五月底,一条FPV无人机坠入冰岛喷发火山的视频在YouTube上获得超过150万次观看。视频中,FPV无人机飞手Joey Helms将他的全新大疆DJI FPV无人机驶入冰岛正在喷发的火山熔岩,并借助视频记录下了全部过程。
五月底,一条FPV无人机坠入冰岛喷发火山的视频在YouTube上获得超过150万次观看。视频中,FPV无人机飞手Joey Helms将他的全新大疆DJI FPV无人机驶入冰岛正在喷发的火山熔岩,并借助视频记录下了全部过程。
FPV无人机坠入岩浆前拍摄画面 | 图片来源:YouTube©Joey Helms
今年上半年,大疆发布的一款全新DJI FPV无人机,与传统无人机不同,它给予了使用者沉浸式的飞行体验。FPV(第一人称视角)飞行意味着飞手可以借助安装在无人机机头上的摄像头实时传输镜头,通过风镜享受第一视角的飞行体验。飞跃山海,翱翔长空,戴上风镜即可享受飞行。
佩戴风镜驾驭大疆全新无人机DJI FPV | 图片来源:DJI
从军事装备到民用消费
军用无人机
最早的无人机出现在20世纪初,用于军事任务的执行。在第一次世界大战进行得如火如荼之际,英国发明家、物理学家A.M Low研发了世界上第一台动力无人机。到1918年一战结束,英国已经可以成功控制无人机操作,并组建了用于防御的由无线电控制的无人机编队。
1941年6月6日,温斯顿丘吉尔和其他人等待观看无人机的发射 | 图片来源:Imperial War Museums
无人机在一战期间不断发展,起初无人机被当做训练的靶机使用,后来美国Dayton-Wright Airplane Company公司发明了一种可以空投鱼雷的无人机,无人机逐渐作为战斗军事装备频繁出现在战场上。经过战争的洗礼,军用无人机技术越来越成熟,用途也从一开始的防御逐渐扩大到侦查、情报收集、跟踪、通讯、诱敌等等任务的执行。截至2020年,已有17个国家拥有武装无人机,超过100个国家将无人机用于军事用途。
民用/商用无人机
早期的无人机多用于军事领域。经过百余年的军事研究和发展,2006年,美国首次将无人机用于非军事企业,同年,美国联邦航空管理局颁发了第一个商用无人机许可证。政府机构迅速开始测试用于救灾和边境监视的无人机技术,而企业则开始将它们用于管道检查、作物评估和安全等商业应用。随着无人机技术的逐渐成熟,民用无人机在巡查、农用、气象、影视航拍等多个领域得到了广泛应用。
随着民用无人机涉及的应用领域逐渐增多,各种平台构型(platform structure)的无人机层出不穷。固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机、垂直起降固定翼、无人飞艇、伞翼无人机等不同结构的无人机,在如今的民用市场上都可见到其身影。其中,多旋翼无人机因其轻巧灵活,起飞降落影响因素小,便于携带等优势受到民用领域越来越多的关注。
多旋翼无人机 | 图片来源:news.wsu.edu
消费级无人机
正如先前的互联网和GPS定位系统一样,无人机正在超越其军事起源发展成为强大的商业工具,并逐步进入消费市场。2010年,法国Parrot公司发布了世界上首款四旋翼无人机,标志着消费级无人机的诞生。2012年,由中国无人机品牌大疆创新研发的世界首款Phantom航拍一体机正式诞生,无人机开始走入大众的生活。自此,消费级无人机迎来了多样化、多元化、飞跃式的发展,无数资本进入无人机市场。
相比于商用无人机,消费级无人机的功能更为单一,价格也更容易被消费者接受。美国数据研究公司Insider Intelligence预测, 2021年消费级无人机的全球出货量将达到2900万台。
大疆消费级无人机 | 图片来源:DJI
FPV风镜:逼真的无人机飞行体验
风镜也称护目镜,FPV风镜即为飞手提供第一视角飞行体验的护目镜,从外观上,这看起来有些像游戏中常见的VR眼镜。飞手通过FPV风镜,可以看到置于无人机上的摄像机的视频输入画面,使用第一视角来控制无人机,最大程度上获得逼真飞行体验。
要了解FPV风镜,首先要了解FPV装置。FPV装置有两个主要组件:机载组件和地面组件(通常称为地面站)。FPV装置与电视的工作原理基本相同,只是规模要小得多。无人机上有一个摄像头,可以捕捉视频。该信号被发送到视频发射器,后者就像电视演播室一样以无线方式广播信号。与四轴飞行器上装置相连的FPV风镜就像一台可以接收信号的电视机,视频接收器会拾取信号并将其显示在风镜内部的屏幕上。大多数FPV风镜具有集成的视频接收器或能够通过模块托架插入其中。许多风镜还具有通过AV电缆或HDMI连接的视频输入,因此FPV终端也可以连接到电视等其他屏幕上,获得身临其境的体验。
戴夫·厄普顿介绍如何在无人机上装备FPV系统的录像带 | 图片来源:YouTube
1997年,美国俄勒冈州的戴夫·厄普顿(Dave Upton)制作了第一个FPV系统INCAB-RC:一个900mhz的视频发射器和接收器组,他也是世界上第一个建议使用风镜增强飞行体验的人。
2007年,总部位于中国深圳的FPV眼镜制造商肥鲨(Fat Shark)公司生产了世界上第一款现代FPV无人机风镜。目前,市场上的FPV风镜从40美元到800美元不等,昂贵的风镜能够提供更多更好的功能。包括宽视场 (FOV)、接收器分集、数字高清视频、头部跟踪、多频率设置、频段设置和DVR(数字视频录像机)录制功能等等。
常见的FPV风镜款式,风镜的每只眼睛都有一个小的LCD屏幕,还有一个特殊的放大镜来聚焦和放大视像 | 图片来源:fat shark
佩戴FPV风镜操控无人机 | 图片来源:Shutterstock
2020年,总部位于波多黎各的无人机公司红猫(Red Cat)控股收购了FPV眼镜制造商肥鲨(Fat Shark)。目前,Fat Shark生产的FPV风镜已占到全球85%的市场份额。据中国市场研究机构恒州博智机械设备研究中心调查,2019年全球FPV无人机风镜市场规模达到1亿美元,预计2026年将达到2.6亿美元。
拥有FPV风镜之后,第一视角的飞行体验让人肾上腺素狂飙,FPV风镜与无人机的结合为无人机发烧友提供了新思路:汽车可以竞速,无人机也可以。
FPV无人机竞速:空中的速度与激情
FPV(第一人称视角)无人机竞速是一种新兴运动类型,参与者通过控制配备FPV摄像头的“无人机”(通常是小型无线电遥控飞机或四轴飞行器),借助头戴式显示器(即FPV风镜)获取现场来自无人机的视频传送。类似于全尺寸空中赛车,目标是尽快完成设定的路线。
竞速无人机的速度可达每小时90英里 | 图片来源:DRL
FPV无人机竞速比赛于2011年在德国首次举行,许多业余飞手齐聚一堂,在德国卡尔斯鲁厄参加比赛。之后,全球最大的无人机竞赛联盟MultiGP制定了无人机竞速比赛的规范,并允许参与者使用自己的无人机,以提高竞争力和创新能力。在比赛中,飞机通常被分成不同的类别,例如将有翼飞行器与旋翼飞行器分开,按大小和功率分类等等。比赛场地通常在室内或开阔的露天体育场地,用霓虹灯带布置出复杂赛道,飞手们佩戴风镜,通过操控特制的赛级FPV无人机做出各种高难度炫技惊险动作。
如今,世界各地已经建立了多个组织和管理机构来组织FPV无人机竞速活动,但最引人注目的是无人机竞速联赛组织 (DRL- Drone Racing League)。过去的几年中,作为世界第一的无人机竞速组织,DRL每年举办赛事多达数十场,赛事登陆了全球超过50个国家的直播平台,吸引到数以千万计的粉丝观赛。
DRL在世界各地的场地举办比赛 | 图片来源 ©JOE LEMKE
无人机竞速联赛DRL是无人机竞速领域的国际化联赛,成立于2015年,当时,无人机竞速比赛还受到技术限制的阻碍。根据DRL创始人Nicholas Horbaczewski的说法,无人机竞速早期使用的自制技术尚不足以打造一项可以在现场观众面前或在电视上播出的运动。
Horbaczewski说:“当时,竞速无人机的技术还不够可靠。虽然这个概念非常吸引人,但它只适用于一项业余运动。所以我们退后一步,成为一家科技公司。我们筹集了风险投资,建立了一支工程师团队,制造了工业化的专业设备,以实现更大规模的无人机竞赛。”2021年1月,DRL与美国体育博彩运营商DraftKings合作,成为第一个让人们投注无人机比赛的无人机竞速组织。
FPV无人机竞速比赛场地 | 图片来源:DRL
中国在FPV无人机竞速领域的脚步也并未停歇。2015年,中国举行了首届无人机竞速障碍赛。近年来,中国无人机竞速公开赛越来越多,参赛选手年龄也逐渐下沉,DRL开始将目光投向中国赛区市场。2019年,在经历层层选拔之后,中国选手赖竞豪(Moda)在安联DRL中国邀请赛中脱颖而出,获得了DRL安联世界锦标赛2020赛季的参赛资格,他也是DRL第一位中国选手。
DRL主席瑞查·雅各布森表示:“中国目前是DRL在全球的第二大市场,在微博平台上拥有超过150万的粉丝;中国还是全球最大的体育迷和科技迷市场之一,代表了我们最想要的人群。此外,在中国5G、人工智能、虚拟等新技术的发展环境良好,能够进一步挖掘这项运动的潜力。”
两届DRL世界无人机竞速冠军Jordan Temkin | 图片来源:DRL
根据全球市场咨询研究公司Polaris Market Research的数据,全球无人机竞速市场规模预计将从2019年的4.12亿美元增长到2026年的21亿美元。DRL无人机竞速的两届世界冠军Jordan Temkin表示,他相信这项运动的未来是光明的,“这个行业正在变得越来越大,未来五年我们将震惊世界”。
责编 | 许若瑜