盘点 | 工业级无人机飞控实力较量,谁家优势更胜?

作为无人机产业链中重要的一环,飞控的质量直接影响到无人机的稳定性和可靠性,先找几个靠谱的盘一下。

人有多少种数的过来,鸟和昆虫种类繁多到数不清,从空中思维 来讲未来的工业无人机和飞控也会无数。飞控被叫做无人机的“大脑”,作为无人机产业链中重要的一环,飞控的质量直接影响到无人机的稳定性和可靠性,先找几个靠谱的盘一下。

无人机之所以和航模区别开来,很重要的原因在于飞控。飞控也被叫做无人机的“大脑”,作为无人机产业链中重要的一环,飞控的质量直接影响到无人机的稳定性和可靠性。

对于工业级无人机来说,使用通用飞控未尝不可。但由于工业级无人机的应用领域各有侧重,比如电力巡线可能对续航时间、图传距离要求较高,物流无人机对载荷重量、地图分析能力要求更高,根据不同的需求再加强飞控对应的点,就能同行业应用结合的很好。现阶段,市面上有哪些厂商飞控做的比较好呢?

大疆创新

大疆创新作为消费级无人机的巨头,十年前就是从飞控做起家的。尽管大疆目前是以整机硬件作为拳头产品打江山,但其飞控的价值也不容置疑。

大疆A2飞控/图  来源网络

大疆创新自主研发的飞控系统主要应用于航拍无人机,目前有部分厂家将这些飞控应用于植保无人机。A2飞控上市时间较早,售价大约8千元。

A2飞控安装简单,使用便捷,支持多达九种的多旋翼机型,也可以由用户自定义电机混控;拥有高性能的GPS定位和高度锁定功能,具备一键返航、断桨保护,同时拥有低电压报警功能,可以有效的与大疆创新其他产品相结合。

2016年4月18日上午,大疆发布了最新款的旗舰飞控——全新A3系列多旋翼飞控系统。需要说明的是,A2飞控和A3飞控都不是专门为植保无人机设计的。

零度智控(北京)

被视为大疆国内主要竞争对手的零度智控,飞控产品曾广受好评。双子星飞控作为零度智控(北京)智能科技有限公司经典产品,于2013年9月上市,市场价为一万元左右。

双子星飞控是少有的集成两套系统的飞控,安全余度高。双子星带有意外开伞保护、断桨保护、失控保护等功能,进一步提升了安全性。双子星具备黑匣子功能,能够实现航迹回放,便于进行故障分析;自定义航点、自主导航、自动生成航线功能,有效减轻操作难度。需要说明的是,2016年5月双子星飞控停售。

双子星飞控/图  来源网络

同样停售的还有X4-V2,在未停售前,X4-V2很受欢迎,创新的All-in-One设计理念,将控制器、3轴陀螺仪,3轴加速度计、气压计和内减震器等集成在一个精炼的模块中,从而实现平稳姿态、锁定高度等飞行控制功能。

X4-V2飞控系统/图  来源网络

具备安装便捷,空间节减,重量缩减的显着特点。支持多达九种多旋翼类型,语音播报,低电压提醒,手机姿态控制,便捷的WIFI通讯,支持远程参数调试,自定义航点(128航点),指点飞行,多种飞行控制模式智能切换,人性化的电机启动与停止模式,外置LED模块,内置云台增稳,失控保护,断桨保护功能,OSD支持。

致导科技(AheadX)

说起国内最早做微小型导航飞控系统的首推曾经的北航iFLY团队,这支最初主要服务于军工集团的团队从2004年开始便掌握了固定翼、飞艇、直升机、多旋翼等不同类型飞行器的先进飞行控制技术,并于2007年首次在南极科考中应用。2014年,该团队创建了致导科技(北京)有限公司,并陆续推出了导航飞控系统、惯性导航系统及多种航电系统,2015年获得40余项专利授权。

特别推荐的是致导科技一款更可靠、更精准、更轻巧的人马座系列导航飞控系统,这款产品具有极高控制精度及可靠性,可深度定制功能,支持导航飞控系统固件在线升级;支持多种机型(固定翼,多旋翼,垂直起降等),支持实时差分、后差分GPS定位系统;配有跨平台地面站,为特殊客户提供支持国产Linux操作系统的地面站,软件支持国际化多语言;完善的应急保护机制,在遇到机载设备突发故障时,能自动进入相应的应急保护模式;可通过互联网提供远程技术服务,帮助企业级客户搭建无人机指控中心;2016年11月,该款产品通过了国军标规定的环境适应性试验检测,标志着致导科技的导航飞控系统已达到了业界领先水平。

致导科技团队熟悉航空和军用标准,交付的型号产品累计列装数量近千套。 据悉航天科技集团、航天科工集团、兵器工业集团、国防科技大学、空军航空大学、国家测绘局、国家地震局等机构已经成为致导科技的核心客户。

拓攻

农业植保专属飞控T1-AT1-A具备农业植保领域几个最需要的技术,包括断点续喷、断药返航、药量检测、流量控制,自主规划喷洒路径和智能喷洒流量控制,并且可以适配市面上几乎所有的机型,甚至可以使用异型六轴八桨无人机。

拓攻T1-A/图  来源网络

目前市面上的农业植保机主打的断点续喷和断药返航,T1-A能完成得出相当出色。当飞控检测到二级电量警报、药量低警报、失去地面控制信号或接受到一键返航信号时,T1-A将自主关闭水泵,并闪灯进行提示,延时10秒(延时时间可以自主调节)后,记下当前点为续喷点。补给后一键返回续喷点继续作业。还能对流量进行智能控制,飞行速度越快流量越大,当飞行速度低于设定值,水泵自动关闭。这有利于提高农药的利用率和植保效率。

T1-A同样支持手持和PC地面站。农户在实际使用过程中,可以采用地面站对飞行器执行指令或航点操作,真正实现自主飞行。基本上起飞后就不用再管飞机了。在作业时,T1-A还能实时显示喷洒区域面积,并预估完成作业时间。同时,还可以将数据记录并保存到本地,可以随时调取,方便下次喷洒作业。同时,T1-A也具备主流的自主规划喷洒路线,在输入喷洒区域后,T1-A根据所设定的喷幅,自主规划最短喷洒路径,同时支持速度、高度的锁定。对于农民来说,十分简单易用,操作起来十分简便。在同类型的飞控中,T1-A性价比较高,使用T1-A的植保无人机能给农户带来同样的甚至更高质量的服务,但价格却低于市面上同规格的无人机,把真正的实惠送到农民手中。

成都纵横

成都纵横自动化技术有限公司掌握了固定翼、直升机、多旋翼、垂直起降固定翼无人机飞行控制与导航核心技术并有成熟的系列产品。公司自主研发的自驾仪已广泛用于测绘、航拍、农业、林业等领域,为公司进一步研发创新积累了大量的实践经验。

其中,JOUAV MP-101V是2016年该公司专为垂直起降固定翼无人机,研制的低成本、工业级飞控与导航系统。

MP-101V采用飞思卡尔公司的MPC5200B处理器,抗干扰能力强、可靠性高、处理能力强、功耗低、外设接口丰富;集成了高精度IMU模块、高精度磁传感器、采用高性能非线性GPS/SINS/AHRS算法,具有400Hz更新频率,姿态精度高,GPS信号不好时自动平滑切换为AHRS模式。

该款飞控多旋翼部分采用L1自适应控制算法,具有极高精度的姿态与航迹控制性能;抗扰动能力强、稳定性好,控制精度及稳定性不因飞机的重心、重量的变化而受影响。固定翼部分,则延续了成都纵横多年来经过大量生产实践证明、稳定可靠的固定翼控制算法以及相关功能。

同时,该款飞控具有可定制的应急处理能力、支持多种飞行模式、支持二轴及三轴云台控制、支持云监管功能等,是低成本电动垂直起降固定翼无人机的理想选择。

易瓦特

易瓦特科技股份公司,专业从事无人驾驶仪飞行器以及自动驾驶仪的研发、设计、生产等。易瓦特EWT-001飞控系统可以控制十字型、X型及4、6、8等多轴飞行器,飞控系统使用简单方便,控制精度高,GPS导航自动飞行功能强。

易瓦特飞控/图  来源易瓦特

该飞控已经应用于Mini八旋翼无人机。EWT-001型可以做到不用遥控器,直接使用地面站控制飞行器实现一键起飞,自动执行预设航线任务或者指点飞行,并自动降落。EWT-001支持自动导航模式,在配套地面站上可以任意设置飞行路线和航点;支持姿态,定点,任务等多种飞行模式,支持定时定距拍照,投放等功能,主要应用于专业的行业应用,如警用消防、电力巡检、石油天然气管道勘察、农林植保等等领域。同时还拥有红外测距,双目视觉,毫米波雷达,超声波可搭配避障功能,失控返航、低电压报警和任意航线返航等功能,在一些极端情况下,也能保证飞行器的安全。

一飞智控

Finix300/300M由一飞智控(天津)有限公司研制,于2015年上市。Finix300M市场价为7000元,Finix300电动版本10000元,油动版本25000元。

一飞智控Finix300/图  来源网络

Finix300主要适用于起飞重量100公斤以下的单旋翼无人直升机,Finix300M适用于4、6、8轴多旋翼无人机。Finix飞控拥有定宽喷洒功能,可以实现“推杆即走、松杆即停”,GPS和北斗双模卫星定位,喷洒更精准;支持自主规划喷洒路径和断点续喷;采用工业级设计,能够更好的适应农业植保的环境要求。

之后,一飞智控还推出了Finix500/500M 智能飞行控制系统,Finix500/500M采用分布式设计,支持丰富的周边选配模块,能够为各种类型的无人直升机、多旋翼无人机提供完美的飞行控制系统解决方案。

采用工业级的产品设计标准,保证Finix500/500M 能够适应严酷的户外工作环境。即时故障处理功能,能够在多种极端状况发生时,执行预定异常处理策略。

Finix500/500M 采用高精度多模多频卫星定位系统, 支持GPS-L1、GPS-L2、北斗B1、北斗B2、北斗B3、GLONASS-L1、L2 共七个频点,采用载波相位差分技术实现定位定向,保证飞行和喷洒精度控制在厘米级。

Finix500/500M 支持第二代Finix View 地面站, 能够在Android 地面站或者Windows 地面站上,通过简单的操作设定喷洒作业地块,自动规划出S 型喷洒路径,实现全自主喷洒作业。在自主喷洒模式下,无人机能够自主起降,自主完成喷洒作业全过程。

作业过程中,当检测油量(电量)或者药量不足时,能够自主返航,降落在指定地点,完成补给之后,返回作业中断地点继续完成喷洒作业。

Finix500/500M 支持大数据和云服务,在地球的任何位置通过WEB 方式登录,即可实时查看或者事后回放无人机喷洒作业过程,远程监控无人机的各种参数和状态。

上海极翼

极翼JIYI是以研发无人机飞控、云台等核心组件为主要业务的高科技企业,K3A飞控已于2016年上半年上市,价格在万元以内。

K3A飞控支持4轴、6轴、8轴多旋翼,最多可扩展至12轴旋翼无人机,完全工业一体化设计,可以实现定高定速飞行、航线规划,支持断点续喷,可抗3级风,同时支持姿态、GPS自稳、智能方向等多种模式。K3A拥有失控返航、低电压保护、一键侧移等多种功能,同时支持电脑、IOS和安卓等系统。

极翼P2飞控/图  来源网络

P2 pro飞控/图  来源网络

目前,极翼官网在售的飞控主要是P2和P2 PRO,这两款飞控都是针对发烧友、消费级无人机玩家的。P2和P2 PRO均各类多旋翼四轴,包括:四旋翼(+型、X型),六旋翼(+型、X型、IY型和YI型共轴双桨),八旋翼(+型、X型、V型),只要1200mm轴距以内即可;支持490HZ以下PWM电调;最大输出通道为8通道,飞行姿态稳定,适合小白用户。

极飞科技

极飞科技公司是以农业航空服务为主业的科技公司,2012年即进入农业植保领域。SUPERX2 农业飞控是在极飞科技多年的技术积累和实践的基础上,研发出的一款专门用于植保无人机的飞控系统。SUPERX2于2016年初正式对外公布,售价近2万元。

SUPERX2支持自主飞行控制,可根据预先设置的航线与参数,实现自主起飞、自动飞行与降落。SUPERX2 能够针对不同作物与环境,匹配飞行速度和喷洒流量,实现精准喷洒;支持断点续喷。SUPERX2 可与极飞科技研发的A1手持地面站相结合,自动完成航线规划,便捷实用。

沈阳无距

沈阳无距在THEONE-A的基础上开发了油、电两用的农用无人直升机飞控系统THEONE-AH。可以被安装在任意直升机平台上,两桨、三桨、四桨,有副翼、无副翼;电动、油动,THEONE-AH都能够自如使用。模块化设计,更易于安装。

搭载了THEONE-AH的无人机可实现推杆即走,拉杆返航。使直升机平稳自动起飞降落,THEONE-AH飞控系统会自动保持直升机的平稳。可智能检测电量、药量,在电量、药量不足出现LED报警,遥控器和数据链路失效报警时,自动返回起飞点,保护无人机安全。

THEONE-AH具备智能山地斜坡作业功能,让无人机实现自动山地爬坡喷洒作业,并且能够做到在爬坡高度范围外躲避障碍物。可智能检测高地,实现地形跟踪作业,让无人机能够在复杂地形下正常作业。

THEONE-AH可根据需求,通过参数设置对拐点农药喷洒量进行控制,换垄时,可实现农药停喷作业,避免农药浪费。当无人机自动返航补给电量或药量后,THEONE-AH可自动记忆断点,精准归位,让农药喷洒无漏点。采用双GPS实时在线双冗余评估功能,具有双套关键传感器,飞行过程中实时融合两套传感器数据,精准判断机体飞行姿态,在一套传感器失灵时仍可用另外一套传感器完成农业作业任务,双GPS模块可实时精准定位无人机航向,提高了导航精度与质量。无人机在自动飞行的模式中,如果遇到障碍物,操作人员可以调节摇杆避障,避免摔机。

普洛特

北京普洛特无人飞行器科技有限公司,专业从事无人驾驶仪飞行器以及自动驾驶仪研究设计、开发生产。UP-X型无人机飞控系统可以控制十字型、X型及4、6、8等多轴飞行器,使用简单方便,控制精度高,GPS导航自动飞行功能强。

普洛特UP-X飞控/图  来源网络

该飞控已经应用于普洛特最新型植保机--UP100。UP-X型可以做到不用遥控器,直接使用地面站控制自动起飞、执行预设航线任务或者指点飞行,并自动降落。UP-X支持自动导航方式,在地面站上可以随意设置飞行路线和航点,支持飞行中实时修改飞行航点和更改飞行目标点。UP-X重量仅100克,尺寸小巧。UP-X拥有自动等高航线飞行、药量检测、无药自动返航、断点接续、一键完成飞行作业任务等功能。UP-X配套的地面站可以自动根据设定的航带宽度和航线长度生成航拍耕地航线。

俏动智能

上海俏动智能作为新兴的无人机创业公司,今年颇受关注。其研发的Matrix飞控采用多重措施抗击电磁干扰,卫星导航单元的双重屏蔽罩和飞行管理单元的铝合金外壳,都最大限度隔绝了外界电磁环境的影响。此外,Matrix的内外双磁罗盘设计保证了航向的准确。

俏动智能Matrix飞控/图  来源网络

Matrix的飞行管理单元集成了惯性测量单元,并采用内部减震设计,安装方便。通过精密计算,专业仿真,再到多次实验调整,不惜成本采用最好的进口减震材料,以及对加工工艺有苛刻要求的复杂结构设计,成就了优异的减震效果。

卫星导航单元采用了直径65mm的大面积设计,接受卫星信号的效果更好,帮助飞行器进一步优化定位精度,使作业更加准确、安全。

还有低电量预警和保护,当电量不足时,系统会发出警示。当电量持续走低,达到预设水平,飞行器会自动返回起飞点。

给无人机设定了电子围栏限定飞行区域,设置飞行的距离和高度限制,飞行器就会在该安全范围内飞行。在GPS信号良好时,当飞行接近虚拟围栏时会自动停止。

当信号干扰使你和飞行器失去联系时,系统将触发失控保护功能,在GNSS信号良好的情况下,将自动返 航安全着陆。在飞行过程中有一个电机停转或一副桨叶意外破损,飞行器可以仍然保持飞行姿态,允许通过遥控器正常控制直至安全返航。

北京博鹰

北京博鹰自主研发的PALANDIN-NY飞控系统,是农业专用的的飞控,具有完全规划自主作业,航线规划一次可长期使用,可一键自主起降,安全性好等特性。

PALANDIN-NY飞控系统配置高精度微波雷达,测量与农作物表面相对高度,确保均匀喷洒,航迹由卫星导航信号引导,克服飞手手工操作难以直线飞行困难,最大程度避免漏喷、重喷现象。配置GPS,北斗,Glonass三频卫星导航设备和信号融合算法,提高航迹精度和丢星安全性,可在飞手视距外安全巡航作业,提高作业范围和效率。配置高效电池管理模块,实时监控电池电量,电量低时地面站语音报警,记录下当前航电并自主返航,具备断点续航功能。

卓翼智能

ZY-HELI-FCS无人直升机飞控是基于Xilinx Zynq-7000处理器设计的全功能的工业级无人直升机飞控与导航控制计算机,具有手动、辅助、自主三种飞行模式,可实现一键起飞、降落、返航、任务规划等功能。

小型无人直升机飞控与导航计算机在基于CIFER模型参数辨识的基础上,采用先进的动态逆反馈线性化控制原理,得到强鲁棒性控制器。ZY-HELI-FCS无人直升机飞控适用于起飞重量在10Kg~300Kg的各种小型无人直升机平台。

ZY-MC-GCS飞行控制系统是为工业级多旋翼无人机设计的高集成度、高可靠性的全新一代专业级导航飞行控制系统。ZY-MC-GCS集成了工业级的精度的MEMS惯性传感器、北斗、GPS双模高精度差分模块、高精度航空天线。并且以高标准制造工艺,实现稳定可靠的飞行性能和厘米级自动驾驶及导航定位功能。同时有丰富的接口资源为用户提供了丰富的可扩展性。

飞控作为高技术门槛的产品,目前还没有被垄断,机会相对多,有意的创业者可以试试。

若联科技

若联科技(RobSense)由欧洲海归博士团队创立,在机器人控制和计算机网络领域拥有多项专利和创新技术,核心产品致力于为工业客户提供高性能无人机飞控模块和无人机整体解决方案。未来,若联科技将聚焦在人工智能技术在工业物联网,无线通信和嵌入式计算领域的应用,开发高可靠性、高性能、高集成度的机器人核心组件,产品面向空中、陆地、水面等智能移动机器人。

若联科技创办之初立志于成为工业移动机器人核心技术供应商,2016年先后发布了Phenix系列两款专注工业应用的无人机飞控系统。

其中,Phenix Pro 是全球第一款专用于工业应用的全可编程飞控,专注“更安全、更智能、更多扩展”的下一代多旋翼无人机飞控,支持4轴、6轴、8轴,及其他改进型多旋翼机型。Phenix Pro依照航空电子要求设计制造,拥有低电/失联后返航/迫降,多IMU/GNSS冗余等技术。并且具有高度的软硬件可重构性,并支持同时接入20种以上机载传感器和毫米波雷达、激光雷达、热像仪、超视距高清图传等设备,为客户提供丰富的二次开发接口与计算资源的可重构能力,实现差异化竞争优势,并加速产品投向市场。Phenix Pro 搭载基于SoC(ARM FPGA)架构的无人机实时操作系统(UOS)和优秀的飞行控制算法。ARM双核处理器提供实时的自动控制与人机交互性能的同时,FPGA可以实现计算机视觉、卷积神经网络等算法的硬件加速并降低功耗。Phenix Pro高配版预计售价在3万元人民币左右。

同时,若联科技还针对Phenix Pro推出基于相同核心芯片和基础系统软件的开发者版本Phenix Pro Devkit,目前已经完成了ArduPilot项目(全球最活跃的开源飞控平台)的移植,未来还将支持PX4项目的二次开发。开发者购买Phenix Pro Devkit之后可以登入dev.robsense.com,与来自全世界的技术牛人一同互助开发下一代多旋翼飞控系统。开发者版售价在3千元人民币左右。

另外,Phenix Lite是若联科技应对现有行业市场需求推出的一款高性价比工业级多旋翼无人机飞控。Phenix Lite采用工业级电子系统设计规范,提高稳定性和抗干扰能力,将故障率降到极限。所有外围传感器及设备通过CAN总线与主控连接,提供安全可靠的数据分发。CAN总线设计预留5路扩展接口,能够满足更多的传感器和外设的拓展,应对更多应用场景。Phenix Lite同样具有低电/失联后返航/迫降,多IMU/GNSS冗余等技术。其高配版售价在7千元左右。

作者:无人机

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