无人机怎么操作
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2023年3月19日发(作者：怎样写观察日记)⽆⼈机⼊门：基础知识
⽆⼈机在航空摄影中的应⽤在过去的数年内迅速增长，如今市⾯上已经充满了各种⽆⼈机产品，从⼩型的消费级机型到
复杂的商业应⽤飞机。⽆论你是只想玩玩的初学者，还是想尝试商业航拍的从业者，对于你们来说，现在都是最好的时
代。
如果你是⼀位之前未飞过⽆⼈机的⼩⽩，⽆⼈机飞⾏可能看起来有点令⼈⽣畏，不过没关系，你要做的就是先了解它，
再掌握它。本系列⽂章⾮常适合你，我们将分为三个部分，今天的第⼀部分将讲解⼤多数⽆⼈机系统的基本特性和组
件，⽽在未来的第⼆和第三部分中，我们将讨论怎样选购最适合于你的⽆⼈机，以及在⾸次飞⾏前需要了解的安全性知
识。
⽆⼈机是什么？
通常我们将遥控飞机称作“⽆⼈机”，在英⽂中，除了最常⽤的“drone”之外，常见的还有“UAV”（unmannedaerial
vehicle）和“UAS”（unmannedaircraftsystem）。UAV与drone指的都是⽆⼈飞机，⽽UAS则指的是整个⽆⼈机系统。
本⽂中的⽆⼈机特指应⽤于航空摄影的民⽤产品，军⽤⽆⼈机在此不表。
这可以称作⼀套完整的UAS
每⼀种⽆⼈机系统各有不同，但⼀些基本的共同点。⽐如除了⽆⼈机的飞⾏机构之外，它们通常还包括⽤于提供动⼒的
锂电池、安装在稳定云台上的相机以及⽆线电通信系统。⽽⼤多数⽆⼈机产品还包括⼀个专⽤的控制器，也有⼀些较为
便宜的消费级型号只能使⽤智能⼿机进⾏控制。
从外观上看，⼤多数⽆⼈机似乎是⼀种简单的设备，但实际上它们采⽤了⼀些相当先进的技术，包括追踪⽆⼈机位置的
GPS、⽤于避免碰撞的各种传感器、甚⾄跟踪移动主体的智能飞⾏模式等等。
⽆⼈机
任何系统的核⼼都是飞⾏器，⽬前⼤多数消费级⽆⼈机都是四轴设计，⽽⽤于电影拍摄的⾼端机型也有六轴甚⾄⼋轴设
计的。当今的多轴⽆⼈机采⽤的都是固定螺距的螺旋桨系统，⽽⼤多数机型使⽤塑料或玻璃纤维复合材料制成的可拆卸
螺旋桨，具有简单的扭转锁定系统，⽽有些型号则提供可折叠的螺旋桨设计。
DJIPhantom4Pro的扭锁螺旋桨和DJIMavicPro上的折叠螺旋桨
⽆⼈机的螺旋桨由⽆刷电机驱动，⽤⾼速旋转来产⽣飞⾏所需的推⼒。每个电机都有相应的速度控制单元，可以对转⼦
速度进⾏微调。⽽通过改变螺旋桨之间的相对速度，可以实现⽆⼈机的俯仰、拐弯、滚转和升降。
飞⾏控制器
飞⾏控制器让⽤户能够直接对⽆⼈机下达命令，两者之间通过⽆线电控制系统实现连接，通常为2.4GHz或5.8GHz。来
⾃飞⾏控制器摇杆的信号被发送到⽆⼈机，通过调整每个马达上的转速控制单元来操纵⽆⼈机的动作。
同时⽆线电还能够将视频信号从⽆⼈机传送到控制器的屏幕上，显⽰⽆⼈机所搭载相机的实时图像。很多时候监看屏幕
只是⼀台安卓或苹果的移动设备，通过APP来配对。⽽⼀些更⾼级型号的控制器拥有内置的屏幕。
除了控制⽆⼈机的飞⾏动作之外，⼤多数控制器还集成了相机控制功能和额外的接⼝，可以实现对云台运动、录制/停⽌
等功能的操作，通过触摸屏还可以访问更多设置。
稳定云台
如果你想让⽆⼈机在空中拍摄照⽚或视频，请务必保持图像的稳定。⾼空的环境并⾮如想象中那样稳定，⽓流的变化会
不可避免地影响⽆⼈机的运动。⽽如果⽆⼈机搭载了⼀台优秀的稳定云台，就能够补偿晃动，同样获得流程稳定的图
像。
⼤多数⽆⼈机采⽤了三轴稳定云台，能够在俯仰、平摇和横滚三个轴向保持恒定。三轴云台与业界常⽤的电⼦稳定器原
理⼀致，在⼀些⼤型的电影级⽆⼈机上则可以直接安装MoVi、Ronin等稳定器来承载电影摄影机。
全球定位系统
当⽆⼈机起飞之后，你当然希望它保持在预定位置或航线之中不要偏离，虽然技术娴熟的⽆⼈机飞⼿可以在没有GPS辅
助的情况下完成⼯作，但现今⼏乎所有的⽆⼈机都依靠着GPS技术，实现⾼精度地⾃动执⾏任务。
GPS系统的优势是能够使⽤计算机做出调整以补偿风向和⽓流的影响，使⽆⼈机的飞⾏更容易掌握，甚⾄可以实现预设
轨迹的⾃动飞⾏。然⽽，GPS也存在失效的可能，因此学习⽆⼈机操控，很重要的⼀部分内容是在没有GPS的情况下飞
⾏。
防撞系统
⼏年来，防撞系统称得上是⼀⼤技术进步，该技术可以通过视觉、声波和红外线传感器来识别和避开障碍物。视觉传感
器可以让⽆⼈机“看”到物体，并在飞机撞上之前停下，但它的识别距离通常⽐较有限（⼤约15⽶左右）。
声波系统则使⽤类似蝙蝠的超声波来感测物体，通常⽤于⾃动着陆操作。⽽红外线传感器则是⼀种更新的选择，它与视
觉传感器的⼯作⽅式类似，探测距离也不远，并且也不适合于在低光条件下⼯作。
这些系统能够协助新⼿避免碰撞和飞机损坏，但需要记住的是，对飞⾏安全最终负责的还是飞⼿，防撞系统是有⽤的，
但也不是绝对的。
DJIMavicPro前⾯看起来像⼩眼睛的⼩圈就是防撞系统的视觉传感器。
电池
⼤多数⽆⼈机产品使⽤锂电池供电，这些电池有着各式各样的外形、尺⼨以及额定功率。智能的电池内置了充电/放电调
节器和传感器，能够通过应⽤程序或外部按钮来报告电池电压和温度。⽆⼈机的单次飞⾏时间⼀般在15到30分钟之间，
具体取决于⽆⼈机的型号、飞⾏环境以及控制操作的强度。
锂电池的能量密度很⾼，所以需要特别⼩⼼，处理不当可能会危及⽣命。如果不采取适当的预防措施，携带这些电池旅
⾏可能是危险的。根据⼤多数国家的航空政策，携带电池乘坐商业航班有着特别的规定和限制。
智能飞⾏模式
早期的⽆⼈机只是⼀种让你的相机离开地⾯飞向空中的⼯具，⽽随着技术的发展，现代的⽆⼈机可以做到更多。
今天的许多⽆⼈机使⽤GPS、计算机视觉以及主体跟踪技术来帮助⽤户实现更复杂的任务，包括各种“半⾃主”的智能飞
⾏模式。常见的例⼦包括主动追踪主体，围绕主体、遵循编程航点路线⾃动飞⾏等。
智能飞⾏模式让飞⼿能够以最少的努⼒就能获得⾮常有创意的拍摄，让⽤户能够更专注于创意⽅⾯。但是需要提醒的
是，你也不能完全依赖他们，你必须学会怎么⾃主飞⾏，以便在紧急情况下禁⽤这些功能。
有哪些⼚商在制造⽆⼈机
今天制造⽆⼈机的⼚商有⽆数家，⼤多数⼈熟悉的是DJI，这是⽬前市场占有率最⾼的重量级选⼿。当然，你也可以在
Yuneec、AutelRobotics、GoPro和Parrot等公司的产品中找到⼀些令⼈满意的机型。
虽然这些⼚商的产品都可以归⼊同⼀个分类中，然⽽每⼀家每⼀种型号的产品都是不同的，它们有着不同的设计理念和
技术特点。在本系列⽂章的第⼆篇中，我们将讨论如何选出最符合你⾃⾝需求的⽆⼈机。
结语
⽆⼈机是⼀款令⼈惊奇的⼯具，能够让⼈们远程遥控实现空中拍摄，相⽐载⼈飞机来说成本极低同时也更有安全感。随
着技术的进步，这些设备的功能会越来越好，如果你⼀直在寻找⼀种⽅法来为你的影像作品带来新的视⾓，你可以考虑
飞上天空。当然⾸先你必须牢记安全第⼀，并遵循当地的法律。我们也将在之后的⽂章中讨论这个问题。