无人机技术知识要点.docx

---------------------------------作者:_____________-----------------------------日期::_____________无人机技术知识要点民用无人机知识要点民用无人机主要分类1、固定翼无人机:优点:续航时间长、航程远、飞行速度快、飞行高度高、负载能力强缺点:起降受场地限制、不能在空中悬停2、直升机无人机优点:载荷较大、可垂直起降、空中悬停、灵活性强缺点:结构复杂、故障率高、维修成本高、续航时间短3、多旋翼无人机优点:操作灵活、结构简单、成本低、起降方便、可在空中悬停缺点:续航时间短、负载能力弱、飞行速度慢二、无人机主要硬件部分发展状况主要硬件部分发展状况芯片目前一个高性能FPGA芯片就可以在无人机上实现双CPU的功能,以满足导航传感器的信息融合,实现无人飞行器的最优控制。惯性传感器伴随着应用加速计、陀螺仪、地磁传感器等设备广泛应用,MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起,6轴、9轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器,成本和功耗进一步降低,成本仅在几美元。,价格不到5美元。WIFI等无线通信wifi等通信芯片用于控制和传输图像信息,通信传输速度和质量已经可以充分满足几百米的传输需求。电池电池能量密度不断增加,使得无人机在保持较轻的重量下,续航时间能有25-30分钟,达到可以满足一些基本应用的程度,此外,太阳能电池技术使得高海拔无人机可持续飞行一周甚至更长时间。云台安装、固定摄像机的支撑设备,它要保证无人机在各种环境下做到稳定拍摄。飞机机体包含螺旋桨、电机马达、机体外壳等相机等4K、3D、高像素摄像头性能的有效提升和成本下降。Ø;Ø图像传输系统:保障图像传输的实时性和清晰度;Ø云台:保证相机稳定,避免飞行过程中颤抖引起的画面模糊。无人机关键芯片产业分析和展望在现有的无人机上,主流厂商使用的是ARM架构MCU芯片,例如意法半导体的STM32系列(大疆精灵系列无人机采用),Atmel的Mega2560系列等芯片,这类芯片的特点是:主频低(STM32主频在200MHz左右,Atmel的MCU低至20MHz),计算能力较差,往往只能支持飞行控制功能,并不能提供无人机智能化所需要的高速计算和并行计算能力。目前芯片业界三大巨头:高通、Intel、Nvidia都纷纷挺进无人机产业,推出以自己的移动芯片或图形计算芯片为核心的无人机参考设计或套件;此外中国芯片设计厂商联芯科技也与中国无人机厂商零度智控联合开发了用于智能无人机的方案。对于Intel/高通/Nvidia/联芯四家方案的性能参数和特性见下表,这四家的方案在无人机应用上各有特色:高通传统优势在于其深厚的无线通讯技术和移动低功耗计算芯片的积累;其方案的CPU主频是最高的;其方案也是所有厂商中尺寸最小的;虽然其GPU计算性能与Nvidia方案还存在一定差距,但已能够满足双目视觉计算需求,且与NV同样支持4K拍摄,因此可以判定其GPU并行计算能力满足现有智能无人机需求;Intel传统优势领域为桌面计算和高性能计算,目前其优势在无人机领域体现并不明显,在表11中多项指标都处于劣势。但其可以和自有环境传感器RealSense技术配合,在环境感知和测量方面存在精度优势。Nvidia是全球两大GPU厂商之一,其在图形运算和并行计算上有较深积累。其推出的无人机方案具备四方案中最强的浮点并行处理能力,能够胜任各类图像图形识别和高级人工智能任务。NV劣势在于其移动计算和无线通信上积累较浅。联芯LC1860的无人机方案具备双目视觉功能,在一些参数上略逊于高通/NV方案,但性价比会比较高。四家芯片厂商提供的智能无人机关键芯片模组比较厂商产品模组名称高通SnapdragonFlightIntelEdisionforArduinoNvidiaJetsonTX1联芯LC1860总体优点各方面性能均衡,￥650~￥975￥768(网购)+￥1200(realsense)￥2380(官网价)-