无人机教程系列：无人机为何偏爱多旋翼？

　　复苏期：1990年至2005年

　　20世纪90年代之后，随着微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System)研究的成熟，重量只有几克的MEMS惯性导航系统被开发运用，使制作多旋翼飞行器的自动控制器成为现实。此外，由于四旋翼飞行器的概念与军事试验渐行渐远，它开始以独特的方式通过遥控玩具市场进入消费领域。

　　虽然MEMS惯性导航系统已被广泛应用，但是MEMS传感器数据噪音很大，不能直接读取并使用，于是人们又花费大量的时间研究去除噪声的各种数学算法。这些算法以及自动控制器本身通常需要运算速度较快的单片机，可当时的单片机运算速度有限，不足以满足需求。接着科研人员又花费若干年理解多旋翼飞行器的非线性系统结构，并为其建模、设计控制算法、实现控制方案。因此，直到2005年左右，真正稳定的多旋翼无人机自动控制器才被制作出来。

　　起步期：2005年至2010年

　　在生产制造方面，德国Microdrones GmbH于2005年成立，2006年推出的md4-200四旋翼(如图a)系统开创了电动四旋翼在专业领域应用的先河，2010年推出的md4-1000四旋翼无人机系统，在全球专业无人机市场取得成功。另外，德国人H.Buss和I.Busker在2006年主导了一个四轴开源项目，从飞控到电调等全部开源，推出了四轴飞行器最具参考的自驾仪Mikrokopter。2007年，配备Mikrokopter的四旋翼像“空中的钉子”一般停留在空中。很快他们又进一步增加了组件，甚至使它半自主飞行。美国Spectrolutions公司在2004年推出Draganflyer IV四旋翼(如下图b)，并随后在2006年推出了搭载SAVS(稳定航拍视频系统)的版本。

　　在学术方面，2005年之后四旋翼飞行器继续快速发展，更多的学术研究人员开始研究多旋翼，并搭建自己的四旋翼。

　　之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼飞行器系统瞬间被炒得火热，大家惊喜地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器的存在。一时间研究者蜂拥而至，纷纷开始多旋翼飞行器的研发和使用。而国内的爱好者也纷纷研究，并开设论坛。虽然多旋翼的算法易懂，但组装一架多旋翼却不是一件容易的事情。在早期研究阶段，科研人员把很多时间都花在了飞行器的组装调试环节。然而，有能力开发工艺的人往往缺乏对飞控的深入了解，一般只是复现国外的技术，谈不上进一步对系统进行改进。当时既掌握飞控技术又精通多旋翼工艺的经常是那些原来从事固定翼或直升机飞控的公司。德国Microdrones虽然较早地推出产品，但是工业级的四旋翼的价格对于普通消费者来说简直是遥不可及。除此之外，消费级的Draganflyer 四旋翼之所以没有推广是因为其操控性及娱乐性不强(智能手机或平版电脑还尚未普及)、二次开发能力弱以及销售渠道窄(当时电商网络处于初步发展阶段)。