不是大疆有高达,奈何友商不给力

2018 年 5 月 20 日 无人机

我上大学后开始接触多旋翼,那时候它还只是部分小群体的自娱自乐,在某一天市场迎来了大爆发,越来越多的人开始关注这玩意。在15年的时候,市场达到鼎峰,无数公司如雨后春笋般冒出来,PPT满大街飞,谁都希望成为下一个大疆,甚至超越大疆。16年毕业,开始加入这股大潮,成为一个无人机行业中的炮灰之一。但是已经能看到,浪潮已经在逐渐退去。这后面我连续参加了两届美国ces展,在展会上也见证了市场的急剧衰退,同行们的陨落。

大疆的成功,除了时代趋势和运气外,主要源自于汪滔对天空的热爱以及对技术和产品的专注,正如当年大疆官网上的一篇文章《我们的精神家园》中写到:“我们要经历如此艰苦而枯燥的过程,所需要的不仅仅是扎实的技术,更需要那种如孩童仰望星空般的浪漫主义情怀”。 而国内的其它友商呢,大致可以分为3种:由航模行业转型无人机公司;相邻行业公司的业务拓展;对无人机颇具兴趣的投资商以及被说hu服you的投资人投资创办的公司。这三种公司里面,真正热爱蓝天的,却是没有几个,早期从事航模行业的,很多也仅仅是因为有利可图,少数几个,因为创始人自身眼界和实力,也注定只能是小作坊的存在。或许会有人问:当老板不一定要懂技术,做生意也不非得爱产品。很多传统行业的确如此,然而到了比较小众的无人机行业,这一条就不一定那么适用了。在这些公司身上,我只看到了浮躁,在这里面有一些公司即使已经撑下来了两三年,也毫无技术积累可言,想继续往下走更是举步维艰。

网上可以搜到许多关于大疆的新闻,但很少有人提及12年时在央视军事农业频道播出的大疆创业纪录片。拍摄时间大概在11年,当时大疆仅仅是航模圈内小有名气的公司,远未走进大众视野,研发团队仅有二三十人左右。纪录片主要讲述了第一代禅思云台的诞生过程(当时其第一款多旋翼飞控已经发布,s800整机颇具雏形),从此开始了快速发展之路。从纪录片中可以看到,为了提升航拍画面的稳定性,他们绞尽脑汁想尽了各种办法,包括尝试算法优化和各种减震方式(现在流行的减震球当时还没有应用)。最终12年的禅思云台发布版,号称角度控制精度为0.01度(指相对自身姿态的控制误差,本人实测过达到0.01度的话可以保证航拍画面在大屏幕上播放肉眼看不出抖动),虽然实际上因为禅思非一体化云台,需要用户自己安装微单相机上去,很多时候并不能达到所说精度,但效果已经远超当年的民用市场上的所能找到的同类解决方案。 当时diy云台只能使用开源的云台控制板,基本上只能够保证基本的增稳,至于姿态精度和控制精度?不存在的。即使到如今,这些开源云台控制器,也只是发生了主控芯片从8位到32位的转换,核心算法并没有太大变动,也就说,到目前为止,除了dji和少部分公司,多数无人机产品上的云台基本没有达到能实用的程度。最核心的姿态漂移问题,dji经过几代产品的优化已经达到较佳状态,这些问题真正要解决起来并不会真的很难,前提是你发现了问题并想要去解决它。而友商们大部分在使用开源云台软硬件方案,很多时候连问题点的原因都没找到,何谈解决?或者就干脆忽略这个问题,研发负责人们不往自己身上推责任就万事大吉了(一个这样类似的现象,可以把责任推给生产,品质,乃至采购和供应商,反正没人知道问题的真正原因)。更惨的是甚至就没发现或者说没意识到这个问题,直到消费者反馈了才后知后觉。

无人机的核心-飞控,技术上很多方面与云台有很多相通的地方,如云台要保证飞行过程中姿态估计的动静态精度,一样是飞控的核心问题点,会极大影响到整体的导航计算精度。早期的多旋翼飞控都很粗糙,最早只有一个姿态增稳的功能,到后面逐渐发展出定高,定点,最早的时候有些开源飞控甚至都没用组合导航,直接使用GPS数据来进行位置控制,结果就是所谓定点就是在天上画大圆。  而2010年,我还在读高中,每天为了几块钱的网吧上网费绞尽脑汁时,大疆已经在原来直升机飞控的研发基础上推出了第一代多旋翼飞控-悟空,正如其名,好比一个个性张扬不受拘束的齐天大圣,一出世便惊艳全场。可能大疆内部命名的人员深受西游记影响吧,早期的产品名字均与其有关,如高端飞控悟空,遥控器如来,低端飞控哪咤,机架风火轮。早期大疆的飞控是汪滔在研究了国外的一些开源作品后自己亲自写的,相比同时代产品,无疑汪滔更加洞察了飞行器的特性与飞行体验,才做出了这么一个不能说是跨时代但至少打通了天地人的产品。而国外后来著名的APM开源飞控,此时才刚刚起步。

刚好同时期可以和汪滔对标的是身在北京的零度杨建军。杨是体制内xx所技术出身,可能已经算是当时那批人里面最接地气的一个了,即便如此,相比远在改革腹地深圳的汪滔,还是少了很多产品方面必不可少的素质。 可以说,当时国内多旋翼行业的三巨头,大疆,零度,极飞,都几乎还是处于同等研发规模。然而在这三家公司领头人中(汪滔,杨建军,彭斌),只有汪是真正热爱飞行向往天空的。同一个时期,极飞分出一大部分人去搞政府项目了(听说是物联网之类的),而零度在忙着搞比赛,提升业内知名度,只有大疆在默默研发,迭代产品。等他们回过头来时才发现,已经被大疆甩出了好几个身位 。直到精灵2代发布后,还没有真正做出一个集成化的消费类产品的极飞,毅然调头专搞植保,避开大疆锋芒(虽然后面两家还是碰上了)。而零度坚持了下来,继续和大疆硬碰硬,到了今天也不得不低头承认失败专心去搞专业应用市场了(不过大疆貌似不想放过任何一个能伸手碰到的领域)

那么问题来了,在如今大疆优势如此之巨大的情况下,如何击败他?

很可惜,前前后后有无数友商都尝试过,均以失败告终,即使是在很多领域都尝到了甜头的小米亦无例外。其中,深圳的x通算是友商中较为突出的一个,母公司砸进了不少钱,再通过某些非常规方法,及接近大疆的研发强度,最终做出了在所有友商中最为接近大疆的产品(由于在国内宣传较少,可能有些本行从业者对其都不怎么了解)。剩下的,基本连大疆的尾气都吃不着,如今各自都在苟延残喘,只能在为数不多的残羹中分一点点以求生存,没有人还想或者有能力和大疆进行正面竞争。

国人虽然大部分都还比较穷(包括我),处于为求生存而苦苦挣扎的阶段,但却从来不缺有钱人,从这几年共享市场的火热也能看出这点。深圳也不缺少人才与技术,不管是从体制内出来还是刚毕业新鲜出炉的大学生,大疆虽然研发规模已经高达两三千人,但也吃不下如此之多的人才。  那为什么友商们如此之不堪一击,抛开大疆已经占据天时地利人和之外,更多的因素可能是:大多数友商们都缺少一个合适的项目领导人。而大疆,则是由汪滔本人在早中期亲自承担了研发经理与产品经理的工作,即使到如今,也还在一直把控着产品的走向。他是真正一个从行业早期走到现在的技术领导人,无论是对产品技术方案的选择还是产品性能的把控,甚至对产品的热爱,都远超国内的同行们。而友商们,真正基于热爱做产品的并没有多少个(毕竟理想很多时候不能当饭吃,能把理想落实到实处的终究也是少数人),更多的是老板们,或者投资人,到其它相关行业挖几个研发经理或者产品经理过来。或者有的公司根本就没有这角色,直接由老板担任,然而实际上他们并没有这个能力来干好这个工作。而由于消费类无人机行业起步时间晚,且除了大疆基本没有几家像样的公司,自然上述所说的不管是项目研发经理还是产品经理,基本上很难找到有经验的人选,只能跨行业挑选,在矮个里面挑高个。所以说,即使投资人有钱,也舍得花钱,可是没有合适的人来组建合适的团队,就好比有力没处使一样。 再从技术的角度来讲,大疆的产品技术方案迭代,根本原则是不求最贵但求最精,为达目标不讲手段,尽可能吸收其它行业或者产品的先进技术。

从精灵2代讲起,当时2代的diy痕迹还是比较明显,整机电路由4个分立电调以及naza飞控组成,相机是使用安霸方案研发的(从一代那时和gopro谈崩后开始自研相机,二代机上首次进行了应用),图传也还是2.4GWIFI图传(距离就两三百米左右)。在现在的眼光看来这款飞机参数的确不怎样,在当时的售价也高达七八千RMB,但的确已经是跨时代的产品了,当时网传坚持不用苹果产品的比尔盖茨为了飞精灵2v+第一次使用了苹果手机(最早的时候大疆的APP只做了iOS适配,毕竟当时美国市场是主力)。顺便说一下,虽然其它方面的参数不怎样,但是即使是现在百分之八十的消费级无人机产品上的云台,效果依然比不上精灵2v+。。。

悟1以及精灵3可以视为同一代产品,均使用了光流定位和基于软件SDR的图传方案,相机也都升级到了4K。不得不说这几年内大疆独自完成了整个无人机行业的技术方案迭代。而精灵3也开始使用集成化的电路方案了,即电源电调飞控集成到了一块PCB板上,只有imu模块独立出来单独做减震,而当时精灵3上使用的陀螺仪IC:mpu6500,一直用到了现在的产品(最新mavic air),也是第一次看到大疆在产品上使用了陀螺仪恒温处理(就两个简单的加热电阻,mos管控制开关,陀螺仪自带温度传感器以实现温度闭环控制)。当时整机硬件电路成本,最贵的应该是图传这块了,其次才是相机。当时大疆早些时候单独推出过基于FPGA+ADI9361的软件sdr图传方案的lightbridge图传,模块售价就高达八千多。而在精灵3上,为了缩减成本,使用了缩水版的adi9363,即便如此,成本依旧比原来的WIFI图传要高很多,换来的是比WIFI图传要好得多的抗干扰、高带宽等性能。人们第一次发现还可以从手机上看到如此清晰的从几百米高空传回来的实时画面。

而第一次在产品上使用的光流,刚出来时很多人都以为是直接抄当时的开源光流方案px4flow的,毕竟硬件方案的确很像,也都是基于嵌入式单片机实现的。总的来说,第一代的单目光流方案并不是特别稳定(但已经比当时同行技术要好很多),室内飞行也有经常出事故的,毕竟光流对地面纹理和光线都有一定要求。

之后,大疆继续往高端路线前进,中低端市场由前一代产品降价占领。

精灵4便是大疆一个再次跨时代产品,各方面技术都有了非常大的提升。相机方面继续使用安霸方案,sensor则使用了经典的imx117。飞控方面,主控方面开始使用m7核的单片机,传感器不变,由于组合导航精度进一步得到了提升,操控上首次增加了运动模式,可以实现最大45度的高机动飞行与精准刹车。友商们很多还在使用开源的apm/px4飞控,修修改改最多只能让自己的飞机做到晃晃悠悠的悬停,大机动下的精准刹车?那得先把导航计算精度弄明白了先。图传方面抛弃了原来的大块头高成本ADI方案,采用酷芯微提供的更高灵敏度图传方案(也仅仅使用了一代)。最重要的是,dji在这款机上花了很多心思来实现了双目视觉避障以及双目定位,第一次使用了myriad2(后面被英特尔收购)来做视觉算法实现。其定位效果要远由于前一代机型,而避障,更重要的还是飞控的组合导航性能。虽然机器视觉在这代飞机上也还是刚刚起步,但已经可以秒杀友商们了。

同年,零度发布了基于高通一代方案(骁龙801)的dobby自拍无人机,当时零度拿到了一笔投资,准备大展宏图大干一场,首先目标就是避开大疆的锋芒,开拓一个新的市场,而dobby就是他们的排头兵。不过当时零度自己也没能料想得到,这将会是他们的最后一款消费级量产机。失败的原因有很多,最重要的还是产品本身性能与质量问题。这套基于高通方案的产品本身成本并不低,但是零度直接把零售价压到了一个非常低的价位,还引发了内部分歧,这里就不讲述了。当时大疆在这个价格区间并没有竞品,其实根本就还没有这一类产品,所以dobby存在一定价格上的优势,而当时无人机自拍已经是一个被ppt炒过无数遍的概念了,当在dobby之前还没有一个真正能落地的产品,因此这款产品本身受到了不少关注,大家似乎看到了一个新方向,一个还未曾被大疆涉足的新领域。 再到后来,结果我们都知道了,还是失败了,原因在于这款小飞机续航时间太短(实际3到5分钟),飞行不稳定(经常性失联炸机或丢机),更关键的是,没有云台没有云台没有云台!事实证明没有云台的无人机最多只能成为玩具,电子增稳宣传上写得再好看也不过是浮云。即使请了宅男女神柳岩当产品代言人也无法挽救产品颓势(貌似无人机届还是零度第一个这么玩的)。现在零度的现状基本就是一边清理dobby库存,另一边全力开发一体化行业应用无人机。

高通前两年一直想搞一个通用化的无人机soc平台,类似手机一样,各家公司都可以直接使用他的方案来做无人机产品,就像现在同质化严重的手机市场,大家狗咬狗,高通坐收渔翁之利,顺便消耗老款芯片库存,简直美滋滋。由于飞控也集成在骁龙soc上,在大飞机上安全性不能得到保证,所以高通从一开始就只瞄准了微型无人机市场。最早高通上的飞控使用了apm,可能觉得效果不好,重新自己开发了一套,但是各方面也均不理想(且源码不开放,使用修改极其不灵活),于是类似于零度之类稍有实力的公司,在上面自己重新再开发一套飞控系统。 但是飞行器与手机不一样,没那么容易做到统一化,当时高通第一代方案基本还是个半成品时,就已经在给各家公司推了,不过入门费不便宜,差不多要90w刀。然而效果并不怎么样,实力弱的公司,短时间内也很难直接用这套方案做出稳定的产品。高通飞控可能用的是基于物理建模的现代控制算法,机架稍有变动,控制参数都要做调整,而且并没有开放调整接口,也就是说必须要高通来帮你做适配,不是一般的麻烦。当然你可以选择使用apm飞控(在高通soc上面运行),不过apm的产品化效果众所周知了。 之后,高通推出了第二代方案,基于骁龙820,可以实现单目vio定位和视觉跟随之类的功能。目前还没有看到该平台的量产机型。

还是16年末,大疆再次往全世界丢出了一个重磅炸弹:御,当天凌晨看完发布会的我躺床上辗转反侧,心想:这下友商们是彻底要完了。当天晚上只睡了两三个小时。 事实的确证明,御可能是目前为止大疆卖得最好的机型,发布后的一个月内就出现了长时间断货,三四个月后才基本缓了过来。 飞行方面,飞控电路没什么变化,飞行模式和精灵4相比也没有太大区别,但是算法层面可能做了大改动。和精灵4仔细对比可以发现,不管是刹车控制逻辑,还是起飞降落的操控逻辑,都完全不一样了。云台相机整体要比精灵4小很多,但sensor确是比4更好的imx377,只是镜头因为过小而带来了一些通病。图传方面采用了大疆在联芯lc1860处理器上开发的软件SDR图传方案,号称无干扰地区高达7km有效通信距离,是否自研还要打个问号,但终究是比前一代图传又进了一步,尤其是在体型更小的折叠机上。除此之外还加了一个高通的usb WIFI芯片ar1021x,用于手机直接控制,后面这个WIFI芯片一直用到了御air。 而御air发布时,大疆早已处于睥睨天下群雄的地位,方案上的选取也颇为大胆,毕竟已经打遍天下无敌手了。图像处理方面不再使用myriad2,而是ti的一款车载专用图像处理IC,直接提供更多的sensor接口,减少pcb体积和方案成本。而相机IC是性能更为夸张的安霸8k芯片(价格可不便宜,可能差不多等同于骁龙820了),虽然并没有用上8k录制(sensor不支持),但是该芯片强大的性能以及专用的图像处理单元,让御air得以实现快速的机内全景合成功能以及自主识别跟随等更多的智能图像处理功能。还有一个变化便是飞控云台主控二合一,节约成本的同时减小pcb体积。为了保证WIFI图传性能,首次在飞机上使用了2路2.4G和2路5.8G共4路PA。

可以看出,大疆的产品每隔一代,虽然发布时间相隔只有半年左右,而技术方案均有了极大的变动和优化。简直像有一只不存在的无形巨大的手在推着大疆往前行。从客观事实来看,他每天研发部的工程师基本都是晚上11点半以后下班,在业内也基本是绝无仅有的。大疆任何一代产品所使用的方案,都能够通过拆机看得一清二楚,然而并不能让友商们学到太多有用的东西,因为产品的核心还是在于软件算法,以及工程层面的有机结合。上面也说过,即使到现在,能够把云台做好的公司屈指可数,原因在于在这个浮躁的世界,很少有人能真正静下心来研究一件事情,大家都在忙着赚快钱。以前做云台的公司有好几家,但基本都是拿来主义,开源代码调试一下变成了一款产品,效果可想而知。后面这些公司都转去做手持云台了,毕竟手持云台对核心技术要求低,市场反而更广。而大疆早在06年至09年期间一直专心研究直升机飞控,认真分析惯性传感器的各项误差及标定补偿的方法,正是这些为后面的多旋翼飞控打下坚实的基础。 到了如今,大疆已经形成了巨大的产品优势,还能坚持研发的公司就更少了,这造成了一种恶性循环,有竞争力的公司越少,那能培养出有经验的工程师也越少,从而使市场上的平均技术水平无法提升,就更难培养出对大疆有威胁的公司,做出能让大疆侧目的产品。

但这种状况,很难持续下去。 世界的运行规律决定了这种现状会逐渐被改变。 除非,大疆能掌握更高层次的核心技术,逆天改命。

估计很多人都能猜出来,那就是芯片。关于大疆组建芯片团队的消息,传出来也不是一天两天的事情了,但可能至今还在默默憋大招中。

从所有消费类电子产品的发展趋势来看,都是往高集成度的方向走,无人机也不例外,大疆的新产品也都验证了这一点。类似于高通这样的公司,也想利用自己现有的soc芯片,从无人机市场中分一杯羹,虽然由于各种原因不得意,但是大疆也从中看到了危机与未来,毕竟骁龙系列soc是为了手机设计的,各方面都不能说适用于无人机产品,但如果有一个系列专为无人机产品开发的soc呢,直接集成电调驱动(不包含mos),云台驱动,飞控与云台主控,相机ISP,视觉定位ISP,usb WIFI图传接口,性价比做得很高,那便足以颠覆目前的无人机市场,如果高端一点的系列集成LTE模块,能够实现自定义软件SDR高清图传,那便完全能够做一款超低成本的御!

这件事情,如果由大疆做成了,那不出意外5到10年内,他可以一直保持无人机届霸主的地位。唯一的问题是,芯片研发是一个高难度工作,虽然有些模块可以现有的IP核,但终究soc的整合也不是一件容易事,君不见现在闹得沸沸扬扬的中兴事件么,国家花了大价钱,也还没能真正发展起中国的芯片产业,国内的芯片公司,九成九都是在做逆向。

大疆,是中国几十年难一遇的奇葩公司,毕竟他们口号是未来无所不能,未来会发展成什么样子,现在谁也不知道。

但唯一能确定的,便是现在,我们这些无人机行业的炮灰们,在夹缝中已经难以生存下去了,预感自己即将失业,有感而发,谁也不知道下一波革命何时到来,矜矜战战,只为填饱自己和家人的肚子。或许从事其它行业,业余时间玩一玩飞机,也未必不是一个好选择。

源自:知乎

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中国工程院院士,海军航空大学信息融合研究所教授,海战场信息感知与融合技术军队重点实验室主任,清华大学双聘教授。海军工程大学本科、硕士毕业,清华大学博士毕业。中共“十七大”代表,第十二届全国政协委员。兼任IET Fellow,国务院学科评议组成员,国家杰出青年科学基金评审委员会委员,国家自然科学基金委信息学部咨询专家委员会委员,军委科技委兼职委员,中国指挥与控制学会副理事长、中国电子学会、中国航空学会常务理事,中国航空学会信息融合分会主任委员,中国自动化学会国防大数据分会主任委员。主要研究方向为:信息融合、信号处理、大数据技术及应用。以第一完成人获国家科技进步二等奖4项、国家教学成果一、二等奖各1项,获省部级一等奖11项,授权中国发明专利和软件著作权56项。获全国百篇优秀博士学位论文,在IEEE会刊等发表论文260余篇,出版专著6部,论著他引13000余次,培养博士、硕士130余人。先后入选国家百千万人才工程,荣获何梁何利基金科学与技术进步奖、“求是”工程奖、全国留学回国人员成就奖、山东省科学技术最高奖、军队专业技术重大贡献奖等,荣立二等功5次。
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