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為什么大疆無人機的續航時間普遍在半小時內 是技術瓶頸還是刻意而為

時間:2020-12-14 15:26:19編輯:未知來源:互聯網欄目:國內資訊點擊數(0)已有0人評論 加入收藏

  先說結論:消費級無人機的續航時間,是大疆在目前技術水平下,在重量(便攜性)、價格和續航性能(航拍體驗)之間達到的相對不錯的平衡。

  如何找到那個平衡點?

  關于續航時間,有這么一條公式:續航時間=電池總容量 /(動力系統功耗+航電功耗)。

  當功耗一定時,當電池總容量越大,續航時間越長。只是,在儲電技術沒有根本性變革的前提下,電池儲能密度提升空間不大,要提升儲電總量就需要用更重、更多的電池。以此方式來提升續航時間并無太大技術難度,只是增加電池數量或單個重量的同時,也會增加機身重量,從而導致功耗的提升。

  如此可見,當電池總容量增加到一定值后,對于續航時間的提升必然開始減弱。這時候繼續加大電池投入,邊際效益反而會逐步下降。

  另外,在消費級無人機開發中,我們更傾向于輕巧便捷的產品,這樣才方便讓更多用戶體驗航拍的樂趣。比如說在設計“御”系列無人機時,我們內部就有“把Mavic做到一瓶礦泉水重量大小”的提議。而盲目加大電池總容量,對續航提升有限,還會犧牲無人機的體積和重量,在我們看來是不可取的。

跟一瓶礦泉水差不多大的 御 air 2,單手既可握持

  既然電池儲能密度瓶頸短期內難以突破,就需要基于于非常強大的仿真平臺和相應技術沉淀,通過嚴格的計算和實驗,在無人機性能、體積和重量等實現綜合效率最高的前期下,前期對飛機的續航及機動性能做嚴謹的正向設計,計算出飛機的最大續航時間。并且,研發期間通過多輪仿真和打樣實驗,測試飛機的對應物理性能和理論值的差異,反復迭代達到性能、體積、重量和時間等指標的最佳組合。

  既要續航強,又要重量輕,大疆是怎樣做到的?

  與此同時,在減低動力系統和航電功耗方面,我們也做了很多工作。較低的功耗水平也極大幫助我們實現性能強大和輕巧便捷的統一。

  動力系統功耗跟重量息息相關。在控制重量這件事上,我們從飛行器總體設計這一門成熟的學科出發,對各個模塊的重量占比做了嚴格的統籌規劃,對飛機的續航及機動性能做了嚴謹的正向設計,在無人機研發項目極其早期、甚至外觀雛形都沒有鎖定的時候,就能計算出飛機的最大航時以及各個模塊的重量收斂目標。

  看似微小的幾分鐘續航提升,但需要不同領域的工程師在各自的業務范圍內,把飛機重量管控到極致。

  就舉大疆最新發布的 御 air 2來說。第一代Mavic Air的機臂折疊方式并不完美,飛行器在槳盤尺寸、槳盤遮擋面積、氣動效率上還有一定的提升空間。也就是說,沿用 Mavic Air 第一代的外型,相同的體積重量下續航時間的天花板比較難突破。因此,我們在Mavic Air 2的造型輪廓上做了更激進的嘗試,力求使產品性能“更進一步”。于此同時,通過仿真和打樣實驗,我們真的做到了一毫米一毫米地扣每個零部件的尺寸,以及對應的物理性能。

御 Air 2 測試機迭代

  在航電功耗控制的問題上,經過多年的技術積累和迭代優化,大疆無人機上的核心電路板具備非常高的集成度與性能密度,對航電功耗的控制達到業內較高水平。

  不是簡單堆砌參數,而是通過在每個維度做技術優化和挖潛來提升用戶綜合體驗,這是我們的產品理念,也是我們考慮產品續航問題時的首要出發點。

  畢竟,技術指標只是產品力的一個基礎,我們追求的是將航拍飛行器背后晦澀艱深的技術轉化成用戶暢快安心的體驗。

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