日前,大疆发布了御系列无人机最新的家族成员:御 Mavic Air 2 航拍无人机。这款无人机不仅仅是2018年 Mavic Air 时隔2年后的换代之作,也是在智能、影像、续航、飞行安全、图传等领域全方位提升的里程碑级产品。

这款产品是如何设计开发出来的呢?里面又包含怎样的深刻洞察?现在,我们请出了大疆产品经理,亲自为你解读御 Air 2 背后全新的产品开发思路:


 

01 御 Mavic Air 2 总体设计

 

在研发前,许多技术的突破给团队极大的帮助,比如在控制重量功耗这件事上,研发团队从飞行器总体设计这一门成熟的学科出发,对各个模块的重量占比做了严格的统筹规划,还对飞机的续航及机动性能做了严谨的正向设计。

sketch of mavic air 2
正向设计稿
sketch of mavic air 2
正向设计稿

在项目极其早期、甚至外观雏形都没有锁定的时候,就能计算出飞机的最大航时以及各个模块的重量收敛目标。这使得后续的研发效率非常高,而且给了工程师更多发挥创造性和想象力的空间。

3D model of mavic air 2
早期的3D模型

在研发御 Air 2 时,团队发现第一代御 Air 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。如果这次还沿用御 Air 第一代的外型,相同的体积重量下续航时间的天花板比较难突破,无法保障续航时间。

the first 3D printing model
第一台3D打印模型

因此,研发团队决定在御 Air 2 的造型轮廓上做了更激进的尝试,放弃使用御 Air 的形状,而使用御 Pro 的形状,力求使御 Air 2 飞行性能“更进一步”

the first structure assembled model of mavic air 2
第一台结构组装测试机
the evoluation of mavic air 2 tesing drone
御 Air 2 测试机迭代
the first structure assembled model of mavic air 2
第一台结构组装测试机

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,基于非常强大的仿真平台和相应技术沉淀,研发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,从而提供了最好的飞行稳定性、操控手感,为拍摄保驾护航。


 

02 御 Mavic Air 2 硬件、软件测试

 

云台是研发过程中遇到的最大难点,即使大疆在云台技术上有深厚的积累,每一款新无人机的云台在研发和生产上还是有不少攻坚战要打。

different generations of mavic air 2 gimbal
云台迭代
the sensor of mavic air 2 camera
主摄传感器
the gimbal of mavic air 2
御 Air 2 云台

御 Air 2 云台里配置了最大功耗的主摄传感器,这也给负责散热的硬件工程师与结构工程师带来挑战。

HDR Video

为了满足云台的散热,在散热、硬件、结构工程师的精心设计下,云台上精雕细琢的散热片也让 HDR Video 功能下绚丽高清的图像能免受热噪的画质损失。

mavic air 2 core circuit board
御 Air 2 核心电路板

御 Air 2 上采用了系统化封装 SIP 工艺,这使得无人机上的核心电路板具备最高的集成度与性能密度,从而达到性能、体积和重量等指标的最佳组合。

the first 3D printing model
第一批 3D 打印测试机

第一版原型机出来后,研发团队会频繁请不同用户群体来体验,从资深产品经理到无人机小白,不同角度的建议和意见,最终形成了御 Air 2 的机身外观、遥控器手感、飞行手感、画质风格等等。

tesing mavic air 2 in ice arena during midnight
室内室外测试过程
tesing mavic air 2 outdoor
室内室外测试过程

测试期间,团队为了验证御 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御 Air 2 在低温下是否能正常运行。


 

03 御 Mavic Air 2 突破与挑战

 

8K 延时功能

一台优秀的航拍无人机,应该真正降低用户的门槛让用户更轻松拍出更优质的作品。比如只需轻点 app 上的功能,就能得到一段惊艳壮丽的 8K 延时影像

而背后除了 Quadbayer 阵列的 Remosic 算法技术的支持 ,还有在疫情期间研发团队的努力。他们一次次突破软件设计的限制,挑战硬件的极限,解决存储空间的瓶颈,克服芯片的限制,从出第一帧,到完整视频,从花图到完美的画质体验,精益求精地迭代优化。

8K Hyperlapse

 

SmartPhoto 智能拍照模式

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,大疆第一款智能拍摄算法诞生了。

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。

Smartphoto
光线不足的情况下

 

焦点跟随

长久以来,如何使用航拍飞行器进行顺滑的运镜,对于航拍用户来说是一件非常有挑战的事情。为此,团队持续地研究智能识别和跟随等相关算法,能让御 Air 2 的焦点跟随更好用、更智能。

研发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,极大地提升了识别的精度和效率。同时,软件中引入了先进的三维地图构建和轨迹规划算法,让跟随的过程更加顺滑。

ActiveTrack 3.0

 

34 分钟的最长飞行时间

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。

flying mavic air 2

 

飞行安全保障

御 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,并且通过业内领先的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。

safty security

 

作为御 Mavic 家族最新一代的产品,御 Air 2 再次传承了御 Mavic 家族的革新与强大本性,时隔两年的蜕变,它变得更智能,更强大。正如它 “更进一步” 的产品设计理念所言,大疆一直在研发、设计、制造、供应链方面进行不断革新和迭代,以更前瞻的产品设计理念与思维改变航拍影像的发展。

路遥知 Mavic,在接下来每一段旅途中,御 Air 2 都将用自己镜头记录下更为广阔的世界与精彩,大疆作为航拍影像的开拓者,也将在这条路上,持续给用户带来创新的影像体验。

 

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