有向和無向(無頭)飛行模式
發表於2021.03.12 16:41

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有向和無向(無頭)飛行模式

 

冼鏡光
March 12, 2021上線

無人/空拍機:術語和觀念的上一篇是遙控器/搖桿的操控模式


上一篇談過遙控器或搖桿的操控模式,這一篇要討論的是有向(head)和無向(headless)兩種飛行模式。此地,head是機頭的指向,在英文中heading是方向,所以headless是沒有指向、或沒有(或不用)機頭的指向。

一般而言,飛無人/空拍機和開車沒多大差異,要走什麽路就讓車(或飛機)頭指向那條路徑,然後向前走就行了,這就是有向模式;也就是開車(或飛行)時車(或機)頭是有方向的,這就是車(或機)頭對正的方向。

然而飛機飛遠之後,雖然手機上可以看得到相機的影像,但在不熟悉的場所仍然很難確定飛機何在、並且飛向何方。熟練的操作者對此當然不會有什麼問題,生手就很可能會迷向或迷航了,在這個情況下無向(headless)飛行就很有用;此地,無向指的是飛機並不朝飛機頭的方向飛行,而是以使用人的方向飛行,因此飛機頭還是有的,只是它的指向沒了。

目前無向模式清一色出現在玩具和入門機種上頭,高階機種幾乎都看不到(特別是那些操控距離很遠的機種、因為沒多大作用)。在有可能使用無向模式時,飛行前遙控器必需在飛機的正後方,於是使用人的正前方就是飛機的正前方,這是極為重要的一點,因為在無向模式下,飛機就用這個相對位置記住使用人的「前方」何在,當然左方、右方、和後方就由此而定了。進入無向模式後(見下文),不論進入該模式時機頭的指向,使用人透過搖桿向前飛,這個「前」就是起飛時記住的「前」、而不是機頭指著的方向,後文會詳細說明。因此,當使用人「迷向」時,就可以進入無向模式、把搖桿往下撥使飛機倒飛回頭,當然這未必能把飛機飛回起飛點,但把飛機飛回起飛點附近就容易把飛機降落或重新操控。然而,倒飛切記太過份,因為這可能把飛機倒飛得太遠,又找不到了!

下面我們從有向模式開始討論。


飛行模式:以飛機頭方向為主(有向模式)

傳統的操控方式是以飛機頭的方向為準,這和開車一樣,但是開車只有前進、後退、左轉(彎)、右轉(彎)四個基本動作。然而,四馬達的無人機卻有八個基本動作:上昇、下降、左旋(轉)、右旋(轉)、前進、後退、左(平)移、右(平)移,因此上昇、下降、左移、右移就是比開車多出來的部份。上述的8個動作平均分派到兩個搖桿上、每根搖桿控制四個動作。就以搖桿第二模式而言,左搖桿控制上昇(往上撥)、下降(往下撥)、左旋(往左撥)、和右旋(往右撥)。這四項操作中,上昇和下降不會改變機頭方向,但左旋和右旋卻會。

上昇和下降不用多說,左旋和右旋並不是駕車時的左轉彎或右轉彎,而是以飛機的中心為中心的向左旋轉(原地向左轉)和向右旋轉(原地向右轉)。右搖桿的操作和機頭的方向有關,所以才叫做有向模式、這指的是操作是以飛機頭的方向為準。在有向模式下:右搖桿往上撥使飛機沿機首方向前進、往下撥使飛機沿機首反方向前進(也就是後退)、往左撥使飛機沿機首的左側平移(機首方向不變)、往右撥使飛機沿機首的右側平移(機首方向不變)。所以,使用右搖桿操作時機頭到機尾的直線是平行的,要改變機首的方向得用左搖桿的左撥(機首左旋)或右撥(機首右旋),當然這就改變了機頭到機尾直線的方向。

如果機頭指向西南方,把右搖桿往上(下圖黃色箭頭)撥、飛機向前(西南方向)飛;往下撥(紅色箭頭)、飛機往後(倒、東北方向)飛;往左撥(藍色箭頭)、飛機往左(東南方向)飛;往右撥(淺藍色箭頭)、飛機往右(西北方向)飛。請注意,不論右搖桿往哪個方向撥、飛機往哪個方向飛,飛機頭永遠指向西南方。

在有向模式下,操作者應該隨時注意到機頭的方向,才能準確地操控飛機,要不然飛機看起來會有不聽使喚的「感覺」;好比說,若機頭正對操作者,於是右搖桿下撥希望後退(或上撥希望前進),肉眼看來飛機卻是在往前(或後)飛。同理,右搖桿往左(或右)撥希望飛機往左(或右)平移,但肉眼看來卻是往右(或左)移。

開車時一邊向前一邊左(或右)轉的方式得同時用左右兩個搖桿,右搖捍向上推(表示向前飛)相當於開車時踏油門前進;再同時把左搖桿向左(或右)推把機頭偏向左(或右)方,這相當於打方向盤使飛機朝機頭方向前進,這就是車子向左(或右)轉彎的方式。因為左搖桿是「原地」左右轉,這個操作方式相當於把這個「原地」向前或向後移,因而使飛機和汽車轉彎的方式相同。

在近距離時分辨機頭何在並不困難,但這些無人機的形狀幾乎是對稱的,飛得高或飛得遠時分辨機頭何在就是一個有相當挑戰性的問題。若真的如此,您不妨把飛機飛高些,然後輕微地調整方向(譬如往前、往後等),確定機頭方向再繼續飛行。不少機型都提供了無向(headless)模式,讓飛機以操作者方向(而不是飛機頭方向)飛行,這就不容易發生飛機好像不聽使喚亂飛的情況,請看下一節的說明。


飛行模式:以操作者方向為主(無向模式)

無向模式,指的是飛機沒有機頭的指向(所以叫做headless,不是沒有機頭、而是沒有機頭的指向),飛行的方向是以操作者的方向為準。因為四個螺旋槳的無人機從下方看起來是個對稱的型狀,大致上就是一個長方形的機身和四個伸出來呈X狀的支架,而且從上一節的討論我們了解用右搖桿可以把無人機飛到同一平面上的任何位置(但機首方向不變)。所以,無向模式善用了這一頂特性。要注意的是,飛機出廠時的約定通常是有向模式,因此使用人得按無向模式鍵進入或離開無向模式;請查遙控器手冊了解無向模式鍵何在。

簡單地說,在無向模式之下,不論實際機頭的指向,操作者面向的方向就是前方(機頭方向),反方向是機尾;操作者的左(或右)方是無人機的左(或右)方。所以,無人機是沒有自己的機頭方向,而「機頭」的方向就是起飛時操作者面對的方向、不論無人機的機頭指向何方。

使用無向模式之前得先讓飛機昇空(記得在地面上時機頭朝前、人站在飛機正後方),而且飛機得在遙控器正前方。按遙控器上的鍵或用app的圖示進入無向模式,再按一次離開無向模式。無向模式鍵在不同廠家的遙控器上的標示可能也
不同(見下面照片);一般而言,大致上就是兩個重疊的星形,然而這個標示在另一些機型上卻可能是校正羅盤的按鍵,所以您得查手冊才能瞭解細節。

進入無向模式之後,把右搖桿向上、向下、向左、向右撥時,飛機就以使用人的方向向前、向後、向左、向右飛,不管飛機頭指向何方。

我們回到上一節中機頭朝西南方的例子,如果在這個時候進入無向模式,情況會如何呢?請看下面的圖,機頭仍然指向西南方;從圖可以看出,飛行的方向和右搖桿撥動的方向吻合。因為在無向模式下,飛機的飛行方向就是操作者的方向,所以若把右搖桿往上推飛機就以操作者的前方飛,若操作者面向北方,飛機就向北方飛;把右搖桿往下撥,飛機向南方;把右搖桿往左或右撥,飛機往西或東飛。在操作時,不論是在有向還是無向模式,機頭的方向是不變的,以下圖而言,機頭都會一直指向西南方。

無向模式很有用。當飛機飛得高或飛得遠、或是分不出機頭指向何方時,操控就有點困難了。這時不妨進入無向模式,用右搖桿把飛機飛到可以分得出機頭之後,再離開無向模式把飛機帶到期望的地方。當然,如果習慣飛無向模式,在起飛後就進入無向模式飛行,還是相當方便的。

前面講解過有向和無向模式,固然高階機種大致上沒有無向模式,但玩具到入門甚至一些中階機種(特別是新機種)幾乎都有無向模式。若您手上的機種有無向模式,不妨找個時間試試,不過請查查手冊瞭解如何進入無向模式、以及是否有一些額外的條件(譬如飛機是否在起飛前就可以進入無向模式、還是起飛後才能進入)。

本文就到此打住,下次打算談其它一些常見的飛行模式。

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引用方式:冼鏡光, 有向和無向(無頭)飛行模式
,DCView.com達人部落格(
http://blog.dcview.com/article.php?a=Aj4BZ1Y1VGQFZw%3D%3D

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