穿越式无人机比赛（宿命对决航拍无人机）

前段时间，飞哥给大家介绍过在深圳举办的首届世界无人机锦标赛测试赛，大家的反应也很热烈。

图片来自网络

虽然这种竞速用的穿越无人机，不能给你带来优美的航拍风光，但却会让你肾上腺素急速上升。

这次飞哥就跟大家详细介绍一下，这种用来竞速的穿越无人机，与我们常见的航拍无人机有什么不同。

【样子大不同】

我们常见的航拍无人机，比如说这样：

Mavic Pro

由于航拍的流行，所以大家都习惯了航拍无人机的形态：不是像 Phantom 一样的白色小架子，就是像 Mavic Pro 一样的灰黑色树蛙。

竞速用的穿越机呢？那可完全不同，它是这样：

竞速用的穿越无人机。图片来源：Beginner Flyer

大家都是无人机，为什么两者就这么不同？

首先，竞速用的穿越无人机需要更轻、更灵巧，所以会比一般航拍无人机要小、要轻。除了 Spark 和 Mavic Air 这种追求便携的飞机，大部分航拍无人机的轴距都会在 300mm 以上；但穿越机的轴距一般在 250mm 或以下，体积只有一般航拍机的一半左右，更容易穿越各种障碍。

【结构大不同】

航拍无人机需要负载三轴云台和优良的相机，所以要有更好的负载能力；加上航拍过程较长，需要更好的续航。所以，工程师在设计航拍无人机的时候，把电机放在机身的上方，让旋转的桨叶保持在机身上方，这样便能延长桨叶的距离。通过更长的桨叶，带来更好的能源效率和更好的升力。

简单来说，航拍机就像是用四个电机和桨叶，吊着飞行的直升机。虽然说这种结构能最大程度地增加无人机续航力和负载力，但当无人机快速运动时，偏低的重心会带来更大的惯性，影响飞行的稳定性（上图）。

反正航拍就是为了拍下美景，何需激烈的操作？所以，航拍无人机的极速有限，加速也相对柔和。

但是，竞速用的穿越机，经常高速转弯和变速，需要进行大幅度的侧倾，所以机身的稳定性十分重要。为了减少高速旋转和变速的大幅重心转移，也为了在侧倾时机体不会一边重、一边轻，穿越机尽量把电池置于机身中间。然后把电机置于与机体重心同一水平线。（上图）

因而，相比起“吊着飞行”的航拍无人机，穿越机更像是一台轻巧灵活的战斗机。

【内在大不同】

除了体积之外，航拍无人机在性能上也与竞速用的穿越无人机大不相同。航拍无人机为了拍摄稳定的画面，因此加入了像 GPS、气压计、超声波或视觉传感器等一堆电子设备，再配合大量的计算芯片和算法。航拍无人机需要在各种黑科技协助下稳定机身，导致内在设计十分复杂。

Phantom 4 Pro 的计算核心。图片来源：看炸机。

先进的悬停技术对于航拍十分重要，但对于追求速度和灵活的竞速无人机来说却十分鸡肋，也无端地增加了重量。因此，竞速无人机的组件追求简单，尽可能减少负重，很多时候连个像样一点的外壳都没有，底板、布线全部外露。

穿越无人机的结构相对来说十分简单。图片来源：eBay。

少了很多传感器和计算芯片后，穿越机应该很难操作吧。对，比你想像中还要更难操作。

【操作大不同】

在众多黑科技加持下，航拍无人机骨子里就是一台自动化的机器人。只要在定位模式 (Position Mode) 下，即使完全不进行操作，航拍无人机仍能在空中稳定悬定（下图）。原因不是无人机飞得平稳，而是无人机会通过 GPS 或视觉传感器感知位置，发现位置偏移了，无人机里的计算核心就向动力系统下达指令，飞回原来的位置。

无人机即使飘走了，也能通过 GPS 或视觉自动飞回原有位置。图片来源：来评测。

很多人都以为大疆无人机在没 GPS、没视觉定位下的“姿态模式”(Attiude Mode)，已经十分难以操作；但实际上在姿态模式下，无人机还有气压计来帮你稳住高度。

竞速用穿越无人机的快速爬升和俯冲。图片来源：YouTube。

但穿越无人机面对立体的赛道时，往往需要进行快速的爬升和俯冲（上图）；如果仍然让电脑自动定高，将会严重影响升降的速度。因此，穿越无人机使用的自稳模式 (Angle Mode)，就连定高能力都没有，你只能通过不断控制油门来控制飞行高度。如果油门打多了，无人机会一飞冲天。打少了呢？又会直接摔下来。

有点困难吧。即使你是航拍大神，没玩过也不一定能玩得来。

要不要去某宝找一台玩具小四轴体验一下？

【难度大不同】

可能你已经把某宝小四轴玩到精熟，但这样就 OK 了吗？

不，竞速用的穿越无人机，还有更难操作的手法。

无人机能通过 IMU 感知机体倾斜，然后自动回正机身。图片来源：雷锋网。

一般航拍无人机的“姿态模式”和“自稳模式”，还有陀螺仪在协助稳定机身。只要航拍无人机上的 IMU 感知到机体重心偏移，飞控会自动修正飞机的角度（上图），把飞机的姿态回正，让飞机保持悬停。

无人机在高速飞行下的倾角。图片来源：Drone Racing League。

但在竞速比赛时，速度和加速能力，往往是胜负的关键所在。而决定无人机飞行速度的关键，又取决于机身的最大倾角 (Incline Angle)（上图）。如果在 Angle Mode 下，无人机的最大倾角会受到限制，同时也影响极速。此外，无人机会自动修正姿态，也会导致无人机不容易保持稳定的速度。

不少竞速穿越机的玩家，会在飞控设定里手动把倾角尽量加至最大，但倾角增加的结果，是无人机的动态变得极为敏感，加速度也远比航拍无人机要凶狠得多，不要说是刷锅，在转弯时不甩出赛道都已经很不容易了。

手动模式。注意遥控器右杆已经回中，但无人机仍然向右倾侧。图片来源：YouTube。

某些技术高超的一流飞手，会使用连姿态仪都不修正、真真正正“手动模式” (Acro Mode)。飞手在打杆后会一直保持倾斜（上图），就能按自己的需要，自由调整无人机倾角，实现更高的极速和更快的加速，也能通过倾角调整来进行高难度的特技飞行。

这种模式的操作难度极高，飞手必须不断的手动修正无人机的姿态，才能保持悬停，否则飞机就会一直倾侧，然后像野马一样直奔。那种疯狂的体验，绝非某宝小四轴所能提供。

当你能把真正的全手动模式玩到 666，才是无人机高手中的真正高手。

【体验大不同】

航拍无人机和穿越无人机，两者都采用四轴设计、都通过飞控改变四个电机的输出，控制飞行的方向，大家都同属无人机。但是应用场景不同，导致两者的设计和体验有着巨大的差异。

在航拍的世界里，能细致地控制手指动作，进行柔顺地运镜、圆滑地刷锅的飞手，就是高手。

但在竞速的世界里，能在极短时间内进行大量复杂但精准的打杆动作，让无人机能按着既定路线高速飞行，才是真正高手。

顺道说一句：竞速用的穿越无人机就不能航拍不？当然不是，而且拍出来的冲击力，与航拍无人机的冲击力完全不一样！当然，要求的技术就更高了。上方的视频，是油管大神 RED-FPV 把 2017 年拍摄的镜头剪了个合集，穿越机在过山车、室内、悬崖飞行各种极限，但操作又丝般顺滑毫无卡顿，简直帅到炸！

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