DJI 下視覺系統應用與低空飛行注意事項

生活,是心之嚮往的過自己喜好的生活方式,不論我們選擇為何,向著自己的心走下去,總是比較快樂與自在。和彬哥聊著要拍攝他和狗兒在大海悠遊的生活已經講了第三個夏天,想利用無人機去記錄悠遊在大海的生活方式。前一天我們約在台北聊聊最近的想法和拍攝計畫,聊到可以應用拍攝計畫結合空拍的知識去傳遞無人機的使用技巧,透過拍攝的實際狀況去分享無人機的操作重點,讓學習者更快的上手。我們馬上看了明天的天氣

風約3.5米 / 陣風約5米,太陽夾帶雲層,敲定明天一早在沙灘上見。

拍攝環境:海

主要會低空飛行在10米高度內,下視覺系統在以下情況需特別注意:

  1. 海面
  2. 單一色系(純紅.黃.藍色等)
  3. 地面紋路重複的環境會有判斷不準問題

上述條件可能在飛行過程中影響視覺系統判斷,影響空拍機高度變化,引起空拍機忽然墜海

由於飛行環境在海面上,在起飛前,建議先關閉下視覺系統,避免意外發生。

關於視覺系統

Phantom 4 視覺定位模組包含

  • 視覺定位:維持水平方向穩定,失效時造成水平飄移。
  • 超聲波感應器:維持高度穩定,失效時無法穩定高度。

視覺定位模組正常工作下可維持穩定作用。

有效測量高度:0.5 至 11 m
可探測範圍:11 至 22 m

使用環境:表面有豐富紋理,光照條件充足(>15 lux,室內日光燈正常照射環境)

Mavic 2 下視覺傳感器包含

  • 雙目視覺傳感器:使用圖像測距來偵測障礙物

    精確測量高度:0.5 至 11 m
    可探測範圍:11 至 22 m

  • 紅外線距離傳感器:判斷距離障礙物距離

    測量範圍:8米

    Note:
    1.下視覺系統在50米高度內,提供視覺輔助懸停,並提供降落前的地形檢測
    2.在雲霧繚繞情況下,須關閉下視覺系統,避免系統異常無法降落。

除了空拍機的下視覺需調整外,低飛還會造成地面效應

地面效應:由於無人機飛行在距離地面數英尺高度時,地表阻礙和改變了無人機飛行中的氣流模式,造成了地面效應。

地面效應主要影響在起飛和降落時:

  • 起飛:雖然低於參考速度也能正常起飛,但是一旦飛機離開地面效應的高度,可能陷入起飛速度不足的麻煩,達不到飛機起始爬升性能的要求。

飛機很有可能得不到足夠升力而跌回跑道地面。

  • 降落:降落過程中,進入地面效應後,升力係數提高,需要減低推力,避免高度突然上升。

根據南京理工大學航天工程在2015發表的文章中提到

“通過對地面效應研究發現,在3倍旋翼半徑的相對離地高度范圍內,旋翼升力系數變化劇烈”。通過PIV測試系統測試得到旋翼尾流經過地面的阻滯后,流速急劇上升,渦量也相應增大。

以Phantom 4 為參考,旋翼半徑換算下高度為:52.5cm

以Mavic 2 為參考,旋翼半徑換算下高度為:53.1cm

因此在低空飛行時,這個高度時需特別注意地面效應的影響。

在低飛時,除了環境是否適合下視覺之外,我們還需要注意地面效應對飛行器的影響,確保飛行順利。

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