爱范儿如何造自己的无人机？
爱范儿也能造无人机？是的。
继上次“爱范儿造手机”、“爱范儿造汽车”后，万能的爱范儿又来了，这回是目前科技界的新宠：无人机。然而，上两回还叫标题杀人法，这次却是真真正正的能造，好吧，不止爱范儿能造，就连我自己也能造。题图那台无人机就是我自组的：RD290 异形六轴机架、APM 飞控连 GPS、银燕 MT1806 无刷马达、华科尔 Devo 7 遥控连 RX710 接收啦啦啦……
组装后我简单飞了几次，然后搞不定 APM 飞控的调参，差点在自动回航时跑掉。结果我投降了，老老实实买了一台到手即飞无人机。
无人机这玩意，目前十分火爆，但它也是目前最容易被低估、但又最容易被高估的一种科技范畴。它的技术门槛十分低，低到根本任何一个人也可以随便造一台。但是，要造得好却十分困难。
无人机是什么？
（腾讯视频链接，影片中的高空镜头均摄于无人的河道上空）
为什么无人机十分容易被低估？因为很多人不了解它与一般遥控飞机有什么分别。然而，两者分别其实很大，简单来说，无人机不光是一台遥控飞机，它其实是一台“会飞的机械人”、或是“会飞的平衡车”。
所谓的“无人”，是指在无人介入下，电脑也可以独立运作，自动飞行。
一般来说，遥控飞机会飞就行了，它们的结构可以十分简单；但无人机的不同之处，就是它有运算能力，而且能配合不同的传感器，执行不同自动飞行指令。所有无人机均内置飞行控制器（飞控），它是无人机的大脑，负责把各种传感器的数据：包轴陀螺仪、加速器、罗盘、GPS、气压计，以及较高阶的超音波感应器、红外线感应器等整合，然后再透过包括 PID 算法、卡尔曼滤波 (Kalman filter) 等等不同的算法来运算，再分别修改四个马达的动力输出，来改变飞行形态。
无人机智能之处
要这种传感器呀算法呀有何用？无人机与一般遥控飞机的最大分别，就是它会自我稳定。以遥控直升机来说，即使它能做到悬停 (hover)，但当你甩开遥控器，遥控直升机就会随风乱飘、甚至失速下坠。但是，无人机能透过传感器的数据自动定位，把自己固定在同一位置，即使你把遥控器丢在一旁，它仍然可以像被钉子钉在空中一样，推也推不动。
其次，我们可以透过影像串流技术，把无人机附近的实时环境传送到遥控端，同时无人机内置 GPS 和气压计等传感器，操控者可以透过地图，随时监测无人机位置、指向、距离和高度等，故此，无人机可以在完全受控的情况下，在人类视野范围外飞行。事实上，美国的军用无人机就是以这种方式，进行超视距攻击，而他们的机师的往往就像安坐家中，“玩电视游戏一样”。
最后，就是无人机的可编程能力。在各种传感器的辅助下，我们可以让无人机在无人介入下，自动执行个各种指令，无人机可以实际一键自动飞回起点功能，甚至在无线信号中断、完全失去与无人机的联系下，无人机也懂得自动回家；除此之外，它也可以实现自动避障，或是跟踪功能，甚至是预设航道，让无人机在完全无人介入下，自动的跟随路线飞行。
目前除了是开源的飞控之外，不少大型的无人机公司，也有释出自家的开发者套件 (Software Development Kit) ，工程师可以透过编程方式，实现各种不同的功能，例如进行 3D 建模，或是配合生命探测器救灾等。故此，无人机目前更慢慢的趋向平台化发展，并不是一般遥控模型所能比拟。
造无人机不难，造好无人机很难
然而，虽然我把无人机的技术说得天花乱坠，但我们想造无人机，只要有点基本电子知识，已经几乎可以自己搞一台。你可以在网上轻易买到一堆无人机零件，然后再在网上看点自组教程就搞定；坊间的飞控如大疆 NAZA 之流的，设置也十分容易，可以轻松的就能做到一般市售级的功能。如果你想加入自己“自主研发”的牛 X 功能？只要你有编程能力，在网上找个像 APM 或 Pixhawk 等开源飞控来自己改一下，人有多大胆，地有多大产，就算要载人自动飞行，也行。
然而，“造得到”真的不难，但“造得好”十分困难。3D Robotics，一家以技术闻名的美国无人机公司，他们的 CEO Chris Anderson 曾表示：
造无人机其实很困难……它们不像相机一样，可以在深圳街头买几个传感器，然后组装在一起就搞定。要把无人机造好是十分、十分、十分困难，而且，你不是单靠买几个零件，就可以搞定。
既然“造无人机”是十分容易，但为什么“造好无人机”却十分困难？
压力山大无人机
先不要说像 Yuneec Typhooon H 自动避障那种黑级科技，我们先说最基本的功能。由于无人机动辄飞往 50 米以上的高度，所以它在安全问题上是接近零容忍的。
要知道电子设备这回事，偶尔总会抽抽风：一般的消费电子设备如智能手机和电脑，宕机、黑屏绝对常见，但我们最多也是骂几句脏话，然后重启一下电脑或手机拉倒。然而，如果无人机在 100 米高空抽风呢？先不要说宕机或停摆这种把无人机变成小型陨石的恐怖性，由于无人机需要大量使用无线电、感应磁场和卫星讯号，只要随便找磁铁干扰一下，GPS 定位错误，把你由南京定位去北京（这是比喻，不用认真），然后自稳系统启动，到时我们会见到一台流星极速暴走……。
我强调：并不是说自组无人机就不好，一台自组无人机可能最多只会飞上 100 次，而但在 100 次飞行后机器还是很正常、很安全；而且，发烧友对技术一般比较了解，他知道会在甚么地方，应该怎样飞行，不会越界。
但对于商售级别的无人机生产商来说，压力山大。
最可怕的是安全问题
商售级别无人机的安全系数，跟自组无人机完全不同：假设电子产品抽风机率为 0.1% 吧（这对电子产品来说很低了），自组发烧友不会有任何压力，但对于每月出货 5 万台的无人机公司来说，他们的产品在单纯的数据上，每一次飞行就等于 50,000 驾次的飞行，以 0.1% 来算，这批货当中就可能会有 50 台在几次飞行后抽风、或是可能有 500 台在十多次飞行后就抽风；而且，这 50,000 台无人机在十次飞行后，就可能遇上 500,000 个不同的场合和环境的问题，绝对可能在开发者预计之外的环境下，遇上完全想像不到的问题：例如在旅行时拍摄极光，遇上地磁风暴又如何？
电子设备不可靠并不可怕，可怕的是安全系数。每月有 50 颗陨石在你头上掠过，那是十分可怕的情景啊！而且，先不要说掉下来误伤途人，光是由高空砸到地上，无人机自身的损毁程度可能比汽车还要严重，如果是无人机一去不回的话那就更麻烦。这种情况将会对无人机生产商的售后服务，带来极大的压力。故此，商售无人机要把品质管理做得极好，而且要在调参上做大量的准备，例如适应冷热温度、高低气压等不同飞行环境的参数，还要考虑受干扰时的除错算法等，让老手也好、小白也好，也能安全地飞行。
所以，造无人机不难，造好无人机很难。
