（原標題：淺談現(xiàn)今航拍云臺分類與未來發(fā)展）

隨著航拍無人機的興起，附著在無人機身上的各種專業(yè)名詞也開始引起人們的注意，其中最引人注目的詞就是“云臺”，這是安裝在無人機上用來掛載相機的機械構(gòu)件，看似一個默默無聞的部件，然而對于穩(wěn)定航拍來說卻起著非常大的作用，而且是一個很神奇的東西。

淺談現(xiàn)今航拍云臺分類與未來發(fā)展

與幾年前相比，現(xiàn)在玩無人飛行器的人多了很多。在過去，大多數(shù)以航模飛機愛好者居多，而隨著電池和遙控技術(shù)的發(fā)展、航拍應(yīng)用的普及，不知不覺中，無人機從鮮為人知變成了如今大眾所認同的潮流玩物，這與航拍云臺技術(shù)的發(fā)展密不可分，今天我們就回顧一下，云臺在這幾年里面都有哪一些變化?

實際上，云臺是攝像中常用到的，安裝、固定攝像機的支撐設(shè)備，它分為固定和電動云臺兩種。它不對圖像進行直接接收，而是控制攝像機或其它設(shè)備的轉(zhuǎn)動方向。云臺是承載攝像機進行水平和垂直兩個方向轉(zhuǎn)動的裝置。

目前的云臺大致可分為固定式航拍云臺和電動可調(diào)節(jié)云臺兩種。

一、固定式航拍云臺

固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安：裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機構(gòu)就可以了。

廣義上的航拍，被定義為所有在天空中拍攝的照片和視頻，早在二戰(zhàn)旗艦就出現(xiàn)了，當時德國的光學(xué)廠商研制高素質(zhì)的鏡頭，用于在飛機上拍攝地面的地形軍情等信息，在2012年以前，一般會被應(yīng)用在軍事領(lǐng)域較多，諸如在阿富汗戰(zhàn)爭中，美國的無人戰(zhàn)機就是通過無人機監(jiān)視，找到了本拉登的行蹤，并且將其炸毀。

在一般的軍事用固定翼無人飛機，所采用的拍攝云臺，大多數(shù)是固定式航拍云臺，垂直面向地面拍攝，沒有運動補償?shù)确€(wěn)定畫面的裝置，而先進的軍事偵察用的無人機中，加入了球形監(jiān)視器攝像頭，能夠360°的調(diào)整角度，優(yōu)點是能夠保持機身氣流的流暢性全方位拍攝影相，缺點是畫面清晰度較差以及調(diào)整角度并不太靈面。

在2012年前后，娛樂無人機剛面世時，無人機所采用的航拍云臺普遍都是固定式云臺，將相機與飛行器固定在一起，運用調(diào)整飛機的角度，調(diào)整航拍時的視角。固定式的云臺優(yōu)點是能夠減少成本、減輕重量、省電，從而提高飛行時間，缺點也非常明顯，就是航拍畫質(zhì)較差、無法改變視角。

二、電動可調(diào)節(jié)云臺

電動可調(diào)節(jié)云臺適用于對大范圍進行掃描監(jiān)視，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍。電動云臺高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位。在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可自動掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對象。云臺根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺。在無人機應(yīng)用上，電動云臺又可以細分為三軸和兩軸的。

三軸穩(wěn)定航拍云臺

三軸穩(wěn)定航拍云臺是對微型陀螺儀的技術(shù)成熟后才誕生的，在過去，用來測量是否水平的陀螺儀都較為龐大，但隨著科技技術(shù)的進步，陀螺儀被應(yīng)用到航拍云臺上，使航拍時候無人機的前進、后退時，飛機姿態(tài)的變化，所產(chǎn)生的影像得以彌補。

三軸穩(wěn)定航拍云臺是現(xiàn)在主流航拍無人機所采用的航拍防抖云臺，它優(yōu)點是對航拍時的畫面有全方位的穩(wěn)定，保證畫面清晰穩(wěn)定;而缺點是工程造價較貴，由于電機控制，所以相對會耗電，降低航拍的續(xù)航時間。

兩軸穩(wěn)定航拍云臺

兩軸穩(wěn)定航拍云臺其實是三軸穩(wěn)定航拍云臺的縮減版，在市場上一些定位在低端產(chǎn)品的無人機所大量采用，原因是兩軸穩(wěn)定器能夠降低成本，省去了垂直方向上的穩(wěn)定補償，對耗電也會有所幫助。大多航拍用的無人機都是軸對稱的結(jié)構(gòu)，而軸對稱結(jié)構(gòu)在垂直方向上的晃動都不是太厲害。

有些無人機的腳架是作為天線的作用，在飛行中，不能夠收起腳架，而航拍相機的水平轉(zhuǎn)動，會在航拍過程中碰到腳架，在實際使用中并不方便。此類型航拍云臺相比三軸航拍穩(wěn)定器，兩軸航拍穩(wěn)定云臺的，其優(yōu)點是價格便宜、拍攝效果還可以接受，而缺點也是耗電影響續(xù)航時間，同時在無人機劇烈運動的時候，視頻拍攝不能平滑過渡。

手持云臺

其實手持云臺的核心是三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器，實質(zhì)上和無人機上搭載的三軸穩(wěn)定航拍云臺一樣。手持云臺把原本只有專業(yè)人士才能辦到的事情，透過簡單的電子穩(wěn)定系統(tǒng)，讓所有人都可以簡單的拍出非常細致且完美的鏡頭。手持云臺能夠?qū)崟r獲取數(shù)據(jù)計算出傾斜角，然后把數(shù)據(jù)通過PID算法得出應(yīng)該給電機什么控制量。說直白點，你人往左傾了，就讓電機往右校正，往右傾了，讓電機往左校正，往前傾了，讓電機往后校正，往后傾了，讓電機往前校正。通過這種相互抵消來實現(xiàn)拍攝畫面的穩(wěn)定，別說是坐在汽車上拍攝，哪怕是坐在馬車上，都一樣穩(wěn)穩(wěn)的。

在手持云臺出現(xiàn)前，已經(jīng)有專門用于穩(wěn)定攝像機的設(shè)備--斯坦尼康了，那么斯坦尼康和手持云臺的不同到底在哪呢？

手持三軸云臺和斯坦尼康最大區(qū)別是適應(yīng)性和使用方式上。手持三軸云臺承重有限，充其量也就是架設(shè)單反之類的拍攝設(shè)備，可單手也可雙手握持，三分鐘就能學(xué)會。采用了從無人機航拍云臺上移植下來的電控系統(tǒng)，精度更高，穩(wěn)定效果更好，相對于大型斯坦尼康要輕便的多，且方便攜帶，單人就能玩轉(zhuǎn)。斯坦尼康現(xiàn)在有很多類型，從單手握持到專業(yè)領(lǐng)域使用的帶承重背心的大型斯坦尼康，對使用者的要求很高。作為一種高度人機結(jié)合的機械裝置，其發(fā)揮空間更多的還是在人的表現(xiàn)，不像手持三軸云臺那樣，只需關(guān)注畫面和焦點就可以了。想要自如運用需要很多練習，上手有難度。

三、未來的發(fā)展

筆者認為，在現(xiàn)在無人機航拍云臺上的耗電是影響無人機飛行的一大因素，雖然可以提升電能使用方面上所努力，讓是減少耗電量是重要的一個方面，而在穩(wěn)定云臺的電機耗電上，有網(wǎng)友實際測試，在其他因素相同的情況下，在不安裝航拍云臺下，飛行時間能夠長達26分鐘，而安裝航拍云臺后，飛行時間下降至18分鐘，安裝了云臺后下降了30%的續(xù)航時間。因此改進云臺的耗電，盡量減少云臺對電池的消耗，將省下來的電優(yōu)先供給無人機續(xù)航。

在未來，航拍無人機與VR技術(shù)結(jié)合是發(fā)展的潮流，但同時，高清晰度的全景視頻和照片都會帶來大量數(shù)據(jù)需要處理，僅僅1080P清晰度的視頻，短短幾秒中的視頻估計也會幾百MB以上，4K將會是天文數(shù)字。不過在數(shù)據(jù)的處理問題上，技術(shù)上的革新相信會在不久中出現(xiàn)，較為成熟的產(chǎn)品也會有所誕生。