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人人可以上手 消费级无人机技术浅析

2015-03-27张智衍《微型计算机》2015年3月下

有关消费级无人机的问题

无人机的云台用于在飞行拍摄中平稳摄像设备,防抖动,它的功能和传统摄像设备上的云台基本类似。
无人机的云台用于在飞行拍摄中平稳摄像设备,防抖动,它的功能和传统摄像设备上的云台基本类似。

在大概了解了无人机的相关知识后,那么还有一些问题需要解决,比如下面一些问题:

消费级无人机的性能如何?

目前主流的四旋翼消费级无人机,一般高飞行速度不会超过20m/s,多维持在高15m/s左右(但不建议使用如此高速飞行),实际使用中还会更低一些,上升下降速度分别为6m/s和2m/s。滞空时间大概在30分钟以内,飞行距离理论上来说远可以飞行27公里,但实际上考虑控制距离(主要原因)、返航等因素,一般不会超过800米。此外,消费级无人机一般载重量都不大,3kg以内比较常见,再大一些的就非常少了。

消费级无人机是如何操控的?会不会飞丢?

消费级无人机的控制主要分为两个部分,一个部分是用户使用手中的遥控器(或者加上中继器)对无人机发出指令,指挥无人机飞东飞西,飞上飞下;另一个部分是无人机内置了一些控制单元,保证无人机在飞行过程中的姿态稳定,实现诸如空中悬停、返回原点等功能并且确保飞行安全。况且目前绝大部分消费级无人机都内置了定位和导航装置,一旦发现飞出了遥控器的控制圈,在有电的情况下,都会自动飞回起始点,因此一般来说都不会丢失。

不过这并不意味着消费级无人机本身安全性就很好了。由于目前的消费级无人机使用的是2.4GHz信号传递信息,开阔室外的信号传输范围只有800米左右,因此在一些地形复杂或者楼层遮挡的地方,可能会出现突然丢失信号、连接失败导致无人机无法返回等问题(无人机本身信号接收设备和定位设备可靠性也值得考量,毕竟只是普通飞行类产品)。尤其是在野外或者海边、山中、城市中,这类消费级无人机失踪或者损坏的问题还是屡有发生。

我买一个消费级无人机,就可以直接开始飞了吗?

不。如果你买了一个消费级无人机,无论它的价格多么便宜,请一定要按耐住激动的心情,不要将其拿出直接尝试,而应该仔细查看相关说明书,并且安装相关学习控制软件,在电脑上保证至少数个小时乃至数天的控制模拟学习。

这并不是玩笑或者担心你摔坏了飞机。实际上, 消费级无人机再怎么轻便、再怎么人畜无害,它还是机器,尤其是它往往具有多个高速旋转的、锋利的扇叶。菜鸟玩家在操作不慎的情况下,轻则撞毁物件、重则可能造成人身伤害。

一般来说,菜鸟在经过电脑实践培训,大概体验了三维空间内的运动感受后,就可以开始使用真机了。先找开阔、无人的地区,尝试使用无人机多次起飞降落,飞远、飞近,并尝试在各种条件下控制无人机,比如三四级风、草木较多的地区等。等到大概有半年至一年的飞行经验后,才开始尝试进行航拍等更高级别的无人机操作。此时用户可以添置更高端的无人机并购买控制云台等设备,开启自己的无人机航拍之旅了。

目前的消费级无人机一般使用夹子使得遥控器和手机“合体”,手机充当显示设备。
目前的消费级无人机一般使用夹子使得遥控器和手机“合体”,手机充当显示设备。

航拍应该如何上手?可以直接看到拍摄的图像吗?

目前消费级无人机大的用途就是航拍。航拍有多种模式和应用方法,除了本身无人机携带相机拍摄照片、落地后读取照片外,现在被称为FPV第一人称视角视频是受关注的。

所谓FPV,全称是“First Person View”,也就是使用无人机模拟操作者的眼睛,直接将数据传输回操作者附近的屏幕上,目前的无人机多使用手机作为视频接收设备。拥有FPV能力的无人机,一般会安装Wi-Fi信号发射器,在无人机开启摄像后,将相机拍摄的内容编码、压缩,通过Wi-Fi发射器发设置接收端的手机,手机通过内置的专用FPV APP接收信号并播放出来,无论是录制还是直接观看视频都可。目前这类产品的大Wi-Fi传输距离在800米以内,基本上和遥控器的控制距离相当。

在航拍方面,相机的稳定性是非常重要的,因此相机数据处理的防抖算法和云台的防抖设计就很重要了。目前已经出现了为无人机航拍设计的专用三轴防抖云台,能够大限度的降低抖动率,拍摄出清晰稳定的画面。

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