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刘宽新:无人机航拍核心秘籍⑵|揭开自动返航的“玄机”

随着科技创新的不断深入,曾经在人们心中遥不可及的无人机也已经进入寻常百姓家,成为摄影爱好者的装备之一。为了帮助到更多的无人机飞手,我们将邀请著名数码影像专家刘宽新,不定期发布无人机航拍核心秘籍经验分享,让我们用无人机去探索新的世界,激发内心深处的想象力和创意吧!


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现代无人机具备一键返航功能



这一功能让飞机的安全性能大大增加,也使飞行变得饶有趣味。无论飞机飞到什么地方、飞到什么高度,只要有 GPS 信号,按动遥控器上的“一键返航”键三秒钟以上,蜂鸣器的响声变成连续的嘀嘀、嘀嘀……之后,就会启动返航程序,飞机就按我们设定的高度升高,然后向着起飞点水平飞行,返航到达头顶后开始降落,最后可以精确无误的降落到起飞点。

无人机飞得出去,还必须要飞得回来。现代无人机都嵌入了Gps定位智能模块。根据gps定位后的经纬度设定了自动返航程序。飞机可以准确飞回到起飞点或需要的地点降落。如果飞机不能正确返航,出现莫名其妙的飞丢事故,一般情况都是飞手的失误所致。

我们就很有必要把遥控器、飞机上的自动返航功能研究一番。顺便说一句,如果不下一点功夫研究,绝大多数人其实并不一定了解无人机的返航程序细节,丢飞机就是早晚的事。 

无人机遥控器上的返航建

启动返航有三种方式

1、按住“一键返航”键三秒以上,听到长嘀声转为短双音嘀嘀、嘀嘀……声即为返航启动成功。

2、滑动 APP 界面上左面的返航图案符号(不同遥控器的位置略有不同),出现一个黄色滑块条,滑动滑块到右面,即启动返航。

3、当发生电池缺电、飞机失联、信号阻断丢失等情况,飞机会自动启动返航程序。返航成功启动,都会有嘀嘀、嘀嘀……声持续响起,直到解除返航程序或落地为止。


无人机返航回到起飞点主要是依靠 GPS 卫星定位,无人机侦测到飞机的经纬度、高度等信息,对照查找出飞机与起飞点之间的高度与距离,使用内部的返航程序让飞机返回到起飞点。很清楚,返航程序主要是靠卫星 GPS 定位,所以 GPS 信号是否良好?飞机起飞后是否记录到起飞点的 GPS 定位?都是返航的首要前提。起飞时或飞行过程中,GPS 信号首次达到(四格及以上)时,将记录飞行器当前位置为返航点,记录成功后,飞行器状态指示灯将快速闪烁若干次。

以精灵 4(Phantom 4 Pro / Pro  )为例

若起飞前成功记录了返航点,则当遥控器与飞行器之间失去通讯信号时,飞行器将自动返回返航点并降落,以防止发生意外。Phantom 4 Pro / Pro  为用户提供了三种不同的返航方式,它们分别为失控返航、智能返航和智能低电量返航。

1. 失控返航

基于前视的双目立体视觉系统可在飞行过程中实时对飞行环境进行地图构建,并记录飞行轨迹。当飞行器遥控信号中断超过 3 秒时,飞控系统将接管飞行器控制权,参考原飞行路径规划线路,控制飞行器返航。如果在返航过程中,无线信号恢复正常,飞行器将在当前位置悬停 10s 等待用户选择是否继续返航。继续返航后用户可以通过遥控器控制飞行速度和高度,且可短按遥控器智能返航按键以取消返航。

当 GPS 信号欠佳(三格以下,GPS 图标为灰色)或者 GPS 不工作时,无法实现返航。返航过程中,当飞行器上升至 20 米以后但没达到预设返航高度前,若用户推动油门杆,飞行器将会停止上升并从当前高度返航。若在飞行器水平距离返航点 20 米内触发返航,由于飞行器已经处于视距范围内,所以飞行器将会从当前位置自动下降并降落,而不会爬升至返航高度。

自动返航过程中,若光照条件不符合前视视觉系统的需求,则飞行器无法躲避障碍物,但用户可使用遥控器控制飞行器速度和高度。所以在起飞前务必先进入DJIGO4App的相机界面,选择并设置适当的返航高度。

失控返航过程中,在飞行器上升至 设定的返航高度前,飞行器不可控,但用户可以通过取消返航重新获取控制权。

2. 智能返航

智能返航模式可通过遥控器智能返航按键或DJI GO 4 App中的相机界面启动,其返航过程与失控返航一致,区别在于用户可通过打杆控制飞行器速度和高度躲避障碍物。启动后飞行器状态指示灯仍按照当前飞行模式闪烁。智能返航过程中,飞行器可在最远300 米处观测到障碍物,提前规划绕飞路径,智能地选择悬停或绕过障碍物。如果障碍物感知系统失效,用户仍能控制飞行器速度和高度,通过遥控器上的智能返航按键或DJI GO4 App退出智能返航后,用户可重新获得控制权。

3. 智能低电量返航

智能电池电量过低时,没有足够的电量返航,此时用户应尽快降落飞行器,否则飞行器将会直接坠落,导致飞行器损坏或者引发其它危险。为防止因电池电量不足而出现不必要的危险,无人机主控将会根据飞行的位置信息,智能地判断当前电量是否充足。若当前电量仅足够完成返航过程,DJI GO 4 App 将提示用户是否需要执行返航。若用户在 10秒内不作选择,则 10 秒后飞行器将自动进入返航。返航过程中可短按遥控器智能返航按键取消返航过程。智能低电量返航在同一次飞行过程中仅出现一次。

若当前电量仅够实现降落,飞行器将强制下降,不可取消。返航和下降过程中均可通过遥控器 ( 若遥控器信号正常 ) 控制飞行器。

自动返航过程中,如果前视视觉系统开启且环境条件允许,当机头前方遇到障碍物时,飞行器将自行爬升躲避障碍物。当飞行器完成躲避前方障碍物后,将缓慢下降飞向返航点。为确保机头朝向,此过程中用户无法调整机头朝向,也无法控制飞行器向左、右飞行。

特别提示:如果要获得自动返航,首先要让无人机记录到起飞点的 GPS 卫星定位信息。无人机起飞后先不要做水平运动,先到能够接收到卫星信号的高度悬停片刻,耐心的等到无人机发出一句声音:“返航点已刷新,请留意返航位置”。听到这句话后,就证明无人机已经记录到起飞点的 GPS 定位信息,返航程序就“知道”并记住了这里是返航落点,有了这个过程,返航程序才完整。很多人飞机飞丢失联不能返航,大都是压根没有给无人机采集、记录返航点信息的机会,无人机不知道返航到哪里去,所以发生飞机丢失。

使用自动返航时需要取消返航,一般情况是无论飞机在接近降落点、眼睛可以看到飞机时,可以按动返航键解除自动返航,夺回飞机控制权,使用手动操作的方法让飞机降落到安全的地方。这样可以避免飞机自动降落在地面有水、地面倾斜、有人等不适合自动降落的场所。

4. 手动设置返航点——确保万无一失

正常情况下,无人机可以轻松获得gps定位,记住起飞点,完成返航。但是在不同的飞行环境,特别是在山区沟底或有建筑物阻隔的情况下,有时无人机无法有效接受卫星Gps信号情况,此时无人机不能够获得起飞点定位。那怎么办呢?

我们知道,卫星处在地平面以上360度,在开阔的地方,无人机可以接受到最多二十多颗卫星信号。但如果在山区、沟底、悬崖中和建筑物阻隔的情况下,无人机接触的卫星少于七颗,无人机无人机不能记录到起飞点经纬度。此时有一个办法。那就是把飞机升高。当飞机升高超过谷底或超过建筑物高度后,就可以接受到更多水平线方向的卫星信号。升高的过程最好不要水平移动飞机,让飞机在我们头顶正上方。

此时可以手动设置返航点。这种方法非常可靠有效。我多次使用过,大家可以放心参考使用。

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