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关于消费级无人机遇大风的处理策略设想

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2016年9月19日大疆创新发布了飞友翘首以盼的首台折叠便携无人机,即使放到今日,依旧是DJI当红销量头牌的MAVIC PRO,其众多开创性设计震撼了消费级无人机领域。
MAVIC PRO
大部分消费者关注的是紧凑折叠机身结构,迷你却不缩水的三轴4K相机云台,当然还有DJI头一遭使用LED小屏显示飞行参数的精巧遥控器。可消费者知之甚少的是,伴随MAVIC PRO发布更新的DJI GO 4版本步进,悄然把一个预防性告警功能加入了其中,也就是后来飞手在高空和大风天气会偶尔遇到的大风预警弹出。
众所周知,消费级多旋翼无人机不存在机体失速的概念,所以多旋翼无人机尚无配备空速硬件,APP界面所显示飞行速度其实仅为卫星数据计算得出的地速而已,真实空速是未知的,也就是消费级多旋翼无人机其实没有获取真实空速(风力)的硬件基础,那DJI GO 4又如何实现大风告警呢?
其实MAVIC PRO的大风告警是机载飞控通过电流开销检测、用户打杆量、飞行器姿态、持续变量进行综合考量,估算得出的。当大于预设参数指标时,DJI GO 4 APP飞行界面弹出告警框,提示用户目前风速较大,应尽量保持在视距内。而MAVIC PRO的体积其实相当小巧,要目视~~ 潜台词就是让你降低高度飞得离自己近一点。从而规避大风影响,避免无法飞回返航点导致的飞丢事故,而逆风正是这里面最要机(无人机)命的。

虽然这个功能尚是2016年大疆创新在消费级无人机的首创,可这个功能已经发布两年了,依旧仅有告警,并无飞控层面的具体执行策略,是残缺的。而MAVIC PRO、AIR等作为很多新手的入门机,并不清楚风速较大可能带来什么直接后果,对大风告警置若罔闻而飞丢的也依旧大有人在。
吃过晚饭后…..
我便陷入了深深的沉思~ 并在大脑里开始了YY,明天早上吃什么好呢…不对!是该怎么改进捏
根据我的一般经验,大逆风首先会出现的第一征兆就是返航速度变慢,耗电量剧增,其次会观察到飞机仰俯姿态值明显变大,这时候需要在环境可能(不失控的情况下,因为失控返航的最大速度根本不足以抗逆风)的情况下尽可能降低高度(一般来说高度越高风力越大),并以最大速度飞回返航点,理想的返航状况是飞机以最大速度前飞,并同时以最大下沉速率下降。
有实操经验作为参考,那我们就从以下几个角度入手。

1、逆风判断:返航地速小于10米/秒,飞控便判定为处于大逆风状态,触发大风返航策略。遭遇过大逆风的飞友都知道,由于返航速度仅10M/s的限制会导致逆风无法执行返航,风力更大时甚至会越飞越远。用返航地速来区分是否处于逆风状态,应该是无可厚非的。

2、大风返航策略下切换到运动模式(损失避障能力)以对抗风力,同时下降速率也提升至6~14米/秒尽快下降。

不过这点我需要展开说一下,其实从精灵4P、悟2开始,其飞控软件已经应用了气动控制率扩展飞行包线,前飞速度超过10米/秒时,最大下降速度可以下探到5米/秒,运动模式下可以达到6米/秒,后者更是可以达到惊人的9米/秒俯冲,大风面前,尽快降低高度是规避逆风冲刷的首要法则。
既然都已经大逆风了,还对下降速率管制那么多也没用啊~~~ 而多旋翼无人机为何上升速率总是大于下降速率,是因为多旋翼的工作方式跟直升机一样存在涡流环问题,降低下降速率最初是用来规避多旋翼无人机原地下降,下洗气流形成涡流环造成螺旋桨出力“打滑”,涡流环循环恶化最终将导致升力丧失而坠机,以上知识点在我的旧作《多旋翼飞行器下沉速率与稳定性的关系》有详细阐述,在这里就不多言了。而大逆风情况下恰恰涡流环产生概率极低,在飞控硬件支持的范围内,应以最大速度下降达到返航高度,而不是常规限制下的3~5米/秒。

3、大风策略的避风高度独立设置。

当大风返航策略被触发时,根据避风高度以最大速度、最大下降速率坡降到避风高度,尽可能避开大逆风冲刷,然后直线奔向返航点,直到返航点上方再做最后下降动作。避风高度一般设定要低于返航高度,但大于飞行线路上最高建筑物的高度。
通过以上三条策略,应该可以满足绝大部分大风场景下的安全返航。

当然,极端情况下如果飞手可以将默认20%的严重低压降低到10%,在运动模式+最大下降速度下,10%也能带来可观的飞行距离,无人机生存的概率又多了一分。
妥善处理大风策略,可以挽救更多飞手的无人机不会消逝在风中~~ 以上算是我个人对大风返航策略YY出来的设想,难免考虑不足,仅仅提供一种思路罢了。
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DJI-大师兄  管理员 2018-7-17 2#
沙发~!楼主写的很详实,谢谢提出建议和意见!
已转达给相关的攻城狮!
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-17 3#
DJI-大师兄管理员2018-7-17 12:33
沙发~!楼主写的很详实,谢谢提出建议和意见!
已转达给相关的攻城狮!
攻城狮都在食堂抢饭了~~ 你也抓紧点!
彳额LOVE亍  Mavic Air认证用户 2018-7-17 4#
大佬有水平的,能分析的这么透彻
白百佰  Mavic Air认证用户 2018-7-17 5#
很有水平
  Mavic Air认证用户 2018-7-17 6#
入门必看的东西
bluetrace  Mavic Air认证用户 2018-7-17 7#
有没有大风把无人机吹翻的?

红色大风警报比黄色大风警报要严重吧?
冬瑞  超级版主 2018-7-17 8#
感谢楼主的建议及分析,我们已转告相关工作人员哦。
微信关注“DJI大疆服务”,获取最全面的大疆产品教学视频,及时的售后服务动态,最实用的飞行指引和专业的技术支持,都在这里
Jerry Luo  Osmo Action认证用户 2018-7-17 9#
活捉站长一枚~
民间实用型无人机技术咨询!纯属个人意见!
站长好            
我就是我,我看到自己都上火 。
OsitaLV   认证飞友 2018-7-17 11#
蛋儿应该再讲讲水平风切变、垂直风切变、层流和湍流,以及定距桨桨效和转速的关系
正儿八经大风飞行,收个油门飞机就会抽风,看你咋降下来
持有设备:Inspire 2、Inspire 1、Ronin M、Ronin S
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-17 12#
OsitaLVPhantom 4 Advanced2018-7-17 15:54
蛋儿应该再讲讲水平风切变、垂直风切变、层流和湍流,以及定距桨桨效和转速的关系
正儿八经大风飞行,收个油门飞机就会抽风,看你咋降下来
写太复杂了,没人看啊~~~
骨子里的骄傲  Osmo Mobile 2认证用户 2018-7-17 13#
用心了楼主。
  Mavic Air认证用户 2018-7-17 14#
有个疑问,无人机的空速数据到底是由什么得出的?如果由GPS得出地速,那直观感觉是加速和减速时速度数据会有比较大的延迟,往往加速减速后多秒数据才回有反应,如果说由GPS得出,那明显的漏洞就是当无GPS的时候,空速数据照样是正常的。我先前自组微型四轴时遭遇了气压计故障,得出了惊人的负高度,无人机垂直方向不可控,速度数据也很混乱,所以是否速度数据与气压计有些关系?我尝试用搜索引擎搜索,但没找到合适的结果。我比较倾向于无人机是通过融合算法计算出的空速数据,因为下视生效时在手里小范围移动无人机仍然会得到空速数据,而遮住下视,就没有速度显示了。我可以确认在GPS、下视都失效时仍然能得出比较准确的空速数据。
djiuser_aRZIEKO  Inspire 1认证用户 2018-7-17 15#
Mavic Air2018-7-17 18:18
有个疑问,无人机的空速数据到底是由什么得出的?如果由GPS得出地速,那直观感觉是加速和减速时速度数据会有比较大的延迟,往往加速减速后多秒数据才回有反应,如果说由GPS得出,那明显的漏洞就是当无GPS的时候,空速数据照样是正常的。我先前自组微型四轴时遭遇了气压计故障,得出了惊人的负高度,无人机垂直方向不可控,速度数据也很混乱,所以是否速度数据与气压计有些关系?我尝试用搜索引擎搜索,但没找到合适的结果。我比较倾向于无人机是通过融合算法计算出的空速数据,因为下视生效时在手里小范围移动无人机仍然会得到空速数据,而遮住下视,就没有速度显示了。我可以确认在GPS、下视都失效时仍然能得出比较准确的空速数据。
应该是融合算法。
ELSALITA  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 16#
学习了。
djiuser_aRZIEKO  Inspire 1认证用户 2018-7-17 17#
很多飞丢还有原因就是依赖自动返航。自动返航有速度限制。
还有几百米,出现了智能低电量和严重低电量警报强制降落就慌乱,明明可以飞回来,却迫降造成损失。
7L8L  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 18#
大佬 明天早上吃粉还是吃面,安排
墨白渊浅  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 19#
DJI-大师兄管理员2018-7-17 12:33
沙发~!楼主写的很详实,谢谢提出建议和意见!
已转达给相关的攻城狮!
转告的建议有多少被采纳了啊。。。。
DJI-大师兄  管理员 2018-7-17 20#
墨白渊浅Spark2018-7-17 19:29
转告的建议有多少被采纳了啊。。。。
采纳也是需要有时间的嘛~~攻城狮每天都在看社区,聆听大家的建议
月海网星  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 21#
感觉现在的大风警告不实用
Fantacyli  Mavic Air认证用户 2018-7-17 22#
入门必看
一位来自灵山旧州的DJI学生粉,想买MAVIC 2 ZOOM~没钱......
  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 23#
DJI-大师兄管理员2018-7-17 12:33
沙发~!楼主写的很详实,谢谢提出建议和意见!
已转达给相关的攻城狮!
一直有个疑问:大疆无人机突遇阵风被吹翻,能自动复位不? 这个自动翻跟头的功能可是很多玩具上都作为卖点的啊。
还有:飞到500米高后,想快点下降,能不能考虑让其自由落体300后自动复正呢,节约电量和时间嘛技术上应该是可行的,从安全角度是不是还有其他考虑?
sloth  Phantom 3 SE认证用户 2018-7-17 24#
下降还要考虑周围环境,如果起飞点周围有类似围墙的障碍,降太低容易双丢。

还有根据姿态球了解飞机姿态来判断顺风顶风状态。
大头弥勒   认证飞友 2018-7-17 25#
“大风面前,尽快降低高度是规避逆风冲刷的首要法则。”
这句话是错误的,或者说是起码在山地情况下是不对的。
说一个真实的经历,在桂林的尧山顶,有风起飞,相对高度大概是60米左右,拍爬升云——爬升云就是,空气温度大,但是没有成云,吹向山的时候,高度提升,温度降低,就在山顶部分成了云,这些云有明显的爬升动作——,我从侧面顺风横飞,拍了条视频,但看飞机速度的时候,是29米每秒(P档),就知道风太大了,就打算拉近一点,防止后来收不回来。但往回拉,开了运动模式只有3-4米每秒,1.5公里明显收不回来了,在我想办法的时候,随着一阵阵大风,出现了短时满杆前进的时候飞机反而出现了倒退的情况,飞机反而离我越来越远了。
我看着还有62%的电,一边往回拉,一边冷静想,这时候的风是过山风,大量气流经过山体抬高后从山顶涌出,形成了大风,而当时的平地是没有那么大风的。我断定,高空也是没有那么大风的,只有和山顶高度相近的地方风最大。于是,我果断提升机器高度,当飞升到160左右的时候,风力就很小了,运动模式能有12-13米每秒的逆风飞行速度了,我全速飞过头顶,在前方大概240米的地方才开始下降,安全收回机器。
在山区基本都是这种情况,接近山体高度的空中都会有大风,而较高的地方,风并不是那么大。
如果你的解决方案是以上面这句话为前提的话,那下面的结论就不用看了是吗?
就像讨论太监比较容易生男生女一样。
djiuser_9CGgMUM  Osmo Pocket认证用户 2018-7-17 26#
太有用了,我遇到一次大风提升高度后才解决了,也就是在两侧大山群中间的谷内飞行遇大风,提升高度后得以控制
不空不有  Mavic Air认证用户 2018-7-17 27#
大头弥勒2018-7-17 22:14
“大风面前,尽快降低高度是规避逆风冲刷的首要法则。”
这句话是错误的,或者说是起码在山地情况下是不对的。
说一个真实的经历,在桂林的尧山顶,有风起飞,相对高度大概是60米左右,拍爬升云——爬升云就是,空气温度大,但是没有成云,吹向山的时候,高度提升,温度降低,就在山顶部分成了云,这些云有明显的爬升动作——,我从侧面顺风横飞,拍了条视频,但看飞机速度的时候,是29米每秒(P档),就知道风太大了,就打算拉近一点,防止后来收不回来。但往回拉,开了运动模式只有3-4米每秒,1.5公里明显收不回来了,在我想办法的时候,随着一阵阵大风,出现了短时满杆前进的时候飞机反而出现了倒退的情况,飞机反而离我越来越远了。
我看着还有62%的电,一边往回拉,一边冷静想,这时候的风是过山风,大量气流经过山体抬高后从山顶涌出,形成了大风,而当时的平地是没有那么大风的。我断定,高空也是没有那么大风的,只有和山顶高度相近的地方风最大。于是,我果断提升机器高度,当飞升到160左右的时候,风力就很小了,运动模式能有12-13米每秒的逆风飞行速度了,我全速飞过头顶,在前方大概240米的地方才开始下降,安全收回机器。
在山区基本都是这种情况,接近山体高度的空中都会有大风,而较高的地方,风并不是那么大。
如果你的解决方案是以上面这句话为前提的话,那下面的结论就不用看了是吗?
就像讨论太监比较容易生男生女一样。
https://www.djivideos.com/video_play/a7da2281-9adf-41f3-b665-8641e4b15332?autoplay=false
厉害,学习了
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-17 28#
Mavic Air2018-7-17 18:18
有个疑问,无人机的空速数据到底是由什么得出的?如果由GPS得出地速,那直观感觉是加速和减速时速度数据会有比较大的延迟,往往加速减速后多秒数据才回有反应,如果说由GPS得出,那明显的漏洞就是当无GPS的时候,空速数据照样是正常的。我先前自组微型四轴时遭遇了气压计故障,得出了惊人的负高度,无人机垂直方向不可控,速度数据也很混乱,所以是否速度数据与气压计有些关系?我尝试用搜索引擎搜索,但没找到合适的结果。我比较倾向于无人机是通过融合算法计算出的空速数据,因为下视生效时在手里小范围移动无人机仍然会得到空速数据,而遮住下视,就没有速度显示了。我可以确认在GPS、下视都失效时仍然能得出比较准确的空速数据。
低空可以使用视觉定位+加速度计进行数据融合,高空状态就没辙了。
吃蛋糕的小河马  Mavic Pro认证用户 2018-7-17 29#
大头弥勒2018-7-17 22:14
“大风面前,尽快降低高度是规避逆风冲刷的首要法则。”
这句话是错误的,或者说是起码在山地情况下是不对的。
说一个真实的经历,在桂林的尧山顶,有风起飞,相对高度大概是60米左右,拍爬升云——爬升云就是,空气温度大,但是没有成云,吹向山的时候,高度提升,温度降低,就在山顶部分成了云,这些云有明显的爬升动作——,我从侧面顺风横飞,拍了条视频,但看飞机速度的时候,是29米每秒(P档),就知道风太大了,就打算拉近一点,防止后来收不回来。但往回拉,开了运动模式只有3-4米每秒,1.5公里明显收不回来了,在我想办法的时候,随着一阵阵大风,出现了短时满杆前进的时候飞机反而出现了倒退的情况,飞机反而离我越来越远了。
我看着还有62%的电,一边往回拉,一边冷静想,这时候的风是过山风,大量气流经过山体抬高后从山顶涌出,形成了大风,而当时的平地是没有那么大风的。我断定,高空也是没有那么大风的,只有和山顶高度相近的地方风最大。于是,我果断提升机器高度,当飞升到160左右的时候,风力就很小了,运动模式能有12-13米每秒的逆风飞行速度了,我全速飞过头顶,在前方大概240米的地方才开始下降,安全收回机器。
在山区基本都是这种情况,接近山体高度的空中都会有大风,而较高的地方,风并不是那么大。
如果你的解决方案是以上面这句话为前提的话,那下面的结论就不用看了是吗?
就像讨论太监比较容易生男生女一样。
https://www.djivideos.com/video_play/a7da2281-9adf-41f3-b665-8641e4b15332?autoplay=false
这个的确是个很宝贵的经验,往上拉在这种情况下相反还是救命的绝招

所以不能一概而论
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-17 30#
本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-18 00:00 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:59 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:59 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:32 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:31 编辑
大头弥勒2018-7-17 22:14
“大风面前,尽快降低高度是规避逆风冲刷的首要法则。”
这句话是错误的,或者说是起码在山地情况下是不对的。
说一个真实的经历,在桂林的尧山顶,有风起飞,相对高度大概是60米左右,拍爬升云——爬升云就是,空气温度大,但是没有成云,吹向山的时候,高度提升,温度降低,就在山顶部分成了云,这些云有明显的爬升动作——,我从侧面顺风横飞,拍了条视频,但看飞机速度的时候,是29米每秒(P档),就知道风太大了,就打算拉近一点,防止后来收不回来。但往回拉,开了运动模式只有3-4米每秒,1.5公里明显收不回来了,在我想办法的时候,随着一阵阵大风,出现了短时满杆前进的时候飞机反而出现了倒退的情况,飞机反而离我越来越远了。
我看着还有62%的电,一边往回拉,一边冷静想,这时候的风是过山风,大量气流经过山体抬高后从山顶涌出,形成了大风,而当时的平地是没有那么大风的。我断定,高空也是没有那么大风的,只有和山顶高度相近的地方风最大。于是,我果断提升机器高度,当飞升到160左右的时候,风力就很小了,运动模式能有12-13米每秒的逆风飞行速度了,我全速飞过头顶,在前方大概240米的地方才开始下降,安全收回机器。
在山区基本都是这种情况,接近山体高度的空中都会有大风,而较高的地方,风并不是那么大。
如果你的解决方案是以上面这句话为前提的话,那下面的结论就不用看了是吗?
就像讨论太监比较容易生男生女一样。
https://www.djivideos.com/video_play/a7da2281-9adf-41f3-b665-8641e4b15332?autoplay=false
我所建议的一般大风情况,也仅用于消费级无人机在一般自然环境场景中最最常见的,什么靠近山体、风切变、雷暴、飓风、涡流是某些看帖的可能带着自身不切实际的气质想太多了。

实在可行的建议,是可以在驳倒原有观点情况下,提供更具通用性适应性的策略,而不是拿出一个特例,杠完就灰飞烟灭。
“降低”不是避开逆风的必要法则,那“上升”?“原地不动”?“上升”又“下降”。。。想清楚再说出来。
Landt  Mavic Air认证用户 2018-7-17 31#
原来是站长发帖呀
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-17 32#
LandtMavic Air2018-7-17 23:27
原来是站长发帖呀
站长最怕杠精,真心惹不起。。。。消费品的价格,军品的需求。我要跟着杠精的需求走,攻城狮早把我当神—经—病拉黑了。
阳光海岸线  Mavic 2 Pro认证用户 2018-7-17 33#
学习了!
captain.zhu   认证飞友 2018-7-18 34#
我的经验是先开运动模式,再降高度,降高度要注意有无遮挡。实在无法返航就找建筑物楼顶强行降落。
大头弥勒   认证飞友 2018-7-18 35#
淡淡小黄Mavic Pro2018-7-17 23:26
本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:59 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:32 编辑

本帖最后由 淡淡小黄 于 2018-7-17 23:31 编辑



我所建议的一般大风情况,也仅用于消费级无人机在一般自然环境场景中最最常见的,什么靠近山体、风切变、雷暴、飓风、涡流是某些看帖的可能带着自身不切实际的神经气质想太多了。

当然了,杠精可以去质问波音、空客等公司,为何载人上百、耗资过亿、带气象雷达的客机这些年发生的种种事故,在飞机诞生已经过百年历史里竟然没有百分百抵抗所有自然环境的能力。

毕竟吃饱了没事儿干,杠一下比什么都强。-绕智如是说

实在可行的建议,是可以在驳倒原有观点情况下,提供更具通用性适应性的策略,而不是拿出一个特例,杠完就灰飞烟灭。
“降低”不是避开逆风的必要法则,那“上升”?“原地不动”?“上升”又“下降”去试探。。。。如果有的话,用用脑子,说出可行的人话。
某版昨天很晚发条消息给我,说你最后两行字会把人家惹恼的……看来是真的。
喜欢有点想法的文字,支持楼主,想参与讨论,被认为是杠精……
如果有冒犯到,这里道个歉先,乖乖的遁了……
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-18 36#
captain.zhuMavic Air2018-7-18 01:13
我的经验是先开运动模式,再降高度,降高度要注意有无遮挡。实在无法返航就找建筑物楼顶强行降落。
是呢,一旦逆风+遮挡后进入全自动返航(只有10M/秒),回去的希望基本就渺茫了。
一撸丶天下香  Mavic 2 Pro认证用户 2018-7-18 37#
我都是有大风根本不飞,不能去找死啊
楼主  Inspire 1认证用户 2018-7-18 38#
大头弥勒2018-7-18 06:40
某版昨天很晚发条消息给我,说你最后两行字会把人家惹恼的……看来是真的。
喜欢有点想法的文字,支持楼主,想参与讨论,被认为是杠精……
如果有冒犯到,这里道个歉先,乖乖的遁了……
大风降高是仅是部分飞手有共识的处理办法而已,用于一般场景的一般处理办法,不可能考虑到所有情况。有点类似于红灯停,绿灯行这种基本法则。
但有没有例外呢?100%肯定有,比如“女司机大轰油门闯红灯,交警看完监控却赶紧给她撤罚单!”哦。。。那以后看到红灯干脆都...
肯定不可能这样,规则是死的,人是活的啊,特定场景下的特殊处理没有错,但用特例去反驳“红灯停,绿灯行”就荒唐了。

最后还是那句话,有更好的通用可行性策略,可以提出来与大家一起分享讨论。
bluetrace  Mavic Air认证用户 2018-7-18 39#
应该是融合算法。别忘了从加速度计的数据也可算出速度
yuanjaa  Osmo Mobile 3认证用户 2018-7-18 40#
读一遍还没看懂
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