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遙控航拍無人航拍飛行器
一般分為單軸直升機、三軸、四軸、六軸、八軸多旋翼飛行器等,
軸距大約是在700毫米,加上槳的話差不多是800-900毫米,樣子是四個軸的一個正方形,
重量在7公斤以內,影像分辨率可達到數千萬像素。
無人機航拍只需要兩人控制即可,一個是飛行控制員,主要是控制飛機的飛行,
一個是攝影雲台操作員,主要控制相機拍攝的角度和拍攝。
遙控航拍直升機或六八軸多旋翼直升機一般由4個部分組成:動力部分、航電設備、
地面操控設備及電池充電器。
而地面操控則是通過雙手的操作方式來完成,
Mode 1 : 左手控制飛機的前後左右,右手控制油門大小和飛機轉向,
Mode 2 : 左手控制油門大小和飛機轉向,右手控制飛機的前後左右,
另外還有3個通道分別控制飛機的飛行姿態、回航和安全模式。
此外,無人機還能攜帶微型攝像頭、微單相機、單反相機以及更專業的攝影設備,
影像分辨率可以從幾百萬像素到數千萬像素。
操控無人機航拍技術最重要遙控航拍無人機或者遙控航拍直升機的價格,
一架組裝的無人機少則10000元,貴的要50000-60000元,甚至十幾萬元,
現在使用無人機的人越來越多,想學的人也逐漸增加。無人機與常規遙控飛機式樣不同。
八軸飛行器比四軸飛行器看起來更“怪”,它的頂部呈現出八邊形,8個角分別延伸出一根軸,
在軸的末端安裝著螺旋槳,在8個螺旋槳共同轉動下,整個飛行器便可平穩地飛起來。
在飛行器的下方,安裝著一個可以360度全方位立體轉動的雲台,相機就安裝在這個雲台上。
比起載人飛機真人航拍,遙控無人機航拍有哪些航拍方面的優勢呢?
“成本低、安全係數高、機動性強、穩定程度高”,說起無人機航拍的長處,
遙控直升機可以在密集的城市樓群中拍攝複雜地形、城市街道,而這些是載人飛機做不到的。
另外伴隨著科技的進步,目前採用微電飛控控制的小型多旋翼飛機更是降低了飛行控制的門檻,
也更加推動了小微無人機航拍的發展。
飛機雖小五臟俱全“航拍無人機“之所以稱之為無人機而不是遙控飛機,
是因為它具有眾多傳感器,比如氣壓計、陀螺儀、GPS等,這些都能夠保證航拍器穩定智能的飛行。
在飛行中,遙控航拍無人機可以利用氣壓計監控飛行高度,利用GPS衛星信號讓飛行器穩定懸停。
一架四軸飛行器並說,大多數航拍器用2.4GHz信號的無線電遙控器控制,
一般的遙控距離控制在200~300米以內,高度控制在300米以內。
如果飛行器意外離開遙控範圍,通常會提供按照預先設定的GPS定位點自動返航的功能,
在電池電壓過低時則會自動緊急降落。
三軸、四軸、六軸、八軸多旋翼飛行器模式
基本運動原理
垂直運動,俯仰運動,滾轉運動,偏航運動, 前後運動, 側向運動
 
-垂直運動
圖(a)中,因有兩對電機轉向相反,可以平衡其對機身的反扭矩,當同時增加四個電機的輸出功率,旋翼轉速增加使得總的拉力增大,當總拉力足以克服整機的重量時,四旋翼飛行器便離地垂直上升;反之,同時減小四個電機的輸出功率,四旋翼飛行器則垂直下降,直至平衡落地,實現了沿z軸的垂直運動。當外界擾動量為零時,在旋翼產生的升力等於飛行器的自重時,飛行器便保持懸停狀態。保證四個旋翼轉速同步增加或減小是垂直運動的關鍵。
 
 
-俯仰運動
圖(b)中,電機1的轉速上升,電機3的轉速下降,電機2、電機4的轉速保持不變。為了不因為旋翼轉速的改變引起四旋翼飛行器整體扭矩及總拉力改變,旋翼1與旋翼3轉速改變量的大小應相等。由於旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,產生的不平衡力矩使機身繞y軸旋轉(方向如圖所示),同理,當電機1的轉速下降,電機3的轉速上升,機身便繞y軸向另一個方向旋轉,實現飛行器的俯仰運動。
 
 
-滾轉運動
與圖(b)的原理相同,在圖(c)中,改變電機2和電機4的轉速,保持電機1和電機3的轉速不變,則可使機身繞x軸旋轉(正向和反向),實現飛行器的滾轉運動。
 
 
-偏航運動
四旋翼飛行器偏航運動可以藉助旋翼產生的反扭矩來實現。旋翼轉動過程中由於空氣阻力作用會形成與轉動方向相反的反扭矩,為了克服反扭矩影響,可使四個旋翼中的兩個正轉,兩個反轉,且對角線上的各個旋翼轉動方向相同。反扭矩的大小與旋翼轉速有關,當四個電機轉速相同時,四個旋翼產生的反扭矩相互平衡,四旋翼飛行器不發生轉動;當四個電機轉速不完全相同時,不平衡的反扭矩會引起四旋翼飛行器轉動。在圖(d)中,當電機1和電機3的轉速上升,電機2和電機4的轉速下降時,旋翼1和旋翼3對機身的反扭矩大於旋翼2和旋翼4對機身的反扭矩,機身便在富餘反扭矩的作用下繞z軸轉動,實現飛行器的偏航運動,轉向與電機1、電機3的轉向相反。因為電機的總升力不變,飛機不會發會垂直運動。
 
 
-前後運動
要想實現飛行器在水平面內前後、左右的運動,必須在水平面內對飛行器施加一定的力。在圖(e)中,增加電機3轉速,使拉力增大,相應減小電機1轉速,使拉力減小,同時保持其它兩個電機轉速不變,反扭矩仍然要保持平衡。按圖(b)的理論,飛行器首先發生一定程度的傾斜,從而使旋翼拉力產生水平分量,因此可以實現飛行器的前飛運動。向後飛行與向前飛行正好相反。當然在圖(b)圖(c)中,飛行器在產生俯仰、翻滾運動的同時也會產生沿x、y軸的水平運動。
 
 
-側向運動
在圖(f)中,由於結構對稱,所以側向飛行的工作原理與前後運動完全一樣。

操作航拍飛行器注意事項

空速Airspeed是指飛行器相對於空氣的速度。
根據測量方法上的差異,空速可分為指示空速、校準空速、 當量空速、真實空速等幾種。
 
真實空速
真實空速(True Air Speed​​),又稱真空速,是表示飛行器飛行時相對於周圍空氣運動的速度,其縮寫形式為TAS,用符號VT表示。飛機在領航計算時所使用的空速就是真空速。

 
指示空速
指示空速(Indicated Air Speed​​),又稱表速, 它是根據測量得到的動壓,並按海平面標準大氣條件下空速與動壓的關係而表示的速度值,其縮寫形式為(IAS ),用符號Vi表示。為了飛行的安全,飛行員操縱飛機所依據的就是指示空速。

 
校準空速
即校正空速(Calibrated Air Speed​​),是指示空速經過修正安裝誤差、儀表指示誤差所得到的空速,其縮寫形式為(CAS),用符號Vc表示.

 
當量空速
當量空速(Equivalent Air Speed​​),是校正空速數據經過具體高度的絕熱壓縮性修正後的空速值,其縮寫形式為(EAS),用符號VE表示。

全球定位系統(英語:Global Positioning System,通常簡稱GPS)

又稱全球衛星定位系統,是美國國防部研製和維護的中距離圓型軌道衛星導航系統。

它可以為地球表面絕大部分地區(98%)提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。

全球定位系統可滿足位於全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續精確的確定三維位置、

三維運動和時間的需要。該系統包括太空中的24顆GPS衛星;

地面上1個主控站、3個數據注入站和5個監測站及作為用戶端的GPS接收機。

最少只需其中3顆衛星,就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度;

所能收聯接到的衛星數越多,解碼出來的位置就越精確。

該系統由美國政府於1970年代開始進行研製並於1994年全面建成。

使用者只需擁有GPS接收機即可使用該服務,無需另外付費。

GPS信號分為民用的標準定位服務(SPS,Standard Positioning Service)

和軍規的精確定位服務(PPS,Precise Positioning Service)兩類。

由於SPS無須任何授權即可任意使用,原本美國因為擔心敵對國家或組織會利用SPS對美國發動攻擊,

故在民用訊號中人為地加入選擇性誤差(即SA政策,Selective Availability)以降低其精確度,

使其最終定位精確度大概在100米左右;軍規的精度在十米以下。

2000年以後,克林頓政府決定取消對民用訊號的干擾。

因此,現在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。

 

GPS系統擁有如下多種優點:

使用低頻訊號,縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性;

全球覆蓋(高達98%);三維定速定時高精度;

快速、省時、高效率;應用廣泛、多功能;

可移動定位;不同於雙星定位系統,使用過程中接收機不需要發出任何信號增加了隱蔽性,

提高了其軍事應用效能。

 

GPS的功能

  • 精確定時:廣泛應用在天文台、通信系統基站、電視台中

  • 工程施工:道路、橋樑、隧道的施工中大量採用GPS設備進行工程測量

  • 勘探測繪:野外勘探及城區規劃中都有用到

  • 導航:

    • 武器導航:精確制導導彈、巡航導彈

    • 車輛導航:車輛調度、監控系統

    • 船舶導航:遠洋導航、港口/內河引水

    • 飛機導航:航線導航、進場着陸控制

    • 星際導航:衛星軌道定位

    • 個人導航:個人旅遊及野外探險

  • 定位:

    • 車輛防盜系統

    • 手機,PDA,PPC等通信移動設備防盜,電子地圖,定位系統

    • 兒童及特殊人群的防走失系統

    • 精準農業:農機具導航、自動駕駛,土地高精度平整

    •  

  • 提供時間數據:用於給電信基站、電視發射站等提供精確同步時鐘源

 

 

 

GPS的六大特點

  • -全天候,不易受任何天氣的影響

  • -全球覆蓋(高達98%)

  • -三維定點定速定時高精度

  • -測站間無需通視

  • -快速、省時、高效率

  • -應用廣泛、多功能

  • -可移動定位

 

 

除了美國的GPS系統外,

目前正在運行的全球衛星定位系統有俄羅斯的GLONASS系統 中華人民共和國的北斗衛星導航定位系統

而歐盟1999年初正式推出「伽利略」計劃,部署新一代定位衛星。

該方案由27顆運行衛星和3顆預備衛星組成,可以覆蓋全球,位置精度達幾米,亦可與美國的GPS系統兼容,總投資額為35億歐元。目前已經發射三顆實驗衛星,未提供服務。

全球衛星導航系統國際委員會為聯合國的一個非正式機構。

其目的是促進與民用衛星定位、導航、正時和增值服務有關的問題及各種全球衛星導航系統的兼容性和互通性問題的合作和發展。

北斗衛星導航系統(BDS)是中華人民共和國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統,
致力於向全球用戶提供定位、導航、授時服務。
中國在2003年完成了具有區域導航功能的北斗衛星導航試驗系統,
之後開始構建服務全球的北斗衛星導航系統,於2012年起向亞太大部分地區正式提供服務,
並計劃至2020年完成全球系統的構建。

PHAMTOM & INSPIRE1  Flight Checklist 飛行檢查表

 

出行前檢查:

天氣情況良好,風力在5級內

太空天氣,太陽風暴/地磁風暴預警

飛行路線規劃

測風儀

電池電量, 備用電池電量

遙控器電量

後備槳一套

手機/平板電腦/充電寶(尿袋)電量

遙控器頸帶

數據連接線 android / ios

充電設備

遮光罩

螺旋槳保護器

記憶卡及備用記憶卡

雲台固定裝置

個人用品 ( 防曬液 , 冒 , 毛巾, 等等)

反光衣

護目鏡

急救包

起降點標示

警示牌

起飛前檢查:

場地檢查, 空曠, 無干擾, 無人群, 無障礙物

風險評估

風速測試

電池電量/電壓

遙控電量

手機/平板電腦電量

確定起飛位置

放置好起降點標示及警示牌

檢查起飛位置水平

Phantom雲台固定裝置除下 / inspire1雲台固定鎖已鎖上

監視器與遙控器連接及打開電源

確定遙控器飛行模式為P mode “定位模式”

關閉手機/平板電腦之藍牙及WiFi功能

打開 DJI GO 應用程式

啟動飛行器電源, 測試電機,雲台,圖傳是否正常

效准指南針 (如需要)

確定飛行數據全歸零

確定GPS訊號提示可安全起飛

設定航行路線

設定返航高度

設定飛行限制高度

設定返航點

設定返航電量

設定錄影/拍攝參數

檢查記憶卡儲存量

關閉飛行器及遙控器電源

裝上螺旋槳並確定正反方向及上緊

安裝螺旋槳安全鎖

安裝螺旋槳保護器 (人群較多處)

於起飛點確定機頭方向

開啟遙控器電源調,整遙控器天線方向

啟動飛行器電源

啟動錄影功能

通知5米範圍內人員即將起飛

啟動電機

注意電壓,風向,人員安全

確定 / 取消 起飛

按照預設航路飛行

降落檢查:

檢查電量/電壓

飛行器進入可視範圍

inspire1放下起落架

確定主 / 副降落點位置

檢查主/ 副降落點地面是否平整及無障礙物

控制飛行器之機尾朝向控制員

於降落點上緩慢下降

通知5米範圍內人員即將降落

注意電壓,風向,人員安全

確定降落 / 復飛

關閉電機

結束錄影

關閉飛行器電源

關閉遙控器電源

退出DJI GO 應用程式

取出或更換記憶卡

檢查每個電機溫度有否異常

檢查飛行器及螺旋槳外觀

安裝雲台固定器

只需要基本計算,普通航拍機也可作做簡單的測量工作

法團註冊編號 : 2254467

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