极限摄影

室内飞行,必须知道的两件事

编辑:大疆航拍专区 |  作者:16 2017-11-30


我觉得对于北京的飞友最大的一个飞行困扰就是限飞这个东西了,由于政治因素的影响,北京拥有一个几乎覆盖了整整6环的限飞区。

这让很多北京的飞友们不得不去选择锡纸大法或者进行室内飞行,可是在室内飞行也就意味着你将只借助飞机的视觉传感器进行定位,然后很多受到新机的小伙伴们,直接就在家里按下了罪恶的起飞按钮,于是就又交上了一大把红色的钞票。

所以,不想在室内飞行翻车的新老司机们,看看下面的视频吧。



科普:如果要在室内飞行你需要知道两件事情


1.你的飞机有没有视觉定位?

答:无人机有没有视觉定位(光流定位)这项功能你可以将飞机拿起来,将底部冲向你来观察是否有类似于这样的东西,当然为了稳妥你也可以通过查阅飞机的说明手册以及官网来确认自己的无人机是否拥有这项功能。


2.什么是视觉定位和超声波定高?

答:视觉定位又称光流定位,是在无人机没有GPS信号或者信号差的情况下依靠地面纹理特征进行辅助定位的一种方式,严格来说光流只是一种测速方法,并不能单独用于定位,原理是飞机底部的摄像头获取地面的特征点并检测特征点相对飞行器的相对移动,计算出移动速度后再反馈给飞控。Ok,让我们举个例子。



以上图为例,我们可以看到六边形盒子在两张图片中的位置不同,飞行器检测到了两张图片相同的特征点,通过对比计算得出飞行器向右移动了,然后会让飞机向左调整尽量与上次的图片里的特征点重合,这样就达到了定位的目的。

前面我们说到了光流定位不能单独使用,所以超声波模块就来,我们知道一般情况下音速为340M/s,而超声波是通过发射声波直到接受到回波之间一半的时差乘上音速,这样就得到了相对地面的高度。


超声波定位原理图


环境选择


第一种是纯色地面以及纹理重复较高的地面上飞行。因为视觉系统无法识别到该物体的明显特征,所以会出现定位不准以及乱飘的情况。


易定位不易定位



第二种是反光或者有倒影的地面上因为此时视觉系统获取的图像很有可能是地面反射回来的飞行器的图像,一旦飞行器漂移,图像也会漂移从而产生负面反馈。


正常地面反光地面


第三种是在移动的物体上,光流定位的算法是建立在地面静止不动的假设下实现定位的,如果在移动端上方悬停,那么飞机就成了跟随模式了。还有最重要的一点,一定要在光照充足的地方


飞行中的注意


1.室内飞行依然可以选择P档,在没有GPS的情况下视觉定位会自动启动,当然除非你不小心把这个给关了。不过对于视觉定位不放心的老司机们还是可以选择A档来手动控制飞机的

2.由于视觉系统中摄像头的限定以及机身高度变化产生多普勒效应,飞机的视觉系统在过高或者过低都会出现定高和定位不准的情况,所以我建议室内在0.5到2.5M之间的定位效果会比较好。

3.尽量避免在倾斜角度过大的物体上飞行,因为超声波在物体表面的反射路径发生了改变所以超声波有可能接收不到回波,无法定高,从而引发光流系统定位不准。

4.当然高速机动也会带来几个问题,首先是飞行器倾角过大导致超声波定高不准引发掉高,其次就是移动过快导致光流系统获取的图像与上次没有重叠部分,这样自然特征点也就不存在了,所以光流定位也就自然失效了。


总结:

从视频一开头我就强调,视觉系统只是一种辅助定位的设备,而我觉得目前机器视觉的出现使得很大一部分人过度依赖于机器了,我相信一个合格的好的飞手不会从始至终依赖于各种辅助设备,虽然在航拍的过程中这些辅助设备能很好的帮助我们去完成一些作品,但你请你相信我,任何一个的优秀的合格的飞手在练习飞行的过程中都会尽量少用或者不用这些辅助设备,飞行技术是靠一次次手动飞行练习积累而来的,而单凭辅助设备就去航拍在我看来很有肯会对他人或者自己造成伤害。


|16的微信:l930807216

来源:大疆航拍专区
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