遙控器/搖桿的操控模式
發表於2021.03.01 13:44

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遙控器/搖桿的操控模式

 

冼鏡光
March 1, 2021上線

無人/空拍機:術語和觀念的上一篇是無人/空拍機的常見術語 


在談這些操控模式之前,我們得先講四個名詞。這些名詞其來有自,可以說是來自遙控(RC — Remote Control)飛機,這比目前的無人/空拍機早了好幾十年,因此當無人/空拍機出現時就很自然地借用了這些名詞。但是,對才進入無人/空拍機領域的玩家而言可能會有點丈二金剛摸不著頭腦、和自己學來的操作對不起來的感覺,所以咱們才得先解決這個問題。

第一個要說的字是throttle,中文是油門。開車時踏油門是加速、鬆開油門是減速;同理,開飛機加油門時飛機加速、減油門則是減速。但是,在無人/空拍機的情況下,加油門使馬達加速、於是飛機上昇,減油門則讓馬達減速、於是飛機下降。所以,加/減油門是讓飛機上昇/下降

第二個字是rudder,中文是方向舵,在飛機上是飛機尾部的垂直尾翼,在車上則是方向盤。方向舵改變機頭的指向,往左(或右)打讓進行方向偏左(或右)。

第三個字是elevator,中文是昇降舵。在傳統飛機上,昇降舵在飛機尾部的水平安定面上(和方向舵垂直),它控制機頭的俯仰角度。當機頭上仰時(譬如起飛)、飛機向上飛,機頭向下時、飛機向下飛;這是昇降舵在傳統飛機上的用法。

在目前無人/空拍機的情況下,飛機上昇和下降是由油門控制,而不是昇降舵。如果您仔細些,您可能會發現飛機沿機頭方向飛時,機頭朝下而機尾上揚(見下左圖);同理,當飛機倒飛時,機尾朝下而機首上揚。上一段說過,昇降舵控制機頭俯仰,而機頭俯仰又是飛行方向的指標,所以無人/空拍機就直接借用了傳統飛機的術語、把昇降舵和飛機前進後退飛行綁在一起,這是個不十分理想的用法。

最後一個字是aileron,中文是副翼。副翼是裝在機翼較外側後緣的一片可以上下翻轉、大致上是長方型或梯型的設備,飛機的左翼和右翼都有對稱的副翼。不但如此,左翼和右翼的副翼上下翻轉是相反的;換言之,若左翼的副翼向上(或向下),右翼的副翼則向下(或向上)。向上翻的副翼產生阻力使該機翼向下轉,向下翻的副翼則産生浮力使該機翼向上轉,然而因為兩個副翼一定以相反方向移動,於是一個機翼向下轉時、另一個機翼則向上轉,這相當於把飛機以機身軸線為準的旋轉。

回到我們熟悉的無人/空拍機論題。在飛機側飛(左平移或右平移)時,往左(或右)平移側飛,機身會向左(或右)傾移。上右圖中看到的是飛機尾部,當飛機向左(平移)飛,飛機向左傾;當然,若飛機向右(平移)飛,飛機則向右傾。這表示,飛機向左(或右)平移時,機身會向飛行方向傾斜!因為副翼可以造成沿機首到機尾的軸線旋轉,所以左移或右移在機身旋轉時是和副翼(aileron)的作業相似的,於是無人/空拍機左移和右移的作業通常和傳統飛機的副翼連在一起,個人認為這也是不很貼切的連結。

總之,下面是這四個字和目前無人/空拍機的對應,此後我們會用無人/空拍機目前熟悉的用語。

接下來,我們討論遙控器(或搖桿)的四個模式。

 

模式一

第一種模式的左搖桿向上和向下控制飛機往前往後飛行(昇降舵),向左和向右是原地向左和向右轉(方向舵),請看下面照片;右搖桿向上和向下是上昇和下降(油門),向左和向右則是左平移和右平移(副翼)。

 

模式二

在模式二(目前最常見的模式)之下,左搖桿向上和向下控制上昇和下降(油門),向左和向右是原地向左和向右轉(方向舵);右搖桿向上和向下是前進和後退(昇降舵),向左和向右則是左平移和右平移(副翼)。

 

模式三

模式三比較少見。左搖桿向上和向下控制前進和後退(昇降舵),向左和向向左和向右則是左平移和右平移(副翼);右搖桿向上和向下是上昇和下降(油門),向左和向右則是原地左轉和右轉(方向舵)。


模式四

模式四也是不常見。左搖桿向上和向下控制上昇和下降(油門),向左和向右則是左平移和右平移(副翼);右搖桿向上和向下是前進和後退(昇降舵),向左和向右則是原地左轉和右轉(方向舵)。

 

下面是四個模式的綜合表格:

從上表可以看出:前進後退、以及上昇下降分別對應着搖捍往上和往下撥,而左右轉以及左右平移則對應著搖桿往左和往右撥。因為一根搖桿只有上下左右四種撥法,它也就只能控制四項作業,不外乎前進後退(或上昇下降)和左右轉(或左右移),於是不同組合就構成不同的操作模式,如此而已。要注意的是,搖桿也可以往其它方向撥,那是該水平和垂直方向的組合;譬如說,在模式二之下把右搖桿往右上角撥,就是前進和右平移的組合,亦即往撥的方向飛。若飛機原來面對12點方向,於是右搖桿往右上角撥,飛機就往1點和2點之間的方何飛。

當飛機飛到一定高度後,使用前進、後退、左移和右移四者可以把飛機飛到該高度的任何位置,所以若這四項操作都可以用同一個搖桿完成,對使用者十分方便。從上表和前面的遙控器示意圖可以看出,模式二是用右搖桿,模式三是用左搖桿;事實上,模式二和模式三的左右搖桿功能正好顛倒過來。同樣地,模式一和模式四的搖桿功能也是顛倒的。

目前的遙控器(特別是平價到入門機種)在出廠時都只提供了模式二,所以模式二(右手模式)可以說是主流。但是,有些高階機種容許使用人選擇操作模式,有些遙控器甚至可以讓使用人自行定義各搖桿的作業模式,不過這並不多見。

另一方面,支持模式一的也大有人在,因為在此模式下前進後退和轉彎由同一搖桿控制,一旦飛機進入既定高度後,前進後退加轉彎也可以到達該高度的任何一點。在模式二之下,我們用的是前進後退加平移、而少了轉彎;而在模式一,則是少了平移而改用轉彎達成。

支持模式一的人通常會說,在模式二之下,前進後退時只要搖桿向左或向右偏一偏,飛機就會向左或向右平移,但在模式一之下左移和右移在另一搖捍上,所以飛機不會左右飄移。然而反過來看,支持模式二的人也可以如此反駁:在模式一之下,前進後退時只要搖桿向左或向右偏一偏,飛機就會左轉或右轉因而改變飛行方向,但在模式二之下因為轉彎是用另一搖桿控制,所以不經意的轉彎不會發生,而且平移時飛行方向不變、容易修正。從另一方面看,在前進或後退飛行時,模式二之下轉彎得動用兩個搖桿(模式一是用同一搖桿),模式一之下平移得用兩個搖桿(模式二是用同一搖桿)。歸結起來,使用搖桿模式完全是個人習慣,而目前使用模式二的人較多也是事實,雖然很多遙控器在出廠時就已經定成只有模式二可用也有推波助瀾的效果。

總之,因為模式二是目前最通用的作業方式,此地都會以模式二為準討論。本文就到此結束,下一篇討論有向和無向(headless,國內不少人用「無頭」這個奇怪字)模式的差異和作業方式。

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引用方式:冼鏡光,遙控器/搖桿的操控模式
,DCView.com達人部落格(
http://blog.dcview.com/article.php?a=VmpXMQZlUGAFZA%3D%3D

 

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