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【5iMX评测室】深度图解大疆Spark

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发表于 2017-6-1 20:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
说到航拍无人机,大多数人认知它的维度通常是:画质怎么样、拍视频稳不稳、能飞多久、能飞多高。
以上这些指标重不重要?当然很重要。
其重要性就好比我们谈论一辆汽车省不省油、驾乘舒不舒适、做工工艺精细不精细一样。
不过,创新的步伐有时可能会快得超出大众的想象。当我们还在津津乐道于这些传统的话题时,历史也正在悄悄翻开新的篇章。

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文章结尾有精彩视频千万别错过!

就在不久之前,大家可能还有印象,那台能够实现前视避障和视觉跟随的精灵4面世之后,玩家们谈论的话题便多了“智能拍摄”功能怎么用这一项。
用机器代劳的“云台手”,能拍出在过去需要专业云台手才能做到的专业构图和运镜轨迹。紧随而来的Mavic Pro不仅能折叠成一个矿泉水瓶般大小,而智拍功能和精灵4一模一样。
当我们还在赞叹Mavic Pro小身形、强功能的时候,比Mavic Pro更小的Spark来了,它只有巴掌大小,可以在手掌上起降。
它不仅拥有Mavic Pro的所有“智拍”功能,甚至比Mavic Pro更智能:支持手势控制(不用手机或遥控器来控制)。
当然,Spark还有其他新功能,在5iMX评测室较早前发布的文章中有详细介绍,还没有关注的朋友可以前往了解。


回顾5iMX评测室历史文章:
5iMX为你解析拥有全新体验的大疆“晓”Spark掌上无人机
http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1285406&extra=page%3D1


黑科技般的存在!大疆Spark掌上无人机上手体验
http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1285568&extra=page%3D1

大疆Spark国内首亮相,5iMX独家揭秘幕后设计历程
http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1291565&extra=page%3D1

这篇文章,我将带领对Spark感兴趣的玩家,从外到里,展开一次神秘的探寻之旅。
相信看完这篇文章,能增强你对所谓“黑科技”的更直观和深入的认知。

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Spark的收纳盒为标配,可放置一台Spark和额外两个电池,加上Spark机身上那块电池,一共可以容纳3块电池。


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Spark配置的电池容量为1480mAh,电压11.4V(属于高压电芯锂电池),能量密度为16.89Wh,符合民航规定可携带上飞机。


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Spark电池设计小巧精致,设计有触地脚垫、外置充电触点、电量指示LED灯以及固定锁扣。安装到Spark机身上后,可与机身融为一体,拥有很好的整体感。把电池从机身上拆下来也极为顺手,捏住电池锁扣,往后一拉便能取出电池。


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固定Spark的螺丝一共有6颗,其中4颗在电池仓内,装上电池后即被隐藏。另外2颗固定螺丝在机头位置云台背后,隐藏度也是很好的。如果不仔细观察,你在Spark上看不到一颗明显裸露的螺丝。


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电池的输出触点有6个,其中有两个触点可能是用于检验电池是否为原装正品。


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此照片展示的是大功率充电器和电池管家,这个配置只有Spark全能套装才有,当然如果需要的话也是可以另购的。如果购买的是Spark单机版,则只能通过USB接口来对电池充电(充电速度会比较慢,如果电池较多就不太方便)。


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充电器还提供了两个2A的USB接口。


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输出功率为50W,输出电压13.05V,电流3.83A。


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Spark电池管家的背部标识


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充电器通过这个专用插头来连接电池管家


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Spark的全貌


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重点说一下机身底部。电池底部有一处“田”字形触点,它是外置充电触点,截至到目前为止大疆暂未公布该触点的使用方法。
下视视觉系统,由一个摄像头和红外线传感器(一收一发)组合而成,摄像头用于获取飞器的位置信息(飞行高度30米内有效)。
红外传感器用于判断当前高度(测量范围是0m至8m),是Spark在室内(没有GPS的情况下)完成定点定高飞行的重要功能保障。
大家都知道,要达到精准定高的效果,还可以采用超声波传感器,在精灵3、精灵4上均采用了这种方式。
Spark体积极小,因此采用红外传感器更合适一些,红外传感器在近地测高方面比超声波也更有优势。


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主摄像机被集成中一个2轴机械云台上,拥有1200万像素,能拍1080/30fps精度的视频,视频码流为24Mbps。
摄像机上方泛紫色光的窗口是Spark的3D红外传感系统,它的内部为一套红外线发射和接收系统,而我们看到的窗口颜色实际上是滤光片的颜色。
3D红外传感器通过测距(获取深度数据)来感知障碍物。写到这里,大家应该明白了,Spark的前部避障并非采用的立体视觉方案,而是采用的一种被称为3D TOF的技术
(TOF是Time of flight的简写,直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离)。
这一技术也曾被应用于精灵4Pro的侧向避障。
与双目立体视觉方案动辄感知十几米外的障碍物不同,Spark的3D红外传感器的感知范围较小,只有0.2至5米的范围。
然而其优势也很显而易见——可用于所有光照条件。因此Spark在夜间飞行时,其前部避障功能也是有效的,而且还能识别手势哦!


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Spark的尾部,可看到电池上的电量指示灯。


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打开尾部的遮盖板,可看到USB接口和存储卡插槽。


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螺旋桨为可折叠式快拆桨,和Mavic Pro的螺旋桨类似。


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螺旋桨的背面


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机臂的背面


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结构新颖的灯罩,兼有散热的功能


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电子调速器尺寸非常小,它还集成有LED指示灯


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拆掉电调固定座


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电调背面


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撕掉电调背面的绝缘膜


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拆除前文所述的6颗螺丝,即可拆除Spark的顶盖。顶盖除了与机身有螺丝固定,还采用了锁扣结构,拆卸时较为困难。
此外在拆顶盖前务必先取出存储卡,否则可能会损坏存储卡。
写到这里,笔者想告诉大家一个好消息,Spark的机身顶盖虽不支持便捷更换,然而只要我们稍微动动手,更换它还是完全可以办到的。


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Spark的硬件集成度非常高,在内部结构的设计上,除了考虑合理性之外,亦不失美学方面的考量,给人以赏心赏目的感觉。根据5iMX评测室较早前采访大疆工程师的访谈可知,Spark最大的设计挑战在于把这么多东西塞到那么小的空间里,要同时兼顾成本、可生产性、可靠性、散热、减震、动力效率、电磁干扰、射频性能。当我们今天通过成品实物照片来回溯研发过程,可见到的每一处细节,无不都是倾注了智慧与热情,这的确是一个值得称赞的产品。


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GPS模块是一个独立的存在,它可以被拆下来。它的背面是主板,而主板上布满了电磁屏蔽罩。


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这个部分的右侧应该为Spark的高频通讯模块。两条馈线连接着天线,而天线的位置侧在机身头部侧面。


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Spark的天线跑的是2.4G信号,共有两根天线,分别位于机身前部的左右两侧。上图展示的是位于左侧的天线。


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分离主板与机身。


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Spark的机身采用了一次成型注塑工艺,也就是说它是一个完整的整体,没有螺丝固定和衔接。由于自身重量很轻,相对来说Spark的机身结构强度应该有不错的耐摔表现。不过,你最好不要尝试极端的飞行,因为一旦机身损坏,更换起来就是一个耗时费力的大工程。图片上有详细的功能说明,大家可以慢慢了解。


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此照片展示的是Spark的电源汇集模块


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拿掉遮盖物后就更加清晰明了。减少电线的使用能减轻重量,工程师在为Spark减重方面的努力也是极尽所能。
一个典型的例子:连接到4条机臂的电缆共4组,每组只有3根线。按传统的办法这里每一组会有5根线或4根线——电调正、电调负、数据线正(这条线可以不用)、数据线负、数据线。
据笔者一点不成熟的分析,数据线的地线和电源负极可能采用了同一条线。而数据线里面跑了两种数据,一是电调控制数据,二是LED指示灯控制数据。


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Spark的云台相机采用了3颗减震球;Spark的IMU是一个独立的模块,被安放在云台后部的机身里,被4颗减震球悬挂起来。这一设计可以保证IMU免受电磁干扰,同时拥有独立的减震装置,使其工作更加稳定可靠。


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前视TOF模块(深度相机),这个模块是可以从机身上拿出来的。它除了采集深度数据外,还能彩集三维空间里的手势视觉信息。左侧的接收器实际上是一个特殊的摄像头。而右侧的发射器是发射的不可见光。


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主板正面(已拆掉GPS模块)。布局逻辑清晰:散热鳍片位于主板中部,其形状和走向讲求对称美感,又依电路单元发热轻重而有量身定制的设计,可谓巧妙至极。散热片主体下方为主要发热单元,导流槽将风扇产生的气流带出位于机身顶盖两侧的散热孔,次要发热单元也因散热片的整体延伸和风扇的介入而获得有效的热交换。


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一体式散热器,依据电路发热程度不同和发热零件的位置高度不同而量身定制。


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拆掉风扇和散热器,可见发热点均有导热硅脂传导(蓝色物质)。又为取得良好的电磁屏蔽效果,电路板上的所有零件均被电磁屏蔽罩按单元功能划分进行电磁屏蔽处理。


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揭开电磁屏蔽罩,有没有手机电路的即视感?


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主板的背面,同样覆盖着大块的电磁屏蔽罩。


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揭开电磁屏蔽罩,可见这一面多为电阻、电容、电感等零件,对其进行屏蔽处理以确保万无一失。


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最后,回答几个疑问吧:
1. Spark用的什么图传
答:Wi-Fi图传,用手机控制近距离飞行还是可以的; 要飞远还得用Spark专用遥控器;但话说回来,Spark的定位就是近距离自拍,你飞那么远干了Mavic Pro的活画质还没Mavic Pro好,不如直接买Mavic Pro好了,还是3轴4K云台相机,留空时间还长。

2. 光线弱的地方用起来怎样?
答:TOF摄像头的好处是不受环境光影响,晚上也能避障和识别手势,但你要记住,如果没有GPS,且环境光线不足(下视光流定位系统弱光不工作的)它是不能定位的,所以也就无法在这种情况下飞回到手上来了。所以晚上在室外用没有问题,在室内用要找环境光不弱的地方用。

3.买全能套装还是单机?
答:价格相差1300元,你需要慎重考虑。如果当自拍无人机用,单机配3电合适。如果想用于航拍,还是全能套装一步到位。

4. 顶盖能换吗?
答:可以,需要有一定动手能力,还有一条非常重要:大疆能供应这个配件。

5. 画质怎么样?
答:录像的话,你们关注一下码流就好。Spark的码流是24Mbps,而Mavic Pro是多少呢?Inspire 2又是多少呢?我都不用放实拍画质给你对比了,一谈码流即定乾坤!

6. Spark到底怎么样?
答:看你想拿它干嘛。想商业航拍,老老实实至少P4P起步,再不济也得Mavic Pro。想玩玩,或送朋友、送领导、送小孩,当自拍无人机用,且多用于社交软件分享,Spark是目前你能买到的货真价实的超性价比机种,它满身都是黑科技,每一条宣传的功能都实实在在!不像很多PPT无人机,吹得好,飞不出来,还贵。

7. 能不能当穿越机?
答:Spark并不是严格意义上的穿越机,尽管它可能是大疆所有产品中最耐摔和体积最小的。Spark的定位是个人自拍、社交软件快速分享。不过,你非要拿它当穿越机用,谁又能阻止你呢?



看完这篇文章,您对Spark是否又有了新的认识?
欢迎跟帖,来谈谈您的想法。



评分

参与人数 1威望 +2 收起 理由
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发表于 2017-6-2 13:17 | 显示全部楼层
比以前更厉害了
发表于 2017-6-2 18:41 | 显示全部楼层
24M的码流,乖乖,这回也没用安霸ISP,看来只适合手机观看视频了
发表于 2017-6-3 11:45 | 显示全部楼层
哪位大神说说大疆其他飞行器的码率?
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2017-6-3 11:51 | 显示全部楼层
太好了,,,,
发表于 2017-6-3 12:22 | 显示全部楼层
都限飞了,
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2017-6-4 18:58 | 显示全部楼层
发表于 2017-6-5 16:07 | 显示全部楼层
做功精细,厉害了大姜。
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2017-6-5 19:29 | 显示全部楼层
超越的感觉,
发表于 2017-6-6 19:27 | 显示全部楼层
阳光哥 发表于 2017-6-3 11:45
哪位大神说说大疆其他飞行器的码率?

FYI:
P4, mavic,P3P, 4k30 60M
P4p  4k60 100M

发表于 2017-6-7 16:20 | 显示全部楼层
以前4/3的gh2不破解码流也就24,照样好得很
发表于 2017-6-8 09:54 | 显示全部楼层
新手学习了
发表于 2017-6-8 21:27 | 显示全部楼层
个人感觉在做的足够小上还没有完全达到极致,要 知道这是建立在牺牲拍摄清晰度等功能上的。
发表于 2017-6-9 10:08 | 显示全部楼层
楼主的视频是你发帖照片的动态重复。希望拍一个飞行工作的视频发上来大家欣赏。
发表于 2017-6-9 16:00 | 显示全部楼层
  价格 降到 1800 人民币 以内了吗 ?
发表于 2017-6-10 09:21 | 显示全部楼层
怎么飞呀  

发表于 2017-6-11 16:49 | 显示全部楼层
强大的功能,极致的小体积,手机模块的内脏,已经没有谁了。下一代一定会有更好的拍摄效果。我的货在路上。
发表于 2017-6-12 20:09 | 显示全部楼层
玩玩的东西,不看好航拍,还不如穿越机加狗
发表于 2017-6-15 09:34 | 显示全部楼层

发表于 2017-6-17 05:54 | 显示全部楼层
还是御吧
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