穿越機(jī)是FPV（第一視角）飛行器的一個(gè)特殊分支，具有體積小巧、便于攜帶、飛行速度快、操縱靈活、觀賞性強(qiáng)、成本較低且對飛行場地要求靈活等特點(diǎn)。其多采用四軸結(jié)構(gòu)，特殊用途的競速級穿越機(jī)也有采用六軸結(jié)構(gòu)的（圖1）。

無論是結(jié)構(gòu)還是用途，穿越機(jī)都與無人機(jī)不同。無人機(jī)通常體積較大、飛行速度較慢，機(jī)上搭載有能自主控制飛行狀態(tài)的自駕儀器，操縱過程多由電腦完成，且對載荷有一定要求。而穿越機(jī)則體積較小，軸距通常在250-450mm之間，且飛行速度較快，通常采用手動(dòng)方式操縱。

由于穿越機(jī)與某些消費(fèi)級無人機(jī)外觀結(jié)構(gòu)相似，因此也有人稱其為競速用無人機(jī)，并將穿越機(jī)比賽稱為無人機(jī)競速賽。實(shí)際上，恰恰是超快的飛行速度、靈活多變的飛行動(dòng)作，以及刺激的操縱體驗(yàn)這些一般無人機(jī)所不具備的特點(diǎn)推動(dòng)了穿越機(jī)的迅速崛起（圖2），并被越來越多的模型愛好者所喜愛。

國外現(xiàn)狀

FPV飛行器最初采用固定翼模型飛機(jī)搭載FPV設(shè)備飛行。之后，國外有人嘗試將FPV設(shè)備搭載在操縱靈活性更好的多軸飛行器上并進(jìn)行飛行。隨著其日漸普及，通過第一視角操縱飛行器穿越障礙物的多軸飛行器逐漸自成一派，即現(xiàn)在常見的穿越機(jī)。

搭載FPV設(shè)備后，穿越機(jī)的操縱方式從傳統(tǒng)航模的“第三視角”變?yōu)椤暗谝灰暯恰保倏v感受更像電子游戲，不僅能帶給使用者身臨其境的感官體驗(yàn)，同時(shí)也讓穿越機(jī)具有了與傳統(tǒng)航模不一樣的玩法。

目前，參與穿越機(jī)比賽的人數(shù)正在飛速增長。美國、加拿大、英國、意大利、瑞士、日本等國紛紛成立了穿越機(jī)聯(lián)盟，制定了嚴(yán)格的賽事規(guī)范與各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并定期組織大規(guī)模的專業(yè)賽事。其專業(yè)程度越來越高，而參賽者卻向低齡化發(fā)展，孩子越來越多地參與到這項(xiàng)比賽中。2016年3月11日，迪拜耗資上億美元舉辦了WDP（World Drone Prix）穿越機(jī)比賽。該賽事總獎(jiǎng)金高達(dá)100萬美金，創(chuàng)相關(guān)商業(yè)賽事之最，而冠軍獲得者是年僅15歲的英國少年班尼斯特和他的“Tornado X-Blades Banni UK”戰(zhàn)隊(duì)（圖3）。這場設(shè)立了高額獎(jiǎng)金的穿越機(jī)比賽吸引了全世界愛好者的目光。2016年3月30日，韓國無人機(jī)競技協(xié)會(huì)主席金惠東與中國的“D1天空競技場”負(fù)責(zé)人盧青及日本無人機(jī)競技協(xié)會(huì)主席Terra成立了亞洲無人機(jī)競速協(xié)會(huì)（ADRO），將致力于亞洲穿越機(jī)運(yùn)動(dòng)的開展與推廣（圖4）。

面對專業(yè)穿越機(jī)比賽的日漸興起，各國監(jiān)管部門的態(tài)度也有所改變。如美國聯(lián)邦航空管理局（簡稱FAA）盡管在2014年6月就曾發(fā)布聲明，要求私人擁有的航?；驘o人機(jī)必須在操縱人員視距內(nèi)才能進(jìn)行手動(dòng)飛行，且禁止使用VR眼鏡類第一視角飛行設(shè)備。但事實(shí)上，當(dāng)操縱人員在特定區(qū)域（遠(yuǎn)離人群的森林或空場）內(nèi)進(jìn)行專業(yè)比賽時(shí)，F(xiàn)AA并不會(huì)進(jìn)行限制。2015全美穿越機(jī)錦標(biāo)賽上，F(xiàn)AA甚至派出兩名代表參賽。

國內(nèi)發(fā)展

穿越機(jī)進(jìn)入國內(nèi)的時(shí)間雖然不長，但很多省市都成立了民間穿越機(jī)聯(lián)盟組織，并不時(shí)舉辦相關(guān)比賽，如四川的FPV RACE大獎(jiǎng)賽、海南航模挑戰(zhàn)賽等。同時(shí)，因入門門檻相對較低、觀賞性及娛樂性較高，故穿越機(jī)項(xiàng)目也吸引了大批沒有航模操縱經(jīng)歷的業(yè)余玩家加入。

此外，在部分整機(jī)廠商的大力推廣下，很多商業(yè)化比賽的成功舉辦讓更多廠商看到了國內(nèi)市場的商機(jī)，紛紛拿出更多精力投入到穿越機(jī)的研發(fā)與推廣中。如2016北京模型展上，無論是新晉廠商還是老牌航模廠商、配件供應(yīng)商等，紛紛推出穿越機(jī)相關(guān)產(chǎn)品（圖5）。而且，隨著配件價(jià)格進(jìn)一步降低、整機(jī)搭配方案更加成熟，國內(nèi)愛好者對穿越機(jī)的關(guān)注度也將越來越高。

項(xiàng)目特點(diǎn)

穿越機(jī)主要有休閑（自由飛行）和競技兩種飛行方式。其中，自由飛行較適合單人進(jìn)行，是一種將航模與電子游戲體驗(yàn)相結(jié)合的飛行方式。無論是自家后院、風(fēng)景優(yōu)美的公園森林還是光線較好的大樓內(nèi)，只要有足夠的空間就能飛行（圖6、圖7）。

自由飛行對穿越機(jī)的性能要求相對較低。由于眼睛距離參照物越近，感知移動(dòng)速度越快，因此在通過第一視角進(jìn)行觀察時(shí)，較低的飛行速度也能帶來刺激的感官體驗(yàn)，即最普通的動(dòng)力搭配就能滿足日常穿越飛行的需求。

競技飛行則由多人同場較量，一般在布置有不同障礙門的專業(yè)比賽場地進(jìn)行。比賽內(nèi)容分為單圈競速或追逐競技等。

穿越機(jī)競技飛行比賽的專業(yè)程度比較高，其比賽方式也較傳統(tǒng)航模更加靈活。比賽時(shí)，選手需操縱其按照指定路徑飛行（圖8）。因穿越機(jī)飛行速度較快，飛行路徑上用于穿越的障礙門尺寸有限（圖9），無疑會(huì)加大選手的操縱難度。如何順利地飛過障礙門，是選手需要面對的挑戰(zhàn)之一。此外，設(shè)計(jì)復(fù)雜的賽道不僅具有漂亮的外觀，也會(huì)增加飛行難度（圖10）。

比賽中，成群結(jié)隊(duì)的穿越機(jī)在賽道內(nèi)互相追逐超越的場景，在給操縱手帶來刺激的體驗(yàn)的同時(shí)，更讓現(xiàn)場的觀眾大為贊嘆。

機(jī)型選擇

1.DIY穿越機(jī)

市面上常見的穿越機(jī)主要分為兩類：DIY與成品。DIY穿越機(jī)通常需要以下裝備（圖11）：

1.機(jī)架。建議選用強(qiáng)度高、輕量化的碳纖維機(jī)架。軸距250mm為宜。

2.電調(diào)（ESC）。額定電流要大于所匹配電機(jī)的最大瞬時(shí)電流，以防過載。

3.電機(jī)。為保證安全，必須固定牢固。

4.電池。建議選用放電倍率較大的電池，以滿足飛行時(shí)所需的動(dòng)力要求。

5.飛控。主要有CC3D、NAZE 32，SP Racing F3及Bee Rotor F3幾種。建議初學(xué)者選用CC3D飛控，易用又便宜。而且，目前已有針對該飛控配置的較為成熟的動(dòng)力搭配方案。

7.攝像頭。分辨率至少在720P 以上，并能拍攝60幀/秒的視頻。

8.發(fā)射機(jī)和天線。選用功率大且傳輸距離遠(yuǎn)的。

9.螺旋槳。尺寸不宜過大，以防燒毀電機(jī)。

10.遙控器。6通道及以上遙控器。

DIY組裝一架穿越機(jī)的過程既能滿足模友們的動(dòng)手欲望，又是一種學(xué)習(xí)經(jīng)歷。由于穿越機(jī)體積較小，因此合理的走線布局與動(dòng)力選擇的搭配就顯得極為重要。通過不斷重復(fù)理論研→組裝與改造→試飛的過程，模友的技術(shù)水平將得到快速提高。而且，一些高端玩家定制出的穿越機(jī)不僅性能優(yōu)秀，還具有精美的外觀（圖12）。

然而，DIY穿越機(jī)雖具有配置靈活、選擇種類繁多、可個(gè)性化定制等諸多優(yōu)點(diǎn)，但復(fù)雜的組裝過程與繁瑣的設(shè)備搭配往往會(huì)讓廣大入門愛好者望而卻步。成品穿越機(jī)的出現(xiàn)則很好地解決了這個(gè)問題。

2.成品穿越機(jī)

購買成品穿越機(jī)能夠節(jié)省大量的安裝時(shí)間。對不了解電子設(shè)備搭配的新手，選擇技術(shù)較成熟且經(jīng)過出廠質(zhì)量預(yù)檢的成品穿越機(jī)，飛行時(shí)也會(huì)更加安全。

與傳統(tǒng)DIY穿越機(jī)完全裸露的機(jī)架不同，成品穿越機(jī)帶有設(shè)計(jì)精美的機(jī)殼，飛行時(shí)更具觀賞性，并且降低了“炸機(jī)”時(shí)零件飛出傷人的概率。

筆者選購的MR25穿越機(jī)是中國臺灣著名模型廠商亞拓進(jìn)入多軸飛行器領(lǐng)域后，推出的首款穿越機(jī)（圖13），共有兩個(gè)規(guī)格。其中，MR25為標(biāo)準(zhǔn)版，MR25P為重心更低、速度更快的運(yùn)動(dòng)版。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表1。

（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

亞拓MR25外觀小巧、線條硬朗，高度集成的設(shè)備固定在兩層高強(qiáng)度的碳纖板機(jī)架中，包括電池在內(nèi)的所有電子設(shè)備全部內(nèi)置。整機(jī)外表干凈清爽，伸展出的4個(gè)機(jī)臂可有效保護(hù)內(nèi)部元件。MR25整機(jī)做工精良，無裸露螺釘。機(jī)身外殼采用了流線形設(shè)計(jì)，有多種配色可供選擇。搭配與外殼同色的螺旋槳后，原本刻板的飛行器一下子就活潑了起來。

MR25采用MRS飛控系統(tǒng)（圖14），并集成了ESC控制、電源管理、OSD、藍(lán)牙及云臺控制等功能。此外，該系統(tǒng)可通過藍(lán)牙連接手機(jī)，安裝官方APP后還可查看或設(shè)定飛行參數(shù)。

作為一款穿越機(jī)，MR25內(nèi)置了多個(gè)LED燈組，可通過APP設(shè)定多達(dá)256種顏色方案（圖15），能滿足比賽與日常飛行需求。

該機(jī)自帶5.8GHz圖傳，抗干擾能力更強(qiáng)。位于機(jī)身前端的云臺帶有增穩(wěn)功能，可拍攝1080P高清視頻。

MR25的電機(jī)座可根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)角度，調(diào)節(jié)范圍為-30°-+30°。電機(jī)座角度越大，其飛行速度越快（圖16）。

（2）實(shí)際體驗(yàn)

在自穩(wěn)模式下，MR25飛行及懸停時(shí)的穩(wěn)定性較好，信號抗干擾能力強(qiáng)，可精準(zhǔn)完成飛行動(dòng)作，飛行靈活性也很出色。在不改變整機(jī)配置的前提下，僅通過改變電機(jī)座角度，就能調(diào)節(jié)飛行速度，簡單易操作，可滿足入門模友“暴力”飛行的需求。與一般四軸飛行器不同的是，其降落時(shí)地效影響并不明顯，即使離地僅20mm，仍能“果斷”地降落到指定地點(diǎn)。

MR25不僅易于操縱，而且組裝簡單，比較適合新手使用（圖17）。按照說明書只需幾步即可順利完成組裝。同時(shí)，整機(jī)配件齊全，攝像頭支持外插存儲(chǔ)卡，且無需額外購買運(yùn)動(dòng)相機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)視頻拍攝功能。

（3）注意事項(xiàng)

使用成品穿越機(jī)時(shí)，要注意飛行模式的選擇。由于穿越機(jī)飛行高度普遍較低，而使用增穩(wěn)模式后，稍不注意飛行器就有可能掉高度，對操縱水平有較高要求，因此日常練習(xí)時(shí)，不建議新手使用增穩(wěn)模式。

雖然穿越機(jī)飛行高度較低，對空域要求不高，但對飛行環(huán)境要求較高，既要避開密集人群，又要防止周圍信號干擾，建議選擇空曠的場地練習(xí)。在熟悉飛行器特性并具有一定飛行基礎(chǔ)后，再選擇環(huán)境相對復(fù)雜的場地飛行。

“炸機(jī)”對于穿越機(jī)如“家常便飯”，因此須養(yǎng)成日常清潔的好習(xí)慣。每次在戶外飛行后，必須及時(shí)清理機(jī)身上的灰塵或泥土，以防內(nèi)部電路損壞。

由于穿越機(jī)與固定翼模型不同，一旦失去動(dòng)力，無法通過人為方式補(bǔ)救，因此，飛行前必須仔細(xì)檢查螺旋槳是否有裂痕、電機(jī)轉(zhuǎn)子是否松動(dòng)、信號接收是否正常等。此外，開機(jī)前校準(zhǔn)陀螺儀時(shí)，必須將穿越機(jī)水平放置，以便數(shù)據(jù)校正準(zhǔn)確。

隨著國際大型穿越機(jī)賽事的接連舉辦，關(guān)注該項(xiàng)目的愛好者會(huì)越來越多。與此同時(shí)，結(jié)合時(shí)下最為火熱的VR眼鏡使用，穿越機(jī)還將發(fā)揮更大的作用。期待更多優(yōu)秀的機(jī)型上市，為廣大愛好者帶來不一樣的穿越體驗(yàn)。