最近幾年，多旋翼無人機(jī)從興起到如今的火爆，不言而喻。伴隨著無人機(jī)附屬功能的增加也給我們帶來了從未有過的新的體驗(yàn)。當(dāng)然技術(shù)發(fā)展追求是無止境的，客戶永遠(yuǎn)是挑剔的，無論哪一種驅(qū)動(dòng)力都在要求這個(gè)行業(yè)不斷進(jìn)步。無人機(jī)發(fā)展至今日，有哪些瓶頸制約著無人機(jī)的發(fā)展和客戶體驗(yàn)?zāi)兀课覀兘璐讼Ｍ雇幌聼o人機(jī)未來的技術(shù)發(fā)展。
動(dòng)力技術(shù)
最影響客戶體驗(yàn)的一個(gè)問題就是無人機(jī)的動(dòng)力問題，娛樂級(jí)鋰電池最多飛行半小時(shí)左右，所以行業(yè)最普遍的頭疼大事就是動(dòng)力不足問題。那么未來的解決方案將將有幾個(gè)方向：
新型電池：
2015年，加拿大蒙特利爾的EnergyOr技術(shù)有限公司報(bào)道采用燃料電池的四旋翼進(jìn)行了3小時(shí)43分鐘續(xù)航飛行。此外，石墨烯、鋁空氣電池、納米點(diǎn)電池這三項(xiàng)電池技術(shù)有望成為未來電池世界的希望。人們對(duì)這些新的電池技術(shù)有著十分迫切的需求。它們將首先會(huì)被應(yīng)用到手機(jī)和電動(dòng)汽車，隨后可配備于多旋翼。特別最近華為宣布石墨烯電池技術(shù)的突破，也讓我們看到了欣喜和充滿了期待。
圖為采用燃料電池的EnergyOr四旋翼
混合動(dòng)力：
2015年，美國初創(chuàng)公司TopFlightTechnologies報(bào)道自己開發(fā)混合動(dòng)力六旋翼無人機(jī)。該六旋翼僅需要1加侖汽油，便可以飛行兩個(gè)半小時(shí)，約160公里的距離，最高負(fù)重達(dá)約9公斤。
另外，一家來自德國的公司Airstier推出了一款多旋翼。該多旋翼采用油電混合動(dòng)力，有效載荷5公斤，可飛行1個(gè)小時(shí)。
TopFlightTechnologies混合動(dòng)力六旋翼無人機(jī)
Airstieryeair
地面供電：
系留多旋翼，采用地面供電，通過電纜將電能源源不斷輸送給多旋翼，比如：以色列公司Skysapience旋翼。
無線充電：
來自德國柏林的初創(chuàng)公司SkySense在無人機(jī)戶外充電方面提供了一種解決方案。SkySense研發(fā)出一塊可以為無人機(jī)進(jìn)行無線充電的平板。它可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，無人機(jī)的降落-充電-起飛全過程可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如果充電時(shí)間非常快，那么這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)極大地幫助多旋翼進(jìn)行長(zhǎng)途飛行。
導(dǎo)航技術(shù)
定位技術(shù)：
GPS載波相位定位。比如SwiftNavigation公司開發(fā)的Piksi;由日本東京海洋大學(xué)開發(fā)的RTKLIB開源項(xiàng)目（http://www.rtklib.com/）
多信息源定位：
英國軍方BAE最近公布了他們研發(fā)的名為NAVSOP的定位技術(shù)。該技術(shù)將利用包括TV、收音機(jī)、Wi-Fi等等信息定位，彌補(bǔ)GPS的不足。
UWB(UltraWideband，超寬帶)無線定位
SwiftNavigation公司開發(fā)的Piksi
測(cè)速技術(shù)：
比較精確的測(cè)速方案是通過“視覺（光流）+超聲波+慣導(dǎo)”的融合。AR.Drone是最早采用該項(xiàng)技術(shù)的多旋翼飛行器，極大提升了飛行器的可操控性，獲得了巨大的成功。PX4自駕儀開源項(xiàng)目提供了開源的光流傳感器PX4Flow。該傳感器可以幫助多旋翼在無GPS情況下精確懸停。大疆公司推出的“悟”和“Phantom3”同樣采用了該項(xiàng)技術(shù)。
避障技術(shù)：
深度相機(jī)避障技術(shù)。
聲吶系統(tǒng)避障技術(shù)。
“視覺+憶阻器”避障技術(shù)。
雙目視覺避障技術(shù)。
小型電子掃描雷達(dá)。
激光掃描測(cè)距雷達(dá)。
四維雷達(dá)：
其中的一些避障技術(shù)現(xiàn)在也已經(jīng)被運(yùn)用到多旋翼無人機(jī)上，比如大疆推出的Phantom4就運(yùn)用了雙目視覺避障技術(shù)，但是現(xiàn)階段的避障功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒達(dá)到理想的效果。
跟蹤技術(shù)：
GPS跟蹤
視覺跟蹤
交互技術(shù)
手勢(shì)控制技術(shù)：
在CES2014的展場(chǎng)上，有利用MYO手勢(shì)控制臂帶來控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。
腦機(jī)接口的技術(shù)：
這種技術(shù)與無人機(jī)嫁接用戶的體驗(yàn)將會(huì)大幅度的提升，但是作為需要安全性較高的飛行器，這種方式目前還不成熟。它可作為一種驗(yàn)證性質(zhì)的技術(shù)展示，離實(shí)際還有不少距離。
通訊技術(shù)
4G/5G通訊技術(shù)：
2013年6月17日，北京4G聯(lián)盟聯(lián)合無人機(jī)聯(lián)盟組織召開了4G聯(lián)盟與無人機(jī)聯(lián)盟交流研討會(huì)。2015年，中國移動(dòng)開發(fā)4G“超級(jí)空戰(zhàn)隊(duì)”設(shè)備，能支持航拍影像即拍即傳。這些都是探索無人機(jī)和4G通訊技術(shù)的融合。但是隨著5G時(shí)代的到來，這一切將發(fā)生革命性的變化。5G的速度比現(xiàn)在的LTE網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)連接速度快250倍，無論是智能手機(jī)，還是汽車、醫(yī)療設(shè)備、無人機(jī)和其他設(shè)備，都將受益于這一無線連接速度，并且5G技術(shù)將真正的幫助實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。如果無人機(jī)與5G技術(shù)融合，無人機(jī)的發(fā)展將提升一個(gè)臺(tái)階。
Wifi通訊技術(shù)：
2013年，德國的卡爾斯魯厄理工學(xué)院開發(fā)出了一項(xiàng)新的無線廣域網(wǎng)技術(shù)，打破了最快的WiFi網(wǎng)絡(luò)速度紀(jì)錄，它可以讓1公里以外的用戶每秒鐘下載40GB。由于這種設(shè)備的傳輸距離比普通WiFi路由器的覆蓋范圍要廣得多，因此這種設(shè)備很適合無人機(jī)航拍圖傳或光纖布放不方便的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用。
芯片技術(shù)
2014年CES上，高通和英特爾展示了功能更為豐富的多軸飛行器。例如，高通CES上展示的SnapdragonCargo無人機(jī)是基于高通Snapdragon芯片開發(fā)出來的飛行控制器，它有無線通信、傳感器集成和空間定位等功能。2015年9月，據(jù)美國科技新聞網(wǎng)站Engadget報(bào)道，高通已經(jīng)為無人機(jī)市場(chǎng)推出了一個(gè)芯片解決方案，名為“驍龍飛行平臺(tái)”。英特爾CEOBrianKrzanich也親自在CES上演示了他們的無人機(jī)，采用了四核的英特爾凌動(dòng)（Atom）處理器的PCI-express定制卡。此外，活躍在在機(jī)器人市場(chǎng)的歐洲處理器廠商XMOS也表示已經(jīng)進(jìn)入到無人機(jī)領(lǐng)域。
3DR發(fā)表聲明與Intel英特爾共同合作開發(fā)Edison芯片，這是一種新型微型處理芯片。它只有一個(gè)硬幣的大小，卻具有個(gè)人電腦一樣的處理能力。
目前，包括IBM在內(nèi)的多家科技公司都在模擬大腦，開發(fā)神經(jīng)元芯片。而一旦類似芯片被應(yīng)用于無人機(jī)，自主反應(yīng)、自動(dòng)識(shí)別有望會(huì)變得輕而易舉。
平臺(tái)技術(shù)
“Dronecode”的無人機(jī)開源系統(tǒng)：
2014年10月，著名開源基金會(huì)Linux推出了名為“Dronecode”的無人機(jī)開源系統(tǒng)合作項(xiàng)目，將3DRobotics、英特爾、高通、百度等科技巨頭納入項(xiàng)目組，旨在為無人機(jī)開發(fā)者提供所需要的資源、工具和技術(shù)支持，加快無人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展。
Ubuntu15.04操作系統(tǒng)：
Ubuntu15.04的物聯(lián)網(wǎng)版本是Ubuntu目前最小且最安全的版本，非常地精簡(jiǎn)，適合發(fā)行家、科技專業(yè)人士與開發(fā)者使用，能夠在無人機(jī)等領(lǐng)域中使用。
Airware發(fā)布企業(yè)級(jí)無人機(jī)系統(tǒng)：
Airware公司旨在通過標(biāo)準(zhǔn)化的無人機(jī)軟件系統(tǒng)，幫助企業(yè)迅速、高效地完成商用無人飛行器的部署及管理。通過硬件和軟件的結(jié)合Airware成功實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)軟件平臺(tái)上統(tǒng)一管理多個(gè)不同型號(hào)、不同品牌無人機(jī)的目標(biāo)。
空管技術(shù)
2014年，Airware計(jì)劃在NASA加州基地針對(duì)不同類型的無人機(jī)（四旋翼、直升機(jī)、固定翼飛機(jī)）展開一系列的飛行和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。
初創(chuàng)公司SkyWard正在研發(fā)一個(gè)無人機(jī)交通控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)將讓數(shù)千無人機(jī)在城市上空飛行而不會(huì)互相碰撞。Skyward正在跟FAA和全球三大無人機(jī)制造商——國內(nèi)的大疆、美國的3DRobotics和法國的Parrot——合作以證明大量的無人機(jī)可以在擁擠的空域安全地共存。
美國航天局（NASA）同空間技術(shù)公司Exelis已經(jīng)聯(lián)手組成團(tuán)隊(duì)開發(fā)無人機(jī)空中交通管制系統(tǒng)的原型產(chǎn)品。
位于美國西雅圖的Transtrex公司，發(fā)布了測(cè)試版本的無人機(jī)動(dòng)態(tài)地理空間限制系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)是為了確保無人機(jī)在500英尺高度下，安全規(guī)范飛行而設(shè)計(jì)的。
在第三屆AOPA（AircraftOwnersandPilotsAssociation，航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)）國際飛行訓(xùn)練展會(huì)上，中國AOPA聯(lián)合多家企業(yè)開發(fā)的針對(duì)輕小無人機(jī)的“UCloud”無人機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)宣布上線。
雖然這些技術(shù)有些“亂花漸欲迷人眼”，相信未來的無人機(jī)帶來的不僅是客戶體驗(yàn)的沖擊，也會(huì)帶來社會(huì)各個(gè)方面的改變。
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