无人机航拍在大型体育赛事中的应用

李斯特

（徐州广播电视传媒集团（台），江苏 徐州 221000）

0 引 言

近些年，随着综合国力的提升和人民生活水平的提高，我国正在从一个体育大国向体育强国转变。其中至关重要的一个环节就是提升人民对体育事业的关注度与重视度，这必然离不开新闻工作者对各项大型体育赛事的宣传与报道。本研究立足于这一基本的现实需要，结合当下应用较为广泛的新兴技术——无人机航拍，来探究其在大型体育赛事中的具体应用，为无人机应用领域的拓展和我国体育强国的转型提供参考。

19世纪50年代，法国摄影师纳达尔在热气球上拍摄了世界上最早的航拍照片——巴黎市鸟瞰照片，如图1所示，因此，他被称为“航拍之父”。无人机也是航拍的重要工具。无人机实质上就是一个无人飞行器，主要通过无线电通信设备远程操控或是采用提前设定好的程序实现自动控制[1-2]。20世纪90年代以来，随着科技革命的不断深入，无人机技术得到了进一步的拓展与应用[2]。经历了第一代、第二代、第三代无人机的变革后，2016年，大疆公司发明了第四代智能视觉无人机，提高了无人机的悬停精密度、反应速度及环境干扰性能，降低了无人机飞行的安全风险。此后，无人机被广泛地运用到广播电视、摄影摄像等领域。

图1 最早的航拍照片——纳达尔“巴黎市鸟瞰照片”

1 无人机航拍系统简述

将无人机航拍摄影技术应用于体育赛事直播，离不开对无人机航拍系统的科学使用。无人机航拍系统主要由无人机的飞控系统和图传系统组成，具体包括无人飞行器、增稳云台、摄像镜头（组）等[3]。

1.1 无人机飞行平台

无人机飞行平台中的固定翼主要通过改变气流来实现对无人机机身的自动化控制。其中，多轴飞行器主要通过控制多个不同转速的旋翼，向多个方向产生不同大小的力，来实现对无人机运动轨迹的掌控。

1.2 飞控系统

无人机上的导航飞控系统主要包括导航子系统和飞控子系统。其中，导航子系统通过向机器提供具体的飞行坐标位置、速度及状态来控制无人机沿既定航线飞行；飞控子系统通过实时监控无人机的起飞、飞行及往返，确保其安全地完成飞行任务。

1.3 摄像头（组）

无人机支持多种视频录制格式，支持高帧数、高清晰度录制格式，内置1 TB SSD机载存储，解决了录制内存容量的瓶颈，可在直播中全程记录精彩画面。赛后可利用航拍镜头录制画面进行视频剪辑，以便于后期节目使用。

1.4 增稳云台

增稳云台在无人机航拍过程中发挥了不可或缺的作用，主要通过传感器和电机驱动来确保所拍摄画面的稳定，防止因机身摆动而出现位置和构图偏差。

1.5 电气系统

电气系统是无人机航拍系统的重要组成部分，主要为摄像机、飞控系统及增稳云台提供持续不断的动力，确保无人机能够平稳、安全地飞行。

2 无人机的分类

通常，根据无人机的具体应用可将其划分为消费型、行业应用型及军用型等类型[4]，如图2所示。消费型无人机多用于业余爱好者拍摄一些自己感兴趣的照片或视频，军用型无人机主要被应用于国家军事领域，比如作战；行业应用型无人机主要应用于不同的行业，如消防、农业、新闻、媒体等应用领域。

图2 无人机的应用分类

3 无人机航拍的优势

无人机之所以能够在多个领域得到广泛应用，主要是因为相较于传统拍摄如地面拍摄或直升机拍摄，无人机航拍具有较强的优势特征，主要包括以下方面。

3.1 节约拍摄成本

传统的航拍往往需要直升机的协助，这不仅需要专业的拍摄设备，而且具有较大的拍摄难度，需要面对环境的不可控性。在很多情况下，航拍多采用租赁的直升机进行拍摄，不仅成本较高，而且需要摄影团队、空管协调、通信传输以及后勤保障等多方的配合，每个环节都需要每一位工作人员的共同努力。此外，直升机拍摄的高度、角度都需要精确的安排。若遇突发情况，无法在最佳的时机进行拍摄，就无法保证拍摄事件的时效性。与此相比，无人机航拍显得简单便捷，普通人便可以对无人机进行熟练操控，不仅能大量节省财力、物力和人力，而且能够提升拍摄效率。

3.2 打破拍摄束缚

传统的直升机拍摄受到场地和空间的束缚。一方面，直升机拍摄往往需要特定的场地进行起飞和降落，并且这一场地是相对固定的。与此相比，无人机航拍可以打破这一场地束缚，在条件允许的情况下，完全可以在较小的地面进行起飞，完成拍摄。另一方面，传统用于拍摄的直升机体积和飞行空间较大，无法对狭小或是障碍物较为密集的场景进行拍摄。相比之下，无人机结构简单、体积较小、动作灵活，可以实现超低空飞行，可穿梭于各类场景之中[5]，打破了拍摄束缚。

3.3 强化信息时效

传统的直升机拍摄需要另架机器设备进行直播，飞行与直播是相互分离的。同时，直升机的使用需要得到空中交通管制单位的许可。这就使得信息的时效性受到了严重的影响。相比之下，无人机体积小、便于携带，还能够与智能手机实时连接，在拍摄的同时就能够把信息及时地传递给广大的观众，保证了信息的时效性。

3.4 拍摄视角独特

传统的拍摄视角多固定在地面上，以平视和仰视视角为主，比较单一。即使使用直升机，也无法将拍摄点固定在某一个特定的位置。与此相比，无人机的拍摄视角和操控方式更加多元化。最为重要的是，无人机航拍可以从俯瞰视角进行拍摄，也可以实现前、后、上、下、斜线及环绕等多种飞行模式，从而制造出更具冲击力的镜头，带给观众多样化的视觉体验和感受。无人机航拍示例如图3所示。

图3 无人机航拍示例图

4 无人机航拍在大型体育赛事中的应用

近些年，很多大型体育赛事在中国举办，无论是体育赛事开始之前的场馆建设，还是体育赛事的现场直播，都需要大量的摄影工作参与其中[6]。无人机航拍的发展与应用为大型体育赛事的转播与宣传做出了巨大贡献。

首先，在体育赛事前期，使用无人机航拍可以帮助了解场地建设的进展。在比赛场地建设施工期间，往往需要记者全程拍摄比赛场地的施工进程、外部与内部全景、特写、器材展示等。考虑到大型体育赛事场馆的构造，如果使用传统的地面拍摄方式，无法完整地呈现其全貌；如果使用传统工具直升机，则无法对一些封闭性的室内场地进行拍摄记录。无人机航拍可以弥补这些不足，精准记录下比赛场地内外的建设过程和施工效果。比如，承办2008年北京奥运会的场馆“鸟巢”，地上高度69.21 m，占地面积20.4公顷，如果使用传统拍摄工具，根本无法将鸟巢完整地呈现在大众面前。使用无人机航拍，可以帮助人们360°全景观看鸟巢巧妙的内部设计和宏伟的外观，实现传统拍摄方式无法达到的效果。

其次，在体育赛事转播期间进行实时拍摄。无人机航拍可以从俯瞰视角进行拍摄，能够帮助人们从多维度欣赏比赛，同时不受地面交通和空间场地的限制，多角度补充了地面拍摄方式的不足。比如在撑杆跳高比赛中，若使用传统的地面拍摄或大型直升机拍摄，一方面无法清晰记录运动员在空中跨越横杆的优美姿态，另一方面，可能干扰到撑杆跳运动员在比赛时的正常发挥。马拉松比赛也是如此。考虑到马拉松比赛的特殊性，观众无法长时间观看运动员的比赛状况，无人机航拍能够跟随记录比赛的进程，记录下赛道中重要的节点位置、运动员们的比赛场景以及沿途的风光等，从而给观众带来更全面、更愉悦的赛事观看体验。马拉松赛事直播航拍示例如图4所示。

图4 马拉松赛事直播航拍图

由此可以看出，无人机航拍在大型体育赛事的宣传与直播中起到了不可或缺的作用。

5 无人机在体育赛事转播过程中应用的注意事项

无人机在体育赛事直播中具有十分重要的作用，但无人机航拍在应用时仍要遵从一定的原则。具体来说，主要包括以下几点要求。

首先，拍摄者要遵循相关规章制度。尽管无人机相对于直升机来说，不需要空管部门的严格把控，但仍需遵循相关的规章制度。在体育赛事转播中，任何宣传直播工作都需要大赛组委会的批准，无人机的使用也是如此。在进行大型体育赛事转播前期，要提前提出无人机拍摄申请，征得同意后方可进行。

其次，拍摄者要注意飞行拍摄的安全。对于一些经济型无人机，续航能力有限或避障功能不完善，容易发生一些故障，如果飞至高空后出现问题，将会对地面上的人或物造成很大的安全威胁。尤其是在体育赛事的直播中，运动员和观众的安全是必须要考虑的问题。据加拿大新闻报道，在魁北克城举行的一项跑步比赛中，一位观众被在现场执行拍摄任务的无人机砸到了头部，当场昏迷。因此，在使用无人机进行体育赛事转播之前，拍摄者务必认真检查无人机的各项性能、备好充足的电池、摸清比赛场地的周边环境并进行模拟飞行[7]，以此为体育赛事的安全转播做好充足的准备，防止因机器故障或是操作不当而造成安全事故。

6 结 语

近些年，无人机的应用越来越广泛，在体育赛事报道中的应用也越来越深入。无人机航拍不仅改变了体育赛事宣传者的工作方式，还为赛事的报道和呈现提供了更广泛的视角和更丰富的表达方式。由此可以看出，无人机航拍会在体育赛事直播中得到更大的重视。这就要求在提升无人机安全性和技术水平的同时，提高相关工作者各方面的能力，既包括自身的理论素养，还包括切实的实践技能。在无人机的使用过程中，相关工作者应保持更加科学的态度，采用更加合理的方式方法，进一步提高我国体育赛事报道转播的水平。