说起供应商,估计很多无人机行业的创业者都会头大。无人机远没有手机市场成熟,供应商名单一摞,如今即便没有核心技术的企业,只要熟悉供应商就能攒出一部性能不错的智能手机。
供应链图示/图 来源网络
但要想在无人机上实现某些功能,看似简单,技术门槛也着实算不上高,但要让每个配件都吻合确实是一件大工程,甚至某个不起眼的小零件决定着无人机的安全性和可靠性。
供应商的选择和管理是每个企业的商业机密,也是企业保持创新的重要因素。此前在《不如大疆,可能是你没有管理好供应商》一文中提到,大疆之所以能够快速迭代产品,很重要的原因在于它有庞大的供应商系统,供应商在早期就参与到零部件的开发,对于大疆竞争力的提升发挥着至关重要的作用。
今天我们就来说一说无人机行业不可忽视部分,通信系统供应商的选择与发展。
连接天地,是眼和手的延伸
业界一般将无人机系统划分为“天、地、通、载”,即飞行器系统、地面保障系统、通信链路系统、载荷系统。
北航无人机所工程师杨炯在接受宇辰网采访时表示,通信系统又被称为数据链,是连接天地的无线电设备。一架飞机有可能有多个数据链分别与地面相连接,他们有不同的特点,是无人机使用者眼和手的延伸。
无人机各系统简图/图 来源网络
民用无人机系统一般包含数传、图传、遥控器等无线电设备。杨炯简单的介绍了下这三部分:数传电台由于带宽需求很低,所以一般通信距离容易做到很远,是无人机与地面联系的稳定纽带;图传的数据量非常庞大,处理这些数据往往需要一定的延迟,也比较容易受到干扰,所以距离和实时性都不容易做得很好,成本也最高;而遥控器的信息量最少,但是有着近乎苛刻的实时性要求。
图传成为掣肘因素
图传是用于传输图像信息的无线电设备。在工业级无人机应用领域,需要传输的信息量庞大,为了实现1080P的分辨率,业界普遍使用的是最新的H.265算法和COFDM抗电磁干扰系统,部分厂商也能够实现地面端和机载端的双向传输。
无人机图传回来的画面/图 来源网络
不过据杨炯介绍,由于大带宽数据传输和抗干扰都比较困难,所以工程师们使用了很多先进技术来保障信息的完整和有效,但当前的发展还不能尽善尽美。
必扬星环副总经理徐龙堂也向宇辰网详细解释了当前技术的发展困境,传统的图传通信方式一般都是单向通信链路,即只能实现机载端向地面端的信息传输,或者地面端向机载端传输。而天地之间的通讯设备,尤其在商用领域,实际应用信息的传送总是伴随着一些双向控制信息的传递,这也被称为“握手协议”,就是两个设备在通信之前,要互相的认识一下,然后才能互相传送,目前能够实现双向链路传输的集成商并不多,图像传输的延迟性也未能得到很好的解决,只有不断优化算法,以此来提高传输的灵敏度。”
另一方面,WiFi协议成为民用无人机一种带宽方案,但只能完成短距离图像和音频的传输,而且还有一个很明显的劣势,就是一旦WiFi信号中断,重新连接就需要很长的时间,这对于在空中飞行的无人机来说,意味着图像的丢失和延迟,而且目前的商用需求距离至少在30公里,这一方案并不适用。不过随着手机网络的不断发展,远距离传输将不是难题。
数据链集成为一张芯片
宇辰网就无人机通信系统的发展方向采访了相关企业、高校学者,还有航空专家,大家都表示,几大链路的集成是发展的必然趋势。
必扬星环副总经理徐龙堂认为,将数传、图传、遥控器集成化,是未来无人机通信重要的解决方案。
北航无人机所工程师杨炯也表示,几大链路的整合工作一直在进行,“组团”是发展的趋势。但他也指出,三种链路需求差异太大,遥控器数据量极少,但是实时性需求甚高,否则娱乐手感无法保证;数传数据量不大,但是远程飞机监视的最后一个办法,必须保证可靠性和超出需求的性能,否则很难说出什么事;图传就是因为带宽需求太高,设备要做得非常复杂,而且功耗很大。他说,整合就意味着要达到被整合链路的多种苛刻指标,从功耗、成本、功能等方面来说,都不划算。
集成芯片/图 来源网络
除此之外,北京赛博通副总经理庄剑南也在实际开发过程中遇到了难题。为了提高链路的使用范围、整合图像压缩技术、具备优异的抗干扰性能,其采用的COFDM图传设备来自于上游供应商,但厂商并不了解无人机行业,在未形成规模前,也不会冒然为某个企业定制开发。而下游的无人机企业,会提出不同的应用需求和参数,目前也没有大量订单。作为供应商中的一环,庄剑南觉得技术问题倒不是难点,而是技术标准的缺失和上游供应商的选择面窄,所以赛博通决定自己开发COFDM图传设备,虽然并不是专长,但也没有更好的办法,集成的工作需要由有创新动力的企业来完成。
由此也体现了企业与供应商良好互动的重要性,随着技术发展与更迭的速度日益加快,为了适应这种紧张的变化趋势,越来越多的企业采用合作研发的方式从事创新活动。徐龙堂对宇辰网说,除了技术上的创新外,也有助于飞行器的整体设计,比如我们会和供应商沟通飞行器的设计方案,他们的产品模块将如何嵌入,作为整体设计的一部分,这在一定程度上也有助于提高飞机的性能。
来源:宇辰网 作者:苏乙