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四轴飞行器的历史

 

20世纪90年代之后,随着微机电系统(MEMS)研(yán)究的成熟,几(jǐ)克重的(de)MEMS惯性导航系(xì)统被制作了(le)出(chū)来,使(shǐ)得多旋翼飞(fēi)行器的自动控制(zhì)器可以做(zuò)了。但是MEMS传感(gǎn)器数据(jù)噪音很大,不能直接读(dú)出来用,于是人(rén)们又花了一些年的时间研究MEMS去噪声的各种数学算法。这些算法以及(jí)自动(dòng)控(kòng)制器本(běn)身通(tōng)常(cháng)需要(yào)速度(dù)比较快的单片机来运行,于是人们又等了一(yī)些(xiē)年时间,等(děng)速(sù)度比(bǐ)较快的(de)单片机诞生。接着人们再花(huā)了若干年的时(shí)间(jiān)理解多旋翼飞行器的非(fēi)线性(xìng)系统结(jié)构,给它建模、设计控制算法、实(shí)现控制算法。

因此,直到2005年左右,真正稳定的多旋翼(yì)无人(rén)机自动控制(zhì)器才被制(zhì)作出(chū)来(lái)。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器(qì)系统突然(rán)出现(xiàn)在人们视野中,大家(jiā)惊(jīng)奇地发现居(jū)然有这样一种小(xiǎo)巧、稳定、可垂直起降、机械结构简(jiǎn)单的飞行器存在(zài)。一时(shí)间研究者趋之若鹜(wù),纷纷开始多旋翼飞行(háng)器的研(yán)发(fā)和使用。

四旋翼飞(fēi)行器是多旋翼飞行器中最(zuì)简单最流行的一种。如上所述,最初的一(yī)段时间主(zhǔ)要是(shì)学术研究(jiū)人员研究(jiū)四旋(xuán)翼。四旋翼飞行器最早出现在(zài)公(gōng)众(zhòng)视野可能(néng)要追溯(sù)到2009年的著名(míng)印度电(diàn)影(yǐng)《三傻》……2010年,法(fǎ)国Parrot公司发布了(le)世(shì)界(jiè)上(shàng)首款流行的四旋翼飞行器AR.Drone。作为(wéi)一(yī)个高科技(jì)玩具,它的性(xìng)能非常优秀:轻便、灵活、安全、控制简单(dān),还能通过(guò)传感器悬停,用WIFI传(chuán)送相机图像到手机上。

AR.Drone的流行让四旋翼飞行器开始(shǐ)广泛进入人类社会。在玩具(jù)这个(gè)尺寸上,多旋(xuán)翼飞(fēi)行器的优势就显示出来了(le),同尺(chǐ)寸的固定(dìng)翼基本飞不起来,而同尺寸(cùn)的直(zhí)升机因为机械(xiè)结构(gòu)复杂,根本没法(fǎ)低(dī)成(chéng)本地制作出稳定的产品。

2012年(nián)2月,宾(bīn)夕法尼亚大学的VijayKumar教(jiāo)授在TED上做(zuò)出了四旋(xuán)翼飞行器(qì)发展历史上里程碑式的演讲。这一(yī)场充满数(shù)学公式的演讲居然(rán)大受欢迎,迄今已经有三百多万次观看,是TED成百上千个演讲(jiǎng)中(zhōng)浏览量最高的演讲之一。

自此之后,四旋翼飞行器受(shòu)到的(de)关注度迅(xùn)速提升(shēng),成为了新的(de)商(shāng)业焦点。

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