(原標題:水下拍攝成“處女地”無人機如何成為水下攝影裝備)
對于紀錄片愛好者來說,《地球動脈》第二季可能是2016年最大的驚喜了。這部片子耗費2089天,用了42位攝影師,去了40個國家117個不同地區采攝而成,遙想十年前,第一季《地球動脈》拍攝期間,為了捕捉食人魚的畫面,攝影師穿著普通的潛水服潛入水下,一手扛著防水攝影機拍攝,另一只手還得抵擋食人魚的進攻,畫面想想就覺得無比驚險且艱苦。
雖然在第二季的官方簡介中,攝影師們采用了不少高科技的元素,比如無人機拍攝等等,而對于水下的畫面,還多數使用人工攝影的方式,因為相比起無人機的普及,穩定的水下無人攝影裝備并不太多。
△《地球動脈》視頻截圖
為了解決水下無人攝影的問題,挪威初創公司Blueye專門研發了一款水下無人機,專門從事水下影像采集。雷鋒網有幸聯系到了Blueye的董事、早期投資人Chris Rynning,跟他聊了聊關于水下無人機的一些事兒。
水下的眼睛
提到無人機,縱使是水下無人機,在很多人的印象中可能也是一個帶著四個旋翼的機器——類似市面上的防水無人機,只不過把使用場景從天上換到了水下而已。但其實不然,雖說同是無人機,但在水下運行的并不是我們口中的”drone”或者“UAV”,嚴格意義上來講,它歸屬到了另一種類別——ROV,即無人遙控潛水器(Remote Operated Vehicle )。
ROV在早前就已經應用到了軍隊、海事、核電、水電、海洋石油、漁業、管線探測和海洋科學研究等各個領域專業領域,行業也早已經把ROV細分成了觀察級和作業級兩種不同的定位。但無論是從成本、體積、價格上,ROV一直都是專業、工業領域的工具,消費級少之又少。
不得不說,近兩年無人機的興起,順手把ROV給帶“火”了一波,各個做ROV的廠商更是在宣傳的時候用起了水下“無人機”這個稱號,多是做水下攝影,也就是觀察級水下無人機,Blueye就是其中之一。
Chris Rynning告訴雷鋒網,Blueye Robotics起源于挪威科技大學(NTNU – Norwegian University of Science and Technology),并且有挪威自主海上作業與系統中心( AMOS – Centre for Autonomous Marine Operations and Systems)以及挪威海洋技術研究所(MARINTEK – Norwegian Marine Technology Research Institute )的支持,依靠挪威在海洋研究方面深厚的技術積累以及興趣成立了這個公司。目前Blueye已經研發了兩款機器——Blueye先驅者I和Blueye先驅者II,在此前,他們還帶著第一代的機器參加了深圳的高交會,先驅者II會在2017年進行投產。
雷鋒網當時在高交會上也見到了他們的先驅者I代,外表看上去就像一個科幻片中的小型潛水艇,流線型設計,外部兩個推進器,前方是一個攝像頭和一個高照明的探照燈,整體設計非常簡潔。
Chris 說,兩代無人機并沒有性能上的差別,而是在設計外觀上進行了改善。先驅者水下無人機是專為高端消費級市場研發的,這個機器能夠下潛到100米深的水下進行攝影作業,操作者在岸上或船上可以通過iPad等移動設備實時地觀察到水下的影像情況,同時支持向天上飛的無人機一樣的FPV功能,也就是說,操作者可以帶著VR頭顯來更有沉浸感地觀察水下的畫面,相當于人們在水下放了一雙眼睛。
消費級ROV的技術
雖說是主打水下拍攝的消費級無人機,但Chris Rynning強調,這兩款先驅者水下無人機并不是玩具。畢竟是要下海的東西,所以在很多硬件技術方面還是要有很多考量的。
Chris說,一個水下無人機在使用時面對的情況相對空中無人機要復雜的多,首先在材料上的選取就需要一定的考量,因為海水和淡水是不一樣的,海水中的許多物質對于各種材料來說都是有害的,腐蝕性更強,并且需要內部運轉的電路機制不能碰到海水,這在選取材料時就需要考慮抗腐蝕性的問題。
還有,跟飛無人機時遇到惡劣天氣相比,海水中的惡劣“天氣”對機器的影響只會更大。水下無人機在水中會遇到各種水溫的變化,這對硬件以及通電都會產生影響。另外,水流對機器運轉的影響是要遠遠強于風對無人機的影響的,所以在控制結構上也需要穩定的技術能力才行。
最后,也是對水下拍攝無人機來說十分重要的一點——拍攝成像的穩定性。由于不能向無人機一樣簡單粗暴地裝個云臺上去,在水中畫質的穩定性也對機器本身的穩定有所依賴,他們在研究過程中發現,機器本身的重量對在水中的穩定性會有所影響,太輕或者太重都不行,所以為了權衡這個重量的問題,他們做了很多的實驗才得以解決。
除了這些,水下無人機還面臨一個很重要的技術問題,這也導致了ROV不能像無人機那樣“隨心所欲”。那就是包括Blueye這兩代產品在內,市場上幾乎所有的消費級水下無人機產品都離不開纜線的控制。
其實,對于一個遙控設備來講,拖著一根“長辮子”確實不是一個高科技產品應有的樣子,但是水下的特殊情況使得ROV不得不做么做。一方面,之所以使用有線連接而不是無線連接,有成本上的問題,水下的無線模塊太貴了。另一方面,水下環境復雜,說不定什么原因就會對無線連接信號造成影響。
另外,往最壞的程度說,萬一無人機在水下被什么生物攻擊或者出了一些問題,它可不會自動返航,海底情況又復雜,想打撈這種小東西還是有一定難度的,水下無人機說便宜不便宜,說貴不貴,撈之不值不撈可惜,有根線還能把它拽上來,省去很多麻煩。
Chris Rynning告訴雷鋒網,在未來的許多年的時間里,為了能夠穩定地收到實況視頻,無論什么樣的水下無人機都會需要線纜鏈接才行。不過,未來他們會給水下無人機配備一些浮標漂浮在海面上,浮標與無人機用線纜相連,并且使用無線設備連接浮標來控制無人機,給用戶更多的操作空間和“無線的感覺”。
ROV的市場和未來
我們相信水下無人機的市場會熱起來,就像空中無人機市場一樣。
無論是水下無人機還是空中無人機,都是人們嘗試從“二維”突破到“三維”視角的成果,然而不同的是,人們對天空(雷鋒網這里指的是大氣層以內)的認知要遠遠高于海洋內部,畢竟天空是肉眼能夠看見的東西。
Chris Rynning說,我們這顆星球有70%的面積都被海洋覆蓋,然而,90%的海洋仍然是未知的,需要人們去探索。
同樣是“三維”的視角,人們對海洋進行探索的程度遠遠不及天空,所以這個市場空白確實是可以讓人感到興奮的。
但如果想要發展成無人機那樣龐大的市場還是會有一些艱難的阻礙。
目前已經有很多消費級“水下拍攝無人機”廠家陸續出現,從定價來看,多數都在一兩千美元左右,Blueye先驅者的定價將會在2500美元左右,這個價格比起大部分消費級空中航拍無人機是偏高的。而且在使用場景上會有一些限制,畢竟空氣哪都有,無人機在哪都能飛(禁飛區不算),有水的地方相對來說少一點。
另外市場沒成熟也就意味著技術也沒十分成熟,還需要完善。
不過,水下無人機的發展對于很多人來說還是必要的,就如開篇所說的《地球動脈》中可憐的攝影師一樣,有了這種家伙就不必再防范食人魚的攻擊了吧。