我的航拍故事——2015/12航空模型

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我的航拍故事

随着遥控模型的发展，人们除了操纵遥控模型在空中飞行以外，总想利用遥控模型来做些什么事情。最原始的想法就是把一架相机带到空中，这样就可以在前所未有的高度和变化多端的角度来拍摄我们的世界。就可以换一个方式来看我们生活的环境。之所以一开始就会想到利用遥控模型来进行空中摄影，那是因为这个任务相比较而言是最容易实现的，技术上难度不是很大。于是，每当遥控模型发展到某一个阶段，就会出现与之相应的空中摄影技术的应用。本人有幸从最初的空中摄影开始，经历了50多年的发展，至今能够享受到最新科技在航拍方面的荟萃成果。见证了从当年的科研项目——空中摄影到如今的高级玩具——航拍一体机这样一个发展历程。

55年前的空中摄影

我们国家的无线电遥控模型飞机活动起步比较晚，没有赶上1959年的第一届全国运动会。为了促进这个项目的发展，在1959年12月份举办了全国第一届无线电遥控模型飞机个人冠军赛，紧接着在1960年4月份又举办了第二届全国比赛。根据当时国际、国内的形势，国家体委提出了“国防体育要为工农业生产服务，要为国防建设服务”的口号。分管国防体育的体委副主任李达上将指示中国人民航空俱乐部航模研究室的黄永良副主任，要研发一个‘空中摄影’项目。所以，在第二届全国比赛结束以后中航航模研究室马上调集人员开展这个工作。当时从吉林省航模队调来了程同昆、刘玉江两位专业航模运动员，从上海调了三个人，一位是电子工厂的方宏德师傅，另外就是刚刚参加了第二届全国比赛的奚天敬和我，我们两个当时还是大学二年级的学生。

左起：程同昆、方宏德、刘玉江、吴雨辰、奚天敬

我们在5月初到中航报到，然后就开始空中摄影项目的研制工作。总体方案确定以后进行了分工，吉林两位做机翼、机身和部分遥控设备，方师傅负责相机的改装，把一台普通的双镜头反光照相机改装成为可以遥控拍摄、电动卷片的航空照相机。

双镜头反光照相机

奚天敬负责遥控设备，我负责做水平尾翼和改造一台发动机，把原来电点火的汽油发动机改成电热发动机，除了要调整压缩比，还要进行发动机的磨车和日常维护。经过两个月的设计、制造和调试，到7月中旬就可以进行试飞了。

上图是那个时代的接收机，右上角是3S4电子管，右下角是簧片式谐振继电器

那个时代的电动舵机

试飞和拍摄工作的进展还是比较顺利，只是限于当时条件限制，相机的性能很差，所谓空中摄影只是体现了一种应用的可能性，而没有什么实际使用价值。由于快门速度不够，所以拍摄的照片比较模糊。下面是这次拍摄中的两张照片，这都是是我们在良乡机场试验时拍到的，可以看到在停机坪上的安-2飞机，另外一张拍到的是机库一角。

停机坪上的安-2飞机

机库一角

5年前的航拍

由于种种原因1970年我离开了自幼热爱的航空模型事业。将近30年以后退休回到上海，2004年当我走进第一届上海国际模型展览会的时候，我惊呆了。就像刘姥姥走进大观园一样，对什么都好奇，看到什么都兴奋。经过三十多年的发展，航空模型居然到了如此高的水准。于是我马上决定重新加入航模爱好者的行列，从头开始学习相关知识，从基础开始练习飞行。经过几年的飞行练习，我终于又能够操纵遥控模型飞翔在蓝天白云之间了。随着科技的发展，模型的性能越来越好，飞行的效率越来越高。也不像以前当专业运动员那样有竞赛的任务和名次的压力。于是就有‘翻花头’的想法了。2010年前后，微型摄像机纷纷上市，价格也可以承受，于是我们就尝试着把几十克重的微型摄像机安装在遥控模型上，这样就可以在空中拍摄视频了。

机身腹部的微型摄像机

由于这一类微型摄像机没有遥控功能，只能在起飞前按一下摄像按钮，开始拍摄，到降落以后再停止录像，从起飞到降落是‘一镜到底’，而且只能拍视频，不能拍照片。大家对这个项目的名称也从‘空中摄影’变成了‘航拍’。当时把微型摄像机安装在模型飞机上采用的是‘硬连接’，最多也就是用泡沫塑料做一个缓冲垫来减少螺旋桨转动所产生的振动。所以，摄像机是跟随模型飞机一起运动，拍摄出来的画面就会有很大的晃动，播放的时候甚至会产生‘眩晕’的感觉。

固定翼头部的航拍相机

我的第一架航拍四轴飞行器

近几年来，一种新型的多轴飞行器横空出世，风靡全世界。多轴飞行器操纵简单、飞行稳定，很快从高大上的层次扩散到玩具级。随着多轴飞行器的流行马上就出现了带像机的多轴飞行器。从几万、几十万一架到一、两百元一架，琳琅满目，可以全方位满足各个层次用户对航拍的需求。从数量上来讲，低价位的微、小型四轴航拍机肯定是占了绝大多数。这些航拍四轴飞行器重量轻，动力小，所以相对而言比较安全，价格相当便宜。低端四轴飞行器所带的相机几乎都是专门配置的微型相机，有些产品还可以对相机进行遥控拍摄操作，所以就可以在空中进行拍照。有的产品采用wifi技术，实现图像回传，在地面的操纵员可以看到飞行中的相机镜头里拍到的内容，而以前的所谓航拍实际上都是‘盲拍’，操纵员只是大概估计相机能够拍到什么东西，往往拍摄的结果是‘面目全非’。微小型四轴航拍飞行器的相机基本上也都是硬装在飞行器上，所以画面的晃动还是很明显的。只是由于多轴飞行器的飞行姿态要比固定翼模型飞机稳定得多，它可以很轻松地悬停在空中，因此多轴飞行器的航拍效果要比固定翼好很多。

带wifi功能的飞行相机

我的第一架航拍四轴飞行器是一架微型产品，除了有稳定的飞行性能以外，它还有智能航向操纵和一键返航功能。由于四轴飞行器没有明显的机头、机尾这样的外形特征，飞得稍微远一点就很难判别飞行器的方向，很容易造成操纵失误。新一代四轴飞行器利用先进的飞行控制技术，实现了智能航向控制。也就是不管飞行器的机头指向何方，飞行器接受操纵信号以后的动作反应与操纵员手里拿的遥控器上手柄的操作方向是完全一致的。无论飞行器在什么位置，无论它是什么姿态，你操纵拉杆，它就向你飞回来。你推杆，它就离你而去。横侧方向的操纵也是同样的，飞行器完全按照你操纵手柄的拨动方向运动，操纵变得非常简单。所谓一键返航那就更简单了，当你希望飞行器飞回来的时候，只要按‘一键返航’键，它就直接朝你返航回来。

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我的第一架航拍飞行器

捡来的Phantom

2013年四轴飞行器市场上出现了一种外形简洁，操作简便，操纵简单，飞行稳定的四轴飞行器Phantom。在众多四轴飞行器已经流行多年的情况下，Phantom脱颖而出，一举成名，马上占领了大部分的市场份额。第一代Phantom（以下简称精灵 1）是以‘会飞的相机’的口号上市的，实际上精灵 1本身仅仅是一架四轴飞行器，它必须安装GOPRO运动相机才能实现航拍功能。但这并不影响精灵 1成了‘会飞行相机’的先驱者。优秀的飞行控制性能加上顶级的运动相机，这个结果是不言而喻的。所以，精灵1一上市就获得巨大成功。由于精灵 1的客户中很多人不是‘航模爱好者’，而是没有任何遥控飞行经验的‘摄影爱好者’。他们往往把摄影作为首要目标，注意力主要放在摄影上面。不熟悉也不重视安全飞行的有关事项。所以出现了一些精灵 1失控和飞丢的现象。我飞的那架精灵 1就是捡来的。

3013年春天，一位老朋友在放飞风筝的时候捡到了一架精灵1，他把它拿到我们老航模飞行集体中来。这架飞行器的一只螺旋桨严重变形，电池因为过放电已经坏了，其他没有什么明显损坏。我们马上就在国内几个著名模型网站上发出失物招领的帖子，还请人协助在精灵的飞行QQ群里发相关信息。在以后的两个月时间里确有一些朋友来联系认领，但是都因为外形不同，或者飞行地点不符，或者时间不合等等情况，没有找到真正的失主。此后，我们找来了一台同类型的遥控器，配了螺旋桨和电池，还进行了试飞，飞行效果还是很好的。

在精灵1上安装运动相机如果还是采用简单的硬连接，动力系统的振动很难避免。我们想到几十年前在遥控模型是采用的避震方法——用橡筋把相机‘吊’起来，这样飞行器的振动经过橡筋的缓冲就衰减了许多，避震效果很好。

  

精灵１上安装了GOPRO３

儿子的谎言让我买了Phantom 2VP

2015年的年初，儿子给我讲起，他的一位朋友想玩航模，让我参谋一下买什么样的产品比较好。当时Phantom 2系列产品已经上市了，其中Phantom 2VP的性能是相当完整的。于是我就推荐了这个产品。儿子说你帮忙买一下吧。我想也是，一个新手刚接触这个东西，对这样的产品不熟悉，让我来帮他购买和验收，等试飞以后再转交给他，这样比较稳妥一点。于是我网购了一套Phantom 2VP，经过调整和试飞，确认产品正常以后就打电话给儿子，让他约个时间移交给他的朋友。这个时候儿子才告诉我：这架遥控模型是他为老爸买的！他说：“一直想给老爸买一架好一点的遥控模型”。我听了以后真是无语了。这是儿子的一片心意啊。虽然，作为一个老航模爱好者并不习惯花大价钱买一架现成的产品来飞行，总是喜欢自己动手做一些东西，有DIY情结。但是，对于儿子的心意我还是非常高兴的。

  

Phantom 2VP安装在云台上的相机

在试飞和拍摄的过程中我发现Phantom 2VP的飞行、控制性能非常优秀，但是拍摄的效果不尽如人意。在与生产商的技术服务人员沟通以后，他们也承认有所不足，和GOPRO还是有差距。特别是相机的广角角度太大，鱼眼变形很明显，看起来很不舒服。所以我决定提出‘七天无理由退货’。经过一番周折，经济上稍微损失一点就完成了退货程序。我虽然把这个产品退掉了，我还是一直在关注相关的信息，看看有没有合适的产品上市，这样可以了却我儿子对我的一片心意。没有等待多少时间，好消息终于来了！

比较满意的Phantom 3 Professional

2015年4月9日一个新的系列产品发布了，这就是Phantom 3。令我特别高兴的是：我对Phantom 2VP不满意的几个问题在Phantom 3上几乎都得到了改进。广角从140度改成94度，鱼眼变形明显减少。操纵和图传的距离明显增加了，稳定性也有所提高了。APP功能更强大了，各种操作也更简便了。在等待了几个星期，看到了第一批新产品用户的反馈信息以后，我果断地下单，购买了一架Phantom 3 Professional，又等待了半个月，终于拿到了这个产品。

Phantom 3体现了休闲型航拍飞行器的当前先进水平。飞行操纵性能当然不在话下，继承了该公司的飞控技术，飞行稳定、操作简便、操纵简单。相机性能也有明显提高。相机安装在具有稳定效果的云台上，所以拍摄的画面很稳定，几乎看不出有什么晃动。相机的性能改进了不少，相机设置的功能很多，‘会飞的相机’这个口号是名副其实的。这个产品增加了视觉定位和超声波高度计，这样在室内飞行，没有ＧＰＳ信号的情况下也能够做到精确定位和定高。  

  

这是在120米空中拍摄的我们进行航模飞行的场地，东西长约200米，南北宽约90米。（上面两张图片选用一张）

  

  

空中拍摄的飞行准备区域

   

  

活到老学到老

老航模碰到新问题。在一次飞行中正好来了另外一位飞Phantom 3的爱好者，当我看到他的飞行的时候，我惊呆了。他居然是低着头在操纵飞行器的。作为一个老航模，我在飞行中始终是抬着头盯着飞行器，看着飞行器的位置和姿态来操纵的。而他在飞行中的大部分时间竟然是是在看显示屏，按照显示屏上的信息来操纵它的。哦！我这个时候才恍然大悟，这就是航模爱好者和摄影爱好者的区别了。我们以前的飞行就是为了飞行，所以眼睛盯着飞行器，摄影操作则是附带的。他们的飞行是为了拍摄，飞行器的飞行是为拍摄服务的。确实，在显示屏上是可以看到飞行器当前的高度、距离、航向、航速和垂直速度等飞行参数，并且在地图上还可以看到飞行器当前位置和姿态，同时还可以看到相机镜头捕捉到的画面。根据这些信息足以让操纵员进行正确的操纵，拍摄到需要的画面。所以，作为一个老航模有必要学习新东西，改变老习惯，接受新事物。我也要慢慢地把注意力从空中转移到显示屏上，利用新技术来体验新感受。当然，遥控飞行器毕竟有起飞和降落的过程，而在这个过程中必须高度注意飞行器的位置和姿态，不能低头看屏幕了。

　　

  

结语

把玩Phantom 3那样的休闲型遥控飞行器要注意飞行安全，要遵纪守法。随着休闲飞行器的大量上市，越来越多的人加入飞行行列，出现问题的机会也就越来越多了。我国和国际上其他国家一样，对这类飞行器的管控会越来越严，越来越具体。我们一定要按照要求，遵守执行。飞行中要处处想着安全第一，不要追求刺激，不要渴望‘突破限制’。

本人在55年前有幸前参与了空中摄影项目的研制工作，如今又享受到在遥控航拍飞行器方面科技发展带来的新成果、新产品，可以说我见证了这个领域几十年发展的全过程。从而也体验到我们国家在这个领域从无到有，从弱到强的全过程。当然，我们还期待将来有更多更快更好的发展。

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400907wyc 发表于 2015-12-5 10:52
我的第一架航拍飞行器 捡来的Phantom2013年四轴飞行器市场上出现了一种外形简洁，操作简便，操纵简单，飞行 ...

有趣的故事，深刻的感想。等购到这一期《航空模型》后，将再拜读原文。