(原標(biāo)題:你知道嗎,無(wú)人機(jī)火了的背后它們才是真正的英雄)
這兩天,臻迪無(wú)人機(jī)在鳥(niǎo)巢發(fā)布新品的消息刷爆了小編的朋友圈,無(wú)人機(jī)現(xiàn)在火的程度真是超越地球人的想象。不過(guò),小編覺(jué)得咱不能只做個(gè)看熱鬧的群眾,知其然也要知其所以然,所以小編今天就來(lái)帶大家認(rèn)識(shí)下無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的幕后英雄——開(kāi)源項(xiàng)目。
好奇寶寶們一定會(huì)問(wèn),開(kāi)源項(xiàng)目跟無(wú)人機(jī)有啥關(guān)系?其實(shí)正是很多和無(wú)人機(jī)有關(guān)的開(kāi)源項(xiàng)目促進(jìn)了這個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。像NASA、歐空局、Google、Linux、MIT等均提供了大量的開(kāi)源項(xiàng)目來(lái)支持團(tuán)隊(duì)和個(gè)人進(jìn)行飛機(jī)設(shè)計(jì)、飛控研發(fā)、性能分析、項(xiàng)目管理等。這些項(xiàng)目形成了很多成熟的開(kāi)源設(shè)計(jì)軟件和開(kāi)源飛控軟硬件等,比如坊間一直盛傳的某疆奏是……好了,不管真相如何,一個(gè)確定的事實(shí)是這些開(kāi)源項(xiàng)目大大的促進(jìn)了現(xiàn)在無(wú)人機(jī)的爆發(fā)性發(fā)展,可以說(shuō)是無(wú)人機(jī)進(jìn)步的幕后功臣。
那么,今天小編就來(lái)帶大家了解下無(wú)人機(jī)世界的著名開(kāi)源項(xiàng)目,并感謝AOSSCI科學(xué)家們的無(wú)私分享。
一、開(kāi)源軟件——無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)分析
在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,也有很多開(kāi)源的項(xiàng)目可以利用,方便創(chuàng)業(yè)公司起步。這里介紹一下在無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以應(yīng)用的一些開(kāi)源軟件,包括AVL、APAME及Su2,均為滿(mǎn)足GNUGPL的開(kāi)源軟件。
1.快速方案選型
在飛行器設(shè)計(jì)初期,設(shè)計(jì)人員有多方案選擇,如何快速評(píng)估不同方案的整體性能差異對(duì)選擇滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求的方案至關(guān)重要。
AVL是由MIT教授MarkDrela開(kāi)發(fā)的一個(gè)氣動(dòng)分析程序,采用平面渦格法,可以在幾秒鐘內(nèi)給出飛行器的氣動(dòng)性能、舵面效率。設(shè)計(jì)人員會(huì)依據(jù)分析結(jié)果對(duì)氣動(dòng)布局、翼型選擇及舵面布置等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
APAME是由Daniel開(kāi)發(fā)的三維面元法求解器,可以在幾分鐘內(nèi)對(duì)飛行器的氣動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估。面元法相對(duì)于渦格法可以給出更準(zhǔn)確的阻力評(píng)估,方便設(shè)計(jì)人員對(duì)最大升阻比、巡航攻角等進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.詳細(xì)分析
SU2是由Stanford大學(xué)航空宇航學(xué)院開(kāi)發(fā)的三維CFD求解器,可以在幾小時(shí)內(nèi)對(duì)飛行器進(jìn)行詳細(xì)的氣動(dòng)評(píng)估。CFD方法可以提供準(zhǔn)確的力、力矩結(jié)果,可以幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)翼身融合、載荷布置等局部細(xì)節(jié)進(jìn)行較準(zhǔn)確的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
二、開(kāi)源硬件——無(wú)人機(jī)的核心
剛才小編提到的幾個(gè)著名的開(kāi)源軟件項(xiàng)目,因?yàn)樯婕暗搅黧w力學(xué)的很多內(nèi)容,但是多旋翼飛行器很少考慮這部分內(nèi)容,所以知道的人可能還不是很多。但是下面分享的一些項(xiàng)目卻在無(wú)人機(jī)圈里家喻戶(hù)曉,而也正是得益于這些項(xiàng)目的支撐,更多的無(wú)人機(jī)愛(ài)好者、商業(yè)團(tuán)隊(duì)有能力去開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)。
1.開(kāi)源無(wú)人機(jī)飛控APM、PX4、PIXHawk
APM(ArduPilotMega)是在2007年由DIY無(wú)人機(jī)社區(qū)(DIYDrones)推出的飛控產(chǎn)品,是當(dāng)今最為成熟的開(kāi)源飛控項(xiàng)目。DIYDrones是由3DR的創(chuàng)始人ChrisAnderson在2007年成立的。
APM(ArduPilotMega)是在2007年由DIY無(wú)人機(jī)社區(qū)(DIYDrones)推出的飛控產(chǎn)品,是當(dāng)今最為成熟的開(kāi)源飛控項(xiàng)目。DIYDrones是由3DR的創(chuàng)始人ChrisAnderson在2007年成立的。
APM(ArduPilotMega)是在2007年由DIY無(wú)人機(jī)社區(qū)(DIYDrones)推出的飛控產(chǎn)品,是當(dāng)今最為成熟的開(kāi)源飛控項(xiàng)目。DIYDrones是由3DR的創(chuàng)始人ChrisAnderson在2007年成立的。
PIXHawk飛控是PX4飛控的干兒子,不過(guò)青出于藍(lán),性能更優(yōu)。由3DR公司聯(lián)合APM小組與PX4小組于2014年推出,擁有PX4和APM兩套固件和相應(yīng)的地面站軟件。PIXhawk的性能目前有充足的富余,可以有更為廣泛的擴(kuò)展空間。
2.開(kāi)源無(wú)人機(jī)項(xiàng)目DroneCode
DroneCode是由LinuxFoundation聯(lián)合12家技術(shù)公司于2014年推出的開(kāi)源項(xiàng)目。目的在于為無(wú)人機(jī)搭建一個(gè)共享的開(kāi)源平臺(tái),為無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者提供所需要的資源、工具以及技術(shù)方面的支持。它希望把所有獨(dú)立的開(kāi)發(fā)個(gè)人和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目集結(jié)到一起協(xié)同作戰(zhàn),集思廣益,加快無(wú)人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程。
開(kāi)發(fā)者們沒(méi)有必要從頭開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)的一切,因?yàn)楹芏嗳艘呀?jīng)在無(wú)人機(jī)系統(tǒng)方面做了不少工作。其中有很多無(wú)人機(jī)項(xiàng)目都是用Linux代碼編寫(xiě)的,但此前都屬于零散分布的情況。這個(gè)新項(xiàng)目的推出,相當(dāng)于建立了一個(gè)聊天群,把各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的資源都上傳到了群文件。不僅為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和工具開(kāi)發(fā)者提供了公共資源,還起到了一個(gè)共同溝通和管理的作用。
該項(xiàng)目將主要由LinuxFoundation負(fù)責(zé)監(jiān)管,3DRoboticsCEOChrisAnderson以及BoxCEOAaronLevy也將提供協(xié)助。該項(xiàng)目的支持企業(yè)已經(jīng)由初始的12家,增加到了現(xiàn)在的近50家。3DR從初始至今一直是鉑金委員,它的參與為無(wú)人機(jī)飛控發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。
根據(jù)LinuxFoundation執(zhí)行董事JimZemlin的介紹,2014已經(jīng)有1200多位開(kāi)發(fā)者在為Dronecode項(xiàng)目工作,并有170,000用戶(hù)下載使用Dronecode的開(kāi)源代碼。