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四(sì)轴(zhóu)飞行器的历史(shǐ)

 

20世纪(jì)90年代之后,随着微机电系统(MEMS)研究的成熟(shú),几克重的MEMS惯性(xìng)导航系统被制作了出来,使得多旋(xuán)翼飞行器的自动(dòng)控(kòng)制器可以做(zuò)了(le)。但是MEMS传(chuán)感器数据噪音很大,不能(néng)直接读出来(lái)用,于是人们又花了一(yī)些年的时间研究MEMS去噪声的各种数学(xué)算法。这些(xiē)算法以及自动(dòng)控制器本身通常需要速度比(bǐ)较快的单片机来运行,于是人们又等(děng)了一些年时间,等速度比较快的单片机(jī)诞生。接着人们再(zài)花(huā)了若(ruò)干年的(de)时间理(lǐ)解多旋翼(yì)飞行(háng)器的非线性系统结构(gòu),给它(tā)建(jiàn)模、设(shè)计控制(zhì)算法、实(shí)现控制(zhì)算法(fǎ)。

因(yīn)此,直到2005年左右,真(zhēn)正稳定的多旋翼无人(rén)机自(zì)动控制器才被制作出来。之前(qián)一直被各(gè)种技术瓶(píng)颈(jǐng)限制住的多旋翼飞行器(qì)系(xì)统突然出现在人(rén)们视野中,大家惊奇地(dì)发现居然有这样一种小巧、稳定、可(kě)垂(chuí)直起降(jiàng)、机械结构简单的飞行器存在(zài)。一时间研究者趋(qū)之若鹜(wù),纷纷(fēn)开始多旋翼飞行器的研发和使用。

四旋翼(yì)飞行器是多旋翼飞行器中最(zuì)简单最流行的一种(zhǒng)。如上所(suǒ)述(shù),最(zuì)初的(de)一(yī)段时间主要(yào)是(shì)学术研究人员研究四旋翼。四旋翼飞行(háng)器最早出现在公众(zhòng)视野可能要追溯到2009年的著名(míng)印度电影(yǐng)《三傻》……2010年,法国Parrot公司发布了(le)世界上首款流行的四旋翼飞行器AR.Drone。作(zuò)为一个高科技玩具,它(tā)的性能非常优秀:轻便、灵活、安全、控制简单,还能通过传感器悬停,用WIFI传送相机图像到手机上。

AR.Drone的流行让四旋(xuán)翼(yì)飞行器开(kāi)始广泛进入人类社会。在玩具这个尺寸上,多旋翼飞(fēi)行器的优势就显示出来了,同尺寸的(de)固定翼基(jī)本飞不起来,而同尺寸(cùn)的直升机因(yīn)为机械结构复杂,根本没法(fǎ)低成本地制作出稳定的产品(pǐn)。

20122月,宾夕(xī)法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲。这一场充满数学(xué)公式的演讲居(jū)然大受欢迎(yíng),迄今已(yǐ)经(jīng)有三百多万次(cì)观(guān)看(kàn),是TED成百上千个演讲中浏览量(liàng)最高的演讲之一。

自此(cǐ)之后(hòu),四(sì)旋翼(yì)飞行器(qì)受到的(de)关注度迅速提升,成为了(le)新的商业焦点。

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