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无人机如何成为水下摄影装备,我们和挪威这家初创企业聊了聊

核心提示:为了解决水下无人摄影的问题,挪威初创公司Blueye专门研发了一款水下无人机,专门从事水下影像采集。严格意义上来讲,水下无人机应属另一种类别——ROV,即无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle )。

对于纪录片爱好者来说,《地球动脉》第二季可能是2016年最大的惊喜了。这部片子耗费2089天,用了42位摄影师,去了40个国家117个不同地区采摄而成,遥想十年前,第一季《地球动脉》拍摄期间,为了捕捉食人鱼的画面,摄影师穿着普通的潜水服潜入水下,一手扛着防水摄影机拍摄,另一只手还得抵挡食人鱼的进攻,画面想想就觉得无比惊险且艰苦。

虽然在第二季的官方简介中,摄影师们采用了不少高科技的元素,比如无人机拍摄等等,而对于水下的画面,还多数使用人工摄影的方式,因为相比起无人机的普及,稳定的水下无人摄影装备并不太多。

△《地球动脉》视频截图

为了解决水下无人摄影的问题,挪威初创公司Blueye专门研发了一款水下无人机,专门从事水下影像采集。雷锋网有幸联系到了Blueye的董事、早期投资人Chris Rynning,跟他聊了聊关于水下无人机的一些事儿。

水下的眼睛

提到无人机,纵使是水下无人机,在很多人的印象中可能也是一个带着四个旋翼的机器——类似市面上的防水无人机,只不过把使用场景从天上换到了水下而已。但其实不然,虽说同是无人机,但在水下运行的并不是我们口中的”drone”或者“UAV”,严格意义上来讲,它归属到了另一种类别——ROV,即无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle )。

ROV在早前就已经应用到了军队、海事、核电、水电、海洋石油、渔业、管线探测和海洋科学研究等各个领域专业领域,行业也早已经把ROV细分成了观察级和作业级两种不同的定位。但无论是从成本、体积、价格上,ROV一直都是专业、工业领域的工具,消费级少之又少。

不得不说,近两年无人机的兴起,顺手把ROV给带“火”了一波,各个做ROV的厂商更是在宣传的时候用起了水下“无人机”这个称号,多是做水下摄影,也就是观察级水下无人机,Blueye就是其中之一。

Chris Rynning告诉雷锋网,Blueye Robotics起源于挪威科技大学(NTNU – Norwegian University of Science and Technology),并且有挪威自主海上作业与系统中心( AMOS – Centre for Autonomous Marine Operations and Systems)以及挪威海洋技术研究所(MARINTEK – Norwegian Marine Technology Research Institute )的支持,依靠挪威在海洋研究方面深厚的技术积累以及兴趣成立了这个公司。目前Blueye已经研发了两款机器——Blueye先驱者I和Blueye先驱者II,在此前,他们还带着第一代的机器参加了深圳的高交会,先驱者II会在2017年进行投产。

雷锋网当时在高交会上也见到了他们的先驱者I代,外表看上去就像一个科幻片中的小型潜水艇,流线型设计,外部两个推进器,前方是一个摄像头和一个高照明的探照灯,整体设计非常简洁。

Chris 说,两代无人机并没有性能上的差别,而是在设计外观上进行了改善。先驱者水下无人机是专为高端消费级市场研发的,这个机器能够下潜到100米深的水下进行摄影作业,操作者在岸上或船上可以通过iPad等移动设备实时地观察到水下的影像情况,同时支持向天上飞的无人机一样的FPV功能,也就是说,操作者可以带着VR头显来更有沉浸感地观察水下的画面,相当于人们在水下放了一双眼睛。

消费级ROV的技术

虽说是主打水下拍摄的消费级无人机,但Chris Rynning强调,这两款先驱者水下无人机并不是玩具。

毕竟是要下海的东西,所以在很多硬件技术方面还是要有很多考量的。

Chris说,一个水下无人机在使用时面对的情况相对空中无人机要复杂的多,首先在材料上的选取就需要一定的考量,因为海水和淡水是不一样的,海水中的许多物质对于各种材料来说都是有害的,腐蚀性更强,并且需要内部运转的电路机制不能碰到海水,这在选取材料时就需要考虑抗腐蚀性的问题。

还有,跟飞无人机时遇到恶劣天气相比,海水中的恶劣“天气”对机器的影响只会更大。水下无人机在水中会遇到各种水温的变化,这对硬件以及通电都会产生影响。另外,水流对机器运转的影响是要远远强于风对无人机的影响的,所以在控制结构上也需要稳定的技术能力才行。

最后,也是对水下拍摄无人机来说十分重要的一点——拍摄成像的稳定性。由于不能向无人机一样简单粗暴地装个云台上去,在水中画质的稳定性也对机器本身的稳定有所依赖,他们在研究过程中发现,机器本身的重量对在水中的稳定性会有所影响,太轻或者太重都不行,所以为了权衡这个重量的问题,他们做了很多的实验才得以解决。

除了这些,水下无人机还面临一个很重要的技术问题,这也导致了ROV不能像无人机那样“随心所欲”。那就是包括Blueye这两代产品在内,市场上几乎所有的消费级水下无人机产品都离不开缆线的控制。

其实,对于一个遥控设备来讲,拖着一根“长辫子”确实不是一个高科技产品应有的样子,但是水下的特殊情况使得ROV不得不做么做。一方面,之所以使用有线连接而不是无线连接,有成本上的问题,水下的无线模块太贵了。另一方面,水下环境复杂,说不定什么原因就会对无线连接信号造成影响。

另外,往最坏的程度说,万一无人机在水下被什么生物攻击或者出了一些问题,它可不会自动返航,海底情况又复杂,想打捞这种小东西还是有一定难度的,水下无人机说便宜不便宜,说贵不贵,捞之不值不捞可惜,有根线还能把它拽上来,省去很多麻烦。

Chris Rynning告诉雷锋网,在未来的许多年的时间里,为了能够稳定地收到实况视频,无论什么样的水下无人机都会需要线缆链接才行。不过,未来他们会给水下无人机配备一些浮标漂浮在海面上,浮标与无人机用线缆相连,并且使用无线设备连接浮标来控制无人机,给用户更多的操作空间和“无线的感觉”。

ROV的市场和未来

我们相信水下无人机的市场会热起来,就像空中无人机市场一样。

无论是水下无人机还是空中无人机,都是人们尝试从“二维”突破到“三维”视角的成果,然而不同的是,人们对天空(雷锋网(公众号:雷锋网)这里指的是大气层以内)的认知要远远高于海洋内部,毕竟天空是肉眼能够看见的东西。

Chris Rynning说,我们这颗星球有70%的面积都被海洋覆盖,然而,90%的海洋仍然是未知的,需要人们去探索。

同样是“三维”的视角,人们对海洋进行探索的程度远远不及天空,所以这个市场空白确实是可以让人感到兴奋的。

但如果想要发展成无人机那样庞大的市场还是会有一些艰难的阻碍。

目前已经有很多消费级“水下拍摄无人机”厂家陆续出现,从定价来看,多数都在一两千美元左右,Blueye先驱者的定价将会在2500美元左右,这个价格比起大部分消费级空中航拍无人机是偏高的。而且在使用场景上会有一些限制,毕竟空气哪都有,无人机在哪都能飞(禁飞区不算),有水的地方相对来说少一点。

另外市场没成熟也就意味着技术也没十分成熟,还需要完善。

不过,水下无人机的发展对于很多人来说还是必要的,就如开篇所说的《地球动脉》中可怜的摄影师一样,有了这种家伙就不必再防范食人鱼的攻击了吧。

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