1月27日，一架白色小型四轴无人机落到了白宫院内。一石激起千层浪，人们很快发现，这是一架中国深圳“大疆创业”公司研制和生产的无人机。同一天，外电消息，一架中国研制的“彩虹3”无人机在尼日利亚打击博科圣地作战时坠落。

关于中国无人机的两条新闻一出，有人感慨中国在不知不觉间占领了世界70%以上的四轴无人机市场，有人担忧中国无人机的性能和质量问题，也有人大谈“中国威胁”。无论怎样，中国也已经在无人机领域占据一席之地了。

中国无人机闯入白宫空域

无人机早已飞入千家万户

其实“无人机”成为热议话题两年前在美国就开始了，问题的核心有两个，一个是美国对外战争使用无人机损失率远高于常规飞机，而打击效果似乎不显著，是否得不偿失？美国正努力发展的下一代军用无人机会不会重蹈当年英国单纯重视导弹，导致整个航空工业垮台的覆辙？另一个话题则是无人机在美国国内的滥用问题，美国政府会不会用它来监控本国公民，“坏人”是否会滥用无人机给别人带来麻烦？这些话题长期占据美国各大新闻媒体的显要位置，各路政治人物不断发表与之相关的言论。

而在中国，无人机似乎还是个新鲜话题，除了国内大型航空企业研制军用无人机的相关科技报道外，“无人机”这个词首次与中国的重大新闻事件联系在一起可能要追溯到两年多前，在追捕缅甸毒枭糯康时中国警方曾一度想到用无人机搭载炸弹将其直接击毙。而在昨天这次事件前“无人机”上次引起中国民众广泛关注，则是北京一家私营企业用无人机进行空中测绘时侵犯军事禁区被追究法律责任。

然而，在中国，无人机早已被广泛运用。早在2008年的汶川地震中，就已经有无人机执行了航空拍摄震区图像的任务，2013、2014年的多次地震救灾行动中，多旋翼无人机已经开始广泛承担拍摄任务。

不过这还只是无人机在极端条件下的一种运用，可能读者会觉得它还不够“生活”。

那么电影、电视是不是够生活了呢？从2012年前后开始，许多电视节目已经在使用多轴无人机进行航空拍摄，这种技术不仅在很多场合取代了传统的航空拍摄，甚至开始取代轨道和吊臂。可以说，我们每天看到的电视节目里，无人机都功不可没。

另一方面，无人机被用在农业方面并非新闻，国家已将无人机列为农机加以补助，我们每天所吃的蔬菜粮食里也都已经有无人机的功劳。

目前国内很多城市商场里都已经出现了无人机玩具，以手机或平板电脑通过3G网络遥控操作，并且能够携带一个摄像头，有些拍摄效果已经相当不错。在国内也已经有了无人机爱好者群体，互相交流购买零件DIY无人机，对市面上销售的无人机进行控制软件升级的更高端爱好者群体也有不少。

笔者所知，已经有人在试验用无人机进行送货、送餐，虽然以目前无人机的软硬件水平，这个任务似乎难度还有点高——但笔者不敢把话说太死，要知道，现在我们所熟知的四轴无人机，可是2011年才诞生的真正“新科技”呢，谁能预言它在未来10年、20年中会发展成什么水平？

中国公司何以称霸四轴无人机市场？

四轴直升机，这个概念其实在20世纪初就已经有人提出，1907年，法国航空先驱布雷盖制造出世界上第一架成功将飞行员带离地面的直升机，那家伙看起来就是一架放大的现代四旋翼无人机——是不是觉得很惊奇？也别太奇怪，航空科技发展到今天也不过100多年，很多早年被证明不实用的技术到了现代，都因为某些特别的优势而被复活——莱特兄弟的“飞行者一号”所采用的鸭式布局就被现代世界最先进战机之一的歼-20所沿用。

世界上首架四轴直升机，也是世界上最早的直升机

不过布雷盖制造的四轴直升机遇到了严重麻烦，虽然它确实能够通过让旋翼两两对转抵消旋翼高速旋转所带来的陀螺效应，但其控制却极为麻烦。他不得不用四个大汉用手拽住构成直升机的铁架才能让它稳定飞行。其飞行高度只有1.6米，而整个过程中除了控制油门外，驾驶员什么也做不了。

布雷盖兄弟的Gyroplane I（旋翼机1号）

对于人类和机械控制装置来说，控制4具旋翼同时工作时的种种细微扰动过于麻烦，尤其是对于大型飞行器而言，巨大的体型还会抵消微调旋翼转速产生的控制力。

因此在博格特的直升机诞生以后100多年时间里，虽然几经尝试——例如贝尔直升机公司就曾试图为美国空军制造一架C-130“大力神”运输机大小的四发动机的倾转翼运输机——但都无一例外先后失败。

贝尔X-22A验证机，该机的四个涵道风扇在起飞时构成四轴直升机布局

四旋翼带来的控制麻烦实在是过于巨大，难以克服。

顺便说一句，有俄罗斯网友去年制作了一个巨型四旋翼无人机搭载大炮火箭打沉美国航母的CG视频——那种尺寸的四旋翼机即使在可预见的将来仍然只是个梦。不过中美在发展未来倾转翼飞机项目时，不约而同地提出了新一代四旋翼倾转翼机方案，或许这正是受到了2011年以来四轴倾转翼无人机爆发式发展的激励吧，不过即使是最乐观的方案，也只计划在2020年以后取得成功。

正如刚才所说，在大型商用/军用飞机方面，四轴直升机方案可以说是100年来尚未看到“翻身”的前景。但“天生我材必有用”，四旋翼无人机的一些特点让它成为现代小型低空无人机的首选方案也正是由于这种布局形式的优点。比如——通过微调四个旋翼的驱动电机转速，这种直升机飞行非常稳定，并且可以极为精确地按照控制者的意图飞行。由于它“主动稳定”，所以只要在风速不超过它自动协调能力范围的前提下，体积再小的四轴直升机也能实现稳定。稳定、精确飞行、适合小型化，这三点给四轴无人机在小型无人机上的运用带来了优势。

意大利Anteos是世界上第一个得到批准投入商业运用的四轴无人机

不过，实现这些优势的前提是——软硬件。首先有一套成熟的控制软件，其次要有价格低廉性能优越的电子设备。这其中，控制软件曾是一个重要的难点，因为人类所能理解的控制动作无法直接作为四旋翼直升机的信号——这和飞机或者普通直升机都不一样，而且人类的反应速度也远不能满足它飞行的需要。而机电设备方面，四旋翼无人机的基础在21世纪初就已经基本具备了。

四轴无人机控制软硬件的问题基本得到解决，有一个词不得不提，这就是Arduino，这是一个用来开发小型电子设备的可编程电子原型平台，也可以说它就是一部简单的单片机。四轴无人机的很多控制软硬件方面的发展都是由基于这款平台的几个开源项目完成的。