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御Mavic Air 2 的研发故事—弃用Mavic Air 1 代机身外形原因
2020/4/29 11:05:03合肥大疆

御Mavic Air 2 的研发故事,早在网上流传Mavic Air 2谍照时,就已有人提出第1代的机身外型更美观,认为Air 2只是缩小版Mavic 2或放大版Mavic Mini,设计上来说有点沉闷。 我们今天也一并揭秘Mavic Air 2的研发故事,包括机身这样设计的固中原因,以及配置大功耗感光元件为工程师带来的挑战。


DJI 亲自揭秘 Mavic Air 研发过程 解释弃用 1 代机身外形原因

大疆在发布Mavic AIr 2 的同日,一并揭秘了它的研发故事。

大疆在微信公众号发表了「Mavic Air 2 揭秘研发故事」,细诉这架被称为「大疆最聪明的无人机」是如何诞生的。

1/ 总体设计

建基于过往许多的技术突破﹐像是控制重量和功耗,研发团队从飞行器总体设计出发,统筹和规划各个模块的重量占比,并对飞机的续航及机动性能做了严谨的正向设计。 所以在最初期、连外观雏形都还没锁定时,团队就能计算出飞机的最大航时及各个模块的重量收敛目标,大大提高后续研发效率。

但在研发Air 2 的过程中,DJI 发现第1 代的机臂折叠方式并不完美,飞行器在桨盘尺寸、桨盘遮挡面积、气动效率上还有一定的提升空间。 如果沿用第1 代的外型,在相同的体积重量下,续航时间较为难以突破。 因此,团队决定放弃使用第1 代Air 的外形,转为在Mavic Pro 的外型基础上,寻求令Air 2 飞行性能「更进一步」。

结构设计在实现功能需求之外,同时要满足飞行振动、柔性体控制特性相关的性能需求。 基于强大的仿真平台和相应技术沉淀,团队通过严格的计算和实验,真的做到了充分优化每一寸结构,以提供最好的飞行稳定性和操控手感。

2/ 硬件、软件测试

云台是Mavic Air 2 研发过程中遇到的最大难题。 由于第2 代配置了最大功耗的主摄感光元件(1/2” 48MP CMOS)。为了满足云台的散热,工程师精心设计及精雕细琢的散热片使HDR Video 功能下绚丽高清的图像免受热噪的画质损失。 
此外,Air 2 采用了系统化封装SIP 工艺,使无人机上的核心电路板具备最高的集成度与性能密度,达到性能、体积和重量等指标的最佳组合。

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HDR 模式

第一版原型机面世后,研发团队会邀请不同用户群体参与测试,从资深产品经理到无人机新手,吸取建议和意见后形成了Air 2 的机身外观、遥控器手感、飞行手感、画质风格等。

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团队为了验证Mavic Air 2 能在极端环境下飞行稳定,租下凌晨的冰场,在近似冰箱的环境下测试低温下是否能正常运行。

3/ 突破与挑战



DJI 指出,优秀的航拍机可让用户更轻松地拍出更优质的作品,比如只需轻点app 上的功能,就能得到一段8K 延时影像。 而背后除了Quadbayer 阵列的Remosic 算法技术支持外,还有赖疫情期间努力研发的团队,既解决了储存空间的瓶颈,也克服了芯片的限制。

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8K 移动延时功能


历经一年多的调研实测,经由大量的用户拍摄行为和拍摄喜好验证,DJI 诞生了第一款智能拍摄算法。 在繁杂的图像智能处理过程中,融合了飞机和云台姿态、动态范围估计、场景识别等多个信息和算法,每个算法都要大量的数据积累和精心的算法设计,希望能够为大家提供一个「随手出大片」的拍摄体验。

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光线不足下的智能拍照模式


对用户来说,如何使用航拍机进行顺滑的运镜都是一件具挑战性的事情。 为此,团队持续研究智能识别和跟随等相关算法,使Air 2 的焦点跟随更好用、更智能。 团队创造性地将图像特征算法和机器学习算法相结合,将常见的运动目标(人、车、船)和固定的风景、建筑物的识别跟踪纳入到同一套目标识别算法框架下,大大提升识别的精度和效率。 同时,软件中引入了三维地图构建和轨迹规划算法,让跟随的过程更加顺滑。

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智能跟随


看似微小的几分钟续航提升,但需要不同领域的工程师在各自的业务范围内,把飞机重量管控到极致。 前期对飞机的续航及机动性能做了严谨的正向设计,计算出飞机的最大续航时间。 研发期间通过多轮仿真和打样实验,测试飞机的对应物理性能和理论值的差异,反复迭代达到性能、体积、重量和时间等指标的最佳组合。



Mavic Air 2 融合了多个传感器—— GPS、IMU、气压计、指南针、视觉传感器,输出不同维度的环境信息,并且通过融合算法将它们有机融合,针对各种使用场景专门做了特异化的处理,让大家在不同场景下都可以放心飞行。

Mavic Air 2 的研发故事后,有没有让您对大疆Mavic Air 2这款产品有新的认识呢?

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