遥控航拍模型直升机

常用载人直升机进行（图1），其航拍程序复杂、危险性高、成本极高，且受严格的航空管制。而用遥控模型直升机进行航拍相对简单，优势非常明显，一般只需两人即可完成航拍任务，不受国家航空管制，其成本低、风险小。此外，小型航模直升机操作灵活多变、体积小，可在载人直升机无法到达的狭小空间和低空飞行。

目前，除部分高难度、高要求及超高空航拍任务外，使用小型化、低成本、低风险、高效率的遥控航拍模型直升机是大势所趋。航空摄影、电视转播、飞行广告发布、电力选线、公路选线、铁路选线、地貌航测、城市安防、空中护林、紧急救援等众多专业领域都能见到遥控航拍模型直升机的身影（图2）。而只要对模型或航拍设备稍加改动，还能满足运动会拉条幅、空中放鞭炮及洒喜糖等娱乐活动。国内一些省市电视台、电力部门、勘测部门、公安部甚至部队都使用过遥控航拍模型直升机。随着国内遥控航模航拍事业的迅猛发展，中国航拍协会等航拍行业组织应运而生，各类航拍公司也如雨后春笋般诞生并发展壮大。

遥控航拍模型直升机主要由遥控模型直升机机体、遥控器与模型电子设备、航拍专用云台、云台遥控及其电子设备、无线图像传输系统和摄影摄像器材等组成。

一、遥控模型直升机机体

由于航拍模型直升机需搭载一定重量的设备，且一般应具备远距离、长时间的飞行能力，因此相比普通模型直升机，航拍模型直升机“体型”较大，大部分以汽油发动机、大功率电机或微型涡喷发动机为动力。

目前模友使用的普通油动模型直升机主旋翼直径一般在710mm以内，以2/4冲程航模发动机为动力，所用燃料为甲醇合成燃油。而航拍所用模型直升机主旋翼直径一般超过800mm，多以汽油发动机为动力（常使用26cc或更大排量的汽油机，也有少量使用二或四冲程航模发动机），续航能力强、可长时间持续工作（图3）。

但由于汽油发动机本身震动较大，工作不太稳定，因此以大功率电机为动力的遥控航拍模型直升机正逐渐受到大家的青睐。常见的电动遥控航拍模型直升机与装备汽油发动机的模型直升机大小相当，主旋翼直径在790～810mm之间，噪音小、动力足、工作稳定、震动小。若再使用无副翼系统和独立电机驱动尾桨可相对弥补其续航能力差的缺点。总体来说，汽油机和电动机各有利弊，应根据任务情况选择。

以微型涡喷发动机为动力的遥控航拍模型直升机在国内并不多见，其优点是动力充足、续航时间长，缺点是价格及维护成本较高（图4）。

二、模型电子设备

1.遥控器。遥控航拍模型直升机的遥控器一般有2台，一台由机手操控模型，一台由云台手控制云台。遥控器的发射频率一定要避开图像传输设备的传输频率，以防相互干扰。由于目前图像传输设备频段较多，因此传统的FM（如72MHz）与2.4G的遥控器均可放心使用。因为遥控航拍模型直升机造价较高，故建议使用大品牌及相对高端的遥控器作为模型与云台控制平台，以确保较高的系统可靠性与稳定性。

2.舵机。务必选用大品牌的高可靠性舵机。此外，还要定期对其进行检查和维护，甚至定时更换舵机齿轮或直接更换舵机。

3.定速仪。对于油动遥控航拍模型直升机来说，无论是以汽油机还是2冲程航模发动机为动力，定速仪均对发动机的稳定工作有好处，并能使航拍飞行更平稳。而对电动遥控航拍模型直升机而言，电调一般会自带定速功能。

4.无人机飞控系统（图5）。遥控航拍模型直升机在纯手动操控飞行时，要求操纵手具备很高的飞行技术，而配备飞控系统后能使飞行变得相对简单轻松。对航拍模型而言，飞控系统是很好的“助手”，特别在超视距飞行和精准航线飞行时有很大帮助。好的无人直升机飞控系统都具备定高飞行、定速飞行、增稳状态等一系列功能，不仅有助于航拍，也可大大减少机手操控模型的压力，还能降低因模型在超视距状态下无法辨别姿态导致炸机的风险。

三、航拍云台

航拍云台一般分为三轴云台、两轴云台、单轴云台及固定角度云台（图6）。航拍常用的是两轴和三轴云台。通常，云台的拍摄效果取决于以下几个因素：

1.质量。主要看云台的做工，包括用料、活动部件间隙和重量。

2.驱动方式。作为航拍设备的搭载平台，只有保证云台运动缓和稳定，才能确保航拍画面的稳定清晰。而用舵机直驱的传动方式，效果并不理想。目前常规云台的驱动方式一般采用齿轮减速传动、皮带传动和方向轴蜗杆传动等。

3.结构。合理的云台结构对航拍非常重要。云台的视野是否开阔、重心是否合理、轴的运动是否流畅、摄影器材在云台上的受力是否均匀及减震是否科学都会影响航拍的效果。

4.减震方式。由于遥控航拍模型直升机的机体千差万别，加之电动与油动航拍模型直升机的震动频率不同，因此再好的云台也要根据航拍模型直升机的具体情况进行改造。常见的减震方式有：橡胶减震、皮筋悬挂减震、空气阻尼减震、液压杆减震、海绵减震等。减震方式没有好坏之分，要因“机”而异。另外，控制好载机主旋翼的转速十分重要，只有载机稳定飞行，云台的稳定性才能得到保证。

5.陀螺仪（图7）。陀螺仪一般用在云台的横滚轴或俯仰轴上，配备了陀螺仪的云台能大大改善画面拍摄的稳定性，使画面角度及水平轴保持不变。云台陀螺仪一般以机械陀螺仪效果最佳，但它也存在体积大、重量大和成本高的缺点。

6.搭载方式。分为下挂式和前置式两种（图8～图10）。下挂式云台重心较低、机体稳定，方向轴可在模型悬停状态下做360°旋转；前置式云台利于模型重心的调整，能大大提高模型的机动性，其风阻较小、震动问题也容易解决。

四、无线图像传输系统

无线图像传输系统分为图像传输和地面图像监控两部分（图11）。

图像传输部分由图像无线发射器和图像无线接收机组成。其任务是将模型直升机航拍获取的画面实时传输给地面接收站，使地面能时刻观察所拍的画面，以彻底解决“盲拍”的问题。通过观察地面图像监控器，可使在地面操控云台进行拍摄就像亲自在空中构图拍摄一样。目前常见的图像传输设备的传输频率有1.2G、2.4G及5.8G等。若使用FM（72MHz）遥控器，最好配备2.4G的图像传输设备；若是2.4G遥控器，则配备5.8G图像传输设备。在有些场合，需要遥控航拍模型直升机进行无线高清视频直播，因此也出现了高清图像传输系统。但该系统成本极高，价格非常昂贵。

地面图像监控部分是将图像传输部分的接收机接收到的视频信号连接到一台可监控的监控器或笔记本电脑上，以实现在地面实时显示航拍画面（图12）。地面图像监控器最基本的任务是监控画面，可将其安装在遥控器上，也可固定在三角架上，非常方便。此外，有些监控系统能将配备了传感器的空中载机及云台设备的各种信息通过传输系统发回地面并实时显示在监视器上，比如GPS定位、飞行器和云台姿态等信息。

五、摄影摄像器材

航拍摄影（拍照）器材相对较简单，本文不多做介绍。下面重点介绍摄像（视频）方面。近年来摄像器材技术不断发展，高清摄像机体积越来越小，重量越来越轻（图13）。这对遥控航拍模型直升机来说非常有利。根据个人经验，影响航拍效果及质量的因素中，与摄像器材有关的有：

1.感光元件。目前绝大多数小型摄像器材均使用COMS感光元件。其缺点是在晃动或高速运动时，容易出现“果冻现象”。而使用CCD感光元件的摄像机在航拍上效果会有所提高。另外，感光元件的尺寸也会影响航拍的画面质量，尺寸越大，拍摄出来的画面质量越高。因此，目前有很多航拍群体使用全画幅单反相机来拍摄视频（必须使用有视频拍摄功能的相机）。

2.镜头。一般使用广角镜头（图14）。

3.模式。航拍时，摄影器材最好采用手动模式，并要精准地把握光圈、快门、感光度及白平衡等参数的关系。

4.记录方式。磁带记录模式已慢慢退出历史，目前市面上较多的两种记录模式为硬盘与闪存。由于硬盘受气压（高度变化）及震动影响较大，因此闪存是航拍摄影的理想存储方式。

六、小 结

总之，遥控航拍模型直升机重在经验的积累和各个器材的合理整合。要想拍出好的画面，不仅要有好的器材，更重要的是拥有过硬的航拍技术及一个好的团队。航拍不仅是一门技术，更是一种生活情趣，它能“载着”自己的眼睛遨游在蔚蓝的天空，使人尽情享受航拍视角的独特魅力。

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