「科技相對論」全方位解讀無人機

這幾年越來越多關於無人機的消息走進了大家的視線，什麼無人機送快遞，無人機求婚，無人機群飛，簡直快把無人機給玩壞了……它不再是過去我們印象中只在軍事上用來攻擊和偵察的機器，而被更多用於農業，勘探，巡邏，甚至娛樂。對我們普通人來說，它的航拍功能就是最實用的了，最近票房火爆的《戰狼 2 》很多震撼的場景就是使用無人機來拍攝完成的。你還知道它在其他領域的應用么？一起來看今天的科技相對論吧~

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Hello大家好，歡迎收看全國首檔非大型極客勵志馬後炮脫口秀，《科技相對論》，我是王自如。

人啊對遙控玩具的興趣，可能是與生俱來的，隔著空氣有個東西你想讓他幹啥就干，這個感覺還是挺爽。但是不知道你是不是跟我一樣，從小一直都當他是個玩具，從來沒想過這東西能成一個大生意。那怎麼原來地上跑的遙控車，飛起來之後就能火的一塌糊塗呢？如果你跟我一樣好奇的話，那咱們今天就來聊一聊，無人機這門生意。

記得有一次我在一個硬體創業比賽上看一個項目，這哥們上來第一句就是，我們做的是一個玩具無人機項目。我去，我一聽高大上啊，PPT一翻，我一看，嗨，做的其實是一種特別小的玩具飛機，機身是泡沫塑料的，動力是怎麼做的不記得了，總之特別像我們小時候手工課上做的那種飛機。我說就一玩具飛機你搞這麼大一名字不累么？為了多要幾百萬估值么？

這是我能記得的，第一次在我的生活範疇內聽到無人機這三個字。在那之前，我對於無人機的概念是上學的時候看軍事雜誌時候形成的，比如美軍的掠奪者啊，全球鷹啊，這種才叫無人機嘛，你整個破玩具飛機，整這麼高大上的名字幹啥。那種當時我是很不屑的，覺得有點故弄玄虛。

其實啊，無人機，在英文中的名稱叫做 UAV，Unmanned Aerial Vehicle，中文翻譯是無人駕駛飛行器，指沒有駕駛艙，沒有人類駕駛員，利用無線電遙控設備和機載計算機完成任務的飛行器，但是嚴格的來說，無人機本身不能獨立存在，它其實是一個完整的系統，由無人機，地面控制，和無線信息系統，三部分組成的。跟我們之前聊到的很多技術產品一樣，還是由軍用驅動，後來下沉到民用的這麼一個東西。開始用於攻擊和偵查，後來用於農業，勘探，巡邏，還有娛樂。這麼說來大家明白了，其實我開始的理解沒有錯，但確實，隨著時代的進步和產業的發展，今天對於無人機，我必須要進行認知升級，因為它的內涵，已經發生了很大的擴展。

現在的90後00後可能跟我的經歷剛剛好相反，是先接觸了今天的消費級無人機。認為它不就是個會飛的相機嘛，用來參加朋友圈攝影大賽的。這麼說吧，其實今天我們飛的無人機，只是在商用進化洗禮過後，沉澱出的無人機技術和應用場景的很小一部分。

跟有人機一樣，無人機按翅膀形狀分，也有固定翼和螺旋翼，還有第三種，扇翅膀的，叫撲翼機，但是那個不太成熟。應用中也是各有優劣，固定翼的速度快，航程遠，載荷大。螺旋翼的可懸停，可垂直起降，靈活性高，但是相對載荷較小，速度也慢一些，這是按照形態來分類。

從產品開發上來說，形態不同，技術也有很大差異。飛控演算法，遙控技術都有很大差別。固定翼，一飛好幾十公里，那通信，控制都很重要，螺旋翼，它懸停，體積小，抗風，飛行姿態的控制穩定性就很重要。所以千萬別一有人跟你說我們是做無人機的，你就都以為是做玩具飛機，不一樣。

最後，再按照用途分，有這麼三種：最普通的，是咱們看到的，消費級的無人機，主要是拍照用，大多數是螺旋翼的；第二種，是行業級的無人機，比如地圖測繪、撒農藥，等等。主要以固定翼為主，它是生產力工具；咱們中國的無人機應用也不少，在玩大疆之前，主要是工業用途。沒有美國那麼發達，但是用來勘探啊，撒農藥啊，那也是用了很久了。我就是認識好幾個做這個固定翼無人機的哥們。那第三種呢，就是暴力用的無人機了，用於偵察和攻擊等等作戰任務的。那固定翼和螺旋翼都有。比如上個月特別火的《戰狼2》，裡邊那個恐怖分子攻擊吳京，就出動了很多螺旋翼的無人機，不過那個尺寸的飛機，帶著那麼牛逼的攻擊設備，連機槍帶炸彈的，可能比較困難，藝術誇張嘛，哈。另外還有《湄公河行動》裡邊，用的電子干擾無人機，包括咱們今天說的掠奪者，全球鷹，也都是非常先進的軍用產品。。

總結一下，就這麼說吧，一種是你玩得起的，一種是你玩不起的，還有一種是你既玩不起，也見不著的。那咱們再回到剛才說的無人機的定義，不管是軍用還是民用，都有得一套完整的系統，只不過在技術含量和複雜度上，民用跟軍用還有很大差異。

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無人機的暴力應用

我們剛才講，無人機是軍事需求催生出來的產物。無人機的暴力應用，在軍事史上有一個非常出名的案例，那就是1982年的黎巴嫩戰爭。當年冷戰時候，美蘇兩國領著一幫小弟開始瘋狂搞軍備競賽。美國的U2偵察機，大家應該都聽說過，滿世界轉悠拍照片。蘇聯和咱們都打下來了一些。後來美國人覺得，不能總這麼丟飛機和飛行員，太虧，我用無人機行不行，所以就決定研製無人偵察機，在越戰中就用了，獲取了大量情報。這件事直接吸引了以色列人的注意，他們覺得，美國這遙控飛機不錯，很羨慕，所以就跟美國買了幾架無人機，自己搞研究。

到了1982年，黎巴嫩戰爭開打，敘利亞就料到老敵人以色列會將戰火燒到自己地盤上，於是在以色列的必經之處，貝卡谷地，部署了一個防空導彈陣地。敘利亞最得意的一套導彈系統，叫薩姆導彈系統，是問戰鬥民族買的。就在那個地方，敘利亞軍方特別相信自己這套系統，非常興奮，就等著以色列的飛機飛過來，好像打氣球一樣統統都給他干下來。

後來，果然不出所料，終於有一天，以色列的一大群飛機飛了過來，被敘利亞的雷達偵測到了，導彈系統非常興奮，嗖嗖就開始發射，以色列的飛機也是嘩嘩往下掉，敘利亞士兵興高采烈的出去收繳「戰利品」，卻發現尼瑪，不對！這飛機殘骸咋是塑料的呢？而且找了好幾圈也沒看見以色列飛行員的大腿和腦袋啥的，急忙報告給指揮官，指揮官頓覺大事不好，立即下令關閉雷達，可惜為時已晚。雷達早就被人幹掉了，沒了雷達，敘利亞的導彈系統就瞎了眼，整個陣地瞬間就被炸了個稀巴爛，這一切從開始到結束只用了六分鐘，也就是你上個廁所的時間。

那到底怎麼回事兒呢，其實被敘利亞打下來的飛機，是以色列自主研製的「猛犬」無人機，它能發出與戰鬥機類似的電子信號，「我來了，你打我呀」，敘利亞就這麼被假信號給引誘了，打開了雷達，雷達一開機，「猛犬」立刻將它截獲的無線電信號傳給真正的戰鬥機，以及埋伏在地面的以色列地對地導彈系統，告訴他們，「快看，它雷達在這兒呢」。這時候，真正的戰鬥機馬上開始發射導彈，把雷達炸掉，沒了雷達，你薩姆導彈系統再牛，也沒用了。後來戰爭結束以後，那個無人機還優特別嘚瑟空各種拍照發朋友圈。這一仗，可真是把敘利亞給打懵逼了。可以說，以色列用無人機給全世界上了一節經典的軍事課。

要說無人機創造歷史其實美國人也有機會，當年美國在中國打基地組織的時候，美國的無人機就在阿富汗的山地里發現了本拉登，可惜那時候美國的無人機還沒什麼打擊能力，要不拉登得早死好幾年。這個功勞就記不到奧巴馬頭上了。

回到以色列，如果你注意到這個「猛犬」的外形，就會發現，它跟咱們平時玩的無人機長相不太一樣，它更像咱們平時坐的那種飛機，沒有螺旋槳。這就是我們說的固定翼無人機，早期的軍用無人機都是以這個形態為主。不知道你看過一個無人機的電影沒有，叫Eye in the sky，天眼。裡邊就講了一個無人機去做偵查和情報收集，然後引發的一系列故事。很棒。

扯遠了，咱們重點來講消費級無人機，它為啥用螺旋槳，不用固定翼，是怎麼進化來的呢？有幾個原因：

第一，螺旋槳飛機不矯情，可以垂直起降，需要跑道助跑，這在建築物密集度高，人口多的地方，就 可以大大降低使用門檻，有市場。所以更加適合消費市場；

第二，可懸停。固定翼飛機可以盤旋，但是要靜態懸停，不容易。道理很簡單，固定翼是靠機翼下方氣流產生的壓力大於機翼上方，由這個壓力差來提供一個升力，你停下來空氣不會自己給你吹上去的咯~但螺旋槳不一樣，只要它一直轉，就可以一直給飛機提供懸停所需要的力，但是因為它產生的動力輸出方向主要是向下，所以不是向後，所以它速度肯定也沒那麼快。而且螺旋翼飛不了那麼高，因為它對於空氣密度有要求，太高了空氣稀薄，直升機飛不穩定。所以一般來說螺旋翼的飛行都在中低空。你很少見直升機飛機幾萬米吧。別說幾萬米了，你看過一個電影吧，爬珠峰的，一個登山隊出事兒了，想派直升機上去營救，結果登山隊的位置海拔太高，直升機飛不上去。

第三，跟普通的直升機比起來，多旋翼飛機的多個槳之間可以互相配合，不需要藉助額外的複雜機械機構，就能實現飛機的姿態控制。為什麼這麼說呢，飛機的姿態控制，首先要穩定機體。我們知道，機身保持一種穩定狀態，需要讓各個方向上的力保持平衡，在普通的直升機上，它上邊的螺旋槳往這邊轉，就會給下邊的機身施加一個反作用力，讓機身往反方向旋轉，來維持平衡，但你肯定不能讓它一直在那兒轉，到時候轉懵了連哪邊是頭都分不清，所以，我們就會看到，直升機上邊一定會有另一個槳，來克服這個反作用力，讓機身保持穩定，大家看過飛鷹墜落吧，經典的戰爭片，飛機的尾翼被集中了，直升機墜落的時候，都是這個姿態掉下來的，他不是這樣的。還有一些旋翼機採用共軸雙翼，就是用一個軸把兩個槳串起來，讓它們各自往相反的方向轉，比如俄羅斯的卡50，那是我以前超級喜歡的飛機；另外還有很多奇怪的設計，比如縱列式的雙旋翼，你像美國的支奴干運輸機，外形有點像個飛艇。所以，你要想跟機器貓似的，往腦袋上綁個竹蜻蜓就能飛，那你可能飛不了多遠就轉蒙圈咯~

但是，這些設計跟多旋翼比起來，它的機械結構更複雜。因為飛機的姿態控制，除了穩定機體，肯定還有一些其他操作，比如轉向，抬頭低頭，左傾右傾，這都是通過調節旋翼實現的。咱們拿四旋翼來說，對於它，這事兒就非常簡單。

你看我們平時這種四旋翼的無人機（模型），它相鄰的兩個旋翼轉動方向不同，這是為了保持平衡，但對角的兩個螺旋槳轉動方向是相同的，它就是通過調節這兩對對角旋翼的轉速，讓飛機受到兩股不平衡的力，從而實現對飛機的姿態控制。

打個不太嚴謹的比方，你沿著直線往前走，左邊一個胖子，右邊一個瘦子，倆人同時拽你，那你肯定得往左拐彎，這是一個道理。所以，這四個螺旋槳互相配合，就能實現飛機的姿態調節，完成垂直、俯仰、橫滾，以及偏航各種運動，但如果只有兩個螺旋槳，既要保持機身穩定，又要實現姿態變化，就難了。這兩個槳葉得能分別上下左右的動，才能調節力的大小和方向，這就讓它的機械結構變得非常複雜，設計和製造難度變大。

概括一下，普通旋翼機控制飛行姿態，難度在機械結構設計上，門檻高，而多旋翼的無人機，在控制飛行姿態的時候有天然的結構優勢，難度在那塊飛控晶元上，門檻比較低，更適合用作消費級產品。但是你注意，旋翼也不是越多越好，它的軸數越多，電池的利用效率就越低。而作為消費品的四軸無人機，是一個綜合了成本、效率等多種因素之後，一個比較經濟的選擇。

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消費級無人機

好，歡迎回到科技相對論，我是王自如。咱們剛從動力學的角度簡單聊了一下，無人機是怎麼飛的，但這只是無人機的皮毛。前幾年有個TED演講，一個叫Kumar的教授展示了一種四旋翼無人機，只有手掌那麼大，它讓這些無人機一起擊打多種樂器，彈了一個協奏曲出來，中間都沒撞上，可見它們這種運動的精確程度，還有協同工作的能力，已經非常驚人了。甚至更早呢，我還看過，一堆無人機，在互相打球的視頻。這種對於飛行控制的精準和細膩，可不是我們在國內的什麼科技展會上，弄幾個無人機，調試3小時，跳舞5分鐘能比擬的。

但是說來說去去，這些都還是離我們有一些遙遠。

過去呢，在消費級無人機普及之前啊，遙控飛機這東西不叫無人機，多數我們對它的認知，是另外一個名詞，叫航模。小的有這麼大的，甚至大的還有燒汽油的，幾十萬的一兩米的長的，那真是一個非常非常小眾，高度發燒的一個領域。玩的是什麼呢？玩的是組裝，改造，和飛行技術。全手動，操作，那沒有幾年的經驗真的是飛不好，是一個非常裝逼的東西。

是誰把這個無人機的門檻給大幅度拉低了呢？那我們不得不談一個公司，就在深圳的 DJI，大疆。這個公司也真是一個奇蹟了，從創業的角度來說，我叫王自如，真的是自愧不如。

我接觸消費級無人機也算比較早的，6、7年前，法國的parrot 公司推出了 AR drone，我就第一批拿到了，當時我還在香港，國內還沒得賣，非常少見的。如果你還記得的話，那是一個四旋翼無人機，用移動設備操作，它可以傳輸1080p的畫面。我還給粉絲送過，不知道抽到獎的粉絲今天還在不在看，在的話可以打彈幕，老子天下第一，讓我看看你在哪。serisouly，今天來看，這個產品真的是消費級無人機的先行者了，售價便宜，小几千塊，操作簡單，有航拍功能。

按照今天的要求來看，它該有的都有了，怎麼就沒火呢？根據我的體驗來看，第一個是飛行姿態的控制問題很大。我已經不記得它有沒有內置的 GPS 系統了，應該是沒有的，因為它的自身穩定性很差，抗風性很差，飛到齊眉的高度，風往左邊吹，你就得拚命的往右邊拽才能保持原地懸停。如果有GPS的話，匹配演算法，它是可以自己修正位置保證懸停的。再進一步的，這個飛機一旦飛起來之後，你很難進行非常精細的操作，別提精細操作了，連保證飛行姿態都很難，幾十米的操控距離，一飛起來真是脫韁的野馬，根本掌握不好，我第一次飛在海邊，差點掉海里。大大降低了可玩性。

今天來看，這當然是無人機的基礎，這個做不好的話呢，匹配的航拍功能自然也就沒有用了，拍過視頻你就知道了，得了帕金森的手，你相機再好，你也拍不出好鏡頭啊。更重要的，它的攝像頭沒有穩定系統，視頻畫面幾乎是不可用的。飛行距離有限，我記得50米的距離吧。畫面的衝擊力上也不夠。

最後，如果非要說一個更深層的原因，這個公司不專註，做無人機，做耳機，還做花盆。現在你再去parrot的網站，它的產品還是進化了非常多的，但是可惜這個市場格局已定，吃不到太多的蛋糕了。

所以說，雖然它是消費級無人機的先行者，但是沒撈到太多的好處。在AR drone 上市的時候，大疆還是一個初創公司。你想想，這才幾年的時間呀。回顧總結一下大疆的成功，還是一個天時地利人和的結果。肯定是很難複製的。我們先看內因，剛才我們講了早期無人機的很多問題，大疆後來推出的產品幾乎把這些問題都解決了。內置GPS匹配演算法，這樣飛行姿態可以很大程度上得到穩定，機身架設穩定雲台，保證畫面質量，用獨立的控制器，保證控制指令的傳輸和精準。所以至少在航拍這個層面上來說，取得了巨大的突破，使用門檻也再進一步降低了，讓人們反覆使用的動力得到了大大增加，否則，飛一次我可能就不想飛了，因為分分鐘飛沒影子了。

外因呢，我覺得也很重要，首先 這個人群最初還是集中在航模愛好者中，任何小眾的興趣人群都有一個大的特點  就是口碑傳播極其重要，好東西會迅速被分享。所以當產品解決了本質問題後，初始的傳播勢能會被打開。而本身在海外市場的成熟度遠大於國內，因為中國人喜歡問一個問題，就是有啥用？凡是沒用，不能掙錢的東西，可能都沒啥興趣。但是外國人呢，老愛干點中國人看來吃飽了撐的事兒，你看看youtube上，是吧，很多這種沒事兒找事兒的東西。這個點咱們也討論過，就是社會發展階段不一樣，發達國家已經到了一定的經濟水平，有空間講究驕奢淫逸的事兒，說的好聽點，叫消費升級，就是人們的消費訴求不再以最基本的生存為指導，因為吃啥都能吃飽，還不如吃點好的。但是最近的中產崛起和消費升級，已經在中國蔓延開了。

為什麼講這個呢？因為大疆就是 一個在消費升級的context下才能成功的產品。所以，它先在海外獲得巨大的成功。這是天時和地利。

那人和是什麼呢？這個定位是愛好者人群，凡是興趣愛好驅動的產品都有一個特徵，就是只要產品好，溢價能力是很強的，比如文玩，核桃，串串啥的，比如樂器，吉他。好東西都死貴死貴，你用成本衡量，根本不值，但是沒辦法就它做得好，不買也得買。作為消費級科技產品，DJI賣的其實不便宜，大幾千，上萬。這個保證了公司的利潤空間。客觀上也容易幫助形成壟斷地位。這是我們說的人群定位，人和。

最後要講一個，這個產品的市場定位和屬性問題，大疆再怎麼賣的好，它不是一個生活必備的剛需產品，使用頻次也是相對低頻的。在這樣的一個細分市場里，就必須要在產品性能上，和銷售佔有率上做到絕對的壟斷。這既應該是一個公司的內在目標，也是外部逼得不得不做到的要求。因為在細分市場，不做到壟斷，就沒肉吃。什麼叫集中化市場，贏家通吃。商業里呢，有一個規律，越是小眾的越是集中，越是大眾的，越是分散，當然互聯網領域是奇葩，大眾也得壟斷。其他的，你比如餐飲，人人都吃，天天都吃，幾萬億的市場規模，但是你再大，能有一個1%的市場佔有率都不錯了。小眾的比如科技視頻，那ZEALER最大，贏家通吃，優勢資源，流量都集中在這，旗下矩陣一年出幾千條片子。播放量10幾億。越壟斷，馬太效應越明顯。

所以，當你在細分領域沒有成為頭部壟斷地位之前，你是很痛苦的，一旦成了，你就輕鬆很多。那麼也會有另外一個問題。就是一般來說，細分市場也面臨一個競爭不充分的問題。因為一旦你在頂部的位置，你產品和外部環境帶來的短期波動就不明顯。別人威脅不到你。沒有充分競爭，成本下降，質量體系的控制，和各方面的問題都會迭代的比較慢。無人機市場，現在仍然是一個未充分競爭的市場。

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無人機的安全問題

歡迎回到科技相對論，我是王自如。我們還要再提升到整個行業角度來說說事物的兩面性，因為現在不僅僅是大疆在做，有很多的科技巨頭都來研發專業應用的無人機，比如物流。那麼在可見的將來，無人機一定會越來越多。法律法規和公民素質如何跟上行業的發展，這是一個大問題。

今年4月份，十幾天的時間裡，成都雙流機場就接連發生了8起無人機擾航事件。總計造成上百航班延誤、返航，超萬名旅客出行受阻被滯留機場。這個背後的利益黑幕咱在這裡不方便細談，有興趣的小夥伴可以自己研究一下，哈哈，但不管怎麼說，它讓我們看到了，濫用無人機，對航班安全的威脅是實實在在的。

而且，濫用無人機的危險可不只是擾航。它直接影響到我們個人的生命安全，甚至國家安全。如果你平時見到的玩無人機的人比較多的話，就能發現很多人根本開不穩那個飛機，搖搖晃晃。看著那唰唰的螺旋槳從自己頭頂飛過，都禁不住摸一摸自己的脖子。還有部分航拍愛好者瞎拍亂拍，毫不注意軍事保密區，無意甚至有意地發布軍事設施、場地的影像資料，我就看見過有款開放的地圖產品（OpenStreetMap），有些軍隊駐紮區、雷達站什麼的都被熱心的「志願者」給標出來了，並填寫了相關信息，我們在這兒還是提醒大家，別去做這種志願者，損害國家利益。當然還有一些真壞人，間諜啥的，利用小型、微型無人機的隱蔽性，進行非法測繪。

解決這一系列問題，政府的責任無疑是巨大的。可是民用無人機市場彷彿一夜之間就爆炸了，政府大概是還沒緩過神兒來，目前，從無人機的界定、管控、質量，到從業人員的准入條件、商業範圍，再到使用者的飛行資質、行為準則等，政府主管部門尚未完善相關法律法規和行業標準，市場宏觀環境與管理制度都存在政策的空白。在監管過程中，簡單的禁飛肯定是不行的，必須要保證無人機用戶合法使用空域的權利，你總不能說，我在自家門口來個自拍也得提前一周申請報備不是？

其實那些「黑飛」的人，許多都對潛在的事故風險和有關的法律法規一無所知，所以提高用戶的姿勢水平也是相當重要的。很關鍵的另一個方面就是融入技術手段，可以建立無人機及其配套產品市場准入機制，強制加裝安全模塊，禁止無安全模塊的產品在市場流通。當然這種安全模塊應該是軟體的，讓無人機和空管部門能分享數據，使得無人機無法在禁飛區起飛。

但是這麼多措施那可都是防君子不防小人，對於那些堅持「黑飛」的用戶，就只能懟死他了。現在的反無人機領域的研發工作也是如火如荼，比如反無人機系統、無人機捕捉無人機、反無人機槍等等，可以直接捕捉或者擊落無人機，要是想放你一馬，就迫使你的無人機自動返航，在荷蘭，還有一些警察叔叔，專門訓練老鷹來捕捉無人機。

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總結

好了，今天說了這麼多無人機發展過程的故事，還是用三句話總結一下：1.無人機可不僅僅是會飛的相機，它在軍事、農業，救援等等各領域都起到非常重要的作用；2.消費級無人機的火爆，大疆的成功，也是天時地利人和相互作用的結果；3.無人機安全問題不容小覷，需要政府、商家與用戶的通力合作，才能讓無人機有百利而無一害，哈哈，誇張了一點。

好了，今天的節目到這裡就結束了，如果你想第一時間收看我們的節目，歡迎掃描屏幕下方的二維碼，關注我們的微信公眾賬號「ZEALER科技相對論」，或者直接在微信里搜索「ZEALER科技相對論」來找到我們，你也可以關注我們的官方微博「ZEALER中國」，第一時間收到我們節目更新的消息，每一條留言評論我們都有看哦，我們下期再見！PEACE

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