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带上多轴玩穿越

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无论是《星球大战I:魅影危机》中驾驶飞梭穿越峡谷的精彩比赛,还是《星球大战VI:绝地归来》中树林追逐战的惊心动魄,都让人印象深刻。驾驶高速飞行器惊险穿过狭小的树缝,在突然出现的树枝或巨石前急转急停,一下子撞开纠缠不清的藤蔓,蹭着山尖树梢惊险通过,相信这一幕幕充满动感和激情的画面会令每位“星战迷”都激动不已。如今,你也可以通过微型遥控多旋翼飞行器来实现穿越飞行的梦想了。

初识“穿越”

穿越飞行是一种非常动感刺激的FPV(First Person View,即第一视角)飞行,已经受到越来越多爱好者的喜爱。只要给自己的飞行器装上FPV摄像头,再配合图传系统,将影像实时传输到操纵者的显示屏或视频眼镜里,就能进行穿越飞行了。那种犹如直接坐在座舱里驾驶飞机的视角,给人带来的是身临其境的逼真感觉。

最初,穿越飞行爱好者往往使用固定翼模型飞机。他们在开阔的场地内架设一些人工障碍物,操纵模型快速穿越,比拼速度与准确。而随着多旋翼飞行器的出现,穿越飞行越发流行起来。因为多旋翼飞行器结构紧凑、飞行机动灵活,既可原地悬停、又能高速机动飞行,非常适合穿越飞行。

穿越飞行最早出现在国外。现在,除了外国发烧友外,国内也有不少FPV爱好者跻身穿越飞行的大军。随着CC3D飞控的出现,微型多旋翼飞行器渐渐流行,穿越飞行的花样也越来越多。这种多旋翼飞行器尺寸小巧,使丛林、建筑物等狭小复杂的空间都能成为穿越的场所。而且越是难度大的场地,越能激起爱好者的挑战欲望。更有甚者,不仅可以进行单机穿越,还可以做多机障碍竞速、编队飞行,娱乐性和技术性都极具吸引力。

习惯了常规飞行的爱好者,是不是也想立即体验一下穿越飞行的乐趣与刺激?那就先了解一下玩好穿越飞行需要什么样的飞行器吧。

硬件选配

穿越飞行设备包括载机与载荷两部分。其中常用载机的基本配置为:轴距250/280mm的四旋翼机架+CC3D飞控+1806/2204电机+3S/1 300mAh/2 200mAh锂电池;而载荷则包含FPV摄像头或808/GOPRO摄像机以及图传系统和显示屏或视频眼镜。此外,有些爱好者还会在载机上加装炫酷的LED灯,既方便在飞行中增加飞行器的辨识度,又能彰显自己的独特个性。下面就从飞控、机架、摄像系统与图传系统四方面进行详细介绍。

1.飞控

CC3D是一款Openpilot开发的开源飞行控制器。这款飞控板体积小巧(尺寸为36mm×36mm),重量仅7.3g。虽然它目前功能较少,尚不具备GPS定位、气压定高等功能,但其增稳模式下的操纵手感极佳、飞行响应快、动作敏捷不拖拉,稳定性也很优秀。此外,它的另一大好处是调参简单,无需太过“纠结”于PID参数的设定,就能获得很好的飞行体验。而且该飞控板在硬件上预留了串口,方便进一步开发扩展功能。基于以上特点,CC3D飞控成为许多穿越飞行爱好者的首选。

相比之下,同为开源飞控的APM虽然功能强大、开发成熟,但“个头”略大了点。而且,要想获得较好的飞行体验,就必须进行复杂的参数调节,这让很多爱好者“望而却步”。

DJI NAZA飞控则是一款比较成熟的商品飞控,其体积轻便小巧,比开源飞控稳定性高,而且几乎不需要调节参数。但NAZA飞控的操作手感太过柔和、动作响应有迟滞,不太适合剧烈飞行。

2.机架

穿越用多旋翼飞行器的机架以四轴居多,也有部分迷你六轴。一般轴距在300mm以下,设计紧凑、重量轻、强度大。这类小型机架的中心板往往较大,可将整套电子设备容纳其中,而且常常采用可折叠脚架,方便携带。

在材质选择上,碳纤维虽是最理想的材料,但对普通爱好者而言,碳纤板无论是价格还是加工难度都不够“亲民”。而价格相对较低的玻纤板重量虽较碳纤板略大,但强度完全能满足暴力飞行的要求。除了以上两种复合材料,最常见的木质机架也不失为一种选择。木材较轻、加工容易,若设计合理,强度也能满足基本要求。最重要的是其价格低廉,即使摔坏了也易维修更换,比较适合初学者使用。

3.摄像系统

摄像系统包含视频录制摄像机和监视摄像头两部分。

主流的视频录制摄像机有GOPRO系列、808系列和SJCAM系列。GOPRO运动摄像机可谓运动摄像机界的王者,最新的GOPRO HERO 4 BLACK能支持4K/30帧、1 080P/120帧视频录像,且1 200万像素的照相效果也不错。然而其缺点是价格太。MOBIUS 808#16摄像机原是一款行车记录仪,但因其扁平小巧的外形、轻盈的机身以及优秀的录像能力,被国外爱好者率先用于小型飞行器的飞行记录,现在则成为穿越飞行爱好者的首选。SJCAM系列产品是国内模仿GOPRO推出的运动摄像机,成像品质不错,造型与尺寸与GOPRO几乎一致,是一款性价比不错的GOPRO摄像机替代品。

监视摄像头一般选择高清晰度、低照度、重量轻,且具有广角镜头的索尼CCD摄像。追求重量轻的爱好者可选择不带保护壳的“裸板”镜头,而飞行比较“暴力”的或新手最好选择带有保护外壳的设备。值得一提的是,虽然808摄像机与GOPRO运动摄像机都能进行实时AV输出作为监视摄像头使用,但它们实时输出的画面有延迟现象,而且在光线发生快速变化时反应慢、易出现黑视,不适用于在狭小空间内快速穿梭的穿越机。

4.图传系统

图传系统包括图传发射机、接收机和图像显示设备。一套工作稳定的图传系统能极大地降低飞行风险。试想一下,当飞行器正在快速穿越飞行时,图传系统突然丢失信号,监视器上一片黑暗,那就只能祈祷它摔在比较柔软的地方了!

市面上比较受欢迎的图传系统有国产的BOSCAM创兴科系列及进口的FATSHARK系列产品。FATSHARK图传做工精良,与国产图传相比,相同功率下传输距离和质量都更胜一筹。此外,因穿越机要求重量轻,故图传系统一般选择功率在600mW以下的设备。

麻雀虽小,五脏俱全。除上述这些基本配置外,一架穿越机还包括电池、电机、电调、分线板、电量显示器等部件,在此不一一赘述。

飞行建议

有了合适的硬件,飞行前还必须掌握一些基本的飞行“常识”。

穿越飞行有一定的危险性,这就要求操纵手具备足够的安全意识。如果在公园或野营场地飞行,必须确保远离人群,同时要时刻注意避让行人、车辆。在飞行操纵上,笔者有以下几点建议:

1.确实掌握飞行器状态。包括悬停杆位、舵灵敏度、油门响应速度以及遥控距离、摄像头效果等。

只有熟悉飞行器的各项性能,才能避免在低空飞行时蹭地或在高速飞行时急转不足等问题。在进行FPV飞行时,因为所看到的图像是经过摄像头拍摄的平面画面,景深不足,所以对距离的判断要通过练习慢慢积累。同时,由于广角摄像头边缘有较严重的畸变,因此要求对飞行器的外形尺寸有充分的认识,否则很容易使飞行器碰到障碍物。在平时的训练中,要练习通过观看画面中的图像判断物体的间距是否适合穿越。

2.熟练掌握对头飞行、原地旋转及小航线飞行。

多旋翼飞行器为对称外形,为了能在突发状况下准确停下或躲避障碍,须熟练掌握对头飞行。最起码也要做到当飞行器面朝自己飞航线时,无需打舵就能快速判断副翼方向。

3.具备多旋翼FPV飞行基础,熟悉周边场地情况。

没有进行过多旋翼FPV飞行的爱好者,建议选择开阔的场地,先熟悉使用显示屏进行飞行。开始飞行时不要飞得太远,对飞行器所处的位置要做到心中有数,尽量保证目视时也能观测到飞行器,这样在出现不能判断的情况时,可通过目视操纵进行挽救。待用显示屏飞行比较熟练后,再尝试戴上视频眼镜进行飞行。这种飞行会给人更加逼真的视觉感受,但不能快速切换到目视飞行状态,因此要求具备较高的FPV起飞、降落能力。

多旋翼FPV飞行较固定翼FPV飞行要困难一些,需时刻注意飞行高度,实时进行油门补偿。而且,多旋翼飞行器可以横向移动,在飞行中一定要注意避免飞行器不必要的横向漂移,以免与视野外的物体相撞。

4.每次飞行时间最好控制在5分钟左右。这样既能确保较大的机动灵活空间,也可避免频繁换电池影响飞行体验。

玩法推荐

穿越飞行,顾名思义是在拥有复杂地貌环境的场地中进行飞行。这类场地可以是植被丰茂的公园、小区、郊区野外,或是有桥洞或支柱的桥下、大型工地等。在树林里穿越飞行一般最为安全,这种地方人们通常不易进入,也没有其他遮挡物。虽然杂乱的树枝会给穿越带来不小的难度,但树枝有弹性、质地较软,一般不会对飞行器机体造成太大损害。而且地面一般是土地或草丛,发生坠机时能提供有效的缓冲。即使坠机,付出的代价可能就是几支螺旋桨而已。

在人车较多的地方穿越飞行(如公园或小区等),一定要注意安全,切忌高速飞行;在桥洞、桥柱或工地穿越,则要注意这些建筑物对信号的遮挡。另外,这类场所中的障碍物较硬,若发生碰撞或坠机,损失会比较大。

除了单机穿越飞行外,竞速、追逐也是很好的玩法。竞速既可是障碍竞速,也可是绕标竞速,但不能在太过狭小的场地中进行,大型公园是最佳选择。追逐飞行时,则应和同伴商量好路线,两人交替追逐,这样往往能拍出非常刺激的“动作大片”。

具备一定操作难度、可玩性和竞技性的穿越飞行,其实非常适合制定一些玩法或规则进行比赛,而且这类竞赛对场地设置要求也不高。在国外,一些爱好者已经组织过一些穿越飞行比赛。在我国,穿越飞行也渐渐拥有了一定的群众运动基础,希望可以尽早开展相关的竞赛活动(如绕标竞速赛、趣味穿越赛等)。

穿越飞行虽然有飞控辅助,但若只拼器材,乐趣自然也会大打折扣。同时要切记,穿越虽好,可不要一味贪快哦!最后,请大家欣赏一些国内外穿越飞行的精彩视频。