与(yǔ)几年(nián)前相比,现在玩无人(rén)飞行器的(de)人(rén)多了很(hěn)多。在(zài)过去,大多数(shù)以(yǐ)航模飞机爱好者(zhě)居多,而随着电池和遥控技术的(de)发展、航拍(pāi)应(yīng)用的(de)普及,不知不觉中,无人机(jī)从鲜为人知变成了如今大(dà)众所认同的潮流玩(wán)物,这与航拍云台技术的发展密不(bú)可分。
实际上(shàng),云台(tái)是摄像中(zhōng)常(cháng)用(yòng)到的,安装、固定摄(shè)像机的支撑设备,它分为(wéi)固定和电动(dòng)云台(tái)两种。它不对图像进(jìn)行直接接收,而是控制摄像机或(huò)其它设备的转(zhuǎn)动方向。云台(tái)是(shì)承载摄像机进行水平(píng)和垂直两个方(fāng)向转动的装置。
目前的云台大(dà)致可分为固定式航拍(pāi)云台和电(diàn)动可调节云(yún)台两种。
1、固定(dìng)式航拍云台
固定云台适用于监视范围不大的情况(kuàng), 在固定云(yún)台(tái)上安:装好(hǎo)摄像机后可调整摄像机的水平和俯(fǔ)仰的角度,达到(dào)最好(hǎo)的工作姿(zī)态(tài)后只要锁定(dìng)调整机(jī)构就可以了。
广义上的航拍,被定义为所有在(zài)天(tiān)空中(zhōng)拍摄的(de)照片(piàn)和视频,早(zǎo)在(zài)二战旗舰就出现了,当时(shí)德国的光学厂(chǎng)商研制高素质的镜头,用于在(zài)飞机上拍摄地面的(de)地形军情等信息,在2012年以前,一般(bān)会被应(yīng)用在军事领域较多,诸如(rú)在阿富汗战争中(zhōng),美(měi)国的无人战机就是通过无人机监视,找到了本拉登的行踪,并(bìng)且将其炸毁(huǐ)。
在(zài)一般的军事用固定翼无人(rén)飞机,所采用的拍摄云台,大多数是固定式航拍云台(tái),垂(chuí)直面(miàn)向地面拍摄(shè),没有运动补偿等稳定画面的装置,而先进的军事侦察用的无(wú)人机中,加入(rù)了球形监视器(qì)摄像头,能够360°的调整角度,优点是能够保持机身气流的(de)流畅性(xìng)全(quán)方位拍摄影相,缺点是画面清晰度较(jiào)差(chà)以及调整(zhěng)角(jiǎo)度并不太灵面。
在2012年前后,娱乐无人机(jī)刚(gāng)面世时,无人(rén)机所采(cǎi)用的(de)航拍云台普遍都是固定式云台,将相机与飞行(háng)器固定在一(yī)起,运(yùn)用调整飞机的(de)角度,调整航(háng)拍时的视角。固(gù)定式的(de)云台优点是能够减少成本、减轻重量、省电(diàn),从而提高飞行时间,缺点也非常明显(xiǎn),就是航(háng)拍画质较(jiào)差、无法改变(biàn)视角。
2、电动可(kě)调节云台
电动可调节云台(tái)适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大(dà)摄(shè)像(xiàng)机的监视范围(wéi)。电动云(yún)台高速(sù)姿态是(shì)由两台执行电动机(jī)来实现,电动机接受来(lái)自控制器的信号(hào)精确地运(yùn)行定位。在控制信号的(de)作用下(xià),云台(tái)上的摄像机既可(kě)自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的(de)操纵下跟踪监视对象。云台根据其(qí)回转(zhuǎn)的特点可分为只(zhī)能左右旋转的水平旋(xuán)转云台(tái)和(hé)既能左(zuǒ)右旋(xuán)转又能上下旋转的全(quán)方位云(yún)台。在无人机应(yīng)用上,电动(dòng)云(yún)台又可以细(xì)分为三轴和两轴的。
三轴稳(wěn)定(dìng)航拍云台
三轴稳(wěn)定航拍云台(tái)是(shì)对微(wēi)型(xíng)陀螺仪的技术成(chéng)熟(shú)后才诞生的,在过去,用来测量是(shì)否水(shuǐ)平的陀螺仪(yí)都较(jiào)为(wéi)庞大(dà),但随着科技技术的进步(bù),陀螺仪被应用到(dào)航拍云台上(shàng),使航拍时候无人机的前进、后退时,飞机姿态的变化,所(suǒ)产生的影像得以弥补。
三(sān)轴稳定航拍云台三轴稳定航拍(pāi)云台(tái)_宇辰网(wǎng)_让世界读(dú)懂无(wú)人机_全球专(zhuān)业无人机服务资(zī)讯平(píng)台
三轴稳定航拍(pāi)云台是现在主流航拍(pāi)无人机所采用的航拍防抖云台,它优(yōu)点是对航(háng)拍(pāi)时的画面有(yǒu)全方(fāng)位的稳定,保证画(huà)面清晰稳定;而缺点是工程造(zào)价较贵,由于电(diàn)机控制,所以相对(duì)会耗电(diàn),降低航拍的续航时(shí)间(jiān)。
两轴稳(wěn)定(dìng)航(háng)拍云台(tái)
两轴稳定航拍云台其实是三(sān)轴稳定航(háng)拍云台的缩(suō)减版,在市场上一些定位在(zài)低(dī)端(duān)产品的无人机所大量采用,原因(yīn)是两轴稳(wěn)定器(qì)能够(gòu)降低成(chéng)本,省去了(le)垂直方向上的稳定补偿,对耗电(diàn)也(yě)会有(yǒu)所(suǒ)帮助。大(dà)多航拍用的无人机都是轴(zhóu)对称(chēng)的结(jié)构,而轴对称(chēng)结构在垂直方向上的晃动都不是太厉害。
有些无人机的脚架是作为天(tiān)线(xiàn)的作(zuò)用(yòng),在飞行(háng)中(zhōng),不能(néng)够收起脚架,而航拍相(xiàng)机的(de)水(shuǐ)平转动,会在航拍过程中碰(pèng)到脚架,在实际使用中(zhōng)并不方(fāng)便(biàn)。此类型航拍云台相比(bǐ)三轴航拍(pāi)稳(wěn)定器,两轴航拍稳定(dìng)云台的(de),其优点是(shì)价格便宜、拍摄效果还可以接受,而缺点也是耗电影响续航时间(jiān),同时(shí)在无人(rén)机剧烈运动的时候,视频拍(pāi)摄不能平滑过渡。
手持(chí)云台
其实手(shǒu)持云台的核(hé)心是(shì)三轴(zhóu)陀螺仪和三轴加速度传感器,实质上和无人机上搭载的三轴稳(wěn)定航拍云(yún)台一样。手持云台把原(yuán)本只(zhī)有(yǒu)专业人士才(cái)能办到的事情(qíng),透(tòu)过(guò)简单的(de)电(diàn)子(zǐ)稳定系统,让所有人都可以简单的拍出非常细致且(qiě)完美的镜头。手持云(yún)台能(néng)够实时获取(qǔ)数(shù)据计(jì)算出倾斜角,然后把(bǎ)数据(jù)通过PID算法得出应该(gāi)给电机什(shí)么控制量。说(shuō)直白点(diǎn),你(nǐ)人往左倾(qīng)了,就(jiù)让电机往右校正(zhèng),往右倾了,让电机(jī)往左校正,往前(qián)倾(qīng)了,让电机往后校正,往后倾了(le),让电(diàn)机往前校正(zhèng)。通过这种相互抵消来实现拍摄(shè)画面的稳定(dìng),别说是坐在汽车上拍摄,哪怕是坐在马车上(shàng),都(dōu)一样(yàng)稳稳(wěn)的。
在手持云台出现(xiàn)前,已经有(yǒu)专门用于稳定摄像机的(de)设备--斯坦尼康了,那么斯坦(tǎn)尼康和(hé)手持云台的不同(tóng)到底在(zài)哪呢(ne)?
手持三轴(zhóu)云台和斯坦尼康最大区别是适应性和使用方式上。手持(chí)三(sān)轴云台承重有限(xiàn),充其量也就是架设(shè)单反之(zhī)类的拍摄设备(bèi),可单手也可双手握持,三分钟就能(néng)学会(huì)。采用(yòng)了(le)从无人机(jī)航拍(pāi)云台上移植下来的电控系统,精度更高,稳(wěn)定效果更好,相对于(yú)大型斯(sī)坦尼(ní)康要(yào)轻便(biàn)的多(duō),且方(fāng)便携带,单人就能玩转(zhuǎn)。斯坦尼康现在有很(hěn)多类型,从单(dān)手握(wò)持到专业领域使用(yòng)的带承(chéng)重背心(xīn)的(de)大(dà)型斯坦尼康,对(duì)使用者的(de)要求很高。作(zuò)为一种高度人机结合的机械装置(zhì),其发(fā)挥空间更多(duō)的还是在(zài)人的表现,不(bú)像手持三轴云台那样,只需关注画(huà)面和焦点就可(kě)以了。想(xiǎng)要(yào)自如(rú)运用需要很多练(liàn)习,上手有难度。
3、未来的发展
在现(xiàn)在无(wú)人机(jī)航(háng)拍云台上(shàng)的(de)耗电(diàn)是(shì)影响无人机飞行(háng)的一(yī)大因素,虽然可以(yǐ)提升电(diàn)能使用方(fāng)面上所努力,让是减(jiǎn)少耗电(diàn)量是重要的一个方面,而在稳定云台的(de)电机耗电上,有(yǒu)网友实际测试,在其(qí)他因素(sù)相同的情况下,在不安装航拍云台下,飞行(háng)时间(jiān)能够长(zhǎng)达26分钟(zhōng),而安装航拍云台后,飞行时间下降至18分(fèn)钟,安装了云台后下降了30%的续航(háng)时(shí)间。因此改进云台(tái)的耗电,尽量减(jiǎn)少云台(tái)对(duì)电池的消(xiāo)耗(hào),将省下来的(de)电优先供给无(wú)人机续(xù)航。
在未来,航拍(pāi)无人机与(yǔ)VR技(jì)术结合是发展的潮流,但同时,高(gāo)清晰度的全景视(shì)频和照片都会(huì)带来大量数据(jù)需要处理,仅仅1080P清晰(xī)度的视频,短短几秒中的视频估(gū)计(jì)也(yě)会几(jǐ)百MB以上,4K将会是(shì)天文数字。不过在数据的处理问(wèn)题上,技术上(shàng)的革新相信会在不久中出现,较为(wéi)成熟的产品也会(huì)有所诞生。(转自宇辰网)

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