遙控航拍無人機：天際漫游指南

一個名叫“北京舒克Man”的視頻突然火了。也許是因為長時間的霧霾天讓人有飛上雲霄逃離混沌的衝動，視頻中的主人公化身超人，以飛行中的第一視角展示了北京的數個地標。人類或許不會飛，但每個人都可以借助遙控航拍無人機實現飛行夢。這一期發燒KE，我們就來“燒”一“燒”航拍無人機。

所謂航拍無人機，就是民用遙控飛行器加上攝影機。拋開飛艇、氣球這一類型，無人機與飛機一樣，也區分成固定翼與旋翼飛行器兩種。但針對“航拍”這個主題，固定翼飛機因為需要專門的開闊地用於降落，並且無法實現懸停，用於航拍的實例並不多。相反的，旋翼飛行器更易控制，懸停更是先天優勢。

民用飛機中，單旋翼飛機是旋翼飛行器的主力軍，一般直接叫做直升飛機。超過兩幅旋翼的飛機屈指可數，比如美國波音公司生的CH-47“支奴干”縱列式雙旋翼飛機，或是由波音合貝爾公司合作製造的V-22“魚鷹”傾轉旋翼飛機。

就單旋翼直升飛機來，主旋翼提供升力，主旋翼軸可以前后左右傾斜控制方向，一般還需要飛機尾部的尾槳抑制旋翼導致的機身轉動。這種控制方式非常複雜，駕駛直升飛機的難度遠超固定翼飛機。這樣的控制方式在小型飛行器上難以實現，很不經濟。

遙控飛行器從單軸到多軸的變化，某種程度上就是遙控玩具飛機到航拍無人機的發展史。一般的遙控飛機玩具都盡量模仿直升飛機的樣子，採用單個旋翼的設計。一般直升飛機因為一個旋翼旋轉生力矩導致機身旋轉，所以需要尾槳。在超過三個軸的飛行器上，旋翼生的力矩就能夠互相平衡，控制飛機運動的方式也就變成了調整數個旋翼的轉速是飛機朝特定方向傾斜，實現朝特定方向前進。

螺旋槳數量的增加一方面讓遙控飛行器越來越穩定，同時負重能力也同時在增加。正是穩定與負重讓遙控玩具脫離了“玩具”的本質，變成了平民能夠實現飛行夢想的理想工具。讓我們今天要的航拍器，基本上都是3個旋翼以上，以四軸為主。

飛機雖小，但五臟俱全

目前，市場上有很多“開盒即飛”的成品航拍無人機。航拍無人機之所以稱之為無人機而不是遙控飛機，是因為其具有的多感測器——比如氣壓計，陀螺儀，超聲波雷達，GPS——能夠保證航拍器穩定智能的飛行。在飛行中，無人機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。

但是航拍無人機有一點和遙控玩具是一致的，那就是遙控。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1000米左右，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。

但無人機當然也更智能。因為搭載了GPS模組的原因，可以實現定點巡航——利用GPS坐標和高度信息設定一系列路徑點，航拍無人機也可以按照路徑點自動巡航。不過，一般用於航拍的時候，都使用手動控制用以獲取最佳的視角以及躲避可能的危險。

如果按照1000米的控制距離估計，以航拍器的體積早已超出了人類的肉眼可見範圍。這種情況一般使用無限傳輸圖像技術來解決。現在用於小型飛行器的圖傳設備已經非常成熟，在飛行器上安裝小型輪狀天線，利用5.8GHz頻率回傳圖像非常穩定，有效距離與飛行器的控制距離相當。

航拍器拍視頻還有一個大問題是震動，受限於小尺寸CMOS的特性，震動會導致視頻像果凍一樣晃動。因為這幾年出現了諸如GoPro這樣的運動相機，很多無人機就原生配備了針對運動相機的減震雲台。“舒克Man”團隊所用的航拍器是在圈中很火的“大疆小精靈”，拍攝就是用外掛的GoPro相機完成。

平民超人“舒克Man”

如果航拍是個技術問題，那麼讓自己“飛起來”就是創意和想象力的問題了。“舒克Man”團隊中執掌飛行器的孫文博同學告訴我，航拍不難，關鍵是后期合成。

“舒克Man”的靈感來自美國團隊Carridor Digital的“超人第一視角”短片，“舒克Man”也用了一樣的合成方式，把航拍視頻與演員第一視角通過藍幕摳像的方式合成在一起。孫文博，航拍鏡頭的光線角度一直變化，調整人物的光照合色彩以配合航拍鏡頭花了非常長的時間。他還，如果大家想嘗試的話，可以盡量低飛或靠近障礙物，這樣的速度感更強，視頻效果更好。

和固定翼航拍的效果不同，旋翼飛行器因為機身可以懸停旋轉，採用一般操作方式會經常性的導致鏡頭與飛行方向不一致，這樣拍出來的鏡頭完全沒有第一人稱的效果。一般在航拍中或使用所謂“對控制”模式，讓飛行方向和鏡頭方向一致。當然了，飛行器上的雲台可以單獨旋轉鏡頭，以便排除“往兩邊看看”的效果。

無論什麼飛行器，航拍的創意顯然更為重要。孫文博，他們的團隊參與了一個名為Airpano的計劃，使用航拍器拍攝著名地標靜態圖像，合成后可以實現在虛擬瀏覽。當然，拍攝這樣的高質影像就需要更專業的飛行器搭載單反相機來實現了。

上周，他們剛剛從西藏回來，318國道的美麗景色很快就會以這種形態展現給大家。

天際漫游指南

入門級：別鬧了我就想隨意感受一下

電商上搜搜看，能發現很多體積更小、更便宜，適合在室內玩耍，手掌般大小的微型飛行器。把家裏當作戰場，穿越一下桌子，調戲一下寵物，也算是不錯的入門玩法。

3000元：除了航拍兼顧娛樂，航拍效果尚可接受

可以選擇Parrot Ar Drone。常關注iPhone手機配件的同學恐怕會比較熟悉，Ar Drone最初就是以iPhone周邊的方式推出的。它採用了更簡單的WiFi控制方式，也就是把飛行器和手機連接，用觸控或者陀螺儀控制飛行，同時飛行器自帶的兩個攝像頭的圖像也可以實時顯示在手機屏幕上。

受限於手機的信號，Ar Drone的控制範圍相比小精靈就要小很多，大約只有100米。但是Ar Drone的控制系統基於Linux開源平台，飛行器也原生提供了USB介面供調試與改造，這個介面也可以安裝另外購買的GPS模組。Ar Drone可以安裝標準的2.4GHz遙控模組和圖像傳輸系統，具有與小精靈類似的航拍潛力。不想那麼複雜的話，用一個路由器中繼一下手機WiFi信號，就可以無需改裝擴展遙控距離。

Ar Drone現在也已經推出了第二代，可以連接iPhone、iPad、Android智能手機，售價約為2500元。

5000元：可實現一步到位

提供完整航拍體驗的大疆小精靈目前已經推出兩代品，二代品提升了飛行時間與穩定性，售價3999元，但運動攝像機需要另外購買。

不差錢：想象力才是你的極限

什麼什麼？對這種成品不滿意想要高端大氣上檔次的專業品？沒問題。只要你有足夠的預算，就可以先從旋翼的數量選起，四軸、六軸、八軸隨你選擇，碳纖維、鋁合金龍骨隨意挑選，無線控制、GPS定位各有千秋，只要足夠大，動力足夠強，帶單反飛個一兩千米的高度都完全沒有問題。

總之呢，航拍器是實現平民飛行夢的好平台，從休閒到愛好者到骨灰級發燒友都能找到滿意的方案。找個好天就出發吧！