国内无人机厂家的硬件架构和 SDK

大疆:全栈一体化闭源,SDK 成熟生态最强;

道通:对标大疆,架构思路接近但体量、生态弱一档;

极飞:高度垂直绑定农业,硬件围绕 4D 雷达 + 植保执行机构;

纵横:垂直起降固定翼 (VTOL),模块化开放架构,面向大面积测绘巡检,SDK 偏向行业 GIS 云平台。

一、硬件架构对比

1、大疆 DJI

架构:一体化高度集成、板卡分割(飞控 / 感知 / 图传 / 云台 / 电调独立 PCB,FPC 互联)

  • 飞控:自研 RTOS + 自研多核 SoC,高频九轴 IMU;RTK 机型支持厘米定位;飞控内核完全闭源。
  • 感知:多目双目视觉 + 红外 + 毫米波雷达(高端机);行业旗舰 M400 可搭载激光雷达;APAS 感知数据可通过 PSDK 输出给机载妙算 Manifold。
  • 图传:自研 OcuSync O 系列(O4/O4+)双频分集跳频;行业机型支持 4G 增强链路兜底。
  • 云台:三轴 FOC 无刷云台,自研控制器,抖动抑制极强,消费 + 行业电影级影像主力。
  • 动力:自研 FOC 电调 + 无刷电机;智能 BMS 电池,高端机型带低温加热。
  • 整机定位:消费航拍 + 全行业多旋翼,产品线最宽。
  • 特点:软硬件深度绑定,整机联调多年,稳定性高;但硬件板卡、底层驱动不对外提供。

2、道通 Autel(EVO 系列,对标大疆)

架构:和大疆思路非常接近,模块化多板分离设计(飞控、感知、图传、云台),自研飞控 + 自研图传(Autel Link)

  • 飞控:自研 RTOS 飞控,内置高精度 IMU,支持 RTK,支持网络 RTK 千寻服务。
  • 感知:前后左右上下多目双目视觉,高端 EVO Max 4T 搭载热成像,毫米波避障雷达;感知能力整体略弱于大疆。
  • 图传:Autel Link,2.4G/5.8G 双频,最大 15km 级别,性能略低于大疆 O4。
  • 云台:自研三轴 FOC 云台,EVO Max 系列是道通旗舰行业机,可见光 + 热成像双光吊舱。
  • 整机定位:消费航拍 + 便携行业多旋翼(巡检、安防);另有龙鱼大型固定翼。
  • 特点:硬件结构参考大疆方案,但是集成度、算法沉淀、供应链规模更小;BOM 成本略低。

3、极飞 XAG(纯农业植保赛道)

架构:飞控平台 SuperX 系列,硬件全部围绕农田作业定制,不是通用航拍平台

  • 飞控:SuperX5 Pro(当前主力)自研飞控,内置 IMU、GNSS、双擎 RTK;内置 4G 模组,云 RTK,不用地面基站。
  • 感知核心:4D 毫米波成像雷达为主,视觉为辅(和大疆反过来),雷达专门做仿地、果树避障,适应农田复杂地形;视觉只做辅助观测,不做主避障。
  • 没有高性能航拍云台:相机是固定睿图相机,不做三轴电影云台;硬件重点是喷洒 / 播撒执行机构(泵、流量传感器、料盘)。
  • 动力:大载重共轴双旋翼,大功率电机 + 独立电调;电池支持超快充。
  • 整机定位:只做农业植保,不是通用航拍机。
  • 特点:硬件全部面向农田、果园,抗粉尘、防水;没有消费航拍产品线,不适合巡检测绘通用场景。

4、纵横 JOUAV(大鹏 CW 系列,VTOL 垂直起降固定翼)

架构:总线式模块化开放架构,飞控 + 独立机载计算机双核心,不是多旋翼

  • 飞控:自研固定翼飞控,支持垂直起降 + 固定翼巡航双模;IMU+GPS / 北斗 + PPK 后差分测绘定位。
  • 感知:以任务载荷为主(多拼航测相机、高光谱、激光雷达),没有多目视觉全向避障;固定翼高速远距离作业,避障逻辑和多旋翼完全不同。
  • 通信链路:数传 + 图传分离,支持 5G 机载模块,远程上云。
  • 硬件最大差异:飞控和机载 AI 计算机相互独立,机载计算机可以自由部署第三方算法;载荷总线标准化,支持快速换装。
  • 整机定位:大面积测绘、国土、水利、油气长距离巡检,适合几十公里航线。
  • 特点:开放度是四家最高;但机型是 VTOL 固定翼,不适合城市近距离、低空精细化巡检。

二、SDK 体系对比(重点,嵌入式开发视角)

1、大疆 SDK(MSDK + PSDK + Manifold 机载计算)

  • MSDK(Mobile SDK):Android/iOS 移动端 SDK,开发地面站 APP,控制飞行、云台、相机、读取状态、接收图传。API 完善,文档、示例、社区生态最强。
  • PSDK(Payload SDK)负载 SDK:机载负载开发,C/C++,外接传感器、设备;可以获取飞机位置、姿态、触发拍照、读取感知数据;搭配妙算 Manifold 机载计算机可以跑 AI 推理。
  • 限制:底层飞控固件、内核、驱动完全不开放,无法修改飞控底层;只能在上层 API 做业务。
  • 云:司空 2(FlightHub2),机巢集群调度、AI 缺陷识别、云端任务管理。

适合:行业应用、挂载第三方传感器、开发地面站 APP。不适合自研飞控底层。

2、道通 SDK(Autel MSDK + Payload SDK)

  • Autel MSDK:Android 移动端 SDK,架构设计模仿大疆 MSDK,面向 APP 开发,航线、云台、图传、RTK;iOS 支持较弱,文档、示例、社区规模远小于大疆。
  • Payload SDK(PSDK):C 语言,负载开发,P-Port 硬件接口,挂载第三方传感器,支持以太网 / USB,获取飞行数据、视频码流。
  • 限制:同样飞控底层不开放;SDK 迭代速度、接口丰富度落后大疆;龙鱼固定翼有独立 SDK 分支。
  • 云:道通云平台,设备管理、任务管理。

适合:轻量行业巡检,预算有限,开发简单负载;生态和案例偏少。

3、极飞 SDK(农业封闭生态,开放程度最低)

  • 极飞几乎不对外提供通用 MSDK/PSDK,开发者开放能力非常有限。
  • 对外接口主要面向农业作业服务商:云平台 API,农田地块、作业任务、飞行日志、喷洒记录。
  • 硬件接口:机载接口只对接自家喷洒 / 播撒执行机构;不支持第三方自定义传感器挂载开发。
  • 没有通用地面站 SDK,不支持自定义云台、巡检载荷开发。

定位:整套农业作业系统,不开放给第三方硬件开发者;如果你不是做植保业务,基本无法二次开发。

4、纵横 ASDK(Application SDK,开放度最高)

  • ASDK:纵横自研应用 SDK,C/C++,总线式机载开发,机载计算机可以深度接入飞行平台,读取姿态、位置、载荷数据,下发航线指令。
  • 支持:自定义载荷接入、视频流接入、机载 AI 算法部署;地面站 "鹰图" 开放接口,支持 Web/PC 端二次开发。
  • 云:JoLAOS 低空操作系统 + 纵横云平台,Web API,工单调度、GIS 三维地图、数据存储、AI 识别;支持多机集群、机库无人值守。
  • 特点:固定翼 VTOL 平台,底层开放程度四家最高;允许在机载计算机深度开发,适合大面积测绘、长距离管线巡检。

局限:机型是固定翼,不能做近距离城市低空巡检;没有消费航拍。

三、横向对比

项目 大疆 道通 极飞 纵横
机型形态 多旋翼为主,含行业机巢、电影机 多旋翼 EVO + 龙鱼固定翼 多旋翼植保机 VTOL 垂直起降固定翼
硬件核心 全栈自研一体化 自研飞控 + 图传,对标大疆 SuperX 飞控 + 4D 雷达 + 植保执行机构 模块化总线架构,飞控 + 独立机载计算机
感知方案 多目视觉为主 + 雷达 / 激光雷达 多目双目 + 毫米波雷达 4D 成像毫米波雷达为主,视觉为辅 无全向视觉避障,载荷以航测相机 / 激光雷达为主
SDK 名称 MSDK / PSDK / Manifold Autel MSDK / Payload SDK 云 API(几乎无机载负载 SDK) ASDK 应用 SDK + 纵横云 Web API
SDK 开放度 上层 API 开放,底层锁死 上层 API 开放,底层锁死 极低,几乎不开放机载硬件 最高,机载端开放,支持自定义载荷与 AI
生态 / 文档 最强,全球大量开发者 中等,国内案例偏少 仅限农业服务商 行业 GIS / 测绘生态强,消费生态无
核心场景 航拍、巡检、测绘、消防、农业 便携巡检、安防航拍 农田果园植保 大面积测绘、长距离管线巡检

四、嵌入式开发选型建议

1、做多旋翼巡检、第三方传感器挂载:

优先大疆 PSDK + 妙算,生态、案例、稳定性最好;预算受限可选道通 PSDK。

2、做农业植保业务:

极飞,但不能自定义硬件负载,只能对接云 API 做农田业务管理。

3、做大范围航测、长距离管线、几十公里航线:

纵横 ASDK,开放度高,VTOL 固定翼效率极高。

4、如果你目标是自研整机(PX4 + 国产 SOC):

四家都不开放飞控底层,只能参考它们硬件板卡划分、感知链路、电源架构,不能直接复用固件。

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