'帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位'

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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


大多數無人機採用了三軸穩定雲臺,能夠在俯仰、平搖和橫滾三個軸向保持恆定。三軸雲臺與業界常用的電子穩定器原理一致,在一些大型的電影級無人機上則可以直接安裝MoVi、Ronin等穩定器來承載電影攝影機。

全球定位系統

當無人機起飛之後,你當然希望它保持在預定位置或航線之中不要偏離,雖然技術嫻熟的無人機飛手可以在沒有GPS輔助的情況下完成工作,但現今幾乎所有的無人機都依靠著GPS技術,實現高精度地自動執行任務。

GPS系統的優勢是能夠使用計算機做出調整以補償風向和氣流的影響,使無人機的飛行更容易掌握,甚至可以實現預設軌跡的自動飛行。然而,GPS也存在失效的可能,因此學習無人機操控,很重要的一部分內容是在沒有GPS的情況下飛行。

防撞系統

幾年來,防撞系統稱得上是一大技術進步,該技術可以通過視覺、聲波和紅外線傳感器來識別和避開障礙物。視覺傳感器可以讓無人機“看”到物體,並在飛機撞上之前停下,但它的識別距離通常比較有限(大約15米左右)。

聲波系統則使用類似蝙蝠的超聲波來感測物體,通常用於自動著陸操作。而紅外線傳感器則是一種更新的選擇,它與視覺傳感器的工作方式類似,探測距離也不遠,並且也不適合於在低光條件下工作。

這些系統能夠協助新手避免碰撞和飛機損壞,但需要記住的是,對飛行安全最終負責的還是飛手,防撞系統是有用的,但也不是絕對的。


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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


大多數無人機採用了三軸穩定雲臺,能夠在俯仰、平搖和橫滾三個軸向保持恆定。三軸雲臺與業界常用的電子穩定器原理一致,在一些大型的電影級無人機上則可以直接安裝MoVi、Ronin等穩定器來承載電影攝影機。

全球定位系統

當無人機起飛之後,你當然希望它保持在預定位置或航線之中不要偏離,雖然技術嫻熟的無人機飛手可以在沒有GPS輔助的情況下完成工作,但現今幾乎所有的無人機都依靠著GPS技術,實現高精度地自動執行任務。

GPS系統的優勢是能夠使用計算機做出調整以補償風向和氣流的影響,使無人機的飛行更容易掌握,甚至可以實現預設軌跡的自動飛行。然而,GPS也存在失效的可能,因此學習無人機操控,很重要的一部分內容是在沒有GPS的情況下飛行。

防撞系統

幾年來,防撞系統稱得上是一大技術進步,該技術可以通過視覺、聲波和紅外線傳感器來識別和避開障礙物。視覺傳感器可以讓無人機“看”到物體,並在飛機撞上之前停下,但它的識別距離通常比較有限(大約15米左右)。

聲波系統則使用類似蝙蝠的超聲波來感測物體,通常用於自動著陸操作。而紅外線傳感器則是一種更新的選擇,它與視覺傳感器的工作方式類似,探測距離也不遠,並且也不適合於在低光條件下工作。

這些系統能夠協助新手避免碰撞和飛機損壞,但需要記住的是,對飛行安全最終負責的還是飛手,防撞系統是有用的,但也不是絕對的。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Mavic Pro前面看起來像小眼睛的小圈就是防撞系統的視覺傳感器。

電池


大多數無人機產品使用鋰電池供電,這些電池有著各式各樣的外形、尺寸以及額定功率。智能的電池內置了充電/放電調節器和傳感器,能夠通過應用程序或外部按鈕來報告電池電壓和溫度。無人機的單次飛行時間一般在15到30分鐘之間,具體取決於無人機的型號、飛行環境以及控制操作的強度。

鋰電池的能量密度很高,所以需要特別小心,處理不當可能會危及生命。如果不採取適當的預防措施,攜帶這些電池旅行可能是危險的。根據大多數國家的航空政策,攜帶電池乘坐商業航班有著特別的規定和限制。

智能飛行模式


早期的無人機只是一種讓你的相機離開地面飛向空中的工具,而隨著技術的發展,現代的無人機可以做到更多。

今天的許多無人機使用GPS、計算機視覺以及主體跟蹤技術來幫助用戶實現更復雜的任務,包括各種“半自主”的智能飛行模式。常見的例子包括主動追蹤主體,圍繞主體、遵循編程航點路線自動飛行等。

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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


大多數無人機採用了三軸穩定雲臺,能夠在俯仰、平搖和橫滾三個軸向保持恆定。三軸雲臺與業界常用的電子穩定器原理一致,在一些大型的電影級無人機上則可以直接安裝MoVi、Ronin等穩定器來承載電影攝影機。

全球定位系統

當無人機起飛之後,你當然希望它保持在預定位置或航線之中不要偏離,雖然技術嫻熟的無人機飛手可以在沒有GPS輔助的情況下完成工作,但現今幾乎所有的無人機都依靠著GPS技術,實現高精度地自動執行任務。

GPS系統的優勢是能夠使用計算機做出調整以補償風向和氣流的影響,使無人機的飛行更容易掌握,甚至可以實現預設軌跡的自動飛行。然而,GPS也存在失效的可能,因此學習無人機操控,很重要的一部分內容是在沒有GPS的情況下飛行。

防撞系統

幾年來,防撞系統稱得上是一大技術進步,該技術可以通過視覺、聲波和紅外線傳感器來識別和避開障礙物。視覺傳感器可以讓無人機“看”到物體,並在飛機撞上之前停下,但它的識別距離通常比較有限(大約15米左右)。

聲波系統則使用類似蝙蝠的超聲波來感測物體,通常用於自動著陸操作。而紅外線傳感器則是一種更新的選擇,它與視覺傳感器的工作方式類似,探測距離也不遠,並且也不適合於在低光條件下工作。

這些系統能夠協助新手避免碰撞和飛機損壞,但需要記住的是,對飛行安全最終負責的還是飛手,防撞系統是有用的,但也不是絕對的。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Mavic Pro前面看起來像小眼睛的小圈就是防撞系統的視覺傳感器。

電池


大多數無人機產品使用鋰電池供電,這些電池有著各式各樣的外形、尺寸以及額定功率。智能的電池內置了充電/放電調節器和傳感器,能夠通過應用程序或外部按鈕來報告電池電壓和溫度。無人機的單次飛行時間一般在15到30分鐘之間,具體取決於無人機的型號、飛行環境以及控制操作的強度。

鋰電池的能量密度很高,所以需要特別小心,處理不當可能會危及生命。如果不採取適當的預防措施,攜帶這些電池旅行可能是危險的。根據大多數國家的航空政策,攜帶電池乘坐商業航班有著特別的規定和限制。

智能飛行模式


早期的無人機只是一種讓你的相機離開地面飛向空中的工具,而隨著技術的發展,現代的無人機可以做到更多。

今天的許多無人機使用GPS、計算機視覺以及主體跟蹤技術來幫助用戶實現更復雜的任務,包括各種“半自主”的智能飛行模式。常見的例子包括主動追蹤主體,圍繞主體、遵循編程航點路線自動飛行等。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


智能飛行模式讓飛手能夠以最少的努力就能獲得非常有創意的拍攝,讓用戶能夠更專注於創意方面。但是需要提醒的是,你也不能完全依賴他們,你必須學會怎麼自主飛行,以便在緊急情況下禁用這些功能。

有哪些廠商在製造無人機


今天製造無人機的廠商有無數家,大多數人熟悉的是DJI,這是目前市場佔有率最高的重量級選手。當然,你也可以在Yuneec、Autel Robotics、GoPro和Parrot等公司的產品中找到一些令人滿意的機型。


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帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


大多數無人機採用了三軸穩定雲臺,能夠在俯仰、平搖和橫滾三個軸向保持恆定。三軸雲臺與業界常用的電子穩定器原理一致,在一些大型的電影級無人機上則可以直接安裝MoVi、Ronin等穩定器來承載電影攝影機。

全球定位系統

當無人機起飛之後,你當然希望它保持在預定位置或航線之中不要偏離,雖然技術嫻熟的無人機飛手可以在沒有GPS輔助的情況下完成工作,但現今幾乎所有的無人機都依靠著GPS技術,實現高精度地自動執行任務。

GPS系統的優勢是能夠使用計算機做出調整以補償風向和氣流的影響,使無人機的飛行更容易掌握,甚至可以實現預設軌跡的自動飛行。然而,GPS也存在失效的可能,因此學習無人機操控,很重要的一部分內容是在沒有GPS的情況下飛行。

防撞系統

幾年來,防撞系統稱得上是一大技術進步,該技術可以通過視覺、聲波和紅外線傳感器來識別和避開障礙物。視覺傳感器可以讓無人機“看”到物體,並在飛機撞上之前停下,但它的識別距離通常比較有限(大約15米左右)。

聲波系統則使用類似蝙蝠的超聲波來感測物體,通常用於自動著陸操作。而紅外線傳感器則是一種更新的選擇,它與視覺傳感器的工作方式類似,探測距離也不遠,並且也不適合於在低光條件下工作。

這些系統能夠協助新手避免碰撞和飛機損壞,但需要記住的是,對飛行安全最終負責的還是飛手,防撞系統是有用的,但也不是絕對的。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Mavic Pro前面看起來像小眼睛的小圈就是防撞系統的視覺傳感器。

電池


大多數無人機產品使用鋰電池供電,這些電池有著各式各樣的外形、尺寸以及額定功率。智能的電池內置了充電/放電調節器和傳感器,能夠通過應用程序或外部按鈕來報告電池電壓和溫度。無人機的單次飛行時間一般在15到30分鐘之間,具體取決於無人機的型號、飛行環境以及控制操作的強度。

鋰電池的能量密度很高,所以需要特別小心,處理不當可能會危及生命。如果不採取適當的預防措施,攜帶這些電池旅行可能是危險的。根據大多數國家的航空政策,攜帶電池乘坐商業航班有著特別的規定和限制。

智能飛行模式


早期的無人機只是一種讓你的相機離開地面飛向空中的工具,而隨著技術的發展,現代的無人機可以做到更多。

今天的許多無人機使用GPS、計算機視覺以及主體跟蹤技術來幫助用戶實現更復雜的任務,包括各種“半自主”的智能飛行模式。常見的例子包括主動追蹤主體,圍繞主體、遵循編程航點路線自動飛行等。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


智能飛行模式讓飛手能夠以最少的努力就能獲得非常有創意的拍攝,讓用戶能夠更專注於創意方面。但是需要提醒的是,你也不能完全依賴他們,你必須學會怎麼自主飛行,以便在緊急情況下禁用這些功能。

有哪些廠商在製造無人機


今天製造無人機的廠商有無數家,大多數人熟悉的是DJI,這是目前市場佔有率最高的重量級選手。當然,你也可以在Yuneec、Autel Robotics、GoPro和Parrot等公司的產品中找到一些令人滿意的機型。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

雖然這些廠商的產品都可以歸入同一個分類中,然而每一家每一種型號的產品都是不同的,它們有著不同的設計理念和技術特點。在本系列文章的第二篇中,我們將討論如何選出最符合你自身需求的無人機。

結語

無人機是一款令人驚奇的工具,能夠讓人們遠程遙控實現空中拍攝,相比載人飛機來說成本極低同時也更有安全感。隨著技術的進步,這些設備的功能會越來越好,如果你一直在尋找一種方法來為你的影像作品帶來新的視角,你可以考慮飛上天空。當然首先你必須牢記安全第一,並遵循當地的法律。我們也將在之後的文章中討論這個問題。

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無人機在航空攝影中的應用在過去的數年內迅速增長,如今市面上已經充滿了各種無人機產品,從小型的消費級機型到複雜的商業應用飛機。無論你是隻想玩玩的初學者,還是想嘗試商業航拍的從業者,對於你們來說,現在都是最好的時代。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

如果你是一位之前未飛過無人機的小白,無人機飛行可能看起來有點令人生畏,不過沒關係,你要做的就是先了解它,再掌握它。本系列文章非常適合你,我們將分為三個部分,今天的第一部分將講解大多數無人機系統的基本特性和組件,而在未來的第二和第三部分中,我們將討論怎樣選購最適合於你的無人機,以及在首次飛行前需要了解的安全性知識。

無人機是什麼?

通常我們將遙控飛機稱作“無人機”,在英文中,除了最常用的“drone”之外,常見的還有“UAV”(unmanned aerial vehicle)和“UAS”(unmanned aircraft system)。UAV與drone指的都是無人飛機,而UAS則指的是整個無人機系統。本文中的無人機特指應用於航空攝影的民用產品,軍用無人機在此不表。

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這可以稱作一套完整的UAS

每一種無人機系統各有不同,但一些基本的共同點。比如除了無人機的飛行機構之外,它們通常還包括用於提供動力的鋰電池、安裝在穩定雲臺上的相機以及無線電通信系統。而大多數無人機產品還包括一個專用的控制器,也有一些較為便宜的消費級型號只能使用智能手機進行控制。

從外觀上看,大多數無人機似乎是一種簡單的設備,但實際上它們採用了一些相當先進的技術,包括追蹤無人機位置的GPS、用於避免碰撞的各種傳感器、甚至跟蹤移動主體的智能飛行模式等等。

無人機

任何系統的核心都是飛行器,目前大多數消費級無人機都是四軸設計,而用於電影拍攝的高端機型也有六軸甚至八軸設計的。當今的多軸無人機採用的都是固定螺距的螺旋槳系統,而大多數機型使用塑料或玻璃纖維複合材料製成的可拆卸螺旋槳,具有簡單的扭轉鎖定系統,而有些型號則提供可摺疊的螺旋槳設計。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Phantom 4 Pro的扭鎖螺旋槳和DJI Mavic Pro上的摺疊螺旋槳

無人機的螺旋槳由無刷電機驅動,用高速旋轉來產生飛行所需的推力。每個電機都有相應的速度控制單元,可以對轉子速度進行微調。而通過改變螺旋槳之間的相對速度,可以實現無人機的俯仰、拐彎、滾轉和升降。

飛行控制器

飛行控制器讓用戶能夠直接對無人機下達命令,兩者之間通過無線電控制系統實現連接,通常為2.4GHz或5.8GHz。來自飛行控制器搖桿的信號被髮送到無人機,通過調整每個馬達上的轉速控制單元來操縱無人機的動作。

同時無線電還能夠將視頻信號從無人機傳送到控制器的屏幕上,顯示無人機所搭載相機的實時圖像。很多時候監看屏幕只是一臺安卓或蘋果的移動設備,通過APP來配對。而一些更高級型號的控制器擁有內置的屏幕。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

除了控制無人機的飛行動作之外,大多數控制器還集成了相機控制功能和額外的接口,可以實現對雲臺運動、錄製/停止等功能的操作,通過觸摸屏還可以訪問更多設置。

穩定雲臺


如果你想讓無人機在空中拍攝照片或視頻,請務必保持圖像的穩定。高空的環境並非如想象中那樣穩定,氣流的變化會不可避免地影響無人機的運動。而如果無人機搭載了一臺優秀的穩定雲臺,就能夠補償晃動,同樣獲得流程穩定的圖像。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


大多數無人機採用了三軸穩定雲臺,能夠在俯仰、平搖和橫滾三個軸向保持恆定。三軸雲臺與業界常用的電子穩定器原理一致,在一些大型的電影級無人機上則可以直接安裝MoVi、Ronin等穩定器來承載電影攝影機。

全球定位系統

當無人機起飛之後,你當然希望它保持在預定位置或航線之中不要偏離,雖然技術嫻熟的無人機飛手可以在沒有GPS輔助的情況下完成工作,但現今幾乎所有的無人機都依靠著GPS技術,實現高精度地自動執行任務。

GPS系統的優勢是能夠使用計算機做出調整以補償風向和氣流的影響,使無人機的飛行更容易掌握,甚至可以實現預設軌跡的自動飛行。然而,GPS也存在失效的可能,因此學習無人機操控,很重要的一部分內容是在沒有GPS的情況下飛行。

防撞系統

幾年來,防撞系統稱得上是一大技術進步,該技術可以通過視覺、聲波和紅外線傳感器來識別和避開障礙物。視覺傳感器可以讓無人機“看”到物體,並在飛機撞上之前停下,但它的識別距離通常比較有限(大約15米左右)。

聲波系統則使用類似蝙蝠的超聲波來感測物體,通常用於自動著陸操作。而紅外線傳感器則是一種更新的選擇,它與視覺傳感器的工作方式類似,探測距離也不遠,並且也不適合於在低光條件下工作。

這些系統能夠協助新手避免碰撞和飛機損壞,但需要記住的是,對飛行安全最終負責的還是飛手,防撞系統是有用的,但也不是絕對的。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

DJI Mavic Pro前面看起來像小眼睛的小圈就是防撞系統的視覺傳感器。

電池


大多數無人機產品使用鋰電池供電,這些電池有著各式各樣的外形、尺寸以及額定功率。智能的電池內置了充電/放電調節器和傳感器,能夠通過應用程序或外部按鈕來報告電池電壓和溫度。無人機的單次飛行時間一般在15到30分鐘之間,具體取決於無人機的型號、飛行環境以及控制操作的強度。

鋰電池的能量密度很高,所以需要特別小心,處理不當可能會危及生命。如果不採取適當的預防措施,攜帶這些電池旅行可能是危險的。根據大多數國家的航空政策,攜帶電池乘坐商業航班有著特別的規定和限制。

智能飛行模式


早期的無人機只是一種讓你的相機離開地面飛向空中的工具,而隨著技術的發展,現代的無人機可以做到更多。

今天的許多無人機使用GPS、計算機視覺以及主體跟蹤技術來幫助用戶實現更復雜的任務,包括各種“半自主”的智能飛行模式。常見的例子包括主動追蹤主體,圍繞主體、遵循編程航點路線自動飛行等。

帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位


智能飛行模式讓飛手能夠以最少的努力就能獲得非常有創意的拍攝,讓用戶能夠更專注於創意方面。但是需要提醒的是,你也不能完全依賴他們,你必須學會怎麼自主飛行,以便在緊急情況下禁用這些功能。

有哪些廠商在製造無人機


今天製造無人機的廠商有無數家,大多數人熟悉的是DJI,這是目前市場佔有率最高的重量級選手。當然,你也可以在Yuneec、Autel Robotics、GoPro和Parrot等公司的產品中找到一些令人滿意的機型。


帶你瞭解無人機,從控制器到全球定位

雖然這些廠商的產品都可以歸入同一個分類中,然而每一家每一種型號的產品都是不同的,它們有著不同的設計理念和技術特點。在本系列文章的第二篇中,我們將討論如何選出最符合你自身需求的無人機。

結語

無人機是一款令人驚奇的工具,能夠讓人們遠程遙控實現空中拍攝,相比載人飛機來說成本極低同時也更有安全感。隨著技術的進步,這些設備的功能會越來越好,如果你一直在尋找一種方法來為你的影像作品帶來新的視角,你可以考慮飛上天空。當然首先你必須牢記安全第一,並遵循當地的法律。我們也將在之後的文章中討論這個問題。

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