【无人机教室】手把手,教你如何由小白变飞手(中班)

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2016-11-01 07:30

欢迎大家回到爱范儿的无人机教室 !近月推出的无人机机皇 Mavic Pro,这两周已陆续发货;相信大家不是准备拿去飞,就是还在想自己要不要买一台来飞吧。

故此,爱范儿的无人机教室,继上次教大家如何挑选合适的无人机、如何挑选廉价的小四轴作训练机、和以目视方式操作无人机之后,这回我们继续实战练习:

通过实时影像传送(Live Streaming)来操作无人机。

为什么要通过图传来操作?

首先,我们必须要认识 “实时影像传送” 是什么玩意。

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实时影像传送,在无人机界别一向称之为 “图传”,或称之为 “第一身视角” (First Person View, FPV)。它是把安装在无人机上,相机所拍出来的影像,实时传送到遥控器上的屏幕。这样你就能通过遥控,实时监视无人机的情况。(上图)

图传的重要性有四:

  • 通过图传,你才能真真正正的用第一身视角,来体验 “上帝视角” 的震撼和在天空飞行的爽快;
  • 即使无人机飞远了,也能看到无人机附近环境,从而判断飞行方向或规避障碍;
  • 当你因为距离、光线等原因,而不能辨别机头指向,就必须以图传来判别;
  • 图传能作为相机取景器,控制拍摄效果,这对于航拍来说十分重要。

故此,很多老司机在购买无人机时,几乎第一时间考虑无人机的图传是否可靠。但是,你也不要以为有了图传,就能放胆胡乱飞远、飞高了。

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因为,用图传来操作无人机,本身也有一定的难度。如果不想让无人机拍下你的狼狈样子,请先学习如何通过图传来飞无人机。

通过图传操作的难处

首先,图传采用的是无人机第一身视角,如果你的机头与你的视线并不一致,目视操作的视野和方向,将与图传画面并不相同(下图),不习惯的新手,就容易操作错误,不小心就会撞到墙去。

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而且,图传只能看到前方的景物,如果你只顾盯着图传画面不放,然后好死不死地横向或后向移动,你就很可能直接撞到旁边的障碍物。

另外,由于图传和肉眼的视野并不一致,所以当你飞高、飞远时很容易会迷失方向。亦由于如此,无人机有可能会误进危险区域,例如闯入干扰强烈的天线阵、会遮挡无线信号的建筑物背后、或是暗藏陷阱的架空电缆、以及一些你想像不到的风筝线列等。

最后,当你专注盯着图传画面时,是不可能用肉眼盯紧无人机位置的,所以当你突然想改回用肉眼来操作时,无人机可能已经飞远;或是由于眼睛还未能适应屏幕与天空之间的光暗差距,当你改回肉眼操作无人机时,你很可能找不到你的无人机的位置

届时,如果自动回航不靠谱、或者四周障碍物太多的话,你那台数千元的小飞机就很危险了。

了解你的飞行数据

尽管通过图传操作略有风险,由于图传作用巨大;爱范儿也建议大家,学习如何使用图传与目视方式,协作操控无人机。不过,在你决定开始学习用图传来操作无人机之前,你首先要学习看数据。

今天的高阶无人机的图传系统,绝大部分均满布大量飞行数据,我们一般叫它作 OSD (On-screen Display)。这玩意没有统一的译名,我们姑且把它叫作 “屏幕信息系统” 吧。

由于无人机带有 GPS 模块,不少还配备了带气压计或各种先进的传感器,所以它能把无人机的位置、高度等地理信息,传送到到你的遥控器上;然后,你就能从你的遥控上知道无人机身处的位置。

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一般来说,绝大部份无人机,都能在遥控器的屏幕上读取距离、高度和指向,素质比较好的无人机,能在遥控器上显示小地图,显示无人机的与你的位置所在(上图,原图来自 FunPilot)。所以,你可能因为不习惯看图传而迷路,但你仍然可以通过数据和地图,大既判断它的位置,也能通过 OSD 来判定最佳的天线摆位。

Xiaomi GPS

我们甚至可以这样说:使用图传来操作无人机,OSD 的重要性比图传更为重要。故此,在使用图传操作无人机之前,请先细看说明书,了解屏幕上各种数据所代表的意思。

规划你的天线摆位

如果你飞行太远,只能单靠图传来操作,当图传信号断了,即使遥控仍然正常运作,但 “盲飞” 危险性极大。所以,如何保障图传信号的质量,就变得十分重要。

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因此,我们必须要认识图传天线的设计,确保天线信号正常运作。无人机图传天线一般有全向(上左)和定向(上右)两种,无论是那一种天线,信号一样有一定的指向,天线摆放不好,信号就会受严重影响。故此,飞手也有责任确保天线指向正确。

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新手最常犯的错误,就是老是把全向天线的尖端指向无人机、或是没有把定向天线指向无人机。以坊间常用的全向天线为例:它的信号主要分布在天线四周,而不是在尖端。假设你要远程飞行,便要把天线竖起直放;但你只想飞往高处而不飞远,便要把天线横着摆放(上图)

预先计划飞行路线

很多时,新手和老司机之间差别不在技术,而是 “犯错” 的机会比较低。老司机为什么不容易犯错?是因为他们在飞行前都会做好飞行计划。

首先,图传飞行会降低我们回避障碍的能力,故此,我们要提早避开可能出现的障碍:在规划飞行路线时,航程应该为 100 度以上的无遮蔽、无障碍空间;当需要横向或背向飞行时(例如进行 “刷锅” 动作),必须先通过肉眼配合操作,确认四周的安全。

除此之外,虽然我们说无人机是通过无线信号遥控,但实际上它并不是真正的 “无线,两者之间有着一根我们看不到的 “线” 连系着。两者之间如果有金属、水泥或建筑遮挡,或是受到其它杂讯干扰,也会导致这根连系着的线出问题。

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故此,当无人机闯入建筑物的背后(上图,台湾 101 大楼的意外就是如此)、或是大厦的上空飞过(下图),都可能影响图传素质。但由于通过图传来飞行,其视野与肉眼不一致,我们更容易忽略无线信号的死角,而进入信号死地。不想几千元的无人机飞丢了,就必须先选定合适的飞行路线。

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新手的图传飞行训练

在大家做好各种准后,就可以通过轻量的练习,慢慢适应图传飞行的操作。爱范儿建议大家依照以下方法练习:

  • 为了适应 “第一身视觉” 的错乱感,请务必空旷环境下练习,飞行高度约为在 3 – 10 米,减少操作错误而炸机;
  • 起飞点的 50 米范围,不应有任何建筑物或遮蔽体,避免无人机在自动回航,错误地降落在其它建筑物上;

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  • 尽量在清晨、黄昏或阴天练习,并为屏幕加上太阳档(上图,图片来源:Gizmodo),减少阳光对屏幕清晰度的影响。另外,飞行时请尽量背对阳光操作,避免当你需要改回肉眼目视操作时,因为不能适应天空的强光,降低搜寻能力;
  • 尽量多找个朋友一起飞,当你在盯着屏幕来飞行时,让他帮你盯着小飞机,协助回避可能遇到的障碍,或是协助你找回你的小飞机;
  • 尽可能使用简单的飞行路线,例如直去、直回,减低迷路的可能性。

超视距飞行风险巨大

使用图传来操作的其中一个最大吸引力,无疑是超视距飞行:所谓的超视距飞行,就是把无人机飞高、飞远到肉眼看不到的距离。多高、多远才算 “超视距”?每人的视力各有不同,加上天气或各种客观因素影响,所以没有一定的准则。

但尽管如此,爱范儿还是认为超视距飞行可免则免,最少,我们绝不建议新手进行超视距飞行。

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首先,在超视距飞行下,你不可能通过肉眼协助定位,更难回避障碍物,所以也更容易炸机。而且,你难以细看无人机路过的地面,会否构成任何危险:例如强力的干扰源、或是会导致严重意外的人烟稠密区域。

超视距飞行的另一个危险因素是:它的航程比目视飞行更长。长途飞行会考验无人机的续航力,如果你对电池续航力了解不深,回航时间判断错误;无人机可能没有足够的电力回航,最终远距离逼降、甚至炸机。此外,航程距离过长也会使无线信号变差,甚至断线失联,届时只能依赖无人机的自动回航功能;如果 GPS 出了任何状况,你可能连救机的机会也没有。

超视距飞行策略

假设,你真的要进行超视距飞行不可,有什么事情是需要注意的?

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  • 飞行前必须仔细检查机器状态,特别是要确保电池运作正常,电量必须饱满;
  • 必须在完全空旷的环境下进行,避开各种人烟稠密的区域,减少意外风险;
  • 路线必须简单,尽量只向前飞行,不要倒飞或侧飞,否则只要一群小鸟就能干掉你的无人机;
  • 请最少在 50 米的上空飞行,回避从地面往天空延伸的各种障碍。否则只要一条风筝线,就足以导致炸机;
  • 请准备最少 60% 以上的回航电力 ── 回程时,风向、风力可能突然改变,你的无人机在计算续航力也可能出错;提早回航,保存电力,才能确保安全。

懂得怎样飞,比飞得远更重要

最后,坊间虽然有不少人老是拿自己飞无人机的距离和和高度来炫耀,但实际上,买无人机是为了 “飞行纪录比一比”?然后把与 iPhone 差不多昂贵的无人机,像断线纸鸢的飞到几公里外,就会感到特别高兴吗?

Drone Army

学会如何用图传来享受飞行的乐趣、学会如何用图传来享受上帝视角,比学会如何用图传来比高、比远,更为宝贵。

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