Auch gewöhnliche Menschen haben den Traum vom Fliegen.

„Sturzflug“ (Dive) – ein Drone-Pilot steuert eine Durchdringungsdrohne, die senkrecht von der Spitze eines hohen Gebäudes, einer Klippe oder eines Wasserfalls abstürzt – ist einer der markantesten, aufregendsten und visuell beeindruckendsten Manöver im Flugsport mit Durchdringungsdrohnen. Dies ist auch das Lieblingsmanöver des Gründers von Insta360, Liu Jingkang, seit er die Steuerung von Durchdringungsdrohnen gelernt hat.

Beim ersten „Sturzflug“ zitterte Liu Jingkang so stark, dass seine Kollegen ihn festhalten mussten. Um diese Drohne zu steuern, muss man VR-ähnliche Brillen tragen, die es ermöglichen, die Welt aus der Perspektive der Drohne zu sehen, als wäre man selbst an Bord. Wie ein Vogel fühlt man den Flug, den Sturz und das Gefühl der Schwerelosigkeit. Die Angst löst Endorphine aus, und das Adrenalin steigt. So absolvierte er ein Extremsportmanöver.

War es möglich, dass auch normale Menschen wie Vögel fliegen können? Bei einem „Sturzflug“ kam Liu Jingkang auf eine Idee.

Insta360 ist ein Unternehmen, das die Grenzen der visuellen Wahrnehmung erforscht. Nachdem Panoramabewegungskameras bereits alle terrestrischen und sogar unterwasserlichen Bewegungsszenarien erforscht haben, ist der Flug in den Himmel der nächste logische Schritt.

Insta360 hat bereits 2022 versucht, den Himmel als Szenerie zu erschließen, und zwar in Form eines Zubehörteils – der Insta360 Sphere. Dies ist ein panoramafähiges Kamerazubehörteil in Form eines „Hamburgers“, mit jeweils einer Kamera oben und unten, das an der Drohne von DJI befestigt werden kann. Der Erfolg der Insta360 Sphere liegt darin, dass sie mit Hilfe eines Panoramastitching-Algorithmus die Drohne aus dem Bild entfernen kann, so dass der Benutzer 360°-Bilder ohne Flugzeugverschattung aufnehmen kann.

Der Nachteil der Insta360 Sphere ist, dass ihr Gewicht die Flugdauer der Drohne beeinträchtigt und in komplexen Flugumgebungen möglicherweise das Bildübertragungssignal stört, was zu einem Absturz der Drohne führen kann.

In den Kommentaren zu Videos über die Insta360 Sphere auf Bilibili hat ein Nutzer geschrieben: „Ich empfehle, direkt eine Drohne mit Panoramakamera zu entwickeln.“

Dies ist ein verlockender, aber schwer umsetzbarer Vorschlag. Insta360 hat Erfahrung in der Entwicklung von Drohnezubehör, aber die Entwicklung einer Drohne erfordert ein anderes technisches Know-how und birgt eine andere Entwicklungsarbeit.

Darüber hinaus muss man für die Entwicklung einer neuen Drohne für den Verbrauchermarkt mindestens mehrere Hundert Millionen Yuan bereitstellen, um im Markt bestehen zu können. Nicht zu erwähnen, dass es bereits etablierte Unternehmen in der Drohnenszene gibt, und die besten Talente in der chinesischen Verbraucherdrohnenszene sind bereits in der „Himmelsstadt“ Xili in Shenzhen versammelt.

In den letzten zehn Jahren hat es in der Drohnenszene viele Konkurrenten gegeben, die gescheitert sind.

3D Robotics (3DR), einst das größte Drohnenunternehmen in Nordamerika, ist unter dem Druck des Lagerbestands zusammengebrochen. Sein Flaggschiffprodukt, die Solo, hat aufgrund von Leistungsproblemen und einem preislichen Wettlauf auf dem Markt versagt. GoPro hat seine Drohne vorschnell auf den Markt gebracht, was zum Niedergang des Unternehmens führte. Ein Defekt in der Batteriehalterung führte zu Abstürzen der Drohne, was zu Sicherheitsbedenken führte und schließlich zum Rückzug aus dem Drohnenmarkt. Auch in China hat es eine Phase der Gründung von Drohnenunternehmen gegeben. Zum Beispiel hat Zero Zero Robotics, das auf die Miniaturisierung von Drohnen setzt und den erfolgreichen Dobby entwickelt hat, gegen die DJI Mavic Pro nicht bestehen können und wie die Solo unter Lagerbestandsproblemen gelitten.

Wie kann Insta360 in einem etablierten Markt mit etablierten Unternehmen eine Panoramadrohne erfolgreich einführen?

Dafür muss man den Verbrauchern eine neue Erfahrung bieten.

Vor fünf Jahren wurde das Projekt Yingling ins Leben gerufen.

„Ohne uns hätten die etablierten Unternehmen diese Drohne möglicherweise nicht entwickelt“, sagte Liu Jingkang später. „Viele Unternehmen werden irgendwann verschwinden, aber ihre Bedeutung in der Geschichte besteht darin, dass sie etwas Neues erfunden und verändert haben, einen neuen Markt geschaffen haben... Probleme zu lösen, die andere nicht lösen konnten, das ist der Kernwert von Insta360.“

Die Antwort verbirgt sich in der Durchdringungsdrohne, mit der Liu Jingkang so gerne „sturzt“ – Menschen und Drohne „fliegen gemeinsam in den Himmel“.

1. Der schwierige Weg des Unternehmertums: Überwindung der technischen Schwierigkeiten

Als der Profiflugpilot Johnny eine Durchdringungsdrohne mit einer Filmkamera an Bord in der finnischen Tundra bei minus 30 Grad Celsius hinter einem Porsche herflog, konnte er Sie zwischen den Rädern hindurchfliegen lassen, Sie von einem Hochhaus in Hunderten von Metern Höhe abstürzen lassen und dann wieder in die Höhe ziehen... Er zeigte das Limit der menschlichen Flugkontrolle mit Drohnen. Dies ist das Ergebnis von unzähligen Stunden Übung und Muskelgedächtnis, eine Privileg nur für wenige Genies.

Die Durchdringungsdrohne wird in der Branche auch als „Luft-F1“ bezeichnet.

Das „Luft-F1“ ist kein Spiel für normale Menschen.

Es bietet eine extreme Aufnahmemöglichkeit. In der manuellen Steuerung kann die Durchdringungsdrohne 360-Grad-Rollen ausführen, was zu einer extremen antigravitativen Kameraführung führt. Sie ist auch die einzige Kamera, die der Geschwindigkeit von Driftfahrzeugen, Abfahrtsläufern und sogar Flügelanzflugspringern folgen kann.

Aber das Erlernen der Steuerung ist sehr schwierig. Der Lernprozess kann von sechs Monaten bis zu einem Jahr oder länger dauern. Der Start der Drohne ist nur der Anfang, Abstürze sind unvermeidlich, und das Reparieren der Drohne gehört zum Alltag. Ein Flugpilot muss in der Lage sein, zu löten, aerodynamische Kenntnisse haben und die Softwareparameter der Drohne einstellen können, um das Fluggefühl zu optimieren.

Außerdem ist die finanzielle Investition sehr hoch. Bevor man ein guter Flugpilot für Durchdringungsdrohnen wird, kann man Hunderttausende Yuan an Drohnen und Kameras verlieren. Selbst Johnny, ein Experte auf diesem Gebiet, hat während der Aufnahme einer Werbung für Porsche mehrere Abstürze erlebt.

Nick, der Produktmanager von Yingling, hielt sich für einen guten Luftbildner und dachte, er könne Drohnen gut steuern. Aber als er das erste Mal eine Durchdringungsdrohne flog, dachte er: „Das ist kein Spiel für Menschen.“ Beim zweiten Versuch berührte er versehentlich den Joystick, als er die Drohne holte, und die Drohne startete plötzlich. Die stark drehenden Rotorblätter verletzten seine Finger schwer.

Glücklicherweise war Nick der Fluglehrer von Liu Jingkang für FPV-Drohnen (First Person View). Die Kosten für die Lernmaterialien, die Montage der Drohne, des Bildübertragungssystems und der Kamera beliefen sich auf etwa 5.000 bis 6.000 Yuan. In Zeiten häufiger Abstürze hat Nick bis zu 80.000 bis 90.000 Yuan im Jahr ausgegeben. Die Kosten waren so hoch, dass der Abteilungsleiter Nick die Genehmigung verweigert hat und ihn an Liu Jingkang verwiesen hat. Liu Jingkang hat immer sofort zugestimmt.

Als Nick und seine Kollegen sich in den Flug mit Durchdringungsdrohnen verliebten, hatten sie eine neue Idee: Sie wollten sich von der herkömmlichen Definition von Drohnen lösen und eine Erfahrung wie mit einer Durchdringungsdrohne bieten.

Aber wie können normale Menschen die schwierige und teure Steuerung einer Durchdringungsdrohne meistern?

Das Yingling-Team hatte bereits ein innovatives Konzept: Anstatt auf die Geschwindigkeit und Steuerbarkeit der Durchdringungsdrohne zu setzen, sollten sie auf die Panoramakamera setzen. Die von der Panoramakamera aufgenommenen Bilder können durch Nachbearbeitung so verarbeitet werden, dass sie Effekte wie Durchdringung, Perspektivwechsel und sogar kontinuierliche Drehungen erzielen.

Dieses innovative Konzept war für Insta360, das bereits viele Jahre Erfahrung in Panoramakameras und Nachbearbeitung hat, der erste Baustein für die Entwicklung einer Drohne.

Trotzdem war die Entwicklung einer Drohne für Insta360 eine große Herausforderung. Insta360 hat hauptsächlich Erfahrung in der Bildaufnahmesysteme, aber die technischen Schwierigkeiten bei der Entwicklung einer Drohne liegen in der Flugsteuerung und der Bildübertragung. Diese Bereiche stellen die Grenzen der physikalischen Stabilität und der Kommunikationstechnik auf die Probe.

„Es war wie ein Katastrophenstart“, sagte Nick später, der sich aus eigener Initiative für das Yingling-Projekt entschieden hat.

Die Entwicklung einer Drohne erfordert nicht nur viel Geld, sondern auch hochqualifizierte Mitarbeiter. Das Yingling-Team wollte einen eigenen Entwicklungsweg gehen. Anfangs hatten sie genug Geld, aber es gab Schwierigkeiten bei der Rekrutierung von Mitarbeitern. Insta360 hat zunächst nicht öffentlich für das Yingling-Team rekrutiert, sondern intern nach Mitarbeitern mit entsprechender Erfahrung gesucht und so ein Team von nur wenigen Dutzend Personen gegründet – um zunächst „unter der Radar“ zu entwickeln.

Die Herstellung einer Drohne ist eine schwierige Aufgabe. Für dieses geheime Team war die erste technische Hürde die „Flugsteuerung“.

Das Team hat schnell eine Drohne gebaut. Aber es gab ein Problem: Die Drohne hatte vier Rotoren, vier Motoren und vier Flugsteuerungen. Andere Drohnen können nach dem Start wie ein Nagel in der Luft stehen, aber ihre Drohne flog sehr unruhig.

Und dies war nur das erste kleine Problem auf dem Weg der Entwicklung der Drohne.

Nick hat sich am besten an den Versuch erinnert, die Zusammenarbeit zwischen der Bildübertragung und der visuellen Ortung der Drohne zu optimieren. Während der Entwicklung flackerte und ruckelte das Bild immer wieder, die Bildübertragung war unklar, und die Drohne flog unruhig. Die beiden Systeme waren in Konflikt miteinander.

Bei einer Bewegungskamera sind die Software- und Hardwarekomponenten relativ unabhängig voneinander, aber bei einer Drohne müssen Software und Hardware eng miteinander verzahnt sein. Die Software muss auf eine gründliche Kenntnis der Hardware basieren, und die Hardware muss den Algorithmen der Software entsprechen. Ein kleiner Fehler kann alles verändern.

„Das Schlimmste ist, dass man gar nicht weiß, was man nicht weiß“, sagte Nick. Das Team musste zunächst im Dunkeln herumtasten.

Als das Team in großer Verzweiflung zu Liu Jingkang kam, hat er ihnen eine „große“ Antwort gegeben: „Andere haben es bereits geschafft, warum können wir es nicht?“ Nick hat eingesehen, dass dies logisch ist, und das Team hat sich erneut an die Arbeit gemacht.

Am Tag der Abnahme der Bildübertragungsfunktion hat das Team von elf Personen, das für die Bildübertragung zuständig war, von ursprünglich geplanten 16 Uhr bis in die frühen Morgenstunden gearbeitet. Die Führungskräfte des Teams haben in ihrem Büro gewartet.

Als es hell wurde, hat die Drohne endlich ruhig in der Luft gestanden und klare Bilder übertragen. Das perfekte Rendering des Designers war endlich in die Realität umgesetzt, und das Spiel war erstmals in die reale Welt gekommen.

Nick hatte ein unglaubliches Gefühl, dass ein Produkt, das er nur als eine Idee hatte, endlich existierte.

2. Produktentwicklung: Die optimale Lösung für normale Menschen

Um es normalen Menschen zu ermöglichen, wie ein Flugpilot für Durchdringungsdrohnen „in den Himmel zu fliegen“, muss das erste Produkt eine Panoramakamera haben.

Aber warum gibt es bisher keine echten Panoramadrohnen auf dem Markt?

Das Prinzip einer Panoramakamera ist, dass zwei gegenläufige Fischaugeobjektive Bilder aufnehmen, die dann durch einen Algorithmus zusammengefügt werden. Um die Drohne „unsichtbar“ zu machen, muss der Hauptkörper der Drohne in der „Blindzone“ der beiden Objektive versteckt werden. Dies war die erste strukturelle Einschränkung bei der Entwicklung einer Panoramadrohne.

Um einen „unsichtbaren Körper“ zu erreichen, kann die Panoramadrohne keine mechanische Kamera-Stabilisierung verwenden, was sich auf das Panoramabild auswirkt. Bei der strukturellen Gestaltung muss man daher eine physikalische Dämpfungsstruktur berücksichtigen. Die Empfindlichkeit der oberen und unteren Fischaugeobjektive kann auch unterschiedlich sein, da das obere Objektiv näher an der Sonne ist als das untere. Dies kann auch zu Problemen bei der Einheitlichkeit des Bildes führen...

Das Yingling-Team hat eine Panoramadrohne in der Form eines „Thermosflasks“ entworfen, um die Drohne cooler und neuartiger aussehen zu lassen. Aber nach der Fertigstellung war das Innere der Drohne sehr zerstreut, da die Komponenten, die ursprünglich auf einer Platine befestigt waren, nun an verschiedenen Stellen in den Körper der Drohne eingebaut werden mussten. Wenn man einen Teil verändern wollte, mussten alle anderen Teile ebenfalls angepasst werden.

Außerdem war der Versuch, die Drohne in der Form eines „Thermosflasks“ zu gestalten, fehlgeschlagen, weil es eine feste Bedingung gab: Das Gewicht der Drohne darf nicht mehr als 250 Gramm betragen. In den meisten Ländern der Welt (China, USA, EU usw.) ist 250 Gramm die Grenze zwischen einem „Spielzeug/Mikrodrohne“ und einem „Luftfahrzeug/Leichtflugzeug“. Wenn das Gewicht diese Grenze überschreitet, kann es zu Flugbeschränkungen kommen.

Yingling möchte keine Drohne nur für einen bestimmten Markt entwickeln, sondern eine Drohne für möglichst viele normale Menschen auf der ganzen Welt. Alle Menschen sollen die Erfahrung machen können, die bisher nur die besten Flugpiloten für Drohnen hatten.

Nina, die Leiterin der strukturellen Gestaltung des Yingling-Teams, hat gesagt, dass die Designphilosophie dieser Drohne darin besteht, die optimale Lösung unter den beiden gegebenen Einschränkungen zu finden.

Im schlimmsten Stadium hat Nina sogar im Schlaf über die Gestaltung der Drohne nachgedacht. Wenn ihr in der Nacht eine Idee kam, hat sie sich sofort aufgerappelt und mit dem iPad Skizzen gemacht. Am nächsten Tag hat sie diese Ideen in der Firma getestet. In dieser Zeit hat sie gesagt, dass ihr ein Drittel ihres Haares ausgefallen sei.

Während das Yingling-Team versucht hat, das Gewicht der Drohne so weit wie möglich zu reduzieren, mussten die Mitarbeiter, die für die strukturelle Analyse und die Schwingungsanalyse zuständig waren, zunächst die Auswirkungen der Gewichtsreduktion auf die Flugleistung der Drohne durch Simulationsalgorithmen analysieren und dann Tests durchführen.

Drohne

Wenn das Ziel des Produkts ist, es normalen Menschen zugänglich zu machen, hat das Yingling-Team auch die Steuerung der Drohne revolutioniert: Anstatt die herkömmliche Steuerung mit Joysticks zu verwenden, haben sie eine Steuerung