top of page

無人機結構與飛行原理 航拍機新手必讀!

無人機 6 大構成部分


1. 飛行器機架


飛行器機架(Flying Platform)的大小,取決於槳翼的尺寸及電機(摩打 / 馬達)的體積:槳翼愈長,摩打愈大,機架大小便會隨之而增加。機架一般採用輕物料製造為主,以減輕無人機的負載量(Payload)。


2. 飛行控制系統


飛行控制系統(Flight Control System)簡稱「飛控」,一般會內置控制器、陀螺儀、加速度計和氣壓計等傳感器。無人機便是依靠這些傳感器來穩定機體,再配合GPS及氣壓計數據,便可把無人機鎖定在指定的位置及高度。


3. 推進系統


無人機的推動系統(Propulsion System)主要由槳翼和摩打所組成。當槳翼旋轉時,便可以產生反作用力來帶動機體飛行。系統內設有電調控制器(Electronic Speed Control),用於調節摩打的轉速。


4. 遙控器


這是指「Remote Controller」或 「Ground Station」,讓航拍玩家透過遠程控制技術來操控無人機的飛行動作。


5. 遙控接收器


主要作用是讓飛行器接收由遙控器發出的遙控指令訊號。4 軸無人機起碼要有 4 條頻道來傳送訊號,以便分別控制前後左右 4 組旋軸和摩打。


6. 雲台相機


目前無人機所用的航拍相機,除無人機廠商預設於飛行器上的相機外,有部分機型容許用戶自行裝配第三方相機,例如 GoPro Hero 4運動相機或 Canon EOS 5D 系列單眼相機,惟近年亦有廠商提倡採用 M4/3 無反單眼(如:Panasonic LUMIX GH4 )作航拍用途。


航拍相機主要透過雲台(Gimbal)裝設於飛行器之上。雲台可說是整個航拍系統中最重要的部件,航拍影片的畫面是否穩定,便全要看雲台的表現如何。雲台一般會內置有兩組電機,分別負責雲台的上下擺動和左右搖動,讓架設在雲台上的攝影機可維持旋轉軸不變,令航拍畫面不會因飛行器震動而晃動起來。


無人機飛行 十大基礎飛行動作


無人機能否利用 GPS 功能輔助飛行器飛行;在 GPS 的加持下,不但可大幅提高無人機的飛行安全性,還可降低對操控技巧的要求。


招式 1. 無人機懸停


所謂「懸停(Hovering)」,意指將無人機固定在空中同一位置和高度。這樣看似簡單,但如果沒有電腦系統作輔助,航拍玩家便不停留意飛行器的動向。假如無人機受風力影響而慢慢向前移,航拍玩家便要操控飛行器向相反方向加速移動,務求把機體保持在定點位置,方可達致懸停效果。


操作演練:

慢慢把遙控器上的左邊操控杆向上推,直至無人機成功升起至 5 米左右(注意:當飛行器慢慢升起時,切勿突然停油)。到達 5 米的高度後,再可慢慢把操控杆回中,這樣飛行器便會自動停留在空中,達致懸停效果。十多至廿秒後,緩緩將左邊操控杆向下推,直至無人機成功降落到地面。



招式 2. 飛行器自旋


「自旋」的意思指,先把無人機定點懸停於空中,然後再作 360度順時針或逆時針轉向。這招的難度在於要先做好懸停動作,加上自旋時機頭位置不停改變,令懸停動作變得更加困難。


定點自旋操作演練

當無人機在空中時,機尾朝向操控員,把遙控器的左邊操控杆推左或推右,控制飛行器轉左或轉右,作順時針或逆時針的定點自旋(注意:務必小心轉向,因為機頭方向會變得完全不同)。



招式 3. 自動返航


當無人機跟遙控器失去聯繫,或用戶按動自動返航功能時,飛行器便會根據起飛前的GPS定位數值,執行自動回航。由於這招全賴飛控系統自動運作,故當中涉及的技巧不多,但航拍玩家務必留意自動返航的高度設定值。一般而言,如飛行範圍內的建築物愈多,返航高度的設定值便要愈高。無人機一旦失聯的話,飛行器便會採用直線軌跡飛返起飛點,如途中遇上任何較高的建築物,無人機即會直撞墜毀。因此,建議航拍玩將返航高度設定得高一點,便可順利飛越途中的高聳建築物。


花式 4. 水平橫移


當無人機在空中時,機尾朝向操控員,撥動遙控器的右邊操控杆,控制無人機在水平面前後左右移動。


花式5. 矩形移動


操控無人機沿四方形路線移動。這練習動作主要是訓練左方操控杆的控制技巧。進行此動作時,宜在每個角位把無人機懸停3秒左右。


花式 6. 左向矩移


跟第 5 組動作的的最大分別是,當無人機上升後,把遙控器左邊操控杆推左, 然後再轉左 90 度,作方形軌跡飛行,以加強對機身移動方向的訓練。


花式 7. 圓形移動


當無人機在空中時,機尾朝向操控員,將右邊操控杆朝順時針方向轉動,控制無人機循圓形軌跡移動。


花式 8. 反向圓移


當無人機在空中時,機首朝向操控員,將右邊操控杆朝逆時針方向轉動,控制無人機循圓形軌跡移動。


花式 9. 入門 8 字飛行


當無人機在空中時,機尾朝向操控員,將右邊操控杆順時針向下畫出一個小圓周,操控杆返回正中點之後,再逆時針向上畫出另一個小圓周,便可控制無人機沿 8 字形軌跡飛行。


花式 10. 高階 8 字飛行


跟第 9 組動作的分別在於,當無人機上升後,機尾朝向操控員,把左邊操控杆推左,直至無人機機身轉左 90 度,然後右控操杆推前,同時左操控杆推右,左右操控杆的調控動作需不停進行,直至完成無人機循圓形軌跡飛行一圈後,右控操杆繼續推前,左操控杆則變為推左,左右操控杆的調控動作連續進行,直至完成另一個圓形軌跡,這樣便可實現流暢的 8 字飛行花式。


建議無人機初學者宜把左右操控杆的調控動作,分作一步一步來慢慢操控;待熟練後,才將調控動作轉為連續王不斷地進行。





 
 
 

Comments


bottom of page