淺談便攜式民用無人機在高海拔的航拍應用

前言

隨著時代的發展，民用便攜式無人機進入人們生活，航拍技術的“上帝”視角造就了獨特的視覺感受，并在高海拔地區的活動中發揮著重要作用。隨著民用無人機的普及，越來越多的人在旅行時選擇使用便攜式無人機記錄自己的生活。在質量好、畫質優的攝影鏡頭和高精度定位系統的快速發展下，借助便攜式無人機的航拍功能，為高海拔地區的拍攝提供了無限可能，無人機航拍技術在高海拔登山、應急響應等方面已有所應用。本文就便攜式民用無人機航拍技術在高海拔地區的實際應用進行分析，并提出相應建議，以供參考。

民用無人機航拍的概念

無人機航拍是以無人駕駛飛行器作為空中平臺，借助機身攜帶的載體（如：攝影鏡頭），使用遙控器進行遠程控制，按照預期軌跡要求進行飛行拍攝?，F已有綜合化、高集成度的無人機航空器在全系統的設置下進行應用，比較常見的有大疆精靈、御、悟系列無人機航空器。

民用無人機航拍在高海拔地區的使用

民用無人機的操作流程

使用民用無人機進行攝影時，首先要確定飛行的范圍，并預測無人機在地面起降飛行的位置，同時規劃飛行航線。在起飛前向當地管制部門進行報備，提供飛行范圍、預期使用時間、飛行用途等，確保所在空域飛行航線的合法性。一般消費者使用的無人機可飛行的時間在20分鐘左右，因此在飛行前一定要設計好飛行航線。在飛行開始前，還需要對無人機進行檢查。一般分為兩部分，分別是系統和硬件。系統內部檢查包括：校準指南針（兩次起飛位置超過10公里時便建議校準）、IMU的自檢、相機云臺的自檢，硬件檢查包括：遙控器搖桿桿量是否正常、鏡頭是否干凈無污漬、電池電壓溫度是否正常、旋翼外觀是否無損以及安裝松緊方向是否正確。在起飛后，要時刻觀察天空環境，尋找信號避免遮擋，以及飛行器空域適航位置，并及時調整鏡頭角度、飛行姿態以達到預期效果。

便攜式民用無人機航拍器的常見應用

常見的便攜式民用無人機具有便攜、靈活、成本低、智能、高效等特點，由于不需要特別的跑道進行起降，所以具備隨時進行快速升空的優勢。根據便攜式無人機的特點，便攜式無人機進入了日常生活與行業應用中。

1.高海拔登山攝影記錄

隨著社會經濟的快速發展，越來越多的登山者也開啟了航拍的新紀元。在以往拍攝航空視角的鏡頭時，往往需要租賃昂貴的直升機進行高空拍攝，不僅成本高，潛在的風險也非常大，如：空氣亂流導致直升機不平穩等。現在很多的登山向導將無人機航拍運用到高海拔登山紀錄片的創作中（如圖1所示），通過無人機航拍攝影的優勢，在登山拍攝的視覺角度上增添了“上帝視角”的特殊鏡頭，操控飛行器進行高復雜難度的飛行以記錄多維度的不同視角（如：由遠拉近再升高并借助鏡頭的俯仰達到新奇的視覺體驗）。民用無人機航拍器多采用廣角鏡頭，在飛行過程中可以記錄更多的周邊影像，在高速的“對沖”拍攝中也可以呈現出極強的速度感（如圖2所示）。

登山愛好者，隨身攜帶一架便攜式無人機便可隨時記錄登山過程中的精彩瞬間（如圖3所示）。這不僅是社會發展的結果，更是中國技術革新的重要體現。在視覺體驗上有了新探索，是高科技產物與影像技術的新結合。

2.高原地區應急救援

在應急救援中，對某一范圍進行搜索時，借助便攜式民用無人機靈活、智能、高效的特點，可隨時進行快速升空的高空搜索，大大降低了對人力物力的浪費，使得應急救援任務更加高效（如圖4、圖5、圖6所示）。根據不同的環境特點，采取不同的鏡頭進行搭配可快速進行紅外探察、指示燈引航等活動。

3.無人區域線路巡檢

從廣闊平坦的內蒙高原到起伏落差大的云貴高原，中國基建保障了人民安居樂業，在高原地區無人區域的線路較多，且線路相隔位置較遠，采用無人機巡檢降低了人工巡檢的危險，并為巡檢時提供了影像資料備份，提高了勘察的效率（如圖7、圖8所示）。

在高海拔地區的注意事項

高海拔地區風力大、多大風、雷暴和冰雹等，溫度日較差顯著，大多寒冷缺氧、氣候干燥。復雜多變的氣象環境、含氧量的降低給無人機性能造成衰減，也為飛行駕駛帶來危險。根據高海拔地區的特點，在使用無人機航空器飛行時有以下注意事項：

1.由于高原含氧量較低，空氣稀薄，飛行器動力會下降30%左右，建議飛行前更換高原槳葉。

2.在高寒地區，一般飛行器的電池需要預熱并穩定電壓，建議使用行業應用無人機電池（自帶加熱功能）或提前進行人工加熱（如暖寶寶）。

3.高原地區的土地含量不同，不同區域的磁場會有較大變化，飛行器指示信號的方位會出現偏差，所以在起飛前一定要校準指南針并時刻觀察飛行器姿態。

4.為了追求極致的影像效果，在采取貼地飛行、穿越峽谷時，由于氣流影響非常容易導致飛行姿態偏移。

5.根據中國民用航空局的有關規定，在飛行過程中需通過UTMISS線上數據收發接口實時報送飛行動態數據。

民用無人機航拍技術的應用啟示

民用無人機被應用到了航空拍攝中，并得到了相關從業人員的關注和重視，并且無人機航拍技術已經被廣泛地應用到了不同的場景中。無人機這種可便攜飛行的工具能夠完成其他工具不容易完成的項目，可以降低大量的人工風險，特別是在高海拔易缺氧狀態下，無人機更能夠升空進行大范圍的探索拍攝，而且可以針對目標物體在不同的角度下展現出的活動情況。在高海拔攀登過程中，便攜式無人機的航拍技術不僅能夠記錄真實狀態下的拍攝過程，也可以在發生危險時（如：雪崩、走失、滑落）提供快速的巡查功能。

總之，隨著民用無人機的普及，航拍技術的不斷提高，綜合無人機航拍技術的低成本、高效率等特點，可應用領域越來越廣泛，在推進高海拔地區的發展中具有顯著作用。

參考文獻：

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作者簡介：劉威（1998—），山東聊城人，大學本科，現就讀于首都師范大學科德學院攝影（無人機航拍）專業，主要研究方向為無人機航空攝影。