10月15至16日,在蘇州政府的大力支持下,由赫星科技有限公司和蘇州星圳智能科技有限公司共同主辦,為期兩天的“第二屆ArduPilot全球無人機開發者大會”在蘇州順利召開。來自開源無人機社區的大神們,包括飛控負責人、旋翼無人機項目帶頭人、無人機軟件開發資深工程師、電氣工程師和開發者們齊聚一堂,共話開源。大會秉持“多元共享·推誠開源”的主題,對無GPS環境下的無人機導航、水下機器人、無人機集群、無人機硬件開發、ArduPilot使用的LUA腳本、無人機生態系統、人工智能導航、無人機教育等方面進行分享,并在現場進行答疑互動。
▲大會現場
中國民用無人機的發展擁有今天的地位,開源社區擁有不可忽視的功勞。如果沒有開源社區,中國民用無人機的發展勢頭很可能延遲。本次大會的主辦方——赫星科技有限公司的首席執行官吳程軍先生,在致辭時表示:過去的一年,ArduPilot在硬軟件的開發中取得了長足的進步!感謝來自全球各地的用戶們創造了各種令人興奮的無人機應用場景,得以讓使用赫星方案的ArduPilot用戶一直處于不斷的成長與進步之中。赫星相信開源無人機硬件的發展會有一個非常樂觀的前景,并期待有更多人一起加入到ArduPilot的隊伍中來。
▲赫星科技CEO吳程軍
ArduPilot項目首席,ArduCopter開發人員Randy Mackay在分享“沒有GPS環境下的無人機導航”時,主要談到了無人機在沒有GPS情況下的解決方案:外置的定位姿態方式和使用SLAM(實時地圖)繪制和定位方式進行定位估算,以及使用SLAM進行避障的一些應用。
如果你想要在沒有GPS的情況下使用無人機,我們現有三個解決方案:
第一種方案是使用一個向下放置的攝像頭,我們叫它光流,它的問題在于使用久了位置會出現漂移。
第二種是可以使用3D相機,以及Openpilot的軟件包,來進行無GPS的導航進行識別。
第三種是利用一個超寬帶定位方式,使用四個信號塔發射信號,但它的局限在于需要提前在四個方位設置燈塔,在100米范圍內使用。
▲Randy Mackay
擁有超過27年的海洋工程和ROV設計經歷的Craig Elder主要談到的則是Ardusub水下機器人。他通過實際案例與現場嘉賓一起分享水下機器人的實戰經驗。自2011年以來,這位從之前水下機器人團隊加入到更廣闊的無人系統團隊的資深工程師表示,水下飛行器相比空中無人機來說更加困難,以至于很多公司在想要創造便宜可靠的水下飛行器上都失敗了。水下機器人的開發,最開始大家都沒有一個完整的整套系統,于是從各個地方拼湊來創造自己的系統,但其發展速度很快,2017年,一共有12家水下機器人,在2018年的時候,這個數字就實現了翻倍,達到 26家水下機器人。
▲Craig Elder
今年在國內大火的無人機編隊也在本次開發者大會分享范疇之中。主講人為Michael Oborne,其所演講的主題為“MissionPlanner地面站更新(無人機集群以及相關新功能)”,主要包括三個部分:無人機集群控制(主動控制、任務時間控制)、軟件以及新功能等。
在現場,Michael展示了模擬操作無人機集群作業。無人機任務控制集群方式是通過無人機飛行前就設定任務,所涉及包括RTK技術以及起飛點和周邊環境的情況,無人機只需按照提前設定好的任務路線飛行即可。地面站節點控制可以實現單人集群控制的目的,只需要用戶手持或攜帶一個節點設備就可以實現移動式的集群控制。而無人機集群的所面臨的挑戰包括:無人機集群通信的問題(多架之間互不干擾)、無人機的位置通過超寬帶技術和無人機定位技術、避免互碰撞問題、路線規劃、把握好變化時機(毫秒級來控制燈光變化)以及優化無人機的位置等。
▲Michael Oborne
飛行器工程師Philip Rowse主要介紹的是“如何為不同的應用選擇硬件”,集中介紹了Cube的幾種類型:
Cube紫色版本:也是所謂的“苗條版本”,該飛控的特點是功能齊全,適用于對尺寸有需求的機型,在無人車或者無人船上應用最佳應;
Cube藍色版本:是一款即將發布的產品,主要是針對美國的行業用戶,它跟Cube黑色版本的功能差不多,但是在美國生產并為美國客戶服務;
Cube綠色版本:具備三冗余度傳感器,IMU恒溫控制以及內置減震系統以及使用5V PWM控制的機型;
Cube黑色版本:是目前廣大用戶使用較多的,同樣具備三冗余度傳感器,IMU恒溫控制以及內置減震系統,并且經過大量的實踐測試飛行過,具備良好的穩定性;
Cube黃色版本:則是在黑色的基礎上設計處理器更好的產品,其處理性能可提供更多開發可能性;
Cube橙色版本:是在黑色版本的基礎上升級超強性能的H7處理器。
Cube紅色版本:最為被人期待,該版本屬于一款全面升級的下一代飛控,距離問世還需等待一段時間。
▲Philip Rowse
大會中還有一個重要的環節,由赫星公司發布的最新產品Herelink數圖傳遙控一體機,該產品具有以下特色:
亮點一:數圖傳遙控一體:數據鏈路、遙控鏈路、視頻鏈路集成的一體機,遙控器配備高清屏幕,使用方便,集成度高
亮點二:高清、低延時、長距離:視頻傳輸可以達到1080p@60fps, 數據延時<70ms, 傳輸距離20KM(地對空)
亮點三:雙圖像輸入,可實時切換:雙路HDMI視頻輸入,用戶可通過遙控器進行切換視頻源(同一時間顯示一路視頻源)
▲數圖傳一體機Herelink
新品發布會現場,參會嘉賓對新產品Herelink數圖傳一體機,都表現出了極大的熱情與關注,紛紛咨詢相關參數和特性,并十分期待此款高性能、高性價比產品的上市價格和時間。
▲參會人員體驗Herelink
來自英特爾的軟件開發人員、 ArduPilot固定翼飛機維護者Tom Pittenger則科普了“如何使用Github”,這個面向開源及私有軟件項目的托管平臺,只支持git作為唯一的版本庫格式進行托管,于2008年4月10日正式上線,除了git代碼倉庫托管及基本的Web管理界面以外,還提供訂閱、討論組、文本渲染、在線文件編輯。
▲Tom Pittenger
聯合創辦了SRP Aero的Michael du Breuil則介紹了更加細分的內容:“在ArduPilot中使用LUA腳本”Michael表示目前有兩種方式來拓展ArduPilot:
可以通過協同處理器一起完成。協同處理器對于高級算法來說是一個不錯的選擇。失控保護如今已成為飛控的一個基本保護功能,比如丟星保護,失控保護等,飛控都要相應的解決方法。我們在腳本中所添加的失控保護新增了更多的功能,用戶可以自己根據需求添加不同的失控保護方式,比如藥量過低、電量過低等方面。這樣的好處就是用戶可以自定義的添加自己的失控保護,而且這樣的修改也是非常簡單的。
額外添加了更多的飛行模式,來確保飛行的流暢性。比如說測繪,可以讓飛機先行飛完整個地圖,然后根據數據來計算不同位置的風速等情況,從而為優化路徑提供選擇。
今后,我們還需要做出的努力包括:增加飛控代碼的運行時間,其實目前這個功能已經融入到飛控的主代碼中,是可以嘗試開發的。其次,自動的開啟和重啟腳本,這樣的好處是當用戶出現問題是方便啟動。然后,重新增加了運行腳本,腳本在運行時可給用戶一個運行的時間,可以保證用戶在多個時間段內不同的運行。
▲Michael du Breuil
來自北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副教授、北航可靠飛行控制研究組負責人全權是本次ArduPilot開發者大會唯一的一位國內專題演講嘉賓,在現場,全權做了“為創造更好的無人機生態系統——最近在教育、設計、測試和交通方面的工作”的主題報告。全權表示:民航客機安全性很高,傷亡率非常非常小,希望無人機能同樣具備這樣的安全性,但目前無人機造成的安全事件還很多,所以我們要做包括風險分析、以及對失效率的要求、交通和評估測試。在現場,全權詳細介紹了其負責的開發項目——基于模型設計的思想和采用Matlab和Pixhawk工具的多旋翼控制算法快速開發與教學平臺。
▲北航全權教授
EAMS LAB的首席執行官和創始人Jaime Machuca與現場嘉賓分享使用ArduPilot和OpenKAI進行人工智能導航。EAMS表示公司產品通過Cube飛控系統可以使地面無人車用于消防用途,也可以將其用到無人機上面用于地面現場偵查。Jaime所演講的話題也提到了無人機教育,主要介紹“如何在無人機教育中使用ArduPilot”,無人機在當下成為年輕人和行業熱衷的項目。因此,無人機方面的教育成為眾所關注的項目。在2017年9月份,Jaime就開始在當地中學開啟了無人機教育方面的課程。ArduPilot產品的引入十分適用于教學——部分基礎知識和操作課程,以及一些基礎的代碼規劃等。通過這方面的學習中,學生可以正確的使用工具和技巧去安裝飛控,這樣的學習將有助于他們后期完整的完成產品的組裝。
▲KaiYan和Jaime Machuca
除了這些嘉賓發言,本次開發者大會上,還有戰略合作伙伴——北京松果電子有限公司的技術分享以及ArduPilot企業合作伙伴的合作分享。對于參會嘉賓來說,更為珍貴的是現場與開源大神們的直接對話,釋疑解惑,激發創業與創新的火花。
▲北京松果電子有限公司副總裁王娜
▲重要嘉賓合影
再次感謝大家對赫星科技的信任與支持!
期待明年再相見!