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航拍又稱空拍、空中攝影或航空攝影,是指從空中拍攝地球地貌,獲得俯視圖,此圖即為空照圖。航拍的攝像機可以由攝影師控制,也可以自動拍攝或遠程控制。航拍所用的平台包括飛機、直升機、熱氣球、小型飛船[1]、火箭、風箏、降落傘[2]等。為了讓航拍照片穩定,有的時候會使用如Spacecam等高級攝影設備,它利用三軸陀螺儀穩定功能,提供高質量的穩定畫面,甚至在長焦距鏡頭下也非常穩定。
航拍圖能夠清晰的表現地理形態,因此除了作為攝影藝術的一環之外,也被運用於軍事、交通建設、水利工程、生態研究、城市規劃等方面。2010年代之後,由於多軸遙控飛行器的普及,有不少業餘玩家進行航拍活動。
歷史
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。
用途
地理學研究
救難
特工監視活動
警方追蹤疑犯
電視台現場直播盛事
遙控飛機娛樂
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。這意味着,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(例如街道、建築物等),航空照片可以轉換成一系列線的道路上載的照片。
拼接-創建一個大面積的航空照片拼接這些照片,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。
著名的航空攝影師
Nadar(1820–1910)
Eduard Spelterini(1852–1931)
O.G.S.Crawford(1886–1957)
Walter Mittelholzer(1894–1937)
Ladislaus Almásy(1895–1951)
亞恩·阿蒂斯-貝特朗(Yann Arthus-Bertrand,1946)
Antoine de Saint-Exupéry(1900–1944)
Roger Henrard(1900–1975)
Boris Carmi(1914–2002)
Roger Agache(*1926)
Georg Gerster(1928)
Irwin Scollar(1928)
Otto Braasch(1936)
Gerhard Launer(1949)
喬治‧史坦梅茲(1957)
橫山松三郎:日本軍人,於1878年在日本首次使用氣球進行空中攝影。
德川好敏:日本軍人,於1911年在日本首次使用飛機進行空中攝影)。
齊柏林:導演,執導台灣首部空拍影像製作的電影《看見台灣》。
陳敏明:辦有多場攝影展覽並出版多本空拍書籍。
以航拍方式拍攝的紀錄片
鳥瞰新重慶
看見台灣
航拍中國
硬件
傳感器
1、AD公司的MEMS角速率傳感器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加速度傳感器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、氣壓高度傳感器和氣壓空速傳感器。兩個傳感器雖然都是氣壓傳感器,但是量程是有所區別的,作為高度傳感器的量程通常選用:15kpa~115Kpa。空速傳感器是差壓傳感器,其量程通常選用0~4Kpa,從而獲得比較高的分辨率。
4、如果要控制直升機、旋翼機等能懸停的飛機,還需要磁傳感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,這個傳感器不是必須的。
5、如果要做自動降落功能,還必須有超聲波傳感器等測量對地高度的傳感器。因為氣壓高度傳感器跟氣壓場有關係,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傳感器來完成。
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、航拍傳感器技術、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件的高科技產物,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,硬件損壞,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。
參考文獻
- ↑ 太空中沒有大氣,飛船的飛行原理是怎樣的?沒有阻力如何制動? ,搜狐,2024-01-05
- ↑ 關於降落傘的10個冷知識,如最早的降落傘設計可以追溯到15世紀,搜狐,2024-08-01