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无比对马高声:纯电技术路径改造+算法优化提升无人机续航能力 | 看见星云力量NO.31

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无人机最早主要应用于军事领域,随着卫星定位系统的成熟、电子与无线电控制技术不断改进、多旋翼设计应用,使得无人机的开发成本从几十上百万降至万元内,入行门槛降低进一步推动无人机走向民用领域,在建筑、工业、农业、消费场景中成为重要的辅助工具。

无比对(北京)科技有限责任公司成立于2022年,创始人马高声是一位互联网连续创业者。作为一个80后,他经历了互联网行业的潮起翻涌,做过网络点餐,也做过医疗信息网,后进入新闻行业,主要负责空中场景拍摄、智控拍摄。拍摄使用的无人机续航力不足,常导致他的工作中断,为了解决这个问题,马高声开始做无人机改装,并在4年前组建了自己的团队,全身心投入到无人机开发中。

在北京的密云区郊外,马高声和团队经历了上百次的无人机飞行测试,常因电池续航不足、风速湿度等条件改变、芯片算力不足等问题导致无人机掉落或失控。总结经验后,他选择从供电系统与算法优化入手改造无人机。

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从底层技术路径改造,提升无人机滞空飞行能力

在与无人机“打交道”的十几年里,马高声看到了目前无人机主要面临的痛点是续航能力。普通锂电池小型无人机一般续航在15-30分钟,轴距超过50cm可以做到40分钟左右,而在走向消费场景时,面对拍摄、货运等需求,这点时间远远不够用。

如何提高无人机的续航能力,进一步延长无人机的滞空和飞行时间?行业内的研究方向主要分为4种:地面供电(连线供电)、太阳能续航、燃料电池功能、激光充电。马高声表示,效果最好的激光充电目前还仅停留在研究阶段,无比对开发团队通过纯电技术路径改造无人机的供电系统,采用双电系统,结合磁控连接技术,从而延长无人机的滞空飞行时间。

“我们产品的优势体现在,可以比现在市面上的无人机拉长2到3倍的滞空时间,同时可搭载外部设备,例如搭载外置摄像头进行拍摄,或是搭载吊装设备做短途运装。”

无比对团队还针对螺旋翼算法进行优化,提升无人机的飞控避障能力。”我们的避障系统帮助无人机自动识别不同的外部环境,并进行姿态调整,四个螺旋桨都有独立的控算能力,当风力和风向发生改变时,螺旋桨会根据自身受力情况进行平衡调整,保证飞行的稳定性,同时还能识别前方障碍物并避开。“

马高声介绍,他们已经实现5公斤级别以下无人机负载飞行,滞空工作2至4小时,并将技术端的失误率降至0.01%,目前这款无人机可进入商业化生产阶段。此外,无比对团队针对10公斤级以下、滞空2小时的无人机工作组,已初步完成样机测试,本年度有望完成全部机型实验。

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全天候测试不断,一个创业团队经历的困境与坚持

在正式成立公司前,马高声已经和团队进行了上百次的全天候无人机滞空飞行测试,除了在空地测试,他们还去过高楼园区、山区高地。在马高声回忆中,创业这一路是在不断“炸机”中走来的。

所谓炸机就是无人机发生失控碰撞、掉落或失联,测试失败意味着会损失一台无人机,每一次的实飞测试成本在十几万左右。

为控制成本,无比对团队在进行实机测试前,会通过搭建本地服务器和数据库进行模拟计算、优化算法。但随着一次次飞行测试的数据补充和算法优化,他们需要处理的数据开始呈数级递增,尤其是在针对100公斤级无人机的研发中,本地服务器和数据库有时候很难负荷测试需求。

在实飞行测试阶段,马高声和团队也遇到不少难题。“我们写的程序在数据库里跑通了,但飞上天后又会产生很多意想不到的数据,比如我们用到的磁控技术。在实际飞行中需要多大的磁力才能提供足够的动力和吸力?我们将类似吸铁石的模拟数据写入无人机的控制系统中。看似可行,但在实际飞行中,四个螺旋桨是独立计算的,一旦风速、湿度等外力发生改变,倾斜角度会相应改变,并实时对磁力产生预期外的影响,可能就有一个螺旋桨出现数据不通导致失控。我们在测试中经常出现无人机相撞的情况,除此之外,我们还常遇到因信号问题导致无人机失联,尤其是在山区试飞。”

针对这些问题,无比对团队在接下来的研发中,开始做上云规划,期望通过云服务器和云数据库进一步提高无人机的运维能力,降低开发和测试的成本。马高声坦言,对于创业者而言,资金是首要的难题。“我们在与阿里云接触,除了云尝试,我们也希望通过阿里云创新中心获得融资上的帮助。”

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走过产品开发的0-1,无比对开始做商业化尝试

“梦想一定要有,喜好一定要深究。”这是马高声创业多年总结下来的经验。

在无比对未来的发展规划中,在技术方面还会继续探索百公斤级别长滞空无人机,此外还会进行多架无人机组合式飞行尝试。同时,马高声也开始了长滞空无人机的商业化尝试。“未来的无人机应用,除了基础的摄影功能,还可以完成搬运、吊装等工作,在中短途货运场景中广泛应用,五年以后也许中短途货运车不再只限于地上跑,我们的无人机也会参与其中。”

无比对计划将在一年内完成1.5公斤级别以下、长续航3小时左右的实体无人机生产线落地,在未来三年内实现10万架次无人机组装及10公斤级别以下无人机的量产。


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