При создании высококачественного, оригинального визуального контента сегодня все больше и больше используются беспилотные технологии и съемка с воздуха. Сравнительно недавний выход на рынок компактного квадрокоптера DJI Mavic Air 2 предоставил создателям контента еще больше возможностей благодаря высокому интеллекту нового летательного аппарата и усовершенствованной камеры. Однако как удалось добиться этого? Многих интересует сам процесс создания моделей DJI, и мы решили о нем рассказать на примере Mavic Air 2. 

Дизайн и конструкция Mavic Air 2

При создании Mavic Air 2 команда разработчиков, конечно же, учитывала уже имеющиеся в багаже DJI и ее партнеров многочисленные технологические достижения. Этот богатейший опыт и огромный технологический “багаж” стали основой на пути продвижения всей команды инженеров и разработчиков. Так, когда дело дошло до контроля веса и энергопотребления, команда разработчиков решила глубоко изучить каждый модуль и элемент будущей конструкции, чтобы оптимизировать их параметры. Также было выполнено последовательное проектирование для определения оптимального срока эксплуатации батарей и степени маневренности летательного аппарата.

Одна из ранних 3D-моделей DJI Mavic Air 2
Одна из ранних 3D-моделей DJI Mavic Air 2

В самом начале, когда не было еще даже первоначального дизайна корпуса и даже не было каких-либо представлений о нем, команда инженеров и разработчиков смогла рассчитать максимальное время полета и примерный вес каждого модуля. Такой подход позволил значительно повысить эффективность научно-исследовательской работы и оставил инженерам больше возможностей для творчества и воображения.

Механизм складывания лучей и пропеллеров DJI Mavic Air 2
Механизм складывания лучей и пропеллеров DJI Mavic Air 2

Разумеется, невозможно было обойтись и без учета опыта эксплуатации предыдущей модели Mavic Air, чтобы учесть его при разработке второго поколения аппаратов. Так вот, в итоге инженеры обнаружили интересный момент: можно значительно усовершенствовать складные лучи с пропеллерами квадрокоптера. После этого было решено приступить к оптимизации размера, формы и движения при складывании/раскладывании этого важного компонента. В результате, лучи Mavic Air 2 были усовершенствованы, что позволило продлить срок эксплуатации батареи, сохраняя прежний объем и вес. Да и в целом команда разработчиков пришла к решению радикально обновить дизайн корпуса Mavic Air 2 по сравнению с Mavic Air первого поколения и позаимствовать дизайн Mavic Pro.

Процесс проектирования корпуса DJI Mavic Air 2

Дизайн Mavic Air 2 должен был отвечать не только общим требованиям к функционалу беспилотников, но и учитывать поведение аппарата в полете – вибрации и маневры – и действия пилота. Для оптимизации каждого сантиметра конструкции инженеры использовали мощную платформу для моделирования и накопленные знания о взаимосвязанных технологиях. Были выполнены кропотливые расчеты и эксперименты, чтобы гарантировать стабильность полета и управление летательным аппаратом для высококачественной аэрофотосъемки.

Как проводили тестирование аппаратного и программного обеспечения Mavic Air 2

Наиболее сложным элементом для разработчиков оказался подвес. Несмотря на то, что у компании DJI имеется огромный опыт в технологиях стабилизации воздушной съемки, при разработке каждой новой модели одним из самых сложных моментов остается подвес камеры. 

Первый образец будущего квадрокоптера для тестирования конструкции
Первый образец будущего квадрокоптера для тестирования конструкции

Дело в том, что Mavic Air 2 оборудован подвесом с датчиком камеры, который с высокой скоростью потребляет энергию. Это представляло серьезную проблему для инженеров, занимающихся аппаратным обеспечением, а также инженеров-конструкторов, отвечавших за механизм рассеяния тепла.

Проектированием радиатора на подвесе занималась целая команда инженеров – специалистов по аппаратному обеспечению, конструированию и собственно системам охлаждения. В ходе тщательных исследований им удалось создать эффективный механизм рассеивания тепла, который предотвратит потерю качества HD-изображений. Это в первую очередь касается тех видеоматериалов, которые были созданы с использованием функции HDR Video.

Для основной печатной платы Mavic Air 2 был принят принцип “система-в-корпусе” (SIP). Это должно было помочь достижению оптимального баланса производительности, объема и веса.

Процесс создания подвеса DJI Mavic Air 2
Процесс создания подвеса DJI Mavic Air 2

После завершения процесса создания первого прототипа команда инженеров пригласила различные группы пользователей – от старших менеджеров по выпуску нового продукта до пилотов-новичков – протестировать новый аппарат и предложить свои замечания. Такой подход имел решающее значение для доработки дизайна Mavic Air 2, системы дистанционного управления, включая пилотирование, а также управления качеством изображения и многого другого.

Датчик камеры DJI Mavic Air 2
Датчик камеры DJI Mavic Air 2

Чтобы имитировать полеты в экстремальных условиях и убедиться, что Mavic Air 2 может стабильно вести себя в таких случаях, команда разработчиков длительное время тестировала дрон внутри крытого катка. Это позволило имитировать условия низких температур.

Итоговый результат - подвес и камера DJI Mavic Air 2
Итоговый результат – подвес и камера DJI Mavic Air 2

Чего удалось достичь?

Mavic Air 2 – это превосходный беспилотник для воздушной съемки. Но помимо великолепных характеристик камеры это должно означать легкость создания контента высокого качества пользователями. И Mavic Air 2 действительно оправдывает эти ожидания. Например, всего одним касанием в приложении DJI Fly вы можете создать невероятный по качеству 8K Hyperlapse.

Помимо фильтра Quad Bayer разработчики упорно работали над тем, чтобы Mavic Air 2 оказался еще большим технологическим прорывом. Специалисты не раз выходили за пределы возможностей программного и аппаратного обеспечения, устраняя узкие места в хранилище данных и преодолевая ограничения чипов. Это делалось для того, чтобы добиться большего меньшими усилиями. Таким образом, инженеры и программисты от начала и до завершения проекта неустанно совершенствовали Mavic Air 2, чтобы добиться идеального результата.

Можно привести лишь один пример упорной работы программистов и других специалистов отдела исследований и разработок. На создание первого интеллектуального алгоритма съемки DJI – функции SmartPhoto – у команды ушло более года различных исследований и тестов, включая обратную связь с пользователями для понимания поведения пилотов и ведения ими съемки с воздуха.

Функция SmartPhoto у DJI Mavic Air 2

SmartPhoto подразумевает поддержку интеллектуальной обработки изображений различного уровня сложности за счет объединения множества информационных точек и алгоритмов. Эти точки связаны как с самим квадрокоптером, так и с другими факторами: работой стабилизатора, расчетными параметрами динамического диапазона и распознаванием места съемки. По-мнению разработчиков, им удалось сделать функционал SmartPhoto, возможно, лучшим средством получения шедевров воздушной съемки.

Еще одной проблемой для разработчиков стала функция FocusTrack. Ее необходимо было сделать не только интеллектуальной и эффективной, но и понятной для любого пользователя. Чтобы добиться этого сотрудники приложили максимум усилий для изучения алгоритмов интеллектуального распознавания и отслеживания. В дополнение к этому было сделано еще несколько важных вещей: творчески объединены алгоритмы обработки изображений, машинное обучение, включены в функционал наиболее распространенные типы движущихся объектов – люди, автомобили, водные суда, – а также неподвижные объекты вроде ландшафтов и зданий. Это должно было способствовать более высокой точности и эффективности распознавания. Одновременно в программное обеспечение добавили более совершенные алгоритмы 3D-картографии и планирования полетного курса. Это будет полезно для более плавного отслеживания объектов во время съемки с воздуха.

Действие функции FocusTrack
Действие функции FocusTrack

Еще один важный вопрос – увеличение времени автономной работы дрона. При этом даже небольшое увеличение на несколько минут требует от инженеров разной специализации прилагать максимальные усилия в пределах своей компетенции по контролю веса каждого модуля.

На ранней стадии разработки было выполнено последовательное, тщательное проектирование. Его целью было увеличение в конечном счете срока работы источника питания и изучение поведения дрона. Это позволило рассчитать максимально допустимый срок эксплуатации полетной батареи. В процессе научно-исследовательских работ сотрудники также провели несколько экспериментов по моделированию и тестированию, чтобы проверить разрыв между теоретическими и фактическими характеристиками беспилотника.

Работа системы обхода препятствий DJI Mavic Air 2
Работа системы обхода препятствий DJI Mavic Air 2

Mavic Air 2 получил ряд важных компонентов, включая GPS, IMU, барометр, компас и визуальные датчики. Это позволяет получить информацию об окружающей среде по разным направлениям. Эти данные объединяются с помощью ведущих связующих алгоритмов и обеспечивают безопасный полет в различных сценариях.В качестве последней модели серии Mavic Air 2 унаследовал инновационные решения. Два года разработки сделали Mavic Air 2 одним из самых умных, но сравнительно доступных для пользователей дронов.

Подробный обзор DJI Mavic Air 2 можно прочитать в статье “DJI Mavic Air 2: идеальный дрон для амбициозных новичков и начинающих профессионалов”, а сравнение двух поколений Mavic Air – в статье “DJI Mavic Air 2 vs Mavic Air”.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here