稳如泰山!航拍稳定云台技术的发展过程

2015-12-02 00:15 出处:PConline原创 作者:树熊 责任编辑:lianjiajie

  【PConline 杂谈】与几年前相比,现在玩无人飞行器的人多了很多很多,在过去,大多数以航模飞机爱好者居多,而随着电池和遥控技术的发展、航拍应用的普及,不知不觉中,无人机从鲜为人知变成了如今大众所认同的潮流玩物,这与航拍云台技术的发展密不可分,今天我们就回顾一下,云台在这几年里面都有哪一些变化?

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一、固定式航拍云台
  广义上的航拍,被定义为所有在天空中拍摄的照片和视频,早在二战旗舰就出现了,当时德国的光学厂商研制高素质的镜头,用于在飞机上拍摄地面的地形军情等信息,在2012年以前,一般会被应用在军事领域较多,诸如在阿富汗战争中,美国的无人战机就是通过无人机监视,找到了本拉登的行踪,并且将其炸毁。

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  在一般的军事用固定翼无人飞机,所采用的拍摄云台,大多数是固定式航拍云台,垂直面向地面拍摄,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人机中,加入了球形监视器摄像头,能够360°的调整角度,优点是能够保持机身气流的流畅性全方位拍摄影相,缺点是画面清晰度较差以及调整角度并不太灵面。

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  在2012年前后,娱乐无人机刚面世时,普遍无人机所采用的航拍云台都是固定式云台,就如大疆的Phantom一代、XXX等产品,所采用的航拍云台都是固定式的设计,将相机与飞行器固定在一起,运用调整飞机的角度,调整航拍时的视角。固定式的云台优点是能够减少成本、减轻重量、省电,从而提高飞行时间,缺点也非常明显,就是航拍画质较差、无法给变视角。

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二、带三轴稳定补偿的航拍云台
  三轴稳定航拍云台是对微型陀螺仪的技术成熟后才诞生的,在过去,用来测量是否水平的陀螺仪都较为庞大,但随着科技技术的进步,陀螺仪被应用到航拍云台上,使航拍时候无人机的前进、后退时,飞机姿态的变化,所产生的影像得以弥补。

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  三轴稳定航拍云台是现在主流航拍无人机所采用的航拍防抖云台,如:亿航GhostDrone 2.0、零度XPLORER、大疆Phantom 3都使用了3轴航拍稳定器的,优点是对航拍时的画面有全方位的稳定,保证画面清晰稳定;而缺点是工程造价较贵,由于电机控制,所以相对会耗电,降低航拍的续航时间。

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三、带两轴稳定补偿的航拍云台
  两轴稳定航拍云台其实是三轴稳定航拍云台的缩减版,在市场上一些定位在低端啊产品的无人机所大量采用,原因是两轴稳定器能够降低成本,省去了垂直方向上的稳定补偿,对耗电也会有所帮助。大多航拍用的无人机都是轴对称的结构,而轴对称结构在垂直方向上的晃动都不是太厉害,在加上如XXX和大疆Phantom 2代中,无人机的脚架是作为天线的作用,在飞行中,不能够收起脚架,而航拍相机的水平转动,会让航拍过程中到无人机的脚架,所以实际的作用并非必要,此类型航拍云台。

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  相比三轴航拍稳定器,两轴航拍稳定云台的,其优点是价格便宜、拍摄效果还可以接受,而缺点也是耗电影响续航时间,同时在无人机剧烈运动的时候,视频拍摄不能平滑过渡。

四、未来的发展
  笔者认为,在现在无人机航拍云台上的耗电是影响无人机飞行的一大因素,虽然可以提升电能使用方面上所努力,让是减少耗电量是重要的一个方面,而在稳定云台的电机耗电上,有网友实际测试,在其他因素相同的情况下,在不安装航拍云台下,飞行时间能够长达26分钟,而安装航拍云台后,飞行时间下降至18分钟,安装了云台后下降了30%的续航时间。

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  前段时间,大疆发布了一段无人机的概念视频,视频中,航拍云台被高素质的全景相机所取代,这不仅解决了三轴稳定器的电机耗电问题,还可以让航拍与VR眼镜的结合,实现360°的全方位视觉的体验。但同时,高清晰度的全景视频和照片都会带来大量数据需要处理,仅仅1080P清晰度的视频,短短几秒中的视频估计也会几百MB以上,4K将会是天文数字。不过在数据的处理问题上,技术上的革新相信会在不久中出现,较为成熟的产品也会有所诞生。

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