![航拍[攝影術語]](/img/e/c03/nBnauM3XwIDO4YzM5gDN0IDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL4QzL2MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "航拍[攝影術語]")
起源用途
起源
各國航拍城市圖片 納達爾是首位實現航拍的攝影師和氣球駕駛者，他於1858年在法國巴黎上空拍攝。航拍的軍事用途於第一次世界大戰期間由飛行員得到了發展。新沙佩勒戰役是其中著名的戰役之一。
航拍有很多手段:無人機航拍\飛艇航拍,但是載人飛機真人航拍是最好的手段,相對於其他各種遙控航拍手段來說,才是真正意義上的航拍.
用途
地理學研究
救難
特工監視活動
航拍大賽 警方追蹤疑犯
航拍影像 電視台現場直播盛事
模型飛機娛樂
挑戰
空中攝影的挑戰包括：
• 透視矯正－空中拍攝的照片，往往採取某一定角度拍照。這意味著，角度不正確的照片將與附近的物體大於遠的物體。透視矯正扭曲的形象，以便在同等大小的物體的真實世界有同等大小的照片。見正射影像。
• 註冊－空中拍攝的照片通常映射到現實世界中的物體（街道，建築物等）例如，航空照片可以轉換成一系列線的道路上載的照片。
• 拼接－來創建一個大面積的航空照片拼加入這些照片一起，使他們形成一個單一的大型照片。此過程將創建“天衣無縫”的圖像。
工作過程
作為固定翼飛機，不需要自動降落的情況下，只需要前3種感測器，共8路電壓數據需要採集。為了獲得高精度，可以採用8路16位的AD晶片來采數據，將AD和感測器一起做成一個組件，便於以後升級處理時，只需要更換底板（這就是UP10到UP20升級的思路）。根據AD的輸出接口選擇和CPU連線，可以是UART、SPI、I2C。
GPS通常都是串口通訊的，因此可以將它和CPU的一個串口連線，而CPU的另外一個串口通常與數傳電台或者直接與地面站計算機連線，以便飛控和地面站雙向通訊，傳遞設定參數、航線數據等給飛控，而飛控將飛行數據向地面站傳輸。
CPU再富餘的IO口可以用作一些任務操作，比如停發動機，照相控制，任務設備電平監控，任務設備控制等。
如果感覺CPU的eeprom存取速度慢，存儲量小，可以外擴flash、eeprom等等存儲器，也可以通過SPI、I2c等接口。這些外部存儲器可以用來存儲飛行數據，也可以存儲一些諸如照片POS數據類型的任務數據。
在PCB的設計過程中，一定要把高頻部分、低頻部分分開，避免減少電磁干擾等情況的出現，採用多層板也對解決電磁兼容性問題帶來幫助。
獲取數據
對於飛行控制方法問題上取決於獲取的數據。如果只是簡單獲得了飛機的角速率和加速度計信號等原始數據，控制方法只能採取某些飛控採取的間接姿態控制方法，也就是說在俯仰控制上採用控制空速的方法，角速率只用於阻尼增穩作用；在方向控制上採用轉彎角速率控制方式。控制外環是高度和GPS導航航向。這種控制方法得到的飛機控制精度不算很好，特別是高度容易出現波動。但是控制了飛機的穩定的最核心，所以飛行還算是安全的。
如果能夠採取一些計算方法獲取飛機的姿態角，pitch,roll，heading，那么控制方法就變為姿態控制了。採用姿態控制時，內環變成了副翼控制飛機的轉彎坡度和升降舵控制飛機的俯仰角度（加一定的限制）。這種控制是飛機最正確的控制方式，因此其控制精度是相當高的，穩定性也增強很多。但是這種計算方法很複雜，都是浮點數矩陣運算，對CPU的運算能力要求很高，所以需要引入ARM、DSP等32位浮點運算能力很強的處理器。UP20中增加了ARM專門用於飛行姿態計算，並將計算出來的姿態數據交給UP10,而UP10原來的功能絲毫不受影響。如果全新設計飛控則UP10前面所進行的所有飛行試驗就白費了。
PID控制內環通常採用20Hz以上就足夠了，外環通常4～6Hz就足夠了，再快已經沒有多大的意義。對於PID參數最好能夠通過與地面站的無線通訊實現，這對於飛行時的PID參數調整會帶來極大的方便，儘量減少飛機的起落次數。
硬體
航拍 很多朋友跟我一談起做航拍飛控需要硬體就是ARM、DSP、FPGA，就我多年來設計老一代飛控以及UP10和UP20飛控感受，其實硬體並不需要多豪華多高級，能滿足功能需要，編程使用方便，功能接口全為首選，例如：UP10僅僅使用AVR單片機就完成了所有的功能，內置eeprom除了能完成各種設定以外，存航點數據也綽綽有餘。內部的ram也能滿足使用需求（不要考慮使用作業系統）。這樣單片化能解決很多硬體間通訊、接口問題，增強了可靠性和易編程能力，也能使得飛控做的很小巧。
功能齊全的Timer能夠通過程式實現獲取接收機信號和輸出舵機信號的能力。大部分自製飛控的朋友都採用將自控舵機信號和接收機信號通過多路2選一開關晶片實現遙自控的切換，但是UP飛控直接獲取各路接收機信號，其目的是可以將來自遙控器的信號轉換為命令值，也就是使用遙控器實現指令控制，即RPV控制模式。
另外還有多餘的Timer可以用作計數器，比如獲取發動機的轉速信息。總共的計時器很有限，必須合理分配和使用它們，有的還同時發揮多個作用。
單片機通常都自帶AD，但基本上最多到10位，並且頂多8～16通道，很多管腿的復用功能，使得你顧此失彼，無法直接用來獲取感測器的信號，所以僅用空餘的AD通道採集飛控和舵機的電池電池電壓是很合適的。
感測器
1、AD公司的MEMS角速率感測器ADXRS150或者ADXRS300,價格一樣，量程分別為150和300度/秒，國際上流行的小型飛控的首選陀螺，其精度能滿足小型無人機的飛行控制。數量上需要3個，分別對應3軸
2、AD公司的MEMS加速度感測器ADXL202或者ADXL210，價格也一樣，量程分別為+－2g和+－10g，也是小型飛控的首選。數量需要2個，每個2軸，總共4軸，但是有一軸是重複的
3、氣壓高度感測器和氣壓空速感測器。兩個感測器雖然都是氣壓感測器，但是量程是有所區別的，作為高度感測器的量程通常選用：15kpa~115Kpa。空速感測器是差壓感測器，其量程通常選用0～4Kpa，從而獲得比較高的解析度。
4、如果要控制直升機、鏇翼機等能懸停的飛機，還需要磁感測器以獲取懸停或者低速運動時的機頭指向，固定翼飛機有一定飛行速度，這個感測器不是必須的。
5、如果要做自動降落功能，還必須有超音波感測器等測量對地高度的感測器。因為氣壓高度感測器跟氣壓場有關係，所以經過一段時間氣壓場變化後，絕對高度將會不再準確，因此飛機在自動滑跑降落時必須在離地0.5米至1米的平飄需要測量相對地面高度的感測器來完成。
飛行裝備
航拍利用的無人機航拍飛控是一個集單片機技術、航拍感測器技術、GPS導航航拍技術、通訊航拍服務技術、飛行控制技術、任務控制技術、編程技術等多技術並依託於硬體的高科技產物，因此要能設計好一個飛控，缺少上面所述的任何一項技術都是不可能的，越多的飛行經歷和經驗能為設計初期提供很多避免出現問題的方法，使得試飛進展能夠更順利，要知道飛控的調試主要就是試飛，不比別的自控產品，試飛是高風險的，一旦墜機，硬體損壞，連事故原因都很難分析，就更難解決問題了。這也是成熟的、可靠的飛控很少的原因。
無人航拍
![航拍[攝影術語]](/img/8/700/nBnauM3XxMDM3gjN3QDNyEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL0QzL2AzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
航拍[攝影術語] 無人航拍最大的困難是飛機製作等複雜的技術難題。曾經有人因為要研究無人航拍，他自學鑽研了大半年的時間來改裝飛機。 沒有現成的航拍設備，他從市場上買來用於普通作業的小飛機，進行徹底改裝。“光搞懂遙控器，就花了一個月！”大半年以來，他早起幹活，每晚都工作到11點，常常一坐就是七八個小時不動，“別人在公園散步的時候，我在工作室苦思冥想。”他一臉苦笑，“真的好累。”不過，他自己動手改裝的一款無人飛機目前已進入最後調試階段。有了飛機作保障，他相信更多好作品將會陸續誕生。
無人機拍攝俯視圖：
![航拍[攝影術語]](/img/b/296/nBnauM3X3gTM0cjMxcTMyEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL3EzLwgzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
航拍[攝影術語] 無人航拍設備圖：
軟體
軟體包括飛控內部的軟體和地面站的軟體。
飛控內部軟體是飛控的靈魂，如果只有硬體只是電子垃圾。
一談到軟體很多朋友就是討論使用ucos、linux等等的作業系統。其實作為飛行控制這種實時性要求很強的控制系統，不一定要採用作業系統。使用作業系統對硬體和時序的控制能力降低，CPU的有效使用率降低，對記憶體的需求增加。在UP10和UP20中都沒有採用作業系統。
UP10完成了感測器數據採集，GPS信息獲取，接收機信號獲取，舵機控制，與地面站通訊，飛行控制率計算，導航控制，任務控制等所有功能。其中舵機控制和接收機信號獲取擁有最高的優先權，與地面站的通訊優先權最低，合理處理CPU的優先權問題能夠避免CPU控制時序的混亂和相互的干涉問題。
通訊程式
在編制與地面站的通訊程式部分，一定要考慮到無線通訊的誤碼率問題，所有上下行數據必須都要加以校驗，特別是飛行航點數據這些重要數據要反覆校驗，一旦錯誤將會將飛機導航到不可知的方向。
導航邏輯一定要嚴謹，對於可能出現的一些問題要提前考慮到。
對於可能出現的GPS丟星，發動機停車，飛機機體解體，遙控失靈等問題要考慮補救措施。
舵機的反舵設定，不同布局的混控設定等最好在飛控中都能實現。
對於地面站軟體，要考慮到方便、實用、可靠，美觀是其次的。其實要設計一個好的地面站也是需要經驗來支持的。
其他
這個地面站軟體應該考慮到如下功能：
· 地面站軟體集成化
· 可以支持多種地圖：電子地圖，掃描配準地圖，自定義地圖
· 飛行儀表（空速，地平儀，高度，轉速，羅盤，升降率）
· 感測器數據監測
· 飛行中實時PID調節：地面站實時監控飛行數據，並動態顯示數據曲線，實時修改PID增益參數
· 飛行中可以設定目標航點
鄭州飛馳航拍空攝影拍攝 · 可以實時操作任務舵機位置，操作和顯示任務IO口
· 可使用地面站遠程控制飛機飛行
· 圖形化方便靈活的航點編輯方式（包括制式航線）：可以直接在地圖上使用滑鼠增加、刪除航點，可以直接拖動編輯所選擇的批量航點，可以手動修改航點數據。支持單點和所有航點上傳和下載。
· 調整舵機鏇轉方向和中立值
· 記錄遙測數據
· 顯示飛機的飛行軌跡和姿態
· 危險告警(電壓、溫度、GPS狀況、發動機轉速、高度、爬升率等)
· 回放飛行數據
數傳電台的選擇不要一味的追求發射功率，可以通過好的增益天線來獲得遠距離的傳輸，飛機上數傳的安裝要避免對舵機、遙控接收機、飛控內部的感測器造成干擾。
試飛前的準備工作要做充分，遙自控切換要切實可靠（調試初期出現任何問題要能及時切換到遙控狀態），準備好試飛計畫，做好飛行前檢查，做好飛行後總結，由簡到難，逐步實現自動控制。
時間培育
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航拍[攝影術語] 技術難題攻克了，但市場開拓也讓他頭疼。航拍是新行業，很多客戶不了解，更關鍵的是，航拍圖像價格貴，一張少則三五百，動輒上千，不是很多客戶可以接受的。他說，前不久一位客戶想買一張航拍照片，自己說，照片挺貴的。客戶剛開始說不管多貴都不要緊。但得知需要800元一張時，客戶吐吐舌頭，掉頭走人。“航拍成本高，風險大，所以照片相應賣得價格要高於普通照片。”他說，由於高明目前還沒有多少人從事這一工作，對自己的航拍業務還是有信心的。2010年，他為廣明高速做航拍宣傳畫冊，每天都要在太陽最曬的時候扛著笨重的器材出門拍攝，要換多次角度，航拍許多次才能成功一張。雖然辛苦，但畫冊做出來後獲得了廣泛好評，2011年就有不少客戶找上門來。
到現今為止國內能搞航拍的公司還很少，航拍能提供不可代替的視角，反映一個地區、一個區域的全貌，它在很多領域都具有廣闊的市場需求，因此具有很好的發展前景。
專業辭彙
1.明度。也就是照片的明亮程度。
航拍圖 2形狀。物體的獨立形態。
3大小。一般是指物體的占地面積。
4格局。指物體的空間布局。
5質地。
6陰影。可用來顯示地勢低差別。
7關聯性。即不同物體間的邊界線。
