DJI Mavic Air 2 的背後,總有你不知道的花樣操作–揭密研發故事

DJI大疆創新

今天,我們拿出了御Mavic Air 2,這款 “大疆最聰明的無人機” ,不僅飛得“聰明”,還拍得“聰明”,並成為創作者拍攝“更進一步” 的利器。

而它又是如何誕生的呢?現在就讓本疆,為大家揭秘御Mavic Air 2 的研發之路。

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御Mavic Air 2 總體設計

在研發前,許多技術的突破給團隊極大的幫助,比如在控制重量功耗這件事上,研發團隊從飛行器總體設計這一門成熟的學科出發,對各個模塊的重量佔比做了嚴格的統籌規劃,還對飛機的續航及機動性能做了嚴謹的正向設計。

正向設計稿

正向設計稿

在項目極其早期、甚至外觀雛形都沒有鎖定的時候,就能計算出飛機的最大航時以及各個模塊的重量收斂目標。這使得後續的研發效率非常高,而且給了工程師更多發揮創造性和想像力的空間。

早期的  3D建模

在研發御Air 2 時,團隊發現第一代御Air 的機臂折疊方式並不完美,飛行器在槳盤尺寸、槳盤遮擋面積、氣動效率上還有一定的提升空間。如果這次還沿用御Air 第一代的外型,相同的體積重量下續航時間的天花板比較難突破,無法保障續航時間。

第一台3D 打印模型

因此,研發團隊決定在御Air 2 的造型輪廓上做了更激進的嘗試,放棄使用御Air 的形狀,而使用御Pro 的形狀,力求使御Air 2 飛行性能“更進一步”。

第一台結構組裝測試機

第一套結構組裝測試機

御Air 2 測試機迭代

結構設計在實現功能需求之外,同時要滿足飛行振動、柔性體控制特性相關的性能需求,基於非常強大的仿真平台和相應技術沉澱,研發團隊通過嚴格的計算和實驗,真的做到了充分優化每一寸結構,從而提供了最好的飛行穩定性、操控手感為拍攝保駕護航。

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御Mavic Air 2 硬件、軟件測試

雲台是研發過程中遇到的最大難點,即使大疆在雲台技術上有深厚的積累,每一款新無人機的雲台在研發和生產上還是有不少攻堅戰要打。

雲台迭代

主攝傳感器

御Air 2 雲台

御Air 2雲台裡配置了最大功耗的主攝傳感器,這也給負責散熱的硬件工程師與結構工程師帶來挑戰。

為了滿足雲台的散熱,在散熱、硬件、結構工程師的精心設計下,雲台上精雕細琢的散熱片也讓HDR Video 功能下絢麗高清的圖像能免受熱噪的畫質損失。

御Air 2 核心電路板

御Air 2 上採用了系統化封裝SIP 工藝,這使得無人機上的核心電路板具備最高的集成度與性能密度,從而達到性能、體積和重量等指標的最佳組合。

第一批3D 打印測試機

第一版原型機出來後,研發團隊會頻繁請不同用戶群體來體驗,從資深產品經理到無人機小白,不同角度的建議和意見,最終形成了御Air 2 的機身外觀、遙控器手感、飛行手感、畫質風格等等。

室內測試過程

室外測試過程

測試期間,團隊為了驗證御Air 2 能在極端環境下飛行穩定,租下凌晨的冰場,在近似冰箱的環境下測試御Air 2 在低溫下是否能正常運行。

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御Mavic Air 2  突破與挑戰

8K 延時功能

一台優秀的航拍無人機,應該真正降低用戶的門檻讓用戶更輕鬆拍出更優質的作品。比如只需輕點app 上的功能,就能得到一段驚艷壯麗的8K 延時影像。

而背後除了Quadbayer 陣列的Remosic 算法技術的支持 ,還有在疫情期間研發團隊的努力。他們一次次突破軟件設計的限制,挑戰硬件的極限,解決存儲空間的瓶頸,克服芯片的限制,從出第一幀,到完整視頻,從花圖到完美的畫質體驗,精益求精地迭代優化。

SmartPhoto 智能拍照模式

歷經一年多的調研實測,經由大量的用戶拍攝行為和拍攝喜好驗證,大疆第一款智能拍攝算法誕生了。

在繁雜的圖像智能處理過程中,融合了飛機和雲台姿態、動態範圍估計、場景識別等多個信息和算法,每個算法都要大量的數據積累和精心的算法設計,希望能夠為大家提供一個“隨手出大片” 的拍攝體驗。

光線不足情況下

焦點跟隨

長久以來,如何使用航拍飛行器進行順滑的運鏡,對於航拍用戶來說是一件非常有挑戰的事情。為此,團隊持續地研究智能識別和跟隨等相關算法,能讓御Air 2 的焦點跟隨更好用、更智能。

研發團隊創造性地將圖像特徵算法和機器學習算法相結合,將常見的運動目標(人,車,船)和固定的風景,建築物的識別跟踪納入到同一套目標識別算法框架下,極大地提升了識別的精度和效率。同時,軟件中引入了先進的三維地圖構建和軌跡規划算法,讓跟隨的過程更加順滑。

34 分鐘的最長飛行時間

看似微小的幾分鐘續航提升,但需要不同領域的工程師在各自的業務範圍內,把飛機重量管控到極致。

前期對飛機的續航及機動性能做了嚴謹的正向設計,計算出飛機的最大續航時間。研發期間通過多輪仿真和打樣實驗,測試飛機的對應物理性能和理論值的差異,反复迭代達到性能、體積、重量和時間等指標的最佳組合。

飛行安全保障

御Air 2 融合了多個傳感器——GPS、IMU、氣壓計、指南針、視覺傳感器,輸出不同維度的環境信息,並且通過業內領先的融合算法將它們有機融合,針對各種使用場景專門做了特異化的處理,讓大家在不同場景下都可以放心飛行。

作為御Mavic 家族最新一代的產品,御 2 再次傳承了御Mavic 家族的革新與強大本性,時隔兩年的蛻變,它變得更智能,更強大。正如它“更進一步” 的產品設計理念所言,大疆一直在研發、設計、製造、供應鏈方面進行不斷革新和迭代,以更前瞻的產品設計理念與思維改變航拍影像的發展。

路遙知Mavic,在接下來每一段旅途中,御Air 2都將用自己鏡頭記錄下更為廣闊的世界與精彩,大疆作為航拍影像的開拓者,也將在這條路上,持續給用戶帶來創新的影像體驗。