典型的航拍无人机(精灵系列)
Phantom4是新一代一体化智能航拍无人机,它是由飞行器、遥控器、云台相机以及配套使用的App组成,如图9-20所示。飞控系统集成于无人机机身内,一体式云台位于机身下部,用户可通过安装于移动设备上的App控制云台以及相机。高清图传整合于机身内部,用于高清图像传输。
图9-20 精灵四航拍无人机
(1)Phantom4无人机的主要特点
①除了可在超低空或室内实现稳定飞行和悬停以外,新增了前视障碍物感知功能。无人机在有效范围内可实现主动避障,进一步提升安全性。
②配备20mm低畸变广角相机和高精度防抖云台以及1200万像素图像传感器,可拍摄1200万像素JPEG以及无损RAW格式的照片。在视频拍摄方面,最高规格可以拍摄4K每秒30帧超高清视频。
③采用领先的飞控系统,具备双冗余IMU和指南针系统以提升安全性。配合全新的智能电动机驱动器,提供了敏捷、稳定、安全的飞行性能。返航功能可使无人机在失去遥控信号或电量不足时自动飞回返航点并自动降落。遥控器内置全新一代Lighbridge高清图传地面端,与无人机机身内置的Lightbridge机载端配合,可通过App在移动设备上实时显示高清画面,稳定传输720p图像以及上下行数据。
④配备高能量密度智能飞行电池和高效率的动力系统,最高水平飞行速度达到20m/s,最长飞行时间约为28min。
(2)Phantom4无人机主要部件
Phantom4无人机主要部件如图9-21所示。
图9-21 Phantom4无人机主要部件名称
1—GPS;2—螺旋桨;3—电动机;4—机头LED指示灯;5—一体式云台相机;6—前障碍物感知系统;7—智能飞行电池;8—无人机状态指示灯;9—相机、对频状态指示灯/对频按键;10—调参接口;11—相机Micro-SD卡槽;12—视觉定位系统
(3)遥控器主要部件
遥控器主要部件如图9-22所示。
(4)Phantom4无人机的飞行模式
Phantom4采用全新一代飞控系统,该飞控系统支持如下飞行模式。
P模式(定位):使用GPS模块或视觉定位和前视障碍物感知系统以实现无人机精确悬停、指点飞行以及高级模式等功能。该模式下无人机的感度值被适当调低。
S模式(运动):使用GPS模块或视觉定位以实现精确悬停,该模式下无人机的感度值被适当调高,务必格外谨慎飞行。无人机最大水平飞行速度可达20m/s。
A模式(姿态):不使用GPS模块与视觉定位系统进行定位,仅提供姿态增稳,若GPS卫星信号良好,可实现返航。
图9-22 遥控器主要部件名称
1—天线;2—移动设备支架;3—摇杆;4—智能返航按键;5—电池电量指示灯;6—遥控器状态指示灯;7—电源开关;8—返航提示灯;9—相机设置转盘;10—智能飞行暂停按键;11—拍照按键;12—飞行模式切换开关;13—录影按键;14—云台俯仰控制拨轮;15—Micro-USB接口;16—USB接口
(5)Phantom4无人机的自动返航
Phantom4无人机具备自动返航功能。若起飞前成功记录了返航点,则当遥控器与无人机之间失去通信信号时,无人机将自动返回返航点并降落,以防止发生意外。Phantom4为用户提供了三种不同的返航方式,分别为失控返航、智能返航以及智能低电量返航。
失控返航:当GPS信号良好、指南针工作正常且无人机成功自动或手动记录返航点后,若无线信号(遥控器信号或图像信号)中断超过3s,飞控系统将接管无人机控制权,控制无人机飞回最近记录的返航点。如果在返航过程中,无线信号恢复正常,返航过程仍将继续,但用户可以通过遥控器控制飞行航向,且可短按遥控器智能返航按键以取消返航。
智能返航:智能返航模式可通过遥控器智能返航按键或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摇杆控制无人机躲避障碍物。启动后无人机状态指示灯仍按照当前飞行模式闪烁。智能返航过程中,无人机根据前视障碍物感知系统提供的数据判断前方是否有障碍物,智能地选择悬停或绕过障碍物。如果前视障碍物感知系统失效,用户仍能控制无人机航向,通过遥控器上的智能返航按键或App退出智能返航后,用户可重新获得控制权。
智能低电量返航:智能飞行电池电量过低时,没有足够的电量返航,此时用户应尽快降落无人机,否则无人机将会直接坠落,导致无人机损坏或者引发其他危险。为防止因电池电量不足而出现不必要的危险,Phantom4飞控系统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,App将提示用户是否需要执行返航。若用户在10s内不做选择,则电量剩余10%后无人机将自动进入返航。返航过程中可短按遥控器(图9-23)智能返航按键取消返航。智能低电量返航在同次飞行过程中仅出现1次。若当前电量仅足够实现降落,无人机将强制下降,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)控制无人机。
图9-23 遥控器