作為無人機產業(yè)鏈上重要的一環(huán)，無人機飛行控制系統(tǒng)(簡稱飛控)的重要性不言而喻，也因此被稱為無人機的“大腦”，既要從各種類型的傳感器采集數(shù)據，又要做分析計算，不僅要給地面站發(fā)送實時數(shù)據，還要控制飛機姿態(tài)，其中涉及多個算法的研究，所以飛控的研發(fā)門檻較高，需要長時間的經驗積累。
在我國，民用無人機因消費級市場的持續(xù)火熱受到廣泛關注，但由于工業(yè)級飛控的開發(fā)能力較弱，以至于很多無人機制造商在轉向行業(yè)應用時顯得力不從心。近來，無人機在植保領域的應用廣受關注，植保無人機相比傳統(tǒng)作業(yè)方式以其超高的作業(yè)效率，安全的作業(yè)環(huán)境等種種優(yōu)勢，獲得農業(yè)領域的一致好評，但是植保作業(yè)場景遠比消費級航拍環(huán)境復雜，無人機表現(xiàn)力總是令人不甚滿意。日本的機器人技術在全球都處于領先地位，也是全球最早使用無人機進行植保作業(yè)的國家，以雅馬哈為代表的的日本無人機企業(yè)多年來名聲赫赫。近日，宇辰網接觸了一家有“日本血統(tǒng)”的飛控企業(yè)，其團隊成員絕大多數(shù)有日本留學背景。
師從“日本無人機第一人”的技術帶頭人
這家無人機飛控企業(yè)就是南京傲翼飛控智能科技有限公司（以下簡稱“傲翼飛控”），公司法人王偉教授是日本無人機領域知名專家，也是公司的技術帶頭人。王偉2010年應南京信息工程大學邀請，回國任教，2012年入選“321領軍型科技創(chuàng)業(yè)人才計劃”，更是于2015年擔任中科院智能機器人研發(fā)中心主任，以推動國內無人機技術基礎研究為己任。
團隊帶頭人王偉/圖 來源傲翼飛控
王偉早年留學日本，師從“日本無人機第一人”野波健藏教授。野波健藏教授是世界著名的機械控制和機器人學專家，原日本千葉大學副校長。同時，野波健藏教授還是日本多旋翼無人機協(xié)會主席、日本自動控制系統(tǒng)研究所所長，主要從事機器人及自動化控制的研究工作，特別是對機器人智能化方面進行了廣泛和深入的研究。王偉留學千葉大學期間，在野波健藏教授門下攻讀博士學位，并協(xié)助其成立了自動控制系統(tǒng)研究室，參與了多個無人機控制系統(tǒng)項目的研發(fā)工作。
2013年，王偉和野波健藏接受日本政府的邀請，參與到日本福島核電站無人機內部調查國家重大項目，并擔任控制系統(tǒng)設計小組主要負責人。由于核電站爆炸后的惡劣環(huán)境，人員無法進入現(xiàn)場，日本政府希望通過無人機收集現(xiàn)場數(shù)據，從而推進反應堆報廢工作。小組成員合作研發(fā)出了無GPS環(huán)境下全自主飛行無人機，實現(xiàn)了復雜未知環(huán)境下的無人機全自主勘探工作?；赟LAM的激光雷達系統(tǒng)可以保證無人機即便是在光線暗淡的環(huán)境下，也可實時自我定位并完成地圖構建。小組研發(fā)的無人機成功的獲取了寶貴的事故現(xiàn)場信息，無人機在這種惡劣環(huán)境中成功完成任務在世界上尚屬首次。
針對目前由于行業(yè)快速發(fā)展產生的混亂現(xiàn)狀。王偉認為，飛控核心技術是關鍵。“目前無人機產業(yè)發(fā)展并不健康，較為混亂。主要表現(xiàn)為產品質量參次不齊，問題頻出，一些企業(yè)夸大宣傳也敗壞了無人機行業(yè)的口碑。”
自2003年起，王偉從事無人機飛行控制系統(tǒng)研究工作已十四年，通過十四年與全球頂尖的學術和科研單位深度合作，積累了深厚的學術和應用經驗，對無人機技術現(xiàn)況和未來發(fā)展洞若觀火。
王偉團隊早年研發(fā)的多旋翼小型無人機，采用嵌入式控制技術，搭載IMU、GPS及氣壓計等傳感器，利用自行研發(fā)的飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)自主飛行，具備自主故障檢測及相應安全控制功能；可以實現(xiàn)實時周邊環(huán)境認識及自我定位，可以實施軌跡規(guī)劃，自主著陸。
集結中日兩地研發(fā)團隊
飛行控制系統(tǒng)是軟硬件結合的高新產品，研發(fā)人員的素質不言自明。目前從頂尖的航空大學出來的控制、自動化相關專業(yè)的畢業(yè)生，早早就被各路企業(yè)盯上了，無人機控制系統(tǒng)的人才可謂難求。
在這種情況下，傲翼飛控卻網羅了一批高素質的飛控研發(fā)人才，傲翼飛控的團隊分為國內團隊和日本團隊，日本核心團隊出自日本千葉大學野波實驗室小型無人機科研團隊。早在2003年，王偉作為核心成員之一參與了該實驗小組的團隊組建工作。在后期團隊建設過程中，又培養(yǎng)了多批無人機控制領域的專業(yè)人才。目前日本的科研團隊由13名博士，20余名碩士組成。
國內核心團隊成立于 2010 年，主要成員為王偉教授帶隊的研究生和科研助手。30人的團隊中，其中2名博士，近20名碩士生，專門從事無人機飛行控制系統(tǒng)的研發(fā)和生產工作，并為客戶提供全套無人機行業(yè)應用解決方案。
團隊合影/圖 來源傲翼飛控
經過十余年的發(fā)展，團隊在各類項目中取得不俗成績。2004年，王偉教授所在的日本團隊與精工愛普生公司合作，成功開發(fā)出了世界最輕的 微型飛行機器人原型--FR-Ⅱ，該機器人重量僅為12.3克，可以通過藍牙進行遙控，并能夠在計算機設定的飛行線路上進行獨立飛行。該技術的成熟，為后期消費級市場航拍無人機的發(fā)展奠定了基礎。
2006年，王偉教授帶領日本團隊成功研發(fā)了微小型四旋翼無人機。該款無人機可以實現(xiàn)垂直起降，自由懸停；2008 年，王偉教授帶領日本團隊與 Hirobo 公司合作研發(fā)了小型六旋翼無人機?？刂葡到y(tǒng)里加入容錯控制處理程序，當一只旋翼損壞時，無人機也可正常飛行，提高了飛行穩(wěn)定性和安全性；2009 年，王偉教授帶領日本團隊與 GhCraft 公司合作研發(fā)小型可傾轉翼無人機。傾轉定翼無人機可以實現(xiàn)垂直起降、空中懸停，還可以高速巡航飛行，該款無人機采用 GPS 和 MEMS 慣性組合定位技術，實現(xiàn)了高精度定位。
自主研發(fā)的植保無人機正在作業(yè)/圖 來源傲翼飛控
目前，團隊在無人機和無人車等領域的研究取得了突破性進展，自主研制的多旋翼無人機成功應用于電力巡檢、橋梁檢測、農業(yè)植保、航拍攝影、災情勘探等多個領域。
瞄準植保市場，產品深度定制
對于工業(yè)級無人機來說，使用通用飛控未嘗不可。但由于工業(yè)級無人機的應用領域各有側重，比如電力巡線可能對續(xù)航時間、圖傳距離要求較高，物流無人機對載荷重量、地圖分析能力要求更高。通用飛控不一定能根據行業(yè)的需求進行深度定制，所以目前工業(yè)飛控也分為不同的應用。
傲翼飛控經過理性分析，在充分調研國內無人機應用后，定位于技術門檻更高的行業(yè)級應用，瞄準了植保市場的最有競爭力的部分。
植保多旋翼無人機飛控/圖 來源傲翼飛控
此前，植保無人機廠商主要采購大疆的飛控。而該飛控主要起源于消費機，性能上難以滿足植保機的需求。另外，大疆生產的標準化產品往往不能考慮到小廠商的個性化需求，定制化程度不高。對整機廠商來說，更大的問題是，大疆在推出自己的植保機后計劃停止對外出售飛行控制器，諸多植保無人機廠商可能面臨“無控可用”的尷尬 。
從2014年開始，傲翼飛控聚焦農業(yè)植保無人機領域，以多年的底層科研積累，結合大量應用技術實踐，推出了具有自主起降、智能飛行軌跡規(guī)劃、自主返航、斷點續(xù)噴、智能流量控制等多個實用功能的專用產品。如針對無人機速度快慢自動控制噴灑流量的設計，可以將農藥使用量從傳統(tǒng)的15kg/畝降低到0.5kg/畝，大幅節(jié)約了農藥的使用量。
據了解，傲翼飛控將于3月4日在南京召開新品發(fā)布會，屆時會有什么新品推出，我們拭目以待。
?