消費類航拍無人機技術迭代史

在當下，無人機的應用領域正日漸擴大。消費類航拍無人機的技術也歷經了數次迭代。最早，人機是專業飛手玩的高級玩意兒，但自從中國企業大疆把飛控、雲台、圖像傳輸和相機整合到一個四軸航空器上後，普通人也能享受到航拍的樂趣。2009～2012：以飛控系統為核心技術的第一代小型多旋翼航拍無人機時期。圖為APMNaza-MWookong-M。

2009年左右，市場上還沒有無人機整機出售，航拍機大多是由航模愛好者自行組裝，方法是組裝四軸機架並安裝無刷電機和槳，通過無線電遙控器的混控程序設定來控制四個螺旋槳的轉動速度，實現手動操控四軸飛行器。圖為APMNaza-MWookong-M

這時航拍無人機也不自帶拍攝功能，主要是搭載市面上一些運動相機，比如GoPro等來完成拍攝。航拍器的穩定性能主要靠飛行控制器，在2010～2012年市面上主要飛控有開源的APM，大疆的Wookong-M、Naza-M等。因此可以說，2009年至2012年是以飛控系統為核心技術的第一代小型多旋翼航拍無人機時期。圖為APMNaza-MWookong-M

2012～2014：第二代遠距離高畫質航拍無人機時期市場需求是廠商的科技創新的最主要動因。組裝的無人機搭載運動相機拍攝出來的畫面並不是很理想。2012年至2014年，在以飛控系統為核心技術的基礎上，無刷雲台、高清廣角相機和WiFi數字圖傳這三大核心技術直接驅動消費類航拍無人機進入第二代遠距離高畫質航拍無人機。2012年，DJI發布的全球首款三軸無刷電機直驅雲台禪思Z15-5N。

無人機廠商自主研發高清相機並集成到雲台成為了這一階段的趨勢，「一體化」的第二代無人機設計理念逐步得到廣泛認同。2013年10月份，大疆推出Phantom2 Vision，第一款真正意義上到手即飛的航拍無人機。Phantom 2 Vision是大疆首款帶搭載自主研發相機的航拍一體機，搭載的相機型號為DJI FC20。這款產品是相機與無人機的一體化的開端。

隨後，大疆等無人機廠家推出的一系列產品都走向「飛機+相機一體化」。2014年，大疆發布Phantom 2 Vision＋。雲台相機同樣採用1/2.3英寸CMOS感測器，1400萬像素，但在外形上發生了很大變化，更加小巧精緻。同時，內置的雲台的提升更明顯，系統採用了無刷電機代替早前的舵機，增穩效果也提升成了三軸增穩。

2014～2015：第三代全高清航拍無人機時期。Phantom3、SOLO、Explorer等無人機紛紛加入GPS跟隨功能，提升個人航拍的操控體驗。2014至2015年，在第二代航拍無人機核心技術的基礎上，發展了全高清圖傳、4K相機和初級視覺懸停輔助系統三大核心技術，並增加如GPS跟隨等輔助功能，消費類航拍無人機進入到第三代全高清航拍無人機時代。2014年，Parrot發布無人機 AR.Drone

2014年11月，大疆發布專業航拍無人機「悟」Inspire 1 。「悟」是全球首款配備4K相機，集成Lightbridge高清圖傳的一體化設計航拍四軸飛行器，同時配備超聲波加光流的視覺懸停輔助系統。通俗來說就是全高清圖傳+4K相機+初級視覺懸停輔助。

2015年大疆發布了精靈Phantom3系列。圖為Phantom 3 Professional。

圖為Phantom 3 Advanced。精靈Phantom3系列，包括Professional、Advanced、Standard三個版本。外觀上基本相像，拍攝的照片視頻，可以直接在DJI GO中進行編輯快速分享到微信、微博和QQ等社交平台。

Phantom 3 Standard。不同的是Professional版本支持4K拍攝，其他兩個版本畫質也達到了1080P。

大疆北美最大的競爭對手3D Robotics也在同月3D Robotics發布新款四軸飛行器 SOLO。

2016至今：第四代智能視覺無人機時期。隨著智能硬體和技術的快速發展，以第三代全高清航拍無人機核心技術為基礎，具備環境感知、視覺跟隨、自主避障和精確視覺懸停輔助系統等核心技術的消費類航拍無人機進入第四代智能視覺航拍無人機時代。
圖為Phantom 4。2016年3月份，大疆發布最新的精靈系列Phantom 4，這台無人機具備具備環境感知+視覺避障+視覺跟隨能力，可以說是一台智能視覺無人機。

2016年，大疆發布「御」Mavic pro，這是大疆推出的首個摺疊式設計的無人機。

2017年，大疆發布史上最小無人機「曉」Spark，雖然 Spark 的體積很小，但相機具備1200 萬像素、25mm F2.6 廣角鏡頭 、1/2.3 英寸 CMOS 感測器。可拍攝 1080p、30fps 的高清視頻、增強型 Wi-Fi 高清圖傳、2 公里 720P 視頻傳輸與控制距離。

概念機型+先進技術。概念機型並不是真實產品，而是承載了人們對於無人機各種設想。隨著科技不斷進步,出現了能夠潛水，智能充電和超常續航能力的無人機。FlightWave 航空航天系統公司和英國智能能源公司之間合作開發了一款新型無人機 Jupiter-H2。這款無人機最大的亮點是使用了氫燃料電池，據了解這種電池能大幅度提高無人機的續航能力，充電數分鐘內就能讓無人機持續飛行兩個小時。

特斯拉無人機Tesla Drone。這款機器的設計特點是，充電20分鐘能飛一個小時，雙設計螺旋槳作為無人機攝像機穩定器來取代傳統採用視頻穩定的萬向節。

仿生魚BIKI無人機。60米深度潛水航拍，世上首款無線仿生魚BIKI無人機，BIKI採用的是55db超低噪音的橡膠仿生魚鰭，擺動頻率低，安全拍攝水下生物;搭載800w像素、150度超廣角防抖攝像頭，游速為1.12mph(1.8千米/小時)。

穿越機DRL RacerX。由無人機競速聯賽(DRL)工程團隊打造的穿越機DRL RacerX是目前世界上最快的穿越機，其時速可達289km/h，就連高性能汽車也望塵莫及。

航拍相機的技術更迭歷程。航拍主要包括兩大核心，一是飛行平台，二是影像系統。一方面飛行器的安全性，穩定性，可操作性以及智能化程度是航拍飛行的基礎，另一方面相機的畫質直接影響航拍的作品，兩者缺一不可。圖為禪思X3。

早期的航拍無人機往往攜帶GoPro或松下GH4、索尼A7等微單/單反相機進行航拍。無人機廠商和相機廠商各司其職。2015年9月大疆發布了兩款專業級航拍相機禪思 X5 & X5R。這兩款相機可搭載至「悟」Inspire 1，作為禪思X3相機的升級，同時也支持經緯M100和M600。兩款相機都採用M4/3感測器，相比之前的1/2.3英寸感測器有很大的升級。

由於四軸航拍器可攜帶物品重量有限，體積小，重量輕，大廣角，功能全的運動相機GoPro成了飛行器掛載的第三方相機的首選。但是使用第三方相機不便於圖像傳輸，相機參數控制也不方便。從Phantom 2 Vision開始，大疆開始為消費級產品配備航拍相機。時隔三個月，大疆發布熱成像相機禪思XT，可安裝在「悟」Inspire 1、經緯 M100和M600上。

2016.7月，大疆推出首款變焦雲台相機，禪思Z3，等效焦距22-77mm，3.5倍光學變焦加2倍無損數碼變焦。由於採用反作用輪增穩技術，相機長焦端成像也能做到清晰穩定。

哈蘇的中畫幅相機A5D。在今年7月份大疆推出高端空中攝影機系統，這是去年年底大疆宣布收購哈蘇部分股權後，雙方推出的首個產品。該套裝由哈蘇的中畫幅相機A5D+大疆的專業飛行器經緯M600+專業三軸雲台「如影」Ronin-MX組成的，可用於繪圖與商業攝影。
（本文由特約撰稿人陳宗歡文並整理）

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