接下來就要到大家所關注的空中攝影相關器材了。這個部分主要包括兩個子系統,一個是無線影音傳輸以及自動穩定雲台。
其實APM本身就直接支援自動穩定雲台,相關資料網頁在這邊
http://copter.ardupilot.com/wiki/common-cameras-and-gimbals/
APM裏頭提到三種雲台
Servo based gimbal
Tarot 2-axis brushless gimbal
VRGimbal 3-axis brushless gimbal
第一種是用RC伺服器(SERVO)操作的,好處是可以使用較大型的相機,而且對於重心比較不敏感。
壞處是反應速度比較慢,而且運作的時候會有噪音。雖然說也可以得到不錯的修正效果,但是自從所謂的無刷雲台出現之後,現在使用的比較少了。
所以這類型雲台我們就先不討論。
第二種雲台就是目前最夯的無刷雲台,而APM網站列的這款是TAROT專門設計給GOPRO使用的。價格便宜而且相當好調整。
原則上,大家有興趣的話去露天找看看就有了。
因為這套雲台出廠的時候就已經調好了,等於是接電就可以使用,如果你需要在飛行時候調整角度的話,我們的遙控器走到這邊還剩下兩個空的頻道,剛好可以分配給雲台使用。
第三種我就沒有研究了,看起來也是一個開源的雲台,不過據我所知並沒有這麼流行。
***無刷雲台的歷史***
寫到這邊,我必須聊一下關於自動穩定雲台的演進史。
首先是APM這個開源計畫原本就有可以控制RC伺服器,加上自動導航系統在運算的過程中,第一件事情就是計算出機體的姿態,有了姿態之後在控制兩顆到三顆伺服器去補償這個姿態,就得到了自動穩定雲台了。它的功能是無論飛機在天上怎麼飛行,怎麼轉彎,你鏡頭看到的東西都是穩定的。所以自動穩定雲台基本上是自動導航裝置的副產品,這麼說並不為過。
不過大概在一兩年以前,有個德國人開了一個開源計畫,網址在這邊http://brushlessgimbal.de/
實作出來之後效果驚人,接著很快中國商人DJI、零度智控、跟溫州飛越(TAROT)都有了類似的閉源的套裝產品。不過我有理由相信至少某幾家是從這個計劃來的,因為一開始都有相同的BUG存在。不過無論如何,開源計畫並不反對拿這些東西去做生意(隨然版權申明裏頭強調使用了他們的程式碼,也要將自己的程式碼公開,不過當然沒有人會這麼做。)
老外也有一家叫做Free Fly System (http://www.freeflysystems.com/),這家我就不確定他的出身了,不過UI的差異看起來就很大了。
至於閉源的還有一家是只有出控制器,而且經常是賣版權給大陸商人生產。一開始它叫做SimpleBGC,現在改名叫做BASE CAM http://www.basecamelectronics.com/
作者好像是俄羅斯人,他的程式我相信是獨立開發的,因為它的確解決了許多德國版本的問題,而且一開始他的操作介面比較類似某個無人多軸機的計畫。
不過在這個例子中,德國的開源計畫似乎一直跟俄羅斯計畫有較勁的意味。雖然開源計畫先開始公開,不過後來因為俄羅斯版本的更新比較迅速,所以德國開源版本後來在硬體上慢慢跟俄羅斯版本統一。
所以目前我們市面上買的到的無刷雲台控制器,如果沒有意外的話,在硬體上是同時相容於兩個版本的韌體。
目前的雲台市場狀況除了空用之外,因為無刷雲台還有一個好處就是沒有聲音。所以最近還有許多手持的穩定雲台也出現在市面上。
因為無刷雲台有個最大的問題是無刷馬達的扭力不足,所以雲台對於相機的重心非常敏感。因此目前市售的雲台為了簡化調整,大多設計都只能相容於一種相機跟一種鏡頭,就是這個原因。如果能夠相容於多種機型的,則參數調整以及相機中心位置的調整變成無法避免的問題。這個調整也跟APM一樣是透過四個參數,其中三個是P、I、D。第四個是馬達的輸出。調整也是一個痛苦且漫長的學習歷程。
所以接下來的文章,我會用APM建議的TAROT 二軸雲台講解,不過我自己,以及我拍的照片會用開源系統。因為我的東西都是公司測試留下來的零配件,我實在捨不得為了寫文章再去開一台全新的雲台,所以就拿手邊的東西先湊合著用。
而建議大家直接買TAROT是因為這東西的c/p值真的很高,加上APM官方都這麼推薦,而且幾乎是PNP的產品了。寫起來我也可以少打幾個字.....
至於雲台DIY,包含韌體燒錄,接線以及參數調整,等我有空再另外寫文章好了。空拍的部分還是力求簡潔...
要安裝這個雲台,你需要購買以下配件:
F450的腳架
雲台
腳架部分的安裝我就不囉嗦了,直接看照片把螺絲鎖上即可。使用腳架的原因是因為雲台都掛在下方,當然得把機體撐高一點。
另外就是因為機體重量增加了,所以要多買一條T型接頭的並連線。之後飛行一次需要帶兩顆電池上去,才能維持相同的飛行時間。(原本是10-12分,如果只掛腳架跟多一個電池會到15-16分鐘,如果加掛雲台又回到10-12分鐘)
雲台安裝稍微麻煩一些,主要的問題是如何把雲台固定在機體上頭,不過這部分也都是鎖螺絲的功夫而已。反正找不到地方鎖螺絲就自己鑽洞,不願意鑽洞就拿束線帶綁也可以。
弄好的影片,是我隨便在YOUTUBE上找的
https://www.youtube.com/watch?v=pV5G0LsjJPM
至於雲台的電源跟控制的連接,相關中文說明在這邊可以找到http://www.0577mx.com/products_view.asp?id=4313 比較麻煩的是要解決供電的問題。塔羅建議是另外拿一個獨立的電小電池直接供電,其實我也建議這樣,因為接下來的無線影音傳輸器的也需要穩定的電源,如果跟動力電共用的話,雜訊會相當大。
因為TAROT的雲台本身的使用就相當簡單,而且又有說明書,所以我就不繼續在雲台這邊花太多時間了。
影音傳輸
這個部分會牽涉到一些電路的基本常識。因為所有的訊號都是透過電壓的高低來表示。至於甚麼叫做高、甚麼叫做低,在電路上都是相對的。因此一個完整的電路,得先統一所謂的"地",也就是一個相對的0V。
我們遇到很多人再連接無線影音發射跟攝影機的時候都忽略這一點。要把兩個系統的負級接再一起。這個點,連很多老鳥都會忽略。
以我們本次教學的case為例子,GOPRO用的是5V,而影音傳輸多半用的是10-12V。而TAROT有出一條輕量化的GOPRO轉AV的連接線。有這條線,上面提到的連接比較不需要操心。
產品說明連接 http://www.0577mx.com/products_view.asp?id=4312


接著我們要選擇一套無線影音傳輸系統。這個系統早期通常是使用1.2G的頻率較多,也有2.4G的系統。原本影音傳輸都是用在影像監視系統上頭,所以體積比較大。最近因為空拍流行,加上1.2G跟2.4G會干擾GPS以及遙控器的問題,漸漸改用5.8g系統了。
無線系統牽涉到的基礎知識會比較多一點,
***未完成 編輯於2014/6/16***
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