浅谈便携式民用无人机在高海拔的航拍应用

前言

随着时代的发展，民用便携式无人机进入人们生活，航拍技术的“上帝”视角造就了独特的视觉感受，并在高海拔地区的活动中发挥着重要作用。随着民用无人机的普及，越来越多的人在旅行时选择使用便携式无人机记录自己的生活。在质量好、画质优的摄影镜头和高精度定位系统的快速发展下，借助便携式无人机的航拍功能，为高海拔地区的拍摄提供了无限可能，无人机航拍技术在高海拔登山、应急响应等方面已有所应用。本文就便携式民用无人机航拍技术在高海拔地区的实际应用进行分析，并提出相应建议，以供参考。

民用无人机航拍的概念

无人机航拍是以无人驾驶飞行器作为空中平台，借助机身携带的载体（如：摄影镜头），使用遥控器进行远程控制，按照预期轨迹要求进行飞行拍摄。现已有综合化、高集成度的无人机航空器在全系统的设置下进行应用，比較常见的有大疆精灵、御、悟系列无人机航空器。

民用无人机航拍在高海拔地区的使用

民用无人机的操作流程

使用民用无人机进行摄影时，首先要确定飞行的范围，并预测无人机在地面起降飞行的位置，同时规划飞行航线。在起飞前向当地管制部门进行报备，提供飞行范围、预期使用时间、飞行用途等，确保所在空域飞行航线的合法性。一般消费者使用的无人机可飞行的时间在20分钟左右，因此在飞行前一定要设计好飞行航线。在飞行开始前，还需要对无人机进行检查。一般分为两部分，分别是系统和硬件。系统内部检查包括：校准指南针（两次起飞位置超过10公里时便建议校准）、IMU的自检、相机云台的自检，硬件检查包括：遥控器摇杆杆量是否正常、镜头是否干净无污渍、电池电压温度是否正常、旋翼外观是否无损以及安装松紧方向是否正确。在起飞后，要时刻观察天空环境，寻找信号避免遮挡，以及飞行器空域适航位置，并及时调整镜头角度、飞行姿态以达到预期效果。

便携式民用无人机航拍器的常见应用

常见的便携式民用无人机具有便携、灵活、成本低、智能、高效等特点，由于不需要特别的跑道进行起降，所以具备随时进行快速升空的优势。根据便携式无人机的特点，便携式无人机进入了日常生活与行业应用中。

1.高海拔登山摄影记录

随着社会经济的快速发展，越来越多的登山者也开启了航拍的新纪元。在以往拍摄航空视角的镜头时，往往需要租赁昂贵的直升机进行高空拍摄，不仅成本高，潜在的风险也非常大，如：空气乱流导致直升机不平稳等。现在很多的登山向导将无人机航拍运用到高海拔登山纪录片的创作中（如图1所示），通过无人机航拍摄影的优势，在登山拍摄的视觉角度上增添了“上帝视角”的特殊镜头，操控飞行器进行高复杂难度的飞行以记录多维度的不同视角（如：由远拉近再升高并借助镜头的俯仰达到新奇的视觉体验）。民用无人机航拍器多采用广角镜头，在飞行过程中可以记录更多的周边影像，在高速的“对冲”拍摄中也可以呈现出极强的速度感（如图2所示）。

登山爱好者，随身携带一架便携式无人机便可随时记录登山过程中的精彩瞬间（如图3所示）。这不仅是社会发展的结果，更是中国技术革新的重要体现。在视觉体验上有了新探索，是高科技产物与影像技术的新结合。

2.高原地区应急救援

在应急救援中，对某一范围进行搜索时，借助便携式民用无人机灵活、智能、高效的特点，可随时进行快速升空的高空搜索，大大降低了对人力物力的浪费，使得应急救援任务更加高效（如图4、图5、图6所示）。根据不同的环境特点，采取不同的镜头进行搭配可快速进行红外探察、指示灯引航等活动。

3.无人区域线路巡检

从广阔平坦的内蒙高原到起伏落差大的云贵高原，中国基建保障了人民安居乐业，在高原地区无人区域的线路较多，且线路相隔位置较远，采用无人机巡检降低了人工巡检的危险，并为巡检时提供了影像资料备份，提高了勘察的效率（如图7、图8所示）。

在高海拔地区的注意事项

高海拔地区风力大、多大风、雷暴和冰雹等，温度日较差显著，大多寒冷缺氧、气候干燥。复杂多变的气象环境、含氧量的降低给无人机性能造成衰减，也为飞行驾驶带来危险。根据高海拔地区的特点，在使用无人机航空器飞行时有以下注意事项：

1.由于高原含氧量较低，空气稀薄，飞行器动力会下降30%左右，建议飞行前更换高原桨叶。

2.在高寒地区，一般飞行器的电池需要预热并稳定电压，建议使用行业应用无人机电池（自带加热功能）或提前进行人工加热（如暖宝宝）。

3.高原地区的土地含量不同，不同区域的磁场会有较大变化，飞行器指示信号的方位会出现偏差，所以在起飞前一定要校准指南针并时刻观察飞行器姿态。

4.为了追求极致的影像效果，在采取贴地飞行、穿越峡谷时，由于气流影响非常容易导致飞行姿态偏移。

5.根据中国民用航空局的有关规定，在飞行过程中需通过UTMISS线上数据收发接口实时报送飞行动态数据。

民用无人机航拍技术的应用启示

民用无人机被应用到了航空拍摄中，并得到了相关从业人员的关注和重视，并且无人机航拍技术已经被广泛地应用到了不同的场景中。无人机这种可便携飞行的工具能够完成其他工具不容易完成的项目，可以降低大量的人工风险，特别是在高海拔易缺氧状态下，无人机更能够升空进行大范围的探索拍摄，而且可以针对目标物体在不同的角度下展现出的活动情况。在高海拔攀登过程中，便携式无人机的航拍技术不仅能够记录真实状态下的拍摄过程，也可以在发生危险时（如：雪崩、走失、滑落）提供快速的巡查功能。

总之，随着民用无人机的普及，航拍技术的不断提高，综合无人机航拍技术的低成本、高效率等特点，可应用领域越来越广泛，在推进高海拔地区的发展中具有显著作用。

参考文献：

[1]白芝勇，朱峰，周建东，等.无人机在高海拔、高落差地区航测的应用[J].测绘技术装备，2019，21（04）：54-57.

[2]冯威.高寒高海拔复杂艰险山区无人机勘察技术应用[J].铁道工程学报，2019，36（08）：9-13.

[3]洪子波.探析无人机航拍在新闻摄影中的运用[J].传媒论坛，2020，3（13）：68，70.

作者简介：刘威（1998—），山东聊城人，大学本科，现就读于首都师范大学科德学院摄影（无人机航拍）专业，主要研究方向为无人机航空摄影。