上文談到了三種飛行器外形和續(xù)航時(shí)間的不同點(diǎn)，這里要再說(shuō)一些更理論的不同之處。

首先，固定翼是自穩(wěn)定系統(tǒng)，簡(jiǎn)單說(shuō)就是固定翼飛上天、助推發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作之后，不需要怎么控制，固定翼就能自己抵抗氣流的干擾保持穩(wěn)定（當(dāng)然也有蛋疼的人設(shè)計(jì)不穩(wěn)定的固定翼，這比較小眾我們可以暫時(shí)忽略……）。此外對(duì)于飛行器姿態(tài)控制來(lái)說(shuō)，固定翼是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，意思是它在任何姿態(tài)下可以調(diào)整到任何姿態(tài)，并且保持住這個(gè)姿態(tài)（當(dāng)然失速的時(shí)候不可以，但是失速是特殊情況，我們也可以忽略……）。

其次，直升機(jī)是不穩(wěn)定系統(tǒng)，飛上天之后如果不施加控制，一陣風(fēng)吹來(lái)就翻了。不過(guò)還好的是，直升機(jī)也是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以自由調(diào)整姿態(tài)。這是因?yàn)橹鄙龣C(jī)的槳面不但可以產(chǎn)生相對(duì)機(jī)身向上的推力，也可以產(chǎn)生相對(duì)機(jī)身向下的推力。而且直升機(jī)沒(méi)有失速的問(wèn)題，什么時(shí)候都能調(diào)整姿態(tài)，可以在天上如散步一般自由運(yùn)動(dòng)。所以直升機(jī)雖然不穩(wěn)定、很難控制好，但是姿態(tài)翻了的時(shí)候完全可以控制回到正常的姿態(tài)。

最后，看官們可能猜到了，多旋翼是不穩(wěn)定系統(tǒng)，也不是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（或者叫欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）。它的槳只能產(chǎn)生相對(duì)機(jī)身向上的升力。所以它不穩(wěn)定、很難控制好，飛行器翻過(guò)來(lái)之后基本沒(méi)辦法控制回來(lái)，就墜機(jī)了。

2.

因?yàn)樯鲜鲲w行器作為系統(tǒng)有穩(wěn)定不穩(wěn)定、驅(qū)動(dòng)完整不完整的區(qū)別，所以固定翼和直升機(jī)讓人控制難度相對(duì)不高；多旋翼讓人來(lái)控制難度相對(duì)高，最好有自動(dòng)控制器來(lái)控制飛行器的姿態(tài)。對(duì)于自動(dòng)控制器，固定翼的自動(dòng)控制器比較好做，直升機(jī)和多旋翼的自動(dòng)控制器比較難做。讓事情更加難辦的是，飛行器自動(dòng)控制器通常需要慣性導(dǎo)航系統(tǒng)獲取自身的姿態(tài)，而在20世紀(jì)90年代之前，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)一般是十幾公斤的大鐵疙瘩。為了把這么重的東西放到一個(gè)多旋翼飛行器上，飛行器的載荷必須很大，可是人們發(fā)現(xiàn)，不管是用油機(jī)還是電機(jī)做多旋翼飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)，都很難得到足夠的載荷。同時(shí)，因?yàn)楣潭ㄒ砗椭鄙龣C(jī)已經(jīng)很夠?qū)嶋H使用了，所以沒(méi)有人愿意多花功夫去研究多旋翼飛行器這個(gè)棘手的問(wèn)題。很長(zhǎng)一段時(shí)間里，只有美國(guó)一些研發(fā)性的項(xiàng)目做出了多旋翼飛行器的樣機(jī)。

20世紀(jì)90年代之后，隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）研究的成熟，幾克重的MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)被制作了出來(lái)，使得多旋翼飛行器的自動(dòng)控制器可以做了。但是MEMS傳感器數(shù)據(jù)噪音很大，不能直接讀出來(lái)用，于是人們又花了一些年的時(shí)間研究MEMS去噪聲的各種數(shù)學(xué)算法。這些算法以及自動(dòng)控制器本身通常需要速度比較快的單片機(jī)來(lái)運(yùn)行，于是人們又等了一些年時(shí)間，等速度比較快的單片機(jī)誕生。接著人們?cè)倩巳舾赡甑臅r(shí)間理解多旋翼飛行器的非線(xiàn)性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給它建模、設(shè)計(jì)控制算法、實(shí)現(xiàn)控制算法。

因此，直到2005年左右，真正穩(wěn)定的多旋翼無(wú)人機(jī)自動(dòng)控制器才被制作出來(lái)。之前一直被各種技術(shù)瓶頸限制住的多旋翼飛行器系統(tǒng)突然出現(xiàn)在人們視野中，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)居然有這樣一種小巧、穩(wěn)定、可垂直起降、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飛行器存在。一時(shí)間研究者趨之若鶩，紛紛開(kāi)始多旋翼飛行器的研發(fā)和使用。

四旋翼飛行器是多旋翼飛行器中最簡(jiǎn)單最流行的一種。如上所述，最初的一段時(shí)間主要是學(xué)術(shù)研究人員研究四旋翼。四旋翼飛行器最早出現(xiàn)在公眾視野可能要追溯到2009年的著名印度電影《三傻》…… 2010年，法國(guó)Parrot公司發(fā)布了世界上首款流行的四旋翼飛行器AR.Drone。作為一個(gè)高科技玩具，它的性能非常優(yōu)秀：輕便、靈活、安全、控制簡(jiǎn)單，還能通過(guò)傳感器懸停，用WIFI傳送相機(jī)圖像到手機(jī)上。

AR.Drone的流行讓四旋翼飛行器開(kāi)始廣泛進(jìn)入人類(lèi)社會(huì)。在玩具這個(gè)尺寸上，多旋翼飛行器的優(yōu)勢(shì)就顯示出來(lái)了，同尺寸的固定翼基本飛不起來(lái)，而同尺寸的直升機(jī)因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，根本沒(méi)法低成本地制作出穩(wěn)定的產(chǎn)品。

2012年2月，賓夕法尼亞大學(xué)的Vijay Kumar教授在TED上做出了四旋翼飛行器發(fā)展歷史上里程碑式的演講。這一場(chǎng)充滿(mǎn)數(shù)學(xué)公式的演講居然大受歡迎，迄今已經(jīng)有三百多萬(wàn)次觀看，是TED成百上千個(gè)演講中瀏覽量最高的演講之一。

自此之后，四旋翼飛行器受到的關(guān)注度迅速提升，成為了新的商業(yè)焦點(diǎn)。

3.

談?wù)撍男盹w行器的市場(chǎng)，我們應(yīng)該先談?wù)揇JI。

DJI創(chuàng)始人汪滔早年是一個(gè)直升機(jī)模型的愛(ài)好者，但是也是一個(gè)怎么練習(xí)都控不好直升機(jī)的愛(ài)好者= =! （還記得我們說(shuō)過(guò)直升機(jī)是不穩(wěn)定系統(tǒng)吧）。摔一次直升機(jī)模型就要花幾千塊錢(qián)去修，即使像汪滔這樣的高富帥也忍不了。于是2004年，汪滔在大四的時(shí)候開(kāi)始做直升機(jī)的自動(dòng)控制器，當(dāng)時(shí)商用的MEMS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟了。經(jīng)過(guò)幾年的篳路藍(lán)縷的潛心研發(fā)，在2008年汪滔做出了一套相當(dāng)穩(wěn)定的直升機(jī)自動(dòng)控制器，還在當(dāng)年的汶川地震中參與了救災(zāi)勘測(cè)活動(dòng)。2009年，汪滔帶著自己的直升機(jī)在珠峰地區(qū)進(jìn)行測(cè)試飛行，這是人類(lèi)歷史上第一次讓無(wú)人飛行器在高海拔地區(qū)飛行。

汪滔早年讓DJI專(zhuān)注在直升機(jī)自動(dòng)控制器上。不過(guò)在2010年，AR.Drone的成功讓汪滔也開(kāi)始考慮四旋翼飛行器產(chǎn)品。2012年DJI相繼推出了風(fēng)火輪系列四旋翼機(jī)架、悟空四旋翼飛控和S800六旋翼飛行器。當(dāng)時(shí)，在AR.Drone的引領(lǐng)下，全球范圍內(nèi)都有一股將四旋翼商業(yè)化的熱潮，DJI只是眾多小四旋翼公司中稍微出眾的一個(gè)。

當(dāng)新技術(shù)產(chǎn)生的時(shí)候，人們總是充滿(mǎn)希望用這些技術(shù)趕快賺錢(qián)，但是很多技術(shù)如果找不到合適的應(yīng)用，就會(huì)流于衰敗的命運(yùn)。2012年的時(shí)候，研發(fā)四旋翼產(chǎn)品的人們?cè)跓崆橹嘁泊嬗幸唤z迷茫：四旋翼飛行器是很好玩，但是它除了作為玩具之外，還有什么價(jià)值呢？就像AR.Drone被定義成玩具一樣，DJI最早的多旋翼產(chǎn)品也被人定義成玩具、航模。2012年底的時(shí)候，我碰到一個(gè)天使投資人，他直言自己不看好DJI這樣的玩具公司。

這個(gè)問(wèn)題在2013年得到了解答。隨著DJI Phantom在2013年1月的推出，四旋翼飛行器市場(chǎng)的形勢(shì)發(fā)生了巨大的變化?！癙hantom”在英語(yǔ)里有幻影、精靈的意思，它優(yōu)雅的白色流線(xiàn)型外形也確實(shí)配得上精靈這個(gè)稱(chēng)呼。Phantom與AR.Drone一樣控制簡(jiǎn)便，新手學(xué)習(xí)多半個(gè)小時(shí)就可以自由飛行。Phantom尺寸比AR.Drone大的多，抗風(fēng)性更好，還具有內(nèi)置GPS導(dǎo)航功能，可以在戶(hù)外很大的范圍內(nèi)飛行。更重要的是，當(dāng)時(shí)利用GoPro運(yùn)動(dòng)相機(jī)拍攝極限運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為歐美國(guó)家的時(shí)尚，而Phantom提供了掛載GoPro的連接架，讓用GoPro相機(jī)的人們有了從天空向下的拍攝視角。特別地，與傳統(tǒng)的飛機(jī)和直升機(jī)航拍不同，多旋翼系統(tǒng)小巧靈活，能讓拍攝者自由地控制角度和距離。就像iPhone重新定義了手機(jī)一樣，我們也可以毫不夸張地說(shuō)Phantom+GoPro重新定義了航拍，也重新定義了相機(jī)。

Phantom迅速成為了世界上銷(xiāo)量最大的四旋翼飛行器，每月銷(xiāo)量成千上萬(wàn)。隨著Phantom的成功，“多旋翼航拍影像系統(tǒng)”成為了DJI的主要發(fā)展方向。按照多方進(jìn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球稱(chēng)為航拍影像系統(tǒng)的產(chǎn)品中，DJI產(chǎn)品的銷(xiāo)量超過(guò)5成，是名符其實(shí)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。前面有朋友說(shuō)在國(guó)內(nèi)大疆怎么怎么樣，國(guó)際怎么怎么樣。事實(shí)是，你覺(jué)得DJI在國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)量很大，但其實(shí)國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量差不多是國(guó)外銷(xiāo)量的零頭，而世界上大部分可以被DJI視為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的公司各自銷(xiāo)量也是DJI銷(xiāo)量的零頭。基本DJI是在哪里都完爆其他公司的節(jié)奏。

其他四旋翼公司看到了DJI的成功，也開(kāi)始紛紛跟進(jìn)，但是持續(xù)創(chuàng)新的DJI始終走在他們前面。DJI很快做出了精準(zhǔn)的相機(jī)消抖云臺(tái)，讓S800的航拍影像質(zhì)量達(dá)到了電影級(jí)別，在好萊塢的電影拍攝者中建立了良好的口碑，也帶動(dòng)了“航拍公司”這個(gè)產(chǎn)業(yè)的形成。DJI發(fā)明了四旋翼系統(tǒng)的黑匣子IOSD，讓飛行數(shù)據(jù)可以被記錄、分析，增加飛行的安全性。DJI開(kāi)發(fā)了優(yōu)秀的圖傳系統(tǒng)，提高了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量……2013年下半年，以“會(huì)飛的相機(jī)”為宣傳語(yǔ)的Phantom Vision帶著一體化的相機(jī)和改進(jìn)的電池系統(tǒng)面世，進(jìn)一步提升了航拍的體驗(yàn)。

DJI優(yōu)秀的marketing team借助在好萊塢的人脈迅速拓展了大量名人作為Phantom的用戶(hù)，在北美廣為人知。

（另一個(gè)由董事長(zhǎng)流傳出來(lái)的段子是：比爾蓋茨買(mǎi)了他的第一個(gè)iphone就是為了下載DJI的app看Phantom的相機(jī)……當(dāng)然這個(gè)段子聽(tīng)起來(lái)不太靠譜，難道就不能買(mǎi)Android么我們也是做了Android的app的?。?/p>

DJI Phantom受到的贊譽(yù)不能再多，我就不繼續(xù)打廣告了。各位看官所知道的許多雜志、媒體、一些世界上知名的人物，都發(fā)表過(guò)對(duì)Phantom正面的贊揚(yáng)。反而因?yàn)镻hantom主打國(guó)際市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)報(bào)道相對(duì)比較少。

今天你拿到一架DJI Phantom的時(shí)候，要記得僅僅10年前，還沒(méi)有這樣的飛行器飛在地球上；僅僅5年前，這架飛行器上大部分的技術(shù)難關(guān)還沒(méi)有被克服；僅僅1年前，這架飛行器還不像飛機(jī)等商業(yè)飛行器一樣具有完整的安全保護(hù)和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。你所拿到的，是人類(lèi)二十年來(lái)在系統(tǒng)控制論、空氣動(dòng)力學(xué)和微電子制造方面最頂尖的智慧結(jié)晶之一。不知道這么說(shuō)，會(huì)不會(huì)讓擁有Phantom的看官下次炸機(jī)的時(shí)候稍微對(duì)DJI多一點(diǎn)容忍……畢竟是個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，出錯(cuò)不可避免。汽車(chē)發(fā)展了一百多年，偶爾熄火爆胎都是避免不了的，四旋翼只發(fā)展了幾年而已。

所以現(xiàn)在四旋翼飛行器的市場(chǎng)一部分是以AR.Drone和比他尺寸更小的玩具市場(chǎng)，另一部分是DJI Phantom和DJI S1000這個(gè)尺寸段的航拍飛行器市場(chǎng)。玩具市場(chǎng)暫且不說(shuō)，航拍飛行器市場(chǎng)據(jù)分析未來(lái)幾年會(huì)發(fā)展到100億美元的規(guī)模。

4.

喬布斯說(shuō)過(guò)：“people don't know what they want until you show it to them.” 兩年前，當(dāng)四旋翼無(wú)人機(jī)還處在玩具階段的時(shí)候，沒(méi)有人知道它能用來(lái)干什么。而現(xiàn)在，當(dāng)成千上萬(wàn)的四旋翼飛行器在我們四周盤(pán)旋的時(shí)候，成千上萬(wàn)的新想法也隨之起飛了。隨著亞馬遜、DHL和順豐相繼進(jìn)行多旋翼飛行器測(cè)試送快遞，隨著媒體不斷報(bào)道哪個(gè)國(guó)家的誰(shuí)誰(shuí)誰(shuí)又用四旋翼飛行器做了啥啥啥應(yīng)用，諸如送快遞、輸電線(xiàn)路勘測(cè)、野生動(dòng)物保護(hù)、安防監(jiān)控之類(lèi)的想法似乎都已經(jīng)不是新鮮名詞了。四旋翼飛行器的市場(chǎng)似乎變得很大。

人們熱切地提出各種各樣的想法。在DJI，幾乎每天都有人來(lái)找我們說(shuō)你們的飛機(jī)能不能用來(lái)作啥啥啥，其中不乏一些世界500強(qiáng)公司的代表。大部分這些想法通常是不切實(shí)際的，因?yàn)槿藗兺ǔ２焕斫馑男盹w行器和直升機(jī)以及固定翼的區(qū)別，不明白什么樣的應(yīng)用應(yīng)該用什么樣的飛行器，這就是為什么開(kāi)頭我要花巨大的篇幅來(lái)解釋無(wú)人機(jī)的分類(lèi)。比如說(shuō)，勘測(cè)稻田這個(gè)事情，顯然是固定翼更合適，因?yàn)樗w行半徑大，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。而勘測(cè)溫室里的植物，顯然是四旋翼更合適，因?yàn)樗叽缧?、靈活、運(yùn)動(dòng)更自由。

通常一個(gè)公司如果專(zhuān)注于做一類(lèi)飛行器，很難快速地切換去做另一類(lèi)飛行器。比如做四旋翼飛行器需要大量做控制的人才，而做固定翼需要大量懂空氣動(dòng)力學(xué)的人才。同一個(gè)團(tuán)隊(duì)基本不可能又能做四旋翼又能做固定翼。所以一個(gè)無(wú)人機(jī)公司如果不是非常有錢(qián)，應(yīng)該專(zhuān)注在三種飛行器中的一種上。

好，如果還有人耐心地看到這里的話(huà)，我終于可以回答題主的問(wèn)題了。一個(gè)字，好。

套用汪滔自己的話(huà)說(shuō)：“人類(lèi)對(duì)飛行的夢(mèng)想是與生俱來(lái)的?！蹦阋呀?jīng)看到人們的創(chuàng)意如何在一兩年之內(nèi)被四旋翼點(diǎn)燃起來(lái)，想必當(dāng)人們更加了解三類(lèi)飛行器的優(yōu)缺點(diǎn)之后，更多的公司進(jìn)入各種飛行器行業(yè)，更多的飛行器被制造出來(lái)，更多的想法也會(huì)被創(chuàng)造出來(lái)，這樣更大的市場(chǎng)也會(huì)形成。我相信在未來(lái)的十年之內(nèi)，無(wú)人機(jī)行業(yè)會(huì)逐步壯大，我們今天產(chǎn)生的所有想法基本都會(huì)實(shí)現(xiàn)，更多的想法也會(huì)逐步被實(shí)現(xiàn)，利用無(wú)人機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越多，無(wú)人機(jī)將會(huì)變成我們生活不可或缺的部分。

當(dāng)然，三種無(wú)人機(jī)的比例會(huì)在不同時(shí)期有所不同。四旋翼市場(chǎng)很可能萎縮，因?yàn)樗m(xù)航時(shí)間短，載重量小，還像蚊子一樣嗡嗡叫，不合適大多數(shù)我們想實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用?，F(xiàn)在人們覺(jué)得可以用四旋翼送快遞或者干這個(gè)干那個(gè)，完全只是因?yàn)閥ou show it to them。如果將來(lái)有人設(shè)計(jì)了一種利用固定翼送快遞的方案，顯然能送更多的東西，更省電，也更安靜，那么很可能人們主要會(huì)研究用固定翼送快遞。人們暫時(shí)只是被成熟的四旋翼解決方案沖昏了頭腦，以為四旋翼無(wú)所不能，但這種看法是不完整的。