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通用航空是指除從事公共航空運(yùn)輸(客運(yùn)或貨運(yùn))以外的民用航空。通用航空具有機(jī)動(dòng)靈活、快速高效等特點(diǎn),作業(yè)項(xiàng)目覆蓋了農(nóng)、林、牧、漁、工業(yè)、建筑、科研、交通、娛樂(lè)等多個(gè)行業(yè),主要是在3000m以下空域飛行。通用航空的具體內(nèi)容包羅萬(wàn)象,我們熟知的通用航空有以下幾種:航空攝影、醫(yī)療救護(hù)、氣象探測(cè)、空中巡查、人工降水等。其他類型包括海洋監(jiān)測(cè),陸地及海上石油服務(wù),飛機(jī)播種,空中施肥等。另外公務(wù)機(jī)飛機(jī)和私人飛機(jī)都屬于通用航空范疇之內(nèi)。與地面交通類比,通用航空客比作出租車運(yùn)營(yíng);民航公司可比作公交運(yùn)輸。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),通用飛機(jī)的廣泛應(yīng)用是發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要方面。西部地區(qū)與資源優(yōu)勢(shì)由于交通不便而長(zhǎng)期得不到發(fā)揮,交通已成為制約西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,西部大開發(fā)需要通用航空。據(jù)民航局預(yù)測(cè)顯示,預(yù)計(jì)未來(lái)5~10年,我國(guó)需要各類通用航空飛機(jī)10000到12000架,通用航空飛機(jī)數(shù)量的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到30%,通用航空及其帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)將形成一萬(wàn)億元人民幣以上的市場(chǎng)容量。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公務(wù)飛行、商用飛行、空中游覽、私人駕照培訓(xùn),正受到越來(lái)越多人的青睞,在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下,通用航空服務(wù)的領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)快速的發(fā)展。在有這樣巨大發(fā)展前景的市場(chǎng)中,衛(wèi)星通信的應(yīng)用將是不可或缺的解決通信需求的方案之一,在面對(duì)挑戰(zhàn)同時(shí),衛(wèi)星通信只有抓住機(jī)遇努力滿足市場(chǎng)需求,創(chuàng)新開拓應(yīng)用服務(wù)于這一領(lǐng)域。
二、民用航空使用頻率規(guī)劃
(Ku/Ka/L頻段可應(yīng)用范圍)依據(jù)《中華人民共和國(guó)無(wú)線電頻率劃分規(guī)定》,民用航空無(wú)線電頻率使用和業(yè)務(wù)主要分為:1)制式無(wú)線電臺(tái)是指為確保航空器的安全,在制造完成時(shí)必須安裝在其上的無(wú)線電設(shè)備。2)非制式無(wú)線電臺(tái)是指制式無(wú)線電臺(tái)以外的無(wú)線電臺(tái)。如:機(jī)載客艙衛(wèi)星通信電臺(tái)。3)航空移動(dòng)業(yè)務(wù)是指在航空電臺(tái)和航空器電臺(tái)之間,或航空器電臺(tái)之間的一種移動(dòng)業(yè)務(wù)。營(yíng)救器電臺(tái)可參與此種業(yè)務(wù);應(yīng)急示位無(wú)線電信標(biāo)電臺(tái)使用指定的遇險(xiǎn)與應(yīng)急也可參與此種業(yè)務(wù)。4)航空電臺(tái)是指用于航空移動(dòng)業(yè)務(wù)的陸地電臺(tái)。在某些情況下,航空電臺(tái)也設(shè)在船舶或海面工作平臺(tái)上。衛(wèi)星通信在民用航空應(yīng)用中又主要?jiǎng)澐譃轳{駛艙(前艙)和客艙(后艙)。駕駛艙(前艙)通信需要高度完整性和快速響應(yīng)的安全和正常通信,屬于衛(wèi)星航空移動(dòng)(R)業(yè)務(wù),主要分為空中交通服務(wù)部門用于空中交通管制、飛行情報(bào)與報(bào)警的安全相關(guān)通信,以及航空器承運(yùn)人進(jìn)行的、會(huì)影響到空中運(yùn)輸?shù)陌踩⒄:托实耐ㄐ臶航空運(yùn)行管理控制通信(AOC)]。民航局《航空公司運(yùn)行控制衛(wèi)星通信實(shí)施方案》中推薦使用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)有海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)、銥星系統(tǒng)和Ku衛(wèi)星系統(tǒng)??团?后艙)通信是為航空承運(yùn)人的私人通信[航空行政通信(ACC)]服務(wù),以及公眾通信[航空旅客通信(APC)]。目前在國(guó)際上使用的客艙(后艙)通信系統(tǒng)主要有海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)、Ku衛(wèi)星系統(tǒng)及Ka衛(wèi)星系統(tǒng)。具體使用頻率規(guī)劃如表1所示。
三、民用航空的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)現(xiàn)狀
1.衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與資源目前國(guó)際民航駕駛艙(前艙)衛(wèi)星通信多使用的是L和S頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng),采用衛(wèi)星移動(dòng)通信使用的L、S頻段。而衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,國(guó)內(nèi)尚無(wú)自建的商用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)投入運(yùn)行。國(guó)內(nèi)正在使用或準(zhǔn)備使用的商用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)都是由國(guó)外運(yùn)營(yíng)商提供的服務(wù)。國(guó)外商用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)主要包括:海事衛(wèi)星系統(tǒng)(Inmarsat)、銥星系統(tǒng)(Iridium)、全球星ICO系統(tǒng)(Globalstar)、亞洲蜂窩衛(wèi)星系統(tǒng)(ACes)和Thuraya等。具體所用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)具體所用頻率范圍如表2所示。在客艙(后艙)衛(wèi)星通信應(yīng)用方面,中國(guó)衛(wèi)通集團(tuán)公司目前擁有12顆在軌衛(wèi)星,可以提供以覆蓋中國(guó)及周邊地區(qū)的Ku頻段衛(wèi)星通信服務(wù)資源,并計(jì)劃在2015年,達(dá)到擁有15顆以上在軌衛(wèi)星。在衛(wèi)星頻率資源使用上將形成C、Ku與S、L、Ka頻段相結(jié)合,固定廣播通信衛(wèi)星與移動(dòng)廣播通信衛(wèi)星結(jié)合,覆蓋范圍廣、用途多樣的衛(wèi)星空間段資源體系。中國(guó)衛(wèi)通現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)在軌衛(wèi)星情況如表3所示??紤]到航空運(yùn)輸飛行國(guó)際、國(guó)內(nèi)航線的特點(diǎn),從衛(wèi)星資源的服務(wù)能力來(lái)看,尤其是至今我國(guó)沒有自主可管可控,用機(jī)駕駛艙(前艙)衛(wèi)星通信的L和Ka頻段衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);即使是Ku頻段衛(wèi)星,目前我國(guó)自主運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星服務(wù)能力,不論是覆蓋范圍,還是軌道頻率資源,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)滿足我國(guó)航空市場(chǎng)發(fā)展衛(wèi)星通信需求。這既是對(duì)我國(guó)衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)服務(wù)提出的挑戰(zhàn),更是開拓衛(wèi)星通信服務(wù)業(yè)務(wù)的機(jī)遇和發(fā)展應(yīng)用潛力。
2.用戶終端設(shè)備由于我國(guó)在這方面應(yīng)用起步晚,再加上用于航空領(lǐng)域的準(zhǔn)入門檻制約,目前用于駕駛艙(前艙)衛(wèi)星通信的L頻段終端系統(tǒng)設(shè)備,以及用于后艙(客艙)衛(wèi)星通信的Ku和Ka頻段終端系統(tǒng)設(shè)備,全部是由國(guó)外廠商提供,幾乎全面占領(lǐng)我國(guó)終端系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)。民航飛機(jī)上衛(wèi)星通信設(shè)備的制造門檻很高,除了要遵循現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),還要得到國(guó)際有關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可,為了國(guó)家信息安全的需要,國(guó)內(nèi)廠商在這一領(lǐng)域還需要努力追趕,有所作為。駕駛艙(前艙)衛(wèi)星通信的L頻段終端系統(tǒng)設(shè)備主要有:霍尼韋爾,柯林斯,泰雷斯公司等。后艙(客艙)衛(wèi)星通信的Ku和Ka頻段終端系統(tǒng)設(shè)備主要有:Row44,Panasonic,GoGo,Aerosat等。后艙(客艙)衛(wèi)星通信終端天線系統(tǒng)如圖4所示。的通信系統(tǒng)多數(shù)是高頻和甚高頻通信系統(tǒng),衛(wèi)星通信的應(yīng)用多是使用銥星系統(tǒng),海事衛(wèi)星,Globalstar,Thuraya,ACeS等衛(wèi)星系統(tǒng),以及與這些衛(wèi)星系統(tǒng)相配的L頻段在軌衛(wèi)星系統(tǒng)的終端設(shè)備。駕駛艙(前艙)衛(wèi)星通信終端設(shè)備如圖5所示。
3.網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶業(yè)務(wù)管控從國(guó)家戰(zhàn)略安全考慮,在航空運(yùn)輸飛行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶業(yè)務(wù)管控方面,更需要建立可管可控的航空衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理主要是負(fù)責(zé)管理、監(jiān)控和維護(hù)機(jī)載通信全系統(tǒng),實(shí)時(shí)對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)涉及衛(wèi)星、地面網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備等工作狀態(tài)進(jìn)行管理、監(jiān)控,實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)用戶使用情況,進(jìn)行本地或者遠(yuǎn)程、監(jiān)控、維護(hù)和計(jì)費(fèi)結(jié)算等管理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、備份管理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的包括衛(wèi)星系統(tǒng)、終端設(shè)備和用戶使用等問(wèn)題,進(jìn)行實(shí)時(shí)分析排查,及時(shí)警示和問(wèn)題預(yù)先發(fā)現(xiàn)等必要的日常維護(hù),保障全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行安全正常。民航衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)橫跨通信信息傳輸服務(wù)和民用航空飛行運(yùn)輸服務(wù),在相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備準(zhǔn)入等方面,必須同時(shí)滿足國(guó)家對(duì)民航飛行安全,信息通信網(wǎng)絡(luò)傳輸安全,信息內(nèi)容安全和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全規(guī)定要求。民航衛(wèi)星通信涉及國(guó)家信息安全,有必要在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶業(yè)務(wù)管控方面在滿足國(guó)家相關(guān)法規(guī)要求前提下,做到完全自主,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)可管可控。
四、結(jié)論
控制增穩(wěn)的控制律設(shè)計(jì),首先要滿足穩(wěn)定性要求。設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在線性設(shè)計(jì)階段,應(yīng)力求留出足夠的幅值穩(wěn)定裕量和相位裕量;從而使非線性設(shè)計(jì)和實(shí)際系統(tǒng)交付時(shí),得以滿足6分貝幅值裕量和45°相位裕量的指標(biāo)要求。具體設(shè)計(jì)指標(biāo)如下。滾轉(zhuǎn)軸操縱具備滾轉(zhuǎn)角速度控制/傾斜角姿態(tài)保持響應(yīng)類型,并具有自動(dòng)轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)能力。偏航角操縱具備常規(guī)的側(cè)滑角控制響應(yīng)類型,而由側(cè)滑引起的滾轉(zhuǎn)趨勢(shì)可以通過(guò)副翼調(diào)節(jié)自動(dòng)防御。荷蘭滾阻尼比大于0.5,滾轉(zhuǎn)角速度響應(yīng)零點(diǎn)和荷蘭滾極點(diǎn)盡量對(duì)消,以提高乘坐品質(zhì)。滾轉(zhuǎn)模態(tài)半衰期足夠小。
1.1基于滾轉(zhuǎn)角速率反饋副翼的控制方案
滾轉(zhuǎn)角速率反饋的主要目的是減少飛機(jī)滾轉(zhuǎn)性能隨飛行條件的變化。可以在提高動(dòng)穩(wěn)定性的同時(shí),改善以致消除滾轉(zhuǎn)角速率振蕩引起的傾斜角振蕩,并在全包線內(nèi)獲得良好的橫航向控制增穩(wěn)能。
1.2基于側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋控制方案
引入側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋有利于提高荷蘭滾模態(tài)頻率。同時(shí)引入偏航角速率和側(cè)向過(guò)載反饋不僅可以補(bǔ)償航向靜安定度,而且有助于減小滾轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)和側(cè)向擾動(dòng)時(shí)的側(cè)向過(guò)載和側(cè)滑角。因此,在偏航通道和滾轉(zhuǎn)通道中分別引入滾轉(zhuǎn)角速率反饋和偏航角速率反饋可以增加相應(yīng)通道的阻尼比,引入側(cè)滑角或側(cè)向過(guò)載反饋則可以增加系統(tǒng)靜穩(wěn)定性,但同樣會(huì)減小系統(tǒng)阻尼。以上三種反饋控制方案的優(yōu)、缺點(diǎn)總結(jié)于表1中。對(duì)于橫側(cè)向增穩(wěn)來(lái)說(shuō),單獨(dú)引入角速率反饋、側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋不會(huì)使系統(tǒng)有較理想的特性。由于滾轉(zhuǎn)和偏航運(yùn)動(dòng)的耦合關(guān)系,通常采用在副翼通道中引入滾轉(zhuǎn)角速率、側(cè)滑角、側(cè)向過(guò)載反饋、在方向舵通道中引入偏航角速率、側(cè)向過(guò)載、側(cè)滑角反饋的綜合增穩(wěn)控制方案,如圖1所示。
(1)在滾轉(zhuǎn)通道中引入滾轉(zhuǎn)角速率反饋可以提高飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)阻尼;在偏航通道中引入偏航角速率的負(fù)反饋,增大了荷蘭滾的阻尼比,實(shí)現(xiàn)了偏航阻尼的功能,從而改善了高空飛行時(shí)的航向阻尼和荷蘭滾阻尼特性。
(2)引入與副翼偏轉(zhuǎn)同極性的正反饋比例信號(hào),可以減小側(cè)滑角,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎。
(3)在偏航通道中引入側(cè)滑角的負(fù)反饋,可以增大航向運(yùn)動(dòng)的固有頻率,起到偏航增穩(wěn)系統(tǒng)的功能。
(4)在副翼通道引入側(cè)滑角或側(cè)向過(guò)載信號(hào),使副翼產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩以減小飛機(jī)過(guò)大的橫向靜穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù),來(lái)改善飛機(jī)的滾擺比。
2民用飛機(jī)橫航向增穩(wěn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
對(duì)自然飛機(jī)的穩(wěn)定性仿真可知,原系統(tǒng)滾轉(zhuǎn)阻尼、荷蘭滾阻尼、航向靜穩(wěn)定性都不夠,荷蘭滾模態(tài)與滾轉(zhuǎn)模態(tài)之間存在嚴(yán)重耦合,造成系統(tǒng)響應(yīng)振蕩劇烈,因此,為使系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性,需要進(jìn)行增穩(wěn)控制。除了在航向通道中沒有引入與副翼偏轉(zhuǎn)同極性的正反饋比例信號(hào),本文采用了圖1所示的增穩(wěn)系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)進(jìn)行控制律設(shè)計(jì)。常規(guī)控制律設(shè)計(jì)方法主要采用經(jīng)典單回路頻域或根軌跡方法設(shè)計(jì)。當(dāng)隨著民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,各運(yùn)動(dòng)模態(tài)之間的耦合更加密切,控制系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,經(jīng)常為多輸入多輸出系統(tǒng),這些都使得常規(guī)的單回路設(shè)計(jì)方法難以完成相應(yīng)的飛行控制設(shè)計(jì)。因此現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法逐漸被應(yīng)用到飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,如最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)方法、LQG/LTR方法、特征結(jié)構(gòu)配置方法、非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)逆設(shè)計(jì)方法等。本文采用最優(yōu)二次型設(shè)計(jì)方法對(duì)橫航向增穩(wěn)控制律進(jìn)行設(shè)計(jì),該方法主要優(yōu)點(diǎn)在于為了使性能代價(jià)函數(shù)最小化,所有控制增益能同時(shí)獲得。
3結(jié)語(yǔ)
1遙控多軸航拍系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1.1飛行審批手續(xù)簡(jiǎn)單
目前,我國(guó)對(duì)民用航空采取的是比較嚴(yán)格的管制措施,《中國(guó)人民共和國(guó)航空法》第七十四條規(guī)定:民用航空器在管制空域內(nèi)進(jìn)行飛行活動(dòng),應(yīng)當(dāng)取得空中交通管制單位的許可。這就要求任何單位或個(gè)人的飛行都需要向空中交通管制單位申報(bào)。不僅報(bào)批周期較長(zhǎng),而且對(duì)申報(bào)主題的資格限制也相當(dāng)嚴(yán)格——一般單位或個(gè)人很難得到審批。相對(duì)而言,小型無(wú)人飛行具備體積小巧、飛行高度低、飛行速度慢等特點(diǎn),在非特殊區(qū)域外飛行時(shí),基本不需要審批。因此,使用小型無(wú)人飛行器進(jìn)行航拍無(wú)疑具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
1.2設(shè)計(jì)影視制作成本低廉
遙控多軸航拍系統(tǒng)在本質(zhì)上屬于航空模型,所需要的設(shè)計(jì)方案、配件、耗材等在市場(chǎng)上隨處可見,購(gòu)置便利。尤其是近年來(lái)迅速普及的遙控多軸飛行器,與傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)、直升機(jī)相比,具備整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、電氣件一體化、機(jī)械結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、影視制作過(guò)程簡(jiǎn)單等突出特點(diǎn),對(duì)影視制作者動(dòng)手能力的要求亦較低,只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn),初學(xué)者也能影視制作出簡(jiǎn)單的遙控多軸飛行器。
1.3操作簡(jiǎn)單不易失控
目前,遙控多軸航拍飛行器必備的飛行控制系統(tǒng)均內(nèi)置有智能失控保護(hù)裝置,通過(guò)與GPS和遙控器交聯(lián),能夠?qū)崟r(shí)感知飛行器的飛行姿態(tài),并做出反饋,精確調(diào)整各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,實(shí)現(xiàn)飛行器的平穩(wěn)控制。另外,智能失控保護(hù)裝置還能確保飛行器在失去遙控信號(hào)的極端情況下,也能自動(dòng)懸停,并在信號(hào)消失且無(wú)法恢復(fù)的情況下,精確找到起飛點(diǎn),以事先確定的安全路線和高度自動(dòng)降落,最大程度上避免飛行器的墜毀。
1.4飛行環(huán)境要求較低
多軸飛行器的體積優(yōu)勢(shì)令其在起飛與降落環(huán)節(jié)對(duì)場(chǎng)地的要求極低。我單位配備的是國(guó)產(chǎn)大疆四軸飛行器,最小攜行狀態(tài)直徑約0.6m,工作狀態(tài)直徑約0.9m。通過(guò)測(cè)試,其最小安全起降面積不超過(guò)9m2,最低安全起飛高度不超過(guò)3米,最近安全遙控距離不超過(guò)2米,對(duì)航拍環(huán)境的要求極低,非常適合在樓宇、景區(qū)等人群聚集的地方使用。同時(shí),由于多軸飛行器的姿態(tài)控制是通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率來(lái)實(shí)現(xiàn),在數(shù)字化飛行控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下,能夠?qū)崿F(xiàn)飛行姿態(tài)的精確控制,對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。無(wú)論是在街道、立交橋等復(fù)雜開放環(huán)境,還是在車庫(kù)、展會(huì)等密閉環(huán)境中,均能實(shí)現(xiàn)有效控制,將一旦發(fā)生墜機(jī)后造成附帶危險(xiǎn)的可能性降至最低。
2遙控多軸航拍系統(tǒng)的缺陷
2.1飛行范圍小、續(xù)航時(shí)間短
就動(dòng)力源來(lái)說(shuō),與傳統(tǒng)的油機(jī)相比,電機(jī)的功率密度較大,達(dá)到最大輸出功率的時(shí)間較短,且體積和振動(dòng)均較小,安裝方面,后期維護(hù)簡(jiǎn)單。因此,絕大多數(shù)航空模型選擇使用電機(jī)作為動(dòng)力源,多軸飛行器亦不例外。目前主流的多軸飛行器使用的多為無(wú)刷電機(jī)。但是,使用電機(jī)作為動(dòng)力源則無(wú)法回避電池能量密度低的天生缺陷。與生物燃料相比,電池的能量密度較低,大約僅相當(dāng)于汽油的1/30,持續(xù)輸出最大功率的時(shí)間太短。以目前我部使用的四軸飛行器來(lái)說(shuō),電池型號(hào)是雙天的XP50003GT-S,電壓11.1伏,容量5000毫安,最長(zhǎng)持續(xù)飛行時(shí)間僅為8分鐘。出于安全考慮,持續(xù)飛行時(shí)間通??刂圃?分鐘以內(nèi)。在執(zhí)行拍攝任務(wù)時(shí),如此短的時(shí)間僅能滿足一個(gè)鏡頭的拍攝需要,如果需要反復(fù)拍攝的話,只能通過(guò)多次起降來(lái)實(shí)現(xiàn),拍攝效率較低。
2.2飛行速度慢、特技動(dòng)作少
就飛行原理來(lái)說(shuō),多軸飛行器的行進(jìn)、平移和轉(zhuǎn)向所依靠的是不同槳葉之間的轉(zhuǎn)速差所產(chǎn)生的升力差。由于沒有配備專用的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),多軸飛行器的飛行速度較慢,在100米以上拍攝移動(dòng)畫面時(shí)會(huì)出現(xiàn)速度不足的感覺,畫面出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間停滯不動(dòng)的現(xiàn)象,缺少航拍縱覽全景的流動(dòng)感,所以在廣袤空曠的地域進(jìn)行長(zhǎng)距離、快速航拍時(shí)不宜使用。此外,多軸飛行器的外露連接部件多,亦不適合在林地、灌木間做比較復(fù)雜的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。
2.3飛行載荷小、抗風(fēng)能力弱
多軸航拍系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)自于電動(dòng)機(jī),雖然自身重量較小、提速較快,但冗余動(dòng)力小,在提供正常飛行動(dòng)力外,難以承載多余重量。就我部配備的多軸航拍系統(tǒng)來(lái)說(shuō),只能掛載重量不超過(guò)200克的GOPRO運(yùn)動(dòng)攝像機(jī),且只能在4級(jí)風(fēng)的情況下飛行,如果地形復(fù)雜,需要機(jī)動(dòng),則飛行條件還需要降低,一般不能超過(guò)2級(jí)風(fēng)。
3如何更好地發(fā)揮遙控多軸航拍系統(tǒng)的作用
3.1做好前期籌劃,細(xì)節(jié)考慮周全
根據(jù)腳本制定周密的拍攝計(jì)劃方案,做到謀劃在先。在升空拍攝之前,要對(duì)拍攝范圍內(nèi)的景物進(jìn)行整體觀察和綜合分析,找出最能突出形象、氣質(zhì)和品格的景物來(lái),并根據(jù)影視拍攝連續(xù)性的特點(diǎn),確定航拍線路、方位、高度和頻次等,形成連貫的攝制方案,爭(zhēng)取做到全局在胸,一次成功。
3.2統(tǒng)籌工作全局,突出航拍特點(diǎn)
飛行器在空中拍攝時(shí)應(yīng)選擇大氣透明度高的天氣和時(shí)間。除非特殊需要,操作時(shí)盡量不要迎著陽(yáng)光方向拍攝,防止鏡頭進(jìn)光。飛行時(shí)注意事先查看拍攝路線上方的電線、樹枝或其他障礙物。在環(huán)拍景物時(shí),注意合理設(shè)置遙控地面站,或采用地面車輛伴隨控制的方式,避免失控發(fā)生。
3.3靈活把握時(shí)機(jī),提升拍攝效率