Как создавали Mavic Air 2

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.

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.

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. 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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”.