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结合民航客机谈谈精灵P4

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由于本人的职业是飞机维修工程师,对于P4新增的几个功能,我也结合民航客机目前的技术谈谈我的看法:

1. 自动避让功能。P4配备了前视避障系统,通过声呐探测和点云立体识别技术,能够感知到前方15米内和下方10米内的物体,检测到障碍物会自动悬停。
这个功能在民航飞机上是有的,叫做TCAS(交通咨询与避撞系统),它可以提供声音和视觉警告,并提供垂直方向的协调避让动作指令,即TCAS系统会自动提示驾驶员进行往上或往下飞的避让前方飞机指令。但目前的TCAS还无法提供水平方向的避让指令。
对于下方近地警告,飞机则是通过GPWS(近地警告系统)来提供分为七种情况的警告。当由无线电高度表探测到飞机接近地面(2500英尺以下)时,若出现以下情况:过大的下降率,过大的地形接近率,起飞或复飞掉高度太多,地形净空高度不够,进近时低于下滑道太多,飞机下降通过无线电高度表上预定高度时的语音报数,风切变。近地警告系统将按飞机不同的飞行状态提供图像和声音警告。

2. 指点飞行,在app的航拍画面中点一个位置,无人机就自动往那个地方飞。
这个用的应该是GPS定位导航。圈定画面中的位置,即锁定了该地点的GPS定位地点,然后将该参数送到无人机的GPS接收模块,即开始自动朝目标飞行。这和民航飞机的自动驾驶功能是一样的,输入目标地点的位置参数及航线参数,飞机自动就飞过去了,这个过程也无需驾驶。民航飞机的驾驶过程是这样的:首先手动起飞,达到巡航高度后,可启动自动驾驶接管。快到达目的地时,解除自动驾驶功能,改手动降落。这就是为什么我们经常可以听到新闻报道,某航空公司飞行员在飞行途中与空姐****,都是自动驾驶惹的祸。

3. 双指南针模块和双IMU
冗余安全度的设计也和民航飞机一样。现代民航客机的所有电子系统功能,比如大气数据计算机,近地警告组件,惯性导航组件,TCAS组件,都配备了至少两套,甚至三套的冗余设计。正常工作原理是一套工作,一套休息。当一套坏了的情况下,另一套才开始工作。除此之外,即使该系统的两套电脑设备都坏了,还可以通过机械组件获得备用参数,提供给驾驶员手动驾驶作参考。所以民航飞机还是很安全滴,大家可以放心去坐滴,80%以上的飞机事故都不是技术原因,都是人为因素造成的。
再说回到P4的指南针(地磁传感器),IMU(测量无人机三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。内有加速度计和陀螺仪。相当于民航飞机的IRS惯性基准系统)的冗余设计。个人认为工作原理应该和民航飞机一样,一套工作,一套休息(不工作的情况下可免受干扰,不工作不代表没开机,两台设备之间一直都是有数据共享的)。这样在一套受到干扰的情况下,另一套正常状态的设备立刻开始工作接管飞机并快速飞离干扰区域。当然如果干扰区域过大,飞机还来不及飞出该区域,那另一套设备被干扰的可能性也是非常大的。这个时候就考验微操了。
以上是我个人的推断,具体是如何运转的当然还是要看大疆官方怎么说。

总结,航空领域技术先进度最高的是军机,其次民航客机。大疆能把民航客机的技术普及到普通用户使用,确实是一个大大的福利。
个人浅见,说得不对的地方,欢迎大家讨论交流。
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ximen9180@163.c   2016-3-19 3#
厉害 专业人士 谢谢分享
csliaw  DJI Mavic 3E认证用户 2016-3-19 4#
“80%以上的飞机事故都不是技术原因,都是人为因素造成的“
个人飞遥控直升机,飞机已经10多年,非常认同这一句。
ywgreat@qq.com  DJI Action 2认证用户 2016-3-19 5#
飞机维修师会修大疆的小飞机不
Rliu  Mavic Air认证用户 2016-3-19 6#
俗话说,“内行看门道,外行看热闹”。楼主的分析果然有深度。但大疆的冗余设计似乎是同时工作,旨在一个传感器给出的数据古怪不可接受时比较另一个传感器给出的数据,不过以大疆的说法为准。

最后,你提到 “经常可以听到新闻报道,某航空公司飞行员在飞行途中与空姐****”,本人只是好奇,此时副驾驶在干什么?门口站岗吗?要是两个飞行员都在“飞行途中与空姐 xxxx" 那可就太危险了!

whereismh370.ye  Osmo Mobile认证用户 2016-3-19 7#
避障是有血的教训的,特内里费大空难,新德里空难,骏河湾事件,直到乌博林根后才要求塔台和自动防撞系统指令冲突后选择自动防撞系统指令
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
大信  Mavic 2 Pro认证用户 2016-3-19 8#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522489&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-19 22:51</font></a></font>
俗话说,“内行看门道,外行看热闹”。楼主的分析果然有深度。但大疆的冗余设计似乎是同时工作,旨在一个传 ...</blockquote></div>你以为他们不会3P吗?
没有什么能够阻挡,我对自由的向往~
1032859735.qq  Goggles认证用户 2016-3-19 9#
楼主,我想说你说的第二点完全错了。那是视觉导航。我猜您应该不是理科生
大信  Mavic 2 Pro认证用户 2016-3-19 10#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522493&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">whereismh370.ye 发表于 2016-3-19 22:52</font></a></font>
避障是有血的教训的,特内里费大空难,新德里空难,骏河湾事件,直到乌博林根后才要求塔台和自动防撞系统指 ...</blockquote></div>看了<font style="font-size:16px">特内里费大空难,好像是机长与塔台沟通的问题</font>
<font style="font-size:16px">
</font>
没有什么能够阻挡,我对自由的向往~
fbirui007  X5S认证用户 2016-3-19 11#
好厉害的样子
楼主   2016-3-19 12#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522539&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">1032859735.qq 发表于 2016-3-19 23:10</font></a></font>
楼主,我想说你说的第二点完全错了。那是视觉导航。我猜您应该不是理科生 ...</blockquote></div>嗯,你这么一说确实应该是视觉导航,用于GPS信号不好或无信号的情况下。视觉导航误差度比较高,体验了P4的定点飞行,确实只是大概区域,无法精确定位。我是理科生。。。



楼主   2016-3-19 13#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522404&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">ximen9180@163.c 发表于 2016-3-19 22:22</font></a></font>
厉害 专业人士 谢谢分享</blockquote></div>谢谢,只是分享,不一定准确
楼主   2016-3-19 14#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522489&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-19 22:51</font></a></font>
俗话说,“内行看门道,外行看热闹”。楼主的分析果然有深度。但大疆的冗余设计似乎是同时工作,旨在一个传 ...</blockquote></div>我也想过这个问题,但如果两套同时工作的话,两台同时都被干扰的可能性非常大,那就不存在冗余设计一说了。所以我才猜测和民航客机的原理一样。
楼主   2016-3-19 15#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522493&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">whereismh370.ye 发表于 2016-3-19 22:52</font></a></font>
避障是有血的教训的,特内里费大空难,新德里空难,骏河湾事件,直到乌博林根后才要求塔台和自动防撞系统指 ...</blockquote></div>是的,塔台给出了错误的指令,而飞行员选择了相信人,而不是机器,所以酿成空难。
之后才规定一定要按照TCAS的提示操作
楼主   2016-3-19 16#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522452&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">ywgreat@qq.com 发表于 2016-3-19 22:37</font></a></font>
飞机维修师会修大疆的小飞机不</blockquote></div>不会
楼主   2016-3-19 17#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522569&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">fbirui007 发表于 2016-3-19 23:24</font></a></font>
好厉害的样子</blockquote></div>过奖了
whereismh370.ye  Osmo Mobile认证用户 2016-3-19 18#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522578&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-19 23:28</font></a></font>
是的,塔台给出了错误的指令,而飞行员选择了相信人,而不是机器,所以酿成空难。
之后才规定一定要按照T ...</blockquote></div>
机器不会骗人,今天估计又是飞行员作死降落,大雾强风,CZ3456和波兰总统专机的教训
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
whereismh370.ye  Osmo Mobile认证用户 2016-3-19 19#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522562&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">大信 发表于 2016-3-19 23:21</font></a></font>
看了特内里费大空难,好像是机长与塔台沟通的问题</blockquote></div>
大雾天气,飞行天敌,今天的空难也是这样的低能见度大雾
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
大信  Mavic 2 Pro认证用户 2016-3-19 20#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522578&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-19 23:28</font></a></font>
是的,塔台给出了错误的指令,而飞行员选择了相信人,而不是机器,所以酿成空难。
之后才规定一定要按照T ...</blockquote></div><font color="#666666"><font style="background-color:rgb(252, 252, 252)"><font style="font-size:16px">特内里费大空难,是塔台与机组沟通的问题,外加天气原因</font></font></font>
<font color="#666666"><font style="background-color:rgb(252, 252, 252)"><font style="font-size:16px">
</font></font></font>
<font color="#666666"><font style="background-color:rgb(252, 252, 252)"><font style="font-size:16px">跟“相信人,而不是机器”无关吧? 机器也没提示前方有美航埋伏....</font></font></font>
<font color="#666666"><font style="background-color:rgb(252, 252, 252)"><font style="font-size:16px">
</font></font></font>
没有什么能够阻挡,我对自由的向往~
楼主   2016-3-19 21#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522603&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">大信 发表于 2016-3-19 23:36</font></a></font>
特内里费大空难,是塔台与机组沟通的问题,外加天气原因</font>

</font></blockquote></div>我说的是另一起空难,<font color="#333333"><font face="arial, tahoma,"><font size="3">乌柏林根空难</font></font></font>。塔台给出指令让飞机向下避让,而TCAS提示向上避让。飞行员选择了相信塔台。<font color="#333333"><font face="arial, 宋体, sans-serif">
</font></font>
<font color="#333333"><font face="arial, 宋体, sans-serif">由于2937航班遵照航管人员的指示而非</font></font><font style="color:rgb(19, 110, 194)"><font face="arial, 宋体, sans-serif"><a class="nopicture" rel="noopener" href="http://baike.baidu.com/view/194368.htm" target="_blank">空中防撞系统</a></font></font><font color="#333333"><font face="arial, 宋体, sans-serif">,使得2937航班与611航班在空中相撞。</font></font>
<font color="#333333"><font face="arial, 宋体, sans-serif">在这之后,各国航空公司均要求当空中防撞系统建议与航管指示有冲突时,驾驶应遵从空中防撞系统指示,以免再度发生同样事故。国际民航组织亦跟进。</font></font>
大信  Mavic 2 Pro认证用户 2016-3-19 22#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522621&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-19 23:47</font></a></font>
我说的是另一起空难,乌柏林根空难。塔台给出指令让飞机向下避让,而TCAS提示向上避让。飞行员选择了相 ...</blockquote></div>嗯
新德里空难也是沟通有问题,塔台的指令非常清晰明确,据说哈萨克飞行员英语水平太差.....也可能是印度英语太难听懂

没有什么能够阻挡,我对自由的向往~
Rliu  Mavic Air认证用户 2016-3-20 23#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522570&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-19 23:24</font></a></font>
嗯,你这么一说确实应该是视觉导航,用于GPS信号不好或无信号的情况下。视觉导航误差度比较高,体验了P4 ...</blockquote></div>视觉跟踪” 是视觉导航,“指点飞行” 应该还是 GPS 或者指南针导航。因为指点飞行可以指点一个 “空白” 点 (没有任何物体),而没有物体是无法建立视觉目标因而也就无法导航。图传画面的每一点是与左下角的卫星地图一一对应的,而卫星地图上的每一点都对应着一对GPS坐标。所以指点飞行GPS导航的可能性更大。
多十德  Goggles认证用户 2016-3-20 24#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522774&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-20 02:41</font></a></font>
视觉跟踪” 是视觉导航,“指点飞行” 应该还是 GPS 或者指南针导航。因为指点飞行可以指点一个 “空白” ...</blockquote></div>同意这位的看法
飞入新境界
Rliu  Mavic Air认证用户 2016-3-20 25#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522576&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-19 23:26</font></a></font>
我也想过这个问题,但如果两套同时工作的话,两台同时都被干扰的可能性非常大,那就不存在冗余设计一说了 ...</blockquote></div>
“冗余设计” 不是为了抗干扰,是为了增加可靠性。遇到铁磁物体,有几个指南针就会干扰几个。IMU也是同样。冗余设计是确保一个传感器失灵不能正常工作时(这只能通过异常数据发现),从另一个传感器读取数据。而另一个传感器不可能在它的同伴失灵才通电启动,这样来不及,因此是同时处于工作状态。P4冗余设计的另一个典型例子是电池接口由原来的4个(两个电极,两个数据)变成了10个,其中4个接口同时工作接正极,4个接负极。这样就是有三个触点接触不良,另外一个也会确保供电。这就有效地避免了电池由于振动造成触点接触不良从而导致空中断电坠机(精灵3就存在这样的潜在危险,主触点只有正负两个,任何一个接触不良都可能导致空中断电坠机)。
楼主   2016-3-20 26#
<div class="quote"><blockquote><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-20 02:41</font>
<font color="#999999">视觉跟踪” 是视觉导航,“指点飞行” 应该还是 GPS 或者指南针导航。因为指点飞行可以指点一个 “空白” ...</font></blockquote></div>理解比较透彻
楼主   2016-3-20 27#
<div class="quote"><blockquote><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-20 03:03</font>
<font color="#999999">“冗余设计” 不是为了抗干扰,是为了增加可靠性。遇到铁磁物体,有几个指南针就会干扰几个。IMU也是同 ...</font></blockquote></div>你没明白我的意思。我文中自己已经提到了,冗余设计是提高备用安全性,就是民航客机的多套设备设计。
如果两台都同时工作,你自己也说了如果有干扰,两套同时被干扰的可能性非常大,那么和只有一套工作时被干扰有什么区别?所谓的冗余就是一套失效还有备用可以工作,如果两套同时失效那这个冗余设计就毫无意义。这也是我因此猜测他和民航客机一样另一套设备没工作(处在抗干扰模式,有开机,有数据共享)。当工作的一套失效时备用系统很大可能还是正常的。
这和你提到的触点多接口冗余设计不一样。很显然,触点越多,同时接触不良的可能性就越小。而指南针和IMU这种电子设备如果同时工作的话,很大可能是同时失效的。
Rliu  Mavic Air认证用户 2016-3-20 28#
<div class="quote"><blockquote><font size="2"><a class="nopicture" rel="noopener" href="https://bbs.dji.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=522895&ptid=49647" target="_blank"><font color="#999999">凌云之鹤 发表于 2016-3-20 08:46</font></a></font>
你没明白我的意思。我文中自己已经提到了,冗余设计是提高备用安全性,就是民航客机的多套设备设计。
如 ...</blockquote></div>
我也想换一种说法来表达同一个意思,"冗余设计" 不能(也无法)抗干扰。前面举了 10个 指南针遇到强大铁磁物体都会被干扰的例子。因此冗余设计是针对除了干扰之外的失效,如原器件假焊、传感器或者附属器件失效都可能导致指南针不准,这时该指南针就有可能报送乱码,这对 P3 来说就是致命伤,飞控知道 GPS 坐标但不知道往哪个方向飞,就只能乱飞了。而 P4 在很大程度上可以减少这类情况,因为她可以从另一个指南针读取数据。在某种意义上可以将后一个指南针看作是备用的,但它一定是在通电工作状态并有读数输出,只是看飞控什么时候调用它的数据罢了。
阑珊  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-3-20 29#
“为什么我们经常可以听到新闻报道,某航空公司飞行员在飞行途中与空姐****”

这是飞行员的福利么
楼主   2016-3-20 30#
<div class="quote"><blockquote><font color="#999999">Rliu 发表于 2016-3-20 10:18</font>
<font color="#999999">我也想换一种说法来表达同一个意思,"冗余设计" 不能(也无法)抗干扰。前面举了 10个 指南针遇到强大铁 ...</font></blockquote></div>明白你的意思,你的理解是P4的冗余设计是针对除干扰外的其他原因导致的故障(如你提到的硬件原因或其他自身原因导致的故障)。至于冗余设计对干扰情况导致的故障是否有效,还真的看大疆怎么说了。至少我们相互理解了对方的想法。呵呵,多交流。
楼主   2016-3-20 31#
<div class="quote"><blockquote><font color="#999999">阑珊 发表于 2016-3-20 11:43</font>
<font color="#999999">“为什么我们经常可以听到新闻报道,某航空公司飞行员在飞行途中与空姐****”

这是飞行员的福利么 ...</font></blockquote></div>哈哈,我啥也没说。这是极少数现象,绝大多数的飞行员是有职业操守的。论坛里的飞行员或空姐看到别喷我。
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