坨也不太好看，沒(méi)有左邊最終版的修長(zhǎng)優(yōu)雅。
最后，說(shuō)明書(shū)里建議用戶手動(dòng)把螺旋槳展開(kāi)，是為了保證絕對(duì)安全，實(shí)際上，只要你能保證螺旋槳附近沒(méi)有人和障礙物，直接啟動(dòng)電機(jī)就可以自動(dòng)靠離心力甩開(kāi)折疊槳了。注意這個(gè)過(guò)程中(不到一秒)機(jī)身會(huì)抖動(dòng)一下。
傳感器/飛控
我的同事碩哥以前就這個(gè)話題專(zhuān)門(mén)寫(xiě)過(guò)一篇很好的科普，大家可以直接去看他的回答：
小米無(wú)人機(jī)跟大疆無(wú)人機(jī)有多大差距? - YY碩的回答
具體到Mavic，采用的是和Phantom 4一樣的雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)，雙目加雙超聲波精準(zhǔn)下視定位。這套系統(tǒng)的特點(diǎn)是能夠感知和構(gòu)建3維空間，以及可視距離很遠(yuǎn)，能夠支持最高支持10m/s速度下的避障，以及13m高度內(nèi)無(wú)gps也能精準(zhǔn)的定位懸停。這套系統(tǒng)不僅需要很高的計(jì)算量，而且對(duì)傳感器的固定精度有非常高的要求，是現(xiàn)在市面上消費(fèi)無(wú)人機(jī)上最成熟最強(qiáng)大的避障系統(tǒng);缺點(diǎn)則是和人類(lèi)似，在晚上暗光的情況下視覺(jué)系統(tǒng)是看不見(jiàn)的。
有些廠商隨意的在飛機(jī)上加了一對(duì)最簡(jiǎn)單的超聲波，或者單點(diǎn)TOF，或者紅外線，就宣稱(chēng)避障了。這些簡(jiǎn)單的方案都很雞肋：要么可視距離很近(相當(dāng)于近視眼，那么飛機(jī)就只能龜速飛行)，要么可視范圍很窄(只能看正前方，飛機(jī)稍微斜著飛就看不到，會(huì)撞上)，要么會(huì)被日光干擾，所以只能在室內(nèi)或者晚上使用。這些避障系統(tǒng)都只能用來(lái)炒作一下概念，發(fā)揮不了什么實(shí)用價(jià)值。
還有現(xiàn)在大家都在說(shuō)的智能跟隨，我們的技術(shù)(視覺(jué)跟隨)也跟其他廠商的GPS跟隨有著本質(zhì)的區(qū)別：
僅憑著GPS，飛機(jī)只能知道你的大概位置和方向，是非常不準(zhǔn)的(尤其是靠手機(jī)的gps，尤其是高度的信息)，根據(jù)這個(gè)來(lái)跟隨，飛機(jī)雖然能夠大概跟著你，但是拍不出構(gòu)圖合格的視頻，很多時(shí)候你甚至都不會(huì)在畫(huà)面中，而飛機(jī)也不知道，所以這種跟隨只能裝裝樣子，出不來(lái)好的視頻。
視覺(jué)跟隨就完全不一樣了，飛機(jī)能看到你，知道你的準(zhǔn)確位置，并會(huì)盡可能的保證在整個(gè)視頻中把你拍在預(yù)設(shè)的構(gòu)圖位置(默認(rèn)是畫(huà)面中心，你也可以調(diào)到其他位置)。有了這個(gè)功能，一些以前專(zhuān)業(yè)飛手都很難飛出的跟隨畫(huà)面，一個(gè)初學(xué)者都可以做到，比如說(shuō)跟隨移動(dòng)的物體同時(shí)環(huán)繞。
至于DJI的飛控，一直以來(lái)都是行業(yè)標(biāo)桿，穩(wěn)定，精準(zhǔn)，可靠，多功能。其中，穩(wěn)定可靠是最重要的，否則，再花哨的功能，遇上抽風(fēng)炸雞都是白搭。大家可以看看這個(gè)大疆精靈4的暴力測(cè)試隨意感受一下：
大疆精靈4暴力測(cè)試【撞樹(shù)、掛水、砸機(jī)、剪槳……】
具體到Mavic，飛控IMU也是采用和Phantom(精靈) 4一樣的獨(dú)立懸掛和傳感器冗余，保證了一致的可靠性和穩(wěn)定性?？癸L(fēng)性能在風(fēng)洞做過(guò)測(cè)試，可以在15m/s的風(fēng)速下懸停。一般用戶保險(xiǎn)起見(jiàn)最好不要在超過(guò)10m/s的風(fēng)速環(huán)境飛行。
遙控器
既然把飛機(jī)設(shè)計(jì)得這么便攜了，沒(méi)有一款便攜的遙控器搭配怎么說(shuō)得過(guò)去?于是我們又全新設(shè)計(jì)了一款便攜遙控器，而且設(shè)計(jì)原則跟飛機(jī)一樣，那就是性能上不妥協(xié)。因此，這款便攜遙控器是全功能的，和Phantom遙控器比，不僅沒(méi)有削減功能和操控(霍爾搖桿和全套按鈕和撥輪都有)，反而還有提升：比如獨(dú)立的小屏幕，緊急剎車(chē)鍵，和五維按鍵。
真正要把遙控器做小，有兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是做小了后握持感變差，對(duì)精確操控飛機(jī)不利，用戶的手也更容易疲勞;二是手機(jī)夾占用的體積比較大，難以做得很小又能把手機(jī)夾穩(wěn)。于是就想了一個(gè)辦法，讓這兩個(gè)問(wèn)題互相把對(duì)方干掉：做了一個(gè)折疊設(shè)計(jì)，把人體工程部件和手機(jī)夾結(jié)合起來(lái)，利用手機(jī)夾的體積來(lái)給用戶手部提供充實(shí)的支撐和握持感，同時(shí)手機(jī)夾折疊后又與遙控器主題融為一體，大大減小了體積。我把這個(gè)想法和負(fù)責(zé)遙控器的同事交流了一下，他也很認(rèn)同，于是把之前已經(jīng)做了好一陣子的方案整個(gè)推倒重做，又經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)將近一年時(shí)間的努力，才讓這款遙控器面世。
可以看到圖中箭頭所指，手機(jī)夾同時(shí)作為握柄，給予手掌充分的支撐，對(duì)于手指精準(zhǔn)操控和耐疲勞非常有利。
同時(shí)折疊完后大小也接近手機(jī)，不過(guò)有4厘米厚
這個(gè)方案其實(shí)還順便解決了另外幾個(gè)問(wèn)題：
傳統(tǒng)遙控器手機(jī)/平板夾持都在天線的上方，比較容易遮擋天線信號(hào)，影響圖傳和遙控;也導(dǎo)致操作的時(shí)候遙控器頭重腳輕，拿久了容易手部疲勞。而這款遙控器手機(jī)在底部，完全不干擾天線;重心平衡，拿著沒(méi)那么累。
由于手機(jī)屏幕離手指很近，觸摸屏幕更方便，很多時(shí)候手不離開(kāi)遙控器就可以進(jìn)行觸屏操作
我可以很自信的說(shuō)，從便攜性，功能，操控手感三個(gè)維度來(lái)衡量，這款遙控器是目前市場(chǎng)上最好的。不服再辯。(開(kāi)玩笑~和上面一樣，如果真的有更好的方案，歡迎畫(huà)幾張簡(jiǎn)單的說(shuō)明圖私信我，確認(rèn)之后可以給你一個(gè)DJI的工作offer，過(guò)來(lái)把它實(shí)現(xiàn))別忘了，這么小的遙控器，這么小的飛機(jī)，全功能，7km的圖傳距離，真不是開(kāi)玩笑的。
現(xiàn)在不少小自拍機(jī)把純手機(jī)操控，沒(méi)有遙控器這個(gè)缺點(diǎn)作為賣(mài)點(diǎn)來(lái)宣傳，是非常坑的。Mavic也可以有純手機(jī)操控的功能，不過(guò)我們內(nèi)部一致認(rèn)為這只能作為一個(gè)輔助功能，隨便拍幾張到此一游照還可以。主打的操控方式還是得用遙控器，因?yàn)轶w驗(yàn)好太多。具體我就不一一解釋了，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子吧，有兩輛各方面完全一樣的汽車(chē)，除了一點(diǎn)：一輛有方向盤(pán)，剎車(chē)和油門(mén)踏板等一應(yīng)俱全;另一輛沒(méi)有，只能用手機(jī)操控(沒(méi)有自動(dòng)駕駛功能);你會(huì)選哪一輛來(lái)開(kāi)?
圖傳
無(wú)線通信這一塊我比較外行，所以直接粘貼同事寫(xiě)的：
作為MAVIC的核心技術(shù)之一，OcuSync也是DJI Light Bridge高清圖傳系列中的重要一員，相比其他多種常見(jiàn)圖傳技術(shù)表現(xiàn)出眾。
OcuSync基于全新設(shè)計(jì)架構(gòu)，從多個(gè)方面提升了用戶的體驗(yàn)，還提供了不少新的功能。
OcuSync提供了強(qiáng)大流暢的圖傳遙控性能，在HD(720p)的基礎(chǔ)上提供了視像更加清晰的Full HD(1080p)的圖傳體驗(yàn)(近距離無(wú)干擾情況下)
OcuSync為近場(chǎng)從飛機(jī)下載視頻到手機(jī)提供了高達(dá)40Mbps的流傳輸，
OcuSync支持十分微弱的信號(hào)接收(可以在遠(yuǎn)達(dá)7km的地方接收?qǐng)D傳遙控信號(hào)) ? OcuSync還提供了靈巧的干擾躲避機(jī)制
在新架構(gòu)下，OcuSync還提供了多臺(tái)設(shè)備之間靈活配置的通信組合。(比如像Inspire那樣的雙人操控模式)
OcuSync在多種速率下都遠(yuǎn)超WIFI和一般圖傳的鏈路性能。由于OcuSync設(shè)計(jì)中采用了大量當(dāng)今通信領(lǐng)域最為先進(jìn)的信道編碼技術(shù)、多天線技術(shù)、分集技術(shù)、信道估計(jì)和均衡技術(shù)等，還有完整的上層協(xié)議棧，比如無(wú)線媒體接入控制、無(wú)線資源管理等模塊，又與視頻編解碼模塊深度耦合設(shè)計(jì)，因此無(wú)線圖傳性能不同一般。
后來(lái)的多次測(cè)試表明，OcuSync在理想條件下圖傳遙控有效的距離實(shí)際上并不止于7km，有的時(shí)候超過(guò)10km也不是不可能。這個(gè)結(jié)果令大家都很興奮。而spec設(shè)為7km，主要是考慮到通信產(chǎn)品都有一定生產(chǎn)公差，需要預(yù)留一些裕量(OcuSync的傳輸距離在CE標(biāo)準(zhǔn)下標(biāo)稱(chēng)是4km，美國(guó)適用的FCC標(biāo)準(zhǔn)下是7km)。
目前市面上還有一類(lèi)基于WIFI技術(shù)的圖傳方案，與WIFI方案相比，OcuSync的圖傳體驗(yàn)顯著不同。WIFI主要考慮消費(fèi)電子產(chǎn)品的局部互聯(lián)，多數(shù)設(shè)備通信用于幾米到數(shù)十米之間，WIFI協(xié)議為了照顧到低成本應(yīng)用，鏈路性能偏弱，導(dǎo)致WIFI的收發(fā)機(jī)鏈路性能偏弱，無(wú)法檢測(cè)微弱信號(hào)或者在一定干擾環(huán)境中檢測(cè)有用信號(hào);而OcuSync設(shè)計(jì)中采用了大量當(dāng)今通信領(lǐng)域最為先進(jìn)的傳輸技術(shù)，對(duì)比過(guò)靈敏度、抗干擾性能、抗衰落性能、高速移動(dòng)、多設(shè)備等多個(gè)場(chǎng)景，WIFI均無(wú)法直接與OcuSync進(jìn)行比較。
對(duì)用戶而言，這種差別對(duì)應(yīng)著流暢與卡頓圖傳的不同體驗(yàn)，也對(duì)應(yīng)著飛行范圍遠(yuǎn)近的不同體驗(yàn)，還對(duì)應(yīng)著干擾情況下或者信號(hào)遮擋情況下圖傳遙控的不同體驗(yàn)。另外由于WIFI采用傳統(tǒng)協(xié)議棧，建立鏈接或者失步后重新建立鏈接時(shí)間較長(zhǎng)，約在數(shù)秒到十多秒，OcySync則采用跨層設(shè)計(jì)，建立鏈接和重新建鏈時(shí)間可以低至1秒以內(nèi)。
有些產(chǎn)品為了提升性能，故意額外增加功率或者采用強(qiáng)指向性發(fā)射天線，使得某些方向上的輻射強(qiáng)度提高來(lái)彌補(bǔ)性能偏弱的問(wèn)題，號(hào)稱(chēng)也可以傳數(shù)公里。各國(guó)官方機(jī)構(gòu)無(wú)論是FCC還是CE，都對(duì)消費(fèi)產(chǎn)品規(guī)定了各個(gè)方向上的最大輻射強(qiáng)度(EIRP)，因此上述做法其實(shí)是違法違規(guī)的，增加了干擾破壞其他設(shè)備通信的風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)束語(yǔ)
這篇文章主要講了Mavic的基礎(chǔ)技術(shù)和底層機(jī)械結(jié)構(gòu)，沒(méi)有講太多我們飛機(jī)上的各種豐富的智能功能和背后的算法(這方面有其他人可以介紹的比我更好)。不過(guò)就像買(mǎi)汽車(chē)一樣，最重要的是三大件(馬達(dá)，變速箱，車(chē)架)，其次才是建立在這個(gè)扎實(shí)基礎(chǔ)上的各種豐富的配置和功能。不過(guò)現(xiàn)在很多人都不看車(chē)的基礎(chǔ)，只關(guān)心比較表面的配置，也讓不少?lài)?guó)產(chǎn)廠商鉆了空子，生產(chǎn)出一些三大件很差，但是配置超級(jí)豐富的華而不實(shí)的車(chē)。而現(xiàn)在無(wú)人機(jī)市場(chǎng)也有這個(gè)風(fēng)氣，就是不把飛機(jī)本身基礎(chǔ)搞好，浮夸吹噓一大堆所謂智能功能來(lái)忽悠消費(fèi)者。
這樣的飛機(jī)流通在市面上，輕只是欺騙了消費(fèi)者，重則傷害他人人身和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于消費(fèi)者以及整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)都是一種極其不負(fù)責(zé)任的行為。國(guó)內(nèi)廠商就先不說(shuō)了，免得被水軍淹沒(méi)，就說(shuō)國(guó)外眾籌的ZANO，視頻宣傳中吹噓的各種牛逼，手掌大小，手上起飛，四面避障，甚至Swarm(機(jī)器人集群)都能吹出來(lái)，也是臉皮夠厚。最后連飛機(jī)都飛不穩(wěn)，整個(gè)公司破產(chǎn)，眾籌支持者的錢(qián)全部打水漂，產(chǎn)品都沒(méi)拿到。
這是現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，企業(yè)普遍浮躁風(fēng)氣的一個(gè)比較極端的例子: 不好好做產(chǎn)品，總想靠概念營(yíng)銷(xiāo)一夜暴富，左忽悠消費(fèi)者，右忽悠投資人……汽車(chē)行業(yè)，這么多年了至少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較成熟，低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都不能上市，而無(wú)人機(jī)現(xiàn)在暫時(shí)還沒(méi)有通用的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)監(jiān)管，導(dǎo)致很多不合格的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品也能推向市場(chǎng)，所以只能靠消費(fèi)者自己鑒別。這也是我寫(xiě)這篇文章的目的之一，以后大家看到很酷炫的無(wú)人機(jī)宣傳視頻的時(shí)候，可以用這些標(biāo)準(zhǔn)審視一遍。
這篇長(zhǎng)文終于要結(jié)束了，希望閱讀后大家能對(duì)Mavic的設(shè)計(jì)有著更深入的了解，也希望大家能喜歡。其實(shí)我說(shuō)的這些只是冰山一角，還有太多的技術(shù)細(xì)節(jié)是無(wú)數(shù)工程師夜夜加班一點(diǎn)一點(diǎn)摳出來(lái)而我沒(méi)有講到的，而正是這些無(wú)數(shù)一般人看不到的細(xì)節(jié)，才堆積出了Mavic這款革命性的產(chǎn)品。
我們做這么多極致的優(yōu)化，也是為了打造一款大家能帶出去玩，跟著你旅行，探險(xiǎn)，走到世界各個(gè)角落的高品質(zhì)航拍機(jī)，也希望大家在使用Mavic的過(guò)程中能體會(huì)到我們的用心。(當(dāng)然，全新的產(chǎn)品剛面世，bug肯定是有一些的，還請(qǐng)大家及時(shí)反饋給客服或者大疆社區(qū)，我們的攻城獅和程序猿會(huì)及時(shí)更新修正)
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