相機拿在手上或者放在腳架上拍攝,那是最正常不過的事情。不過總是有人想出各種奇特的方式,讓相機離開雙手,放在各種環(huán)境下進行拍攝,而當(dāng)中最熱門也是顯得最為自由的,就是把相機放在無人機上,也就是我們常說的“航拍”。這次我們就從最簡單的方式嘗試一下無人機航拍的滋味——把相機放在大疆創(chuàng)新推出的F550六軸無人機上進行拍攝。
-----------------------------------------------------------------------------
關(guān)于多軸飛行器:
與傳統(tǒng)的固定翼飛機、直升機不同,多軸飛行器具有多個動力輸出軸,帶動多個旋翼,產(chǎn)生升力。固定翼飛機通過各個舵面對氣流的改變,而對機身進行控制。直升機通過傾斜旋翼產(chǎn)生各個方向的力,對機身進行控制。而多軸飛行器則是通過各個旋翼的不同轉(zhuǎn)速(各個旋翼螺距固定),產(chǎn)生各個方向的扭力,從而控制機身。
單從遙控模型領(lǐng)域來看,多軸飛行器相對于其他飛機,有著結(jié)構(gòu)相對簡單、連動部件較少、結(jié)構(gòu)相對堅固的優(yōu)點。但是多軸飛行器不是通過舵面改變氣流,或者直接的傾斜旋翼來控制機身,而是通過改變各個旋翼轉(zhuǎn)速來產(chǎn)生扭力,所以傳統(tǒng)的控制方式需要通過一定的手段來轉(zhuǎn)換成旋翼的不同轉(zhuǎn)速,同時達到穩(wěn)定機身的目的,這就是多軸飛行器飛行控制系統(tǒng)的最大作用。
-----------------------------------------------------------------------------
這次簡易的航拍嘗試,可算是最為初級的做法,簡單來說,就是通過三腳架螺絲孔,直接把相機鎖在大疆F550風(fēng)火輪六軸飛行器上,通過F550“馱運”相機進行移動拍攝。在大部分網(wǎng)友的角度來看,這可能已經(jīng)是相當(dāng)了不起的事情,但是對于專業(yè)航拍來說,這還真的是小兒科。不過別急,后面我們有專業(yè)的!
大疆F550風(fēng)火輪六軸飛行器套裝,包含一個六軸機架,對應(yīng)的六組無人機電機/無人機電調(diào),以及最為重要的無人機飛控系統(tǒng)(NAZA-M、GPS模塊)。用戶配上合適的無人機遙控器、接收器以及無人機電池就可以進行飛行了。
NAZA-M“哪吒”是DJI專為多旋翼模型愛好者打造的新一代輕量級多軸控制平臺,創(chuàng)新的一體化設(shè)計理念,將控制器、陀螺儀、加速度計和氣壓計等傳感器集成在了一個更輕更小巧的控制模塊中,同時可提供D-Bus支持,支持固件在線升級,功能、硬件均可擴展。
NAZA-M的控制模塊安裝在機架內(nèi)部的中間,所以下面的照片當(dāng)中,基本上看不到它。如此小巧的模塊當(dāng)中,集成了非常多的無人機傳感器、處理器,高度集成化讓安裝也變得非常容易。(圖片下方的是遙控器的接收機)
FlameWheel“風(fēng)火輪”系列產(chǎn)品是DJI為航模愛好者而開發(fā)的多旋翼飛行平臺。配合DJI的WKM、NAZA-M自動駕駛系統(tǒng),可完成懸停、巡航、甚至滾轉(zhuǎn)等飛行動作,廣泛應(yīng)用于休閑娛樂、業(yè)余航拍以及FPV等航模愛好運動中。
-----------------------------------------------------------------------------
為了引起大家的興趣,這里先放出一段我前幾天拍攝的視頻,經(jīng)過一點的剪輯以及搭配背景音樂:
當(dāng)然了,這段視頻并不是使用F550“硬掛”相機來拍攝的,而是使用了更為高級的航拍平臺,是什么?看下圖!
看不清楚?不用急,國慶回來后我們就會奉上這個航拍神器的精彩內(nèi)容。下一頁,我們繼續(xù)看看大疆F550的各項細節(jié)。
●大疆F550六軸飛行器細節(jié)介紹
由于相機是直接“硬連接”在F550上的,所以無需對F550進行任何改動,用個三腳架的1/4英寸螺絲就能把相機固定在F550的中心板上面。
換個角度來看,顧名思義,六軸飛行器就是有六個動力輸出軸,帶動6個螺旋槳,那么機頭在哪?留意紅色兩只機臂,那邊就是機頭。
大疆推出的各種產(chǎn)品,從無人機飛控系統(tǒng)、機架再到電機電調(diào)甚至無人機螺旋槳,都是自行研發(fā)設(shè)計并生產(chǎn),一條龍的產(chǎn)業(yè)可以保證所有部件的匹配性。上圖是F550無人機所搭配的電機,2212/920KV的規(guī)格,可以使用3S或4S無人機鋰聚電池。
無人機無刷電機需要搭配電調(diào)才能使用,F(xiàn)550上每個電機都配有一個大疆30A電調(diào)。
NAZA-M可以搭配GPS、指南針模塊進行飛行,可提供自動定點懸停、失控返航、航向鎖定、返航點鎖定等先進的飛行控制功能。GPS模塊就位于高出中心板的碳纖維桿上。
GPS模塊包含指南針,可以提高飛行的方向性。記得每到一個不同的地方飛行,都需要校正一下指南針的地磁哦,這對穩(wěn)定飛行有幫助。GPS和指南針對強磁敏感,所以需要高出中心板來安裝。
去掉相機和電池,這樣就能看清楚F550的樣子了,其實是一個非常簡單的飛行平臺,簡單到可能讓你不敢相信。下一頁,我們來看看這兩層中心板之間有些什么。
大疆F550無人機中心板與機臂之間,通過上4顆、下2顆內(nèi)六角螺絲進行固定。
中心板各個角都帶有大疆和F550的Logo,這里已經(jīng)移除4顆螺絲。
中心上板沒有什么玄機(中間貼有固定電池的魔術(shù)貼),打開后就可以看到下面的東東了。
如果忽略各種信號線,中心下板固定的就只是三個東西,大家看到有什么嗎?
固定在中心下板中央的就是NAZA-M控制模塊,用于感應(yīng)機身各種參數(shù)(高度、角度等等)以及對各個電機進行控制。黑色的那個就是遙控器的接收機,用于把遙控器的信號傳輸給NAZA-M控制模塊。
捆綁在機臂上的是NAZA-M的多功能模塊,用于為NAZA-M提供無人機電源,并內(nèi)置一個高亮度多色LED,用來顯示飛控系統(tǒng)的各種狀態(tài)。這個多功能模塊還帶有一個Micro USB接口,用來與電腦連接,在電腦上運行調(diào)整參數(shù)的軟件,對NAZA-M進行各種細致的設(shè)定。
大疆風(fēng)火輪系列多軸飛行器的一個獨創(chuàng)設(shè)計,就是把原本需要用電線來連接的“電池——電調(diào)”線路整合到中心下板內(nèi),通過中心下板的內(nèi)部電路,把電池的電流分配到6個電調(diào)之上,從而為整個系統(tǒng)供電(電池線、電調(diào)線只需要按照極性,焊接到中心下板指定的觸點上就可以了)。這一設(shè)計可以省去繁瑣的電線布置,讓整個飛行平臺變得更加簡潔。上圖在焊接完成后,還用熱熔膠固定焊點,不用擔(dān)心電線發(fā)熱而讓熱熔膠融化,因為F550飛行時,這些焊點、電線幾乎不發(fā)熱。
●使用大疆F550搭載相機進行試拍
由于相機與機架之間是硬連接,沒有多少緩沖減震的措施,所以相機方面,我們選用了號稱是防抖世界第一的奧林巴斯E-M5,以及17mm餅干鏡頭。相機與鏡頭搭配起來有500克左右的重量,加上電池本身的530克重量,已經(jīng)到達大疆F550機架的負重極限了。上圖是先設(shè)定相機的對焦為MF,并調(diào)整合適的焦點。
開啟遙控器,把電池與機架連接起來。
F550開機后,靜置等待一下,這時是為了搜索GPS衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星數(shù)搜得越多,NAZA-M的自動定位懸停就越準確。
由于載重已達極限,所以起飛都是小心翼翼的,不過問題不大,順利起飛。
當(dāng)然了,起飛之前已經(jīng)按下相機的視頻拍攝鍵,開始拍攝視頻了,我們往遠處飛飛。
加速!需要說明的是,飛行器載重越接近極限,飛行動作就越需要小心,因為每一只螺旋槳所帶的負載都很大,沒有多少余量可供大動作之用。幸好大疆NAZA-M飛控的算法優(yōu)秀,在如此高負載之下仍然能穩(wěn)定機身,并且透過GPS達到較好的定位效果,漂移量很小。
飛完一個起落,拆下相機,我們飛到水面上玩玩。
后記:
除了娛樂級的風(fēng)火輪多軸飛行器,大疆創(chuàng)新還有一系列定位專業(yè)航拍的解決方案,這里不妨看看其宣傳視頻。
很多人都會問“你這飛機用電的是吧?能飛多久?。?rdquo;其實電動飛行器單次飛行時間的長短,很大程度上取決于電池的容量、質(zhì)量、放電性能以及電池與飛行器的搭配。這次試用大疆F550搭載相機拍攝,我選用了由雷鵬電池有限公司推出的“巨人”系列鋰聚動力電池,規(guī)格是4S(14.8V)5000mAh 50C。“4S”表示這是由4塊鋰聚電芯串聯(lián)而成,達成14.8V電壓輸出;“50C”表示這塊電池可持續(xù)放電的電流,為電池容量的50倍,即5000/100050=250安培。以14.8V的輸出電壓,單單這一塊電池就可以輸出3700W的功率,應(yīng)付大疆F550六個電機合共1000W左右的功率實在是綽綽有余。
電池實力強橫,自然不怕各種突發(fā)的電力需求情況,也就可以讓飛行時間變得更長。在不搭載相機的時候,F(xiàn)550使用一塊雷鵬巨人4S(14.8V)5000mAh 50C電池,可以飛行15-20分鐘,如果手上有兩塊這樣的電池,半個小時的飛行足夠爽玩了,就怕精神不夠應(yīng)付長時間的飛行而已。
-----------------------------------------------------------------------------
雷鵬出品的鋰聚電池造工、用料都非常優(yōu)秀,4S(14.8V)5000mAh 50C這塊電池的輸出線使用了10AWG超粗超柔軟并且耐熱的硅膠線,保證最低的電阻,從而減少線組對輸出電流的影響。而且很重要的一點,雷鵬電池經(jīng)過多次充放電循環(huán)后,依然能保持優(yōu)秀的放電表現(xiàn),平均每塊鋰聚合物電池都能擁有超過200次的循環(huán)次數(shù),這是非常難得的。
其實就在正式把相機放上F550之前,就先使用兩塊雷鵬巨人4S(14.8V)5000mAh 50C進行載重測試,兩塊電池并聯(lián)使用,單次飛行時間可達30分鐘,讓人驚訝。
兩塊雷鵬巨人4S(14.8V)5000mAh 50C電池重量合共超過1000克,載重測試順利完成。另外這么長的留空時間,是不是可以加一個攝像頭以及圖傳系統(tǒng),讓這個飛行平臺變成一個“長時間滯空監(jiān)視飛行器”呢?
想知道鋰聚合物電池是怎樣生產(chǎn)出來的?請看這個視頻,心急的網(wǎng)友可以直接從視頻中間開始看。無人機評測