卜清柔

（廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510410）

0 引言

隨著國內(nèi)消費級無人機市場的興起，越來越多的消費者關(guān)注并涉足無人機領(lǐng)域。無人機行業(yè)應(yīng)用主要分為航拍、植保、巡檢、安防及測繪五大版塊，無人機航拍作為無人機行業(yè)中最基礎(chǔ)的應(yīng)用，是每位無人機初學(xué)者入門必學(xué)的技能。同時，飛行練習(xí)是所有無人機應(yīng)用中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，而隨著無人機應(yīng)用專業(yè)技能與實際工作場景結(jié)合的深化，對操作者的無人機飛行技巧的要求也越來越高。如何進行必要的飛行實訓(xùn)手法練習(xí)，對無人機航拍初學(xué)者而言具有重要的意義。

1 國內(nèi)無人機航拍培訓(xùn)市場現(xiàn)狀

國內(nèi)主流的無人機制造商中，有超過43%的廠商從事專業(yè)航拍無人機的生產(chǎn)，據(jù)中國航空運輸協(xié)會通航分會2019年中國航拍無人機市場品牌競爭格局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，份額占有比例為大疆52%，零度智控24%及其他品牌24%。實際上，市場上開設(shè)無人機培訓(xùn)的機構(gòu)并不多，而開設(shè)有無人機航拍培訓(xùn)的機構(gòu)更少。教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所教職所〔2020〕257號文《關(guān)于受權(quán)發(fā)布參與1+X證書制度試點的第四批職業(yè)教育培訓(xùn)評價組織及職業(yè)技能等級證書名單的通知》[1]顯示，全國共有8間企業(yè)獲批無人機職業(yè)教育培訓(xùn)評價組織及無人機職業(yè)技能等級證書（見表1）。此外，面向社會的主流無人機培訓(xùn)還有由中國民航局頒發(fā)的民航局無人機駕駛員執(zhí)照培訓(xùn)，由廣州極飛科技有限公司旗下極飛學(xué)院開展的無人機植保、測繪培訓(xùn)等[2]。

表1 參與1+X證書制度試點的第四批職業(yè)教育培訓(xùn)評組織及職業(yè)技能等級證書名單（無人機部分）

據(jù)深圳大疆創(chuàng)新科技有限公司旗下的慧飛無人機應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)中心公開數(shù)據(jù)[3]顯示，無人機航拍培訓(xùn)從2016年開展至2020年底已有超過2.5萬名學(xué)員參加，全國參訓(xùn)人數(shù)仍呈現(xiàn)逐年增長的趨勢?？梢哉f，慧飛無人機應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)中心是全國目前規(guī)模最大的無人機航拍培訓(xùn)機構(gòu)。

2 無人機航拍實訓(xùn)飛行練習(xí)階段劃分

無人機航拍實訓(xùn)飛行練習(xí)手法應(yīng)遵循從易到難、逐步進階的原則加強練習(xí)強度與難度。初學(xué)者可先使用組裝機進行第一階段練習(xí)，隨后可使用能開啟GPS導(dǎo)航的自動擋模式下進行第二階段練習(xí)，之后再使用關(guān)閉GPS導(dǎo)航的手動擋模式進行第三階段練習(xí)，最后再使用開啟GPS導(dǎo)航的自動擋模式及同步使用拍攝與錄像功能進行第四階段練習(xí)，同時需做好在GPS信號弱的情況下飛行器被動切換成手動擋模式下馬上無縫進行拍攝與錄像的第五階段應(yīng)急練習(xí)[4]。

飛行練習(xí)一定要以安全為第一要素，初學(xué)者必須在教員的陪同與指導(dǎo)下試飛，而且需設(shè)置一定的安全距離范圍，小微機型一般可在飛行區(qū)域各邊界再加2米以上距離作防護，也為了避免在多組練習(xí)時飛行器之間信號相互干擾，甚至在必要時應(yīng)加設(shè)防護網(wǎng)等安全用具，范圍略圖可參考圖1。

圖1 飛行實訓(xùn)安全距離參考圖示

3 無人機航拍實訓(xùn)飛行練習(xí)手法研究

以下就常用的無人機航拍實訓(xùn)飛行練習(xí)手法從“點、線、面”的角度進行梳理及闡述，以及建議初學(xué)者盡量按照下述順序進行練習(xí)，如圖2-5所示。

圖2 四面懸停法圖示

3.1 四面懸停法

（1）飛行器尾部面向操作手起飛，從起飛點處以對地面相對高度1米直線水平飛行5米后懸停，調(diào)整機頭方向面向操作員。

圖3 十字飛行法圖示

圖4 矩陣飛行法圖示

圖5 圓形飛行法圖示

（2）以飛行器機頭面向操作員為正面，以順時針方向?qū)嵤?點、9點、12點及3點四面方向懸停，每面停頓時間3秒以上，后調(diào)整機頭回6點方向。

（3）飛行過程中飛行器速度保持均勻、無偏離，飛行器姿態(tài)正確。

（4）完成動作后原地在中心點處降落，保持機頭面向操作員不變。

（5）需要注意的是，自動擋下的懸停，因飛行器會根據(jù)GPS定位自動修正，所以能在空中保持同一位置不變；但如為手動擋下的懸停，在無GPS定位的情況下，受風(fēng)向等因素影響，會在空中漂移，需要操作者根據(jù)現(xiàn)場實時情況不斷控桿修正位置偏離。

3.2 十字飛行法

（1）在完成前述動作后原地起飛，對地面相對高度保持1米。

（2）以飛行器機頭面向操作員為正面，從中心點沿6點方向飛出3米后懸停，機頭方向不變后退至中心點，再調(diào)整機頭方向至9點方向飛出3米后懸停，機頭方向不變后退至中心點。以此類推，沿軌跡方向進行十字航線飛行。

（3）飛行過程中飛行器速度保持均勻、無偏離，飛行器姿態(tài)正確。

（4）完成動作后調(diào)整機頭回6點方向，并直線飛行回起點處降落。

3.3 矩陣飛行法

（1）在完成前述動作后以對地面相對高度1米直線水平在起點處起飛。

（2）以飛行器機頭面向操作員為正面，起飛后調(diào)整機頭至9點方向并向左直線平移飛行5米，在轉(zhuǎn)角處快速調(diào)整機頭為12點方向并向前直線飛行3米。以此類推，在每個轉(zhuǎn)角處調(diào)整機頭沿矩陣航線前進軌跡飛行，需控制轉(zhuǎn)向停頓時間3秒以內(nèi)。

（3）飛行過程中飛行器速度保持均勻直線平移、無偏離，飛行器姿態(tài)正確。

（4）完成動作后在起點處降落，保持機頭面向操作員不變。

3.4 圓形飛行法

（1）從起點處起飛后以對地面相對高度1米直線水平飛行5米至中心點后懸停，調(diào)整飛行器機尾方向面對操作員。

（2）以機尾面向操作員直線后退3米，并以3米為半徑，以順時針方向?qū)嵤﹫A形飛行航線，機頭沿圓形軌跡方向飛行。

（3）飛行過程中飛行器速度保持均勻、無偏離，飛行器姿態(tài)正確。

（4）完成動作后回到起點處，調(diào)整機頭面向操作員降落。

（5）尤其需要注意，圓形飛行法在行業(yè)中俗稱“刷鍋”，部分智能程度高的航拍無人機如精靈4內(nèi)置有“興趣點環(huán)繞”功能，即可在GPS導(dǎo)航下設(shè)置好半徑后用自動擋一鍵實現(xiàn)圓形飛行功能；如使用手動擋進行圓形飛行，或雙圓聯(lián)合形成“8”字飛行，均屬于難度級別高的動作，對操作者的飛行技巧要求及應(yīng)變能力較高，應(yīng)在有較好的飛行基礎(chǔ)下再作嘗試[5]。

3.5 飛行手法組合練習(xí)

以上飛行手法中提到的飛行距離或半徑可根據(jù)實際場地進行修改，同時可通過限制每個動作完成的時間與精確度提高練習(xí)的強度與難度。在完成前述練習(xí)后，結(jié)合四種練習(xí)方法中用到的前進、后退、向左平移、向右平移、上升、下降及旋轉(zhuǎn)共六種基本操作方向，進行兩兩自由組合，產(chǎn)生如前進上升、平移上升、螺旋下降等多種新飛行組合，再進行進階練習(xí)。

4 結(jié)語

無人機基礎(chǔ)飛行實訓(xùn)具有入門容易、進階較難的特點，初學(xué)者在一開始的新鮮感喪失后容易感到枯燥無味，需要較大的耐性及較長時間的苦練，并在熟練后需要保持不間斷的練習(xí)保持操控手感。初學(xué)者要以安全為第一原則，在充分熟悉使用機型功能與特性的前提下，并在專業(yè)教員的陪同與指導(dǎo)下進行練習(xí)。