Попробуйте представить себе такую сцену. В предзакатный час вы поднимаетесь на гору и вот-вот доберетесь до вершины. В свете заходящего солнца вы видите великолепный пейзаж. И на вершине вам вдруг приходит в голову отличная идея: сделать впечатляющий снимок или записать потрясающее видео, где вы на фоне чарующего заката в горах. Но в этот момент вы вдруг ловите себя на предательской мысли, что сделать это не получится, так как в ваших руках пульт управления или смартфон, с помощью которого ведется управление беспилотником с камерой.

Это весьма досадное обстоятельство. И оно нередко мешает любителям воздушной съемки создавать уникальные изображения и записывать впечатляющие видео. Чтобы помочь таким людям, многие разработчики летающих камер стали добавлять автоматический функционал, который существенно облегчает процесс съемки и позволяет оператору освободить свои руки для творчества. Речь идет о беспилотниках, в которых установлена технология следования за вами. Вместе с таким умным “напарником” вы сможете максимально погрузиться в приключения, не беспокоясь о собственной безопасности и безопасности дрона.

Передовая технология фокусировки и отслеживания, созданная DJI, уже знакома многим владельцам техники от того бренда. Однако немногие в курсе, как работает эта функция и как она помогает коптерам с камерой и функцией фокусировки и отслеживания создавать поразительные кадры. Наконец, многих новичков заинтересует ответ на вопрос: в чем разница между некоторыми сериями и моделями любительскими дронами, какие из них будут оптимальными для динамичной съемки с отслеживанием.

На каких принципах и технологиях основана работа беспилотников с режимом следования за объектом?

Дроны, в которых установлен режим следования за объектом (Follow Me), иногда приводят людей в замешательство. Каким образом такие компактные машины способны отслеживать перемещения объекта съемки, действия оператора и обходить препятствия в полете, чтобы избежать аварий? Это действительно не так просто, поэтому для успешных действий с режиме отслеживания в коптерах используется комбинация сразу нескольких передовых технологий:

  • Навигация с помощью GPS.
  • Алгоритмы компьютерного зрения.
  • Распознавание и обход препятствий.
  • Собственно отслеживание объекта для следования за ним.

В настоящее время именно такое сочетание передовых решений способно обеспечить выполнение задач беспилотниками в режиме следования за объектом (Follow Me).

Вот уже не первый год, как в большинство новых коптеров собственной разработки DJI по умолчанию устанавливает функцию фокусировки и отслеживания (FocusTrack). С ее помощью на дисплей вашего пульта управления или смартфона передается вид с бортовой камеры беспилотника. И вам достаточно только указать на интересующий вас объект, а также выбрать соответствующий метод съемки в режиме FocusTrack:

  • Spotlight,
  • ActiveTrack
  • Point of Interest.

После этого оператор активирует уникальные встроенные функции режима следования за объектом и наслаждается процессом.

Функция Follow Me при полете с помощью ActiveTrack от DJI

Впервые функцию ActiveTrack DJI установила на дроны серии Phantom 4. Это была эволюция режима Follow Me, работавшего на коптерах предыдущих версий. Главными преимуществами ActiveTrack от DJI были: повышенная точностью и удобство при использовании. Новый режим помогал пилотам отмечать и отслеживать несколько движущихся объектов прямо на дисплее пульта или смартфоне. При этом не нужно было подключать внешнее устройство слежения. DJI постоянно вносил усовершенствования и обновлял версии ActiveTrack. И сегодня последние модели дронов DJI уже используют версию ActiveTrack 5.0.

Чтобы определять местоположение дрона, стабилизировать его полет и управлять его полетом между препятствиями, режим ActiveTrack опирается на возможности технологии GPS и компьютерного зрения. Разработка на практике показала великолепные результаты, поэтому DJI внедрила ее почти на все новые дроны. Также в приложении DJI Fly были созданы возможности для того, чтобы все дроны смогли использовать функционал ActiveTrack для удобства пилотов.

Для каких задач можно использовать дроны с режимом отслеживания?

Дроны с режимом следования способны автоматически отслеживать любой объект. Режим Follow Me подразумевает, что в полете съемочная система будет держать в фокусе заранее указанную оператором цель. Причем машина будет выполнять выполнять все это автоматически - активное управление со стороны пилота не потребуется. Это крайне важно для таких занятий, которые требуют от вас максимального внимания и сосредоточенности: бега, вождения, езды на велосипеде, катания на сноуборде и т. д. Ведь тот, кто занимается спортом, а также управлением велосипедом или другим видом транспорта, не сможет одновременно вручную пилотировать дрон. Это просто физически невозможно, а если все же умудриться попытаться сделать это, то можно создать аварийную ситуацию с самыми тяжелыми последствиями для вас и окружающих. О целостности дрона можно даже не мечтать. Вот почему для таких ситуаций очень важно иметь в своем распоряжении коптер с режимом следования за объектом. Тогда вы сможете спокойно вести съемку, не отвлекаясь на управление летающей камерой.

Технологии, которые лежат в основе системы Follow Me

Чтобы режим отслеживания объекта работал эффективно, разработчики и производители летательных аппаратов внедряют в их системы две известные и очень популярные технологии, о которых мы уже говорили: GPS и компьютерное зрение. В беспилотных системах без этих технологий пока никак, хотя в будущем, вероятно, люди изобретут что-то другое. И хотя функционируют обе технологии совершенно разные по своей сути и назначению, именно их правильная комбинация помогает дронам точно и в автоматичеком режиме отслеживать интересующие операторов объекты.

1) Системы GPS

Раньше на беспилотниках с функционалом отслеживания работал более сложный алгоритм. Пилоты должны были иметь при себе передатчик GPS или контроллер наземной станции (GSC). Программное обеспечение обеспечивало связь между БПЛА и пилотом, чтобы летательный аппарат следовал за сигналом с предатчика. С недавних пор для схожей цели производители стали размещать в пульте управления передатчик GPS, в паре с которым и работает навигация дрона. Такая комбинация позволяет коптеру лететь вслед за объектом: вами или кем-то еще.

Когда в 2015 году DJI предаставила публике первые модели квадрокоптеров серии Phantom 3, то их функционал включал сразу несколько интеллектуальных режимо полета, включая режим следования за объектом (Follow Me), фиксированный полетный курс (Course Lock), полет по точкам маршрута (Waypoints), полет вперед (Home Lock) и полет по точкам интереса (Points of Interest). И в этом случае DJI повторила тот же прием, который использовали в то время все производители. Чтобы включить режим отслеживания объекта на Phantom 3, пилоту был нужен пульт управления с GPS и приложение DJI GO.

Технология GPS используется и сегодня, хотя схема ее применения претерпела изменения. Одним из важных преимуществ GPS для функционала Follow Me является точность, которая требуется для отслеживания объектов. GPS способна обеспечить эту точность, причем на самом высоком уровне. Однако у GPS есть и недостатки. Для ее работы нужен передатчик, а сама технология не обеспечивает обхода препятствий.

2) Технология компьютерного зрения

Компьютерное зрение используется для распознавания объектов и их обнаружения. Эта технология известна уже более двадцати лет и преименяется в роботах, в которых, как и в дронах устанавливаются специальные камеры, собирающие визуальные данные для обработки и принятия решений системой. За два десятилетия технология шагнула далеко вперед, так как бурными темпами развивались вычислительные мощности, аппаратное и программное обеспечение. И конечно, эта технология используется не только в роботах и дронах. Она востребована сегодня во многих отраслях, поэтому мы наблюдаем ее постоянное совершенствование.

Но как  функционирует компьютерное зрение? Если в общем, то примерно так:

  • Визуальные и аудио данные поступают с камер и датчиков системы (в данном случае, дрона) на обработку.
  • Специальная программа должна при условии достаточного объема информации определить положение объекта и фон.
  • Обработанная информация используется летательным аппаратом для автоматического следования за интересующим оператора объектом.

Как раз быстрое развитие в последние десятилетия "железа" и "софта" помогло значительно ускорить описанную процедуру. Дрону крайне важно очень быстро "вычислить" положение объекта и окружающую обстановку. И сегодня БПЛА способны делать это за считанные секунды. Это большое преимущество, так как движется не только сама летающая камера, но и объект отслеживания: машина, велосипед, человек или животное. Использование внешнего передатчика GPS замедляло бы всю процедуру, поэтому для таких вещей дроны пользуются совместимым программным обеспечением или приложением на устройстве управления. Впрочем нужно не забывать о том, что степень точности распознавания может меняться в зависимости от условий окружающей среды: времени суток и условий освещения. Контрастность между зонами освещения и зонами тени тоже влияет на уровень точности.

Технология распознавания

DJI постаралась использовать лучшие возможности обеих технологий и преодолеть их ограничения. Для этого была разработана система ActiveTrack - своеобразный синтез GPS и компьютерного зрения.

Лучшие дроны 2024 года с режимом следования за объектом

Но пока все, что мы рассказывали вам, больше похоже на теорию. Пилотам же требуется нечто более осязаемое и практичное. Поэтому вполне логично перейти к вопросу о тех моделях дронов DJI, которые обладают функционалом следования за объектом и системой ActiveTrack. Перечислим несколько наиболее интересных моделей с наилучшими на сегодня возможностями отслеживания объектов, а также самыми производительными съемочными системами.

Квадрокоптер DJI Mini 4 Pro

Если вы только начинаете карьеру пилота и фаната воздушной съемки, то DJI Mini 4 Pro станет почти идеальным выбором среди самых новых разработок DJI, оснащенных функцией Follow Me. Коптер получил передовую съемочную систему, которая поможет вам вести съемку с самых неожиданных ракурсов. Компактный квадрокоптер оборудован новыми датчиками обнаружения и обхода препятствий и самой последней версией технологии ActiveTrack.

  • Небольшие размеры, легкий вес и складная конструкция обеспечивают легкую перевозку.
  • Полетное время достигает 34/45 минут в зависимости от батареи и потребностей пилота.
  • Камера может записывать видео в 4K с частотой 60 кадров в секунду, создавать фото всокого качества и видео HDR с точной цветопередачей и контрастностью.
  • Максимальное полетное расстояние достигает 20 км, чего вполне хватает для длительной съемки с различных ракурсов.
  • Это первая модель в серии Mini с продвинутой системой обнаружения и обхода препятствий благодаря расположению датчиков на всех плоскостях машины. Это гарантирует более спокойное управление даже начинающим пилотам.

Квадрокоптер DJI Air 3S

DJI Air 3S - это новое слово в беспилотных технологиях с функционалом отслеживания объекта и системой обнаружения препятствий по всем направлениям. Дрон обладает целым спектром преимуществ по сравнению с конкурентами:

  • Оборудован съемочной системой с двойной камерой, где один модуль - это широкоугольная камера с однодюймовой CMOS-матрицей, а второй модуль - это средняя телекамера с CMOS-матрицей размером 1/1,3 дюйма. Это гарантирует вам невероятные кадры с потрясающей детализацией и глубиной.
  • Съемочная система дрона способна автоматически выбирать самые лучшие ракурсы и движения камеры. Это позволяет отслеживать различные виды активности: ходьбу, бег, езду на велосипеде или управление автомобилем.
  • У DJI Air 3S обновленная система фокусировки на объекте. Она помогает удерживать четкий фокус на объекте, чтобы оператор смог сосредоточить внимание на таких важных вещах, как композиция кадра и движение камеры.
  • DJI Air 3S получил обновленную систему отслеживания, которая помогает удерживать фокус на объектах, даже тогда, когда нижняя их половина частично срыта или движется.

DJI Air 3S обеспечивает высокий уровень безопасности при пилотировании благодаря всенаправленной системе обнаружения препятствий и способности обходить их даже при плохом освещении.

Квадрокоптер DJI Air 3

Компактные и легкие квадрокоптеры серии Air входит в число наиболее популярных любительских моделей DJI. Третья версия получила расширенные функции и интуитивно понятное управление, которое к тому же сопровождается продвинутым режимом отслеживания объектов с помощью технологии ActiveTrack. Съемочная система Air 3 имеет следующие особенности:

  • Режим FocusTrack обеспечивает простое отслеживание и облет объекта с использование таких функционалов, как: Spotlight 2.0, ActiveTrack 5.0 и Point of Interest 3.0.
  • Двойная камера состоит из модуля широкоугольной и телекамеры с CMOS-матрицей размером 1/1,3 дюйма. Это гарантирует стабильное качество изображения и большие возможности для съемки динамичных сцен.
  • 10-битные цветовые режимы D-Log M и 10-битные HLG обеспечивают хорошую детализацию в светлых и темных зонах кадра и представляют более широкий динамический диапазон.
  • MasterShots помогает оператору создавать с помощью камер Air 3 потрясающие по качеству и четкости видеоролики с десятью автоматизированными маневрами
  • Интеллектуальные режимы съемки помогают Air 3 удерживать объект в центре кадра с помощью точных маневров.

Квадрокоптер DJI Mavic 3 Pro

Одно из явных преимуществ DJI Mavic 3 Pro - это его съемочная система, состоящая из трех модулей. Они предоставляют оператору невероятные возможности в плане свободы творчества. Коптер также обладает технлогией ActiveTrack и, соответственно, всеми возможностями для отслеживания и сопровождения объекта съемки. Вот только некоторые характеристики съемочной системы, которые говорят о многом:

  • Mavic 3 Pro получил камеру Hasselblad, способную создавать 12-битные фотографии в формате RAW. Динамический диапазон достигает 12,8 ступеней
  • Для создания композиций в разных стилях система оборудована функцией, позволяющей очнь просто переключать фокусные расстояния.
  • Средняя телекамера может выделять объекты и создавать сильный визуальный центр.
  • Телекамера была обновлена, чтобы снимать видео в 4K с частотой 60 кадров в секунду. У нее 7-кратный оптический зум и гибридный зум с максимальным показателем 28х. Камера может делать фото с разрешением в 12 Мп.
  • И у камеры Hasselblad, и у средней телекамеры 70 мм есть поддержка ActiveTrack 5.0, режимов Spotlight и Point of Interest, чтобы создавать стабильные кадры с отслеживанием объекта по разным направлениям.

Как создать селфи камерой дрона в режиме отслеживания объекта?

Уже достаточно давно у многих летающих камер есть возможность делать селфи с борта дрона. Такой вариант съемки привлекает многих потому, что только так возможно создавать кадры с уникальных ракурсов. Никакая селфи-палка не способна обеспечить подобные вещи. Например, многим нравятся кадры, которые дрон делает с воздуха в местах с живописными пейзажами или кадры многолюдных мероприятий с высоты птичьего полета. Такие варианты съемки позволяют создавать более привлекательные визуальные материалы.

Но с функцией Follow Me вы сможете дополнить описанные примеры еще одним приемом, когда селфи создается в рамках режима отслеживания объекта, причем примо в движении. Дрон сможет лететь за вами или другим человеком и снимать динамичные кадры, которые понравятся и вам, и вашим близким или друзьям. Наконец, дрон сможет достичь таких мест, куда люди вряд ли смогут добараться с тяжелым и громоздким оборудованием. Это могут быть горы, высокие крыши или водоемы. И здесь тоже на помощь приходит летающая камера с функцией отслеживания и возможностью создавать уникальные селфи без особого риска для здоровья. Но помните о мерах безопасности и соблюдайте наши рекомендации по полетам в режиме отслеживания.  

Несколько рекомендаций по безопасности полетов

На первый взгляд кажется, что ничего сложного и опасного в полетах такого типа нет. Но это не так. Полагаясь на интеллектуальные режимы полетов и системы обнаружения препятствий, не забывайте и о предварительных мерах безопасности. Это позволит избежать ненужных рисков и расходов. Вот какие меры предосторожности мы рекомендуем:

  • По высоте полета. В режиме следования за объектом следует соблюдать определенную минимальную полетную высоту, особенно для некоторых моделей коптеров. Если на маршруте полета есть препятствия, то мы рекомендуем установить полетную высоту выше окружающих препятствий.
  • По окружающим условиям для полетов. Мы настоятельно рекомендуем летать на открытых пространствах, хотя у многих дронов сегодня есть продвинутые системы обхода препятствий. Постарайтесь проверить, чтобы в зоне полетов вашего коптера не было никаких препятствий или их количество было минимальным.
  • По режимам полеов. Необходимо летать только в режиме позиционирования (P-mode). Объяснение очень простое: функция ActiveTrack опирается, как вы уже знаете не только на сигнал GPS (достаточно сильный), но и на данные систем распознавания. А это возможно только при полетах в режиме P. Если же вы переключитель на спортивный режим (S), то для определения своего местоположения дрон будет опираться только на сигнал GPS.

Если передние и задние датчики для обзора препятствий (если такие системы на модели есть) отключены, то беспилотник не сможет обнаружить и, соответственно, обойти препятствия. Интеллектуальные режимы полета тоже будут недоступны.

Когда, как описано, передние и задние датчики обзора будут отключены или недоступны, коптер автоматически перейдет в режим ориентации (режим ATTI). Такой же алгоритм повторится, если ослабнет сигнал GPS или будет испытвать помехи бортовой компас. Во всех описанных случаях дрон не сможет обойти препятствия и будет представлять потенциальную опасность во время полета.

  • Отслеживание индикатора батареи. В общем-то такая рекомендация кажется излишней, но все же даже в обычных условиях многие пилоты забывают следить за уровнем заряда батареи, а также предупреждениями системы о ее состоянии. Не рекомендуется использовать режим отслеживания объекта (Follow Me), если уровень заряда батареи низкий. Мы рекомендуем летать в режиме ActiveTrack, если уровень заряда батареи составляет не менее 30%.

Заключение

Применение технологии распознавания зрения представляет собой значительный шаг в беспилотных технологиях для реализации интеллектуальных и автоматизированных функций, а также способствует повышению качества и безопасности полета. Но поскольку пока функция отслеживания объекта во многом еще зависит от условий окружающей среды, при полетах важно придерживаться простых мер предосторожности.