Как это работает
Квадрокоптер копирует принцип действия вертолета. Легкий корпус с электронной начинкой вертикально поднимается в воздух тягой четырёх винтов на коллекторных либо бесколлекторных двигателях. Работой автоматики управляет полетный контроллер, передающий сигнал на трансмиттер (пульт управления), который находится в руках пилота.
Большинство продвинутых коптеров могут еще и поднимать полезный вес вроде камеры, обвеса или легкого груза. Время работы дрона жестко ограничено объемом его аккумулятора и редко превышает 20-30 минут от одного заряда АКБ. Производители таких устройств стараются найти золотую середину между весом, батареей и ценой БПЛА.
Разнообразие моделей дронов может ввести в ступор неопытного покупателя. Цена беспилотников варьируется в пределах от нескольких десятков долларов до нескольких тысяч. Чтобы не прогадать с выбором, давайте определим главные критерии выбора квадрокоптера:
- Сфера применения;
- Камера;
- Полетные качества;
- Аксессуары;
- Функционал;
- Цена.
Рассмотрим подробнее каждый из них.
Рекомендации по покупке квадрокоптера
Популярность дронов сегодня растет лавинообразно. Многие люди приобретают их просто для видео-селфи, которые можно выложить в Интернет, чтобы удивить и порадовать своих подписчиков в соцсети.
Сразу предупредим: при покупке беспилотника не соблазняйтесь его слишком низкой ценой. На современном рынке много подделок, которые стоят сравнительно дешево, но ведь и небольшую сумму жалко «выбросить на ветер».
Лидерами по оптимальному соотношению цены и качества являются сегодня квадролеты китайской фирмы DJI. Выбрать можно как профессиональные дроны (скажем, DJI Phantom 4 Pro), так и более простые, но очень качественные модели (к примеру, DJI Mavic Air). Цены на них сравнительно высоки, но можно быть уверенным: потраченные деньги окупят себя с лихвой. Большинство впечатляющих видео, которые вы смотрите на видеохостингах Интернета, сделаны как раз с помощью коптеров компании DJI.
При выборе конкретной модели нужно исходить из тех задач, которые вы хотите решать с помощью БПЛА. Например, видео с беспилотника может передаваться в режиме реального времени или же записываться на флеш-память. Первый вариант, разумеется, предоставляет куда больше возможностей по видеосъемке и видеомониторингу.
Дроны различаются и по количеству каналов управления: чем их больше – тем лучше
Новичкам посоветуем обратить внимание на наличие такой полезной функции гаджета, как Headless Mode, благодаря которой не нужно задумываться, где у квадрокоптера перед, а где зад
Квадрокоптер
Предпочтительнее также выбрать БПЛА с гироскопом: этот миниатюрный датчик контролирует положение дрона во время полета, обеспечивая ему завидную устойчивость, особенно при сильном ветре. В данном случае коптер просто зависает, благодаря чему уменьшается риск сноса его в сторону и столкновения с препятствием.
И, конечно же, огромное значение для любого дрона имеют дальность полета и продолжительность нахождения в воздухе.
Какие бывают квадрокоптеры?
Современные производители предлагают такое разнообразие коптеров, что повышает сложность выбора в несколько раз.
Условно все, что предлагают современные производители можно разделить на:
- Квадрокоптеры для новичков: Обладают простейшим функционалом — как правило, микропроцессором, барометром и гироскопом, чтобы удержать коптер начального уровня «на плаву». Подходит для обучения.
- Любительские рекомендованы пилотам, которые уже имеют некоторый опыт управления. Как правило, применяются для вполне конкретных целей — аэросъемка или гонки с дронами. Именно поэтому коптер должен обладать необходимым набором функций для управляемого и динамичного полета.
- Профессиональные. Их отличает цена и высокотехнологичность. Применяют, как правило, в спасательных работах, или в военных спецоперациях, или в геологических изысканиях. Поэтому такой квадрокоптер, собранный из высокоточных систем, обладает исключительной автономностью, дальностью полета, временем нахождения в воздухе, скоростью и бесшумностью.
Отправная точка
Прежде всего, необходимо определиться с целью приобретения. Одно дело подарить своему ребенку радиоуправляемую летающую игрушку и совсем другое – приобрести аппарат для воздушной съемки или гоночный дрон. Если в первом случае необходимо сосредоточиться на показателях безопасности, то основным критерием выбора гоночной модели становятся ее динамические характеристики, а потребительские качества квадрокоптера для воздушных съемок во многом зависят от параметров его полетной камеры и бортового контроллера. Большую роль играют размеры модели, ее техническая оснащенность, исходная готовность к полету и соотношение цена/качество.
Какие бывают виды квадрокоптеров
Классификация квадрокоптеров осуществляется сразу по нескольким параметрам. Прежде всего, в зависимости от наличия видеокамеры различают дроны с камерой и без нее. Также их можно поделить на профессиональные и любительские. Для изготовления первых используются высококачественные материалы, к примеру, углеродное волокно. Они укомплектованы современными компасами, контроллерами, различными сенсорами и другими девайсами.
Многие дроны обладают специальными подвесками для стабилизации аппарата во время полета. Что касается видеокамер, то применяется достаточно широкий диапазон разнообразных вариантов – от достаточно простых моделей до профессиональных камер стоимостью несколько тысяч долларов.
В большинстве случаев профессиональные дроны применяются для ведения видеосъемки с высоты птичьего полета. Их стоимость начинается от нескольких тысяч долларов.
Классификация квадрокоптеров также предполагает выделение из их массы любительских моделей. Они предназначены для любителей радиоуправляемых летательных аппаратов. Достаточно часто в их комплектацию не включена камера, и все функциональное предназначение устройства сводится к простому пилотированию дрона. Если камера все же присутствует на такой модели, то качество записи оставляет желать лучшего. Стоимость таких коптеров начинается от нескольких десятков и заканчивается несколькими сотнями долларов.
В зависимости от предназначения различают следующие виды дронов:
- квадрокоптер, ориентированный на ведение профессиональной съемки;
- гоночный коптер;
- уличный дрон, оснащенный передающей камерой;
- домашний квадрокоптер. Он вполне может уместиться на ладони взрослого человека и используется исключительно в закрытых помещениях.
Лучшие модели ребенку 8-10 лет
Для детей постарше можно уже отдать предпочтение моделям сложнее и больше по размеру. Ребёнок в 8-10 лет уже вполне справится с переключением нескольких скоростей и более широким радиусом полёта. Оснащённость камерой не так нужна, но допустима. Можно взять модель с управлением с двух пультов, когда можно и взрослому участвовать в процессе запуска, помогая посадить или запустить детский дрон. Модель Auldey Drone Angler Attack очень эффектно выглядит и имеет яркие огни для весёлой игры. Детям, которым уже исполнилось 10 лет, подойдут дроны, имеющие видеоаппаратуру. Функции управления можно выбирать с управлением скоростями и высотой полёта. Радиус полёта может быть 100-150 м. Как вариант, можно рассмотреть квадрокоптер WL Tys Q212G FPV Spaceship, в котором имеется система FPV, это возможность онлайн трансляции на монитор пульта управления.
WL Tys Q212G FPV Spaceship
Auldey Drone Angler Attack
Цельные рамы
Рама может быть спроектирована так, чтобы была возможность менять лучи, но это еще и означает дополнительный вес — винты, болты, дополнительная донная пластина. Много лишнего веса.
цельная рама и разборная рама
Избежать наличие лишнего веса поможет цельная рама (монорама), где лучи и тело это единая пластина. Такая рама не только легче, но и значительно упрощает и ускоряет сборку. Но, если вы сломаете луч, менять придется всю пластину, поэтому дешевле поменять один луч в сборной раме, а не целиком менять пластину, да еще и переносить всю электронику.
Если вы гоняете на дроне и часто падаете, разумнее использовать сборную раму.
Современные рамы делают прочными, но для фристайла использовал бы рамы с толщиной не менее 4мм и это для 5-6 дюймовых размеров.
Что касается жесткости, то я считаю, что у сборных рам она выше. Также жесткость зависит от толщины материала.
Фармацевт
В Руанде, Танзании, Папуа-Новой Гвинее, Гане и других странах дроны приспособили для доставки медикаментов, крови для переливания, вакцин и даже трансплантатов. В этой миссии задействовали беспилотники калифорнийской компании Zipline, тесно сотрудничающей с международной организацией «Врачи без границ».
Дрон доставляет препараты в Гане
В нескольких американских штатах запустили тестирование такой доставки. Так, в Балтиморе удалось с помощью дрона оперативно перевезти почку для трансплантации.
Дрон перевозит почку для трансплантации в США
А в Индии начали тестировать доставку вакцин против коронавируса с помощью БПЛА.
Индустрия 4.0
Медицинские дроны: как использовались беспилотники в борьбе с COVID-19
Прочие факторы влияющие на летные характеристики
Производители не указывают многие характеристики, но их можно найти, почитав обзоры и тесты.
- Крутящий момент
- Время реакции
- Температура
- Уровень вибраций и качество балансировки
Крутящий момент
Это сила, которая вращает пропеллер, она определяет скорость, с которой мотор может изменить обороты (RPM)
Другими словами, на сколько просто мотору проворачивать массу ротора, винта и, что более важно, воздуха
Крутящий момент влияет на характеристики коптера, особенно на точность и отзывчивость управления. У мотора с большим крутящим моментом более быстрая реакция, т.к. он может быстрее поменять скорость вращения (RPM). Возможно даже будет меньше проявляться пропвош (propwash — тряска коптера, когда он движется в турбулентном потоке, например при флипах, резких разворотах и т.д.).
Большой крутящий момент позволит использовать более тяжелые винты (ценой увеличения потребляемого тока). Если на мотор с небольшим крутящим моментом поставить слишком тяжелый проп, тогда ему не хватит «сил» вращать его с нормальной скоростью, в результате будет низкая эффективность работы и перегрев мотора.
Недостаток моторов с высоким крутящим моментом — колебания/вибрации. Такой мотор может менять обороты очень быстро, в результате ошибка в PID регуляторе может усиливаться и накапливаться (англ), что вызовет колебания всего коптера, от которых будет сложно избавиться настройкой ПИД коэффициентов, особенно по курсу.
Время реакции
Это время зависит от крутящего момента, чем он выше, тем быстрее реакция. Простой способ измерения — засечь за какое время мотор наберёт макс. обороты.
Время реакции сильно зависит от веса и шага выбранного пропеллера. Помните, атмосфера тут тоже имеет влияние. На уровне моря давление выше, воздух плотнее, т.е. больше молекул воздуха, которые перемещаются винтом для создания тяги. На большой высоте винты будут вращаться быстрее и время реакции на стики будет ниже, но общая тяга тоже снизится (т.к. плотность воздуха ниже).
Температура
Она тоже влияет на моторы, т.к. при большой температуре снижается сила магнитного поля постоянных магнитов ротора, а при очень большой температуре они быстро размагничиваются, что снижает срок службы моторов.
Использование слишком тяжелых пропов и постоянная эксплуатация на больших оборотах может привести к перегреву. Постоянный перегрев ухудшит характеристики магнитов и поэтому конструкция моторов, обеспечивающая хорошее охлаждение, также гарантирует большой срок эксплуатации (конечно если вы не будете падать и ломать моторы).
Уровень вибраций и качество балансировки
Вибрации моторов могут вызвать кучу разных нежелательных побочных эффектов, и скажутся на летных характеристиках коптера.
Если мотор плохо отбалансирован, тогда вибрации могут влиять на PID-контроллер. Такой коптер будет довольно сложно настроить, т.к. частота вибраций зависит от газа.
Плохо отбалансированный мотор генерирует гораздо больше электрического шума, по сравнению с плавно вращающимся. Такие помехи тоже влияют на гироскопы, что снижает возможности коптера ещё больше, а также создают шумы на видео (если FPV оборудование питается от того же аккумулятора, что и моторы, а так бывает в 99% случаев, прим. перев).
Многие пилоты используют демпферы и антивибрационное крепление моторов и полётного контроллера, это позволяет снизить уровень вибраций и дает неплохие результаты.
Помните, что поврежденный, погнутый или несбалансированный пропеллер также создает нежелательные вибрации.
Производители и стоимость
Абсолютным лидером на рынке квадрокоптеров сегодня является компания DJI. Её продукция самая качественная, но и самая дорогая. Другие бренды пока только стараются догнать законодателя моды.
Топ-3 лучших любительских квадрокоптера с хорошей камерой
- DJI Mavic Mini (самый дорогой, лучшая камера, вес 249 гр)
- Xiaomi FIMI X8
- Hubsan Zino (самый дешёвый)
Моделей великое множество и все они имеют разные характеристики и дополнительные опции. Но всё это — удовольствие не для бедных. Пока что за хорошие лётные характеристики и приличную фото-видео съёмку придётся выложить приличную сумму денег. Но, даже если бюджет позволяет купить вам приличную модель, стоит всё же, для начала присмотреться к игрушечным дронам или любительским моделям начального уровня. Дрон — это сложное технологическое устройство, требующее определённых навыков управления.
Основные принципы управления дроном
Запуск двигателей практически во всех моделях начинается с нажатия красной кнопки. Либо ещё возможен такой вариант как сведение или разведение двух стиков. Бывают и другие способы, следует обратиться к инструкции. Многие её не смотрят и выкидывают при покупке техники, этого не следует делать ни в коем случае. Перед использованием устройства, нужно её прочитать в обязательном порядке.
Левый стик руководит газом, если его поднять вверх, то винты начинают вращаться быстрее, дрон набирает высоту. Если его начать опускать, то будет снижение. Центральное положение будет регулировать перемещение коптера на одной высоте. Тот же стик может двигаться и из стороны в сторону, это отвечает за поворот аппарата вокруг своей оси. Новичкам можно задавать направление движения таким способом.
Правый стик отвечает за движение. Если его опустить вниз, дрон будет перемещаться назад, если вверх – вперёд. Когда вы научитесь управлять на самом первом режиме или расходнике, как его называют профессионалы, можно переходить к усложнённым, когда значение тангажа и крена увеличивается.
Полёт осуществляется с помощью винтов. Скорость движения пропеллеров влияет на быстрый подъём в воздухе. Если какие-то из винтов начинают вращаться быстрее других, то дрон наклонится в одну сторону и будет перемещаться в ту сторону. Степень наклона следует регулировать. Есть модели только с одним режимом полёта, а есть с несколькими. Новичкам советуют выбирать первый режим, так как коптер в этом случае не будет сильно наклоняться, передвижение будет не быстрым, но зато плавным.
Режим HEADLESS
️ Прежде всего, это функция, которая облегчает полёт. Чаще всего данный режим встречается на дронах бюджетного ценового диапазона. Он удобен для новичков, так как позволяет управлять им только с помощью правого стика. Таким образом, можно не беспокоиться об ориентации устройства в пространстве.
Как правильно посадить квадрокоптер
️ Посадка может осуществляться на автоматическом режиме на место, откуда дрон запускался. При ручном приземлении нужно отправить устройство в точку взлёта и снижаться. При снижении следует быть аккуратным и внимательным для обеспечения плавной посадки. Нужно подождать полную остановку работы пропеллеров, а затем выключить дрон.
Материал рамы квадрокоптера
Рама для гоночного квадрокоптера может быть сделана из любых материалов: дерево, пластик 3D-принтера, литейный пластик, стекловолокно, алюминий, и даже ПВХ-трубы. Но самым популярным и рекомендуемым материалом считается карбон, он легкий и очень прочный, а также не дорогой:
- Малый вес — легкий гоночный дрон это большая скорость, отличная маневренность и менее разрушительная инерция при аварии
- Прочность — карбон как известно, очень крепкий и долговечный материал
- Жесткость — карбон имеет высокую жесткость в соотношении вес=жесткость. Жесткость очень важна для стабильности полета и эффективности полета.
Но не все так идеально, у карбона тоже есть определенные недостатки:
- Карбон это электропроводящий материал. Если у вашей модели есть оголенные провода, это может привести к короткому замыканию через раму.
- Карбон блокирует радиочастоты, например, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц, поэтому не прячьте антенны в корпусе, их нужно выводить наружу.
Далее в статье мы будем рассматривать только карбоновые рамы, так как в гоночных дронах в 99% используется именно карбоновая рама.
Для чего нужен квадрокоптер
Активное развитие и внедрение коптеров в гражданскую среду, привели к росту вариантов использования:
- Пассажирские перевозки — так, в Дубаи, на международном саммите была продемонстрирована модель беспилотного такси Ehang 184, которое может находиться в воздухе около 30 минут за один полёт. По сути это одноместный восьми-роторный аппарат, который лишен каких-либо органов управления, т.е. фактически человек летит в этом аппарате в качестве пассажира, а не пилота. В небольшой кабине располагается кресло и планшет с сенсорным экраном, используя который вы можете указать пункт назначения. В 2018 году первый тестовый полет совершило аэро-такси Vahana компании Airbus. В феврале этого же года, сообщили о секретном аэро-такси Joby Aviation, стартап проекта уже привлек 100 млн долларов.
- Хозяйственная деятельность — дроны берут на себя отдельные функции авиации: проведение аэросъёмки или других видов сбора данных, нужных для сельского хозяйства, контроля ситуаций на дорогах и в любых удалённых участках. С их помощью отслеживают пути миграции животных, находят затерявшиеся суда, выявляют уровень гидрометеорологической опасности, проводят обследование линий электропередач.
- Развлекательные / спортивные шоу — такие аппараты чаще всего оснащаются несущими винтами и являются подобием вертолётов, а не самолётов. Данная конструкция наиболее рациональная, поскольку не требует наличия взлётно-посадочной полосы. Развлекательное использование БПЛА недавно расширилось воздушными гонками. Чаще всего для них используются модели самостоятельной сборки или существенно переработанные готовые. В результате они получают возможность набирать скорость выше 150 км/ч, но относятся к аппаратам с малыми габаритами. Отметим, что стартап Alauda Racing запустил на платформе Kickstarter сбор средств на первые в мире гонки на пилотируемых мультикоптерах, которые планируются в 2021 году.
- Профессиональная или любительская фотосъемка — все современные модели оснащаются высококачественной камерой и позволяют делать восхитительные снимки там, куда человек не смог бы никогда добраться самостоятельно.
- Грузовые перевозки — в 2021 году компания Amazon провела испытания по доставке посылок с помощью коптера и подала заявку на технологию доставки груза при помощи парашюта. В последние месяцы активно появляются новости с концептами больших грузовых беспилотников, способных перемещаться на высоких скоростях и перевозить до нескольких тонн. Как, например, модель Draco-2 компании Sabrewing Aircraft и тестовая сборка компании Boeing.
DCIM101MEDIADJI_0893.JPG
«Барражирующая труба»
Как считают опрошенные RT эксперты, функционал использования квадрокоптеров на театре военных действий чрезвычайно широк, о чём свидетельствует практика их применения в локальных конфликтах и тенденции в перевооружении армий зарубежных государств.
В частности, турецкая компания STM выпускает разведывательно-ударный беспилотник Kargu-2, который, по информации экспертов Совета Безопасности ООН, был задействован в ливийском конфликте против войск маршала Халифы Хафтара.
По данным разработчика, турецкий квадрокоптер способен выполнять автономные полёты в любое время суток, автоматически распознавать цели, может применять различные системы слежения за объектами противника и оснащаться несколькими типами боеприпасов.
Kargu-2 летает на электрической силовой установке. Полезная (боевая) нагрузка аппарата составляет 1,3 кг, время пребывания в воздухе — 30 минут, дистанция связи с оператором — 5—10 км.
- Турецкий разведывательно-ударный беспилотник Kargu-2
В беседе с RT главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский сообщил, что основные преимущества мини-дрона — это манёвренность, способность продолжительного зависания над целью, дешевизна, простота эксплуатации — квадрокоптер не требует приспособлений для запуска и посадки, а также специальных навыков оператора.
Помимо этого, такой БПЛА относительно легко изготавливается из-за широкой доступности на рынке комплектующих. В то же время по причине небольшой массы квадрокоптер подвержен негативному влиянию погодных факторов (ветра, снега, дождя).
По словам эксперта, при определённых доработках мини-дрон вполне может стать носителем разнообразных средств поражения. Например, такую концепцию БПЛА развивает сейчас витебское конструкторское бюро «Дисплей». Предприятие рассчитывает добиться успеха в разработке двух разведывательно-ударных дронов.
Первый, «Квадро-1600», оснащён двумя одноразовыми противотанковыми гранатомётами РПГ-26. Взлётная масса квадрокоптера — 45 кг, время пребывания в воздухе — 25 минут, дальность — 5 км, скорость — 40 км/ч. При необходимости дрон может передавать видеоданные на дальность до 6 тыс. м.
Второй аппарат получил наименование «Барражирующая труба». Он имеет более скромные размеры и массу и оснащён одним гранатомётом РПГ-26. Дальность полёта белорусского БПЛА составляет 2 км. На беспилотниках может быть установлено поворотное устройство, которое позволяет при прицеливании изменять угол наклона боеприпаса до 90 градусов.
- БПЛА квадрокоптерного типа
«На самом деле идею применения квадрокоптеров в вооружённых силах не только для разведки, но и для нанесения ударов подсказали боевики в период конфликтов на Ближнем Востоке. Для диверсий сначала они подвешивали к дронам боеприпасы к подствольным гранатомётам, а потом начали применять и другую взрывчатку», — отметил Мураховский.
Помимо оснащения малогабаритными боеприпасами, эксперт считает перспективной установку на квадрокоптеры «безоткатные» средства поражения — они позволят эффективно уничтожать беспилотники противника, не повреждая отдачей носитель. Ещё одним направлением развития конструкторской мысли, как говорит эксперт, может стать дальнейшее совершенствование дронов-сапёров, обладающих возможностью осуществлять «точечное минирование».
По прогнозу военного эксперта Юрия Лямина, в будущем дроны квадрокоптерного класса будут широко применяться на ближних дистанциях. В комментарии RT аналитик отметил, что такие аппараты подойдут в том числе для использования в городских условиях — например, при «зачистке» зданий от живой силы и для борьбы со снайперами.
Съёмка видео квадрокоптером: советы и полезная информация
Одно из главных условий работы с квадрокоптером – соблюдение правил полётов. Запрещается запускать БПЛА над запрещёнными зонами: аэродромами, местами со скоплениями людей. При недостатке опыта управление беспилотником осваивают на открытой местности без водоёмов и леса.
Перед выездом на съёмку проверяют наличие всех необходимых запчастей, зарядку и запас батарей питания. Первый полёт требует обязательной калибровки компаса. Контролируют настройки камеры и подвеса.
На местности проверяют качество спутниковой связи, выбирают точки для съёмки. Новички сначала осваивают простые приёмы, затем переходят к более сложным манёврам. Съёмку проводят в хорошую, безветренную погоду.
Топ недорогих квадрокоптеров
Рассмотрим рейтинг квадрокоптеров, начиная с самых дешевых экземпляров, которые можно подарить даже ребенку, хотя и взрослый будет доволен таким дроном. Все представленные модели — это китайские квадрокоптеры, ведь не секрет, что вся такая продукция целиком и полностью производится в Поднебесной. Квадрокоптер из Китая это уже такая же обычная вещь, как и телефон, купленный на Алиэкспресс.
Сергей Пилот как съемочного, так и гоночного квадрокоптеров Привет! Меня зовут Сергей и сегодня мы с вами составим топ недорогих квадрокоптеров. Главными критериями будут цена и качество, а также наличие камеры, куда же без нее! Приятного чтения и хорошего выбора!
Управление
Управление мультикоптером осуществляется контроллером дистанционного управления (он же пульт управления, аппаратура, трансмиттер) посредством исходящих радиоволн (как правило, на частотах 2.4ГГц либо 5.8ГГц).
Чтобы заставить мультикоптер отвечать на запросы пульта управления, дрон оснащают целым комплексом электронных систем:
Микропроцессор (полетный контроллер, реализован в виде микросхемы) – отвечает за работу и управление всей электронной начинки дрона.
Гироскоп – отвечает за стабильное поведение дрона в процессе полёта (как правило, обеспечивает стабилизацию по 6 осям направления).
Акселерометр – с помощью этого сенсора процессор может устанавливать дрон в горизонтальное положение относительно земли.
Барометрический сенсор (барометр) – обеспечивает дрону стабильное зависание на выбранной пилотом высоте.
Сонар (ультразвуковой сенсор) – обеспечивает автоматическую посадку и удержание незначительной высоты (1.5 – 3.5 метров), может применяться так же для облёта препятствий.
GPS модуль – обеспечивает географическое позиционирование дрона, посредством полученных данных со спутниковых систем. Благодаря его присутствию реализуется функция полёта по точкам, возврат в место взлёта в случае потери связи, либо низкого заряда АКБ, а так же позволяет снимать показания полёта, как на момент полета, так и после.
*Простейшая схема устройства квадрокоптера.
Из каких компонентов состоит мультикоптер или квадркоптер?
- Рама Рама это скелет квадрокоптера, платформа, на которой все компоненты соединяются в одно целое.
- Регуляторы оборотовESC — electronic speed controller, переводится как электронный контроллер скорости. В русскоязычном сообществе принято называть их как «регуляторы оборотов», в простонародье «регули» или «регуляторы». Регуляторы оборотов управляют скоростью вращения бесколлекторных (бесщеточных) двигателей. Раньше почти у всех квадрокоптеров ESC были индивидуальными, внешними, размещались на лучах рамы, а сейчас все чаще пилоты собирают квадрокоптеры на ESC 4 в 1, они компактнее и удобнее. Конечно, такое не получится с мультикоптерами и там по прежнему применяются отдельные регуляторы оборотов.
- Двигатели Двигатели бывают щеточные и бесщёточные (бесколлекторные). Первые применяются в игрушках и очень дешевых квадрокоптерах, а вторые устанавливаются на бюджетные и профессиональные мультикоптеры. Бесколлекторные двигатели не используют щетки и имеют другую конструкцию. В них используются неодимовые магниты, которые расположены в колоколе и сердечник, вокруг которого крутится колокол с магнитами. В середине сердечника установлен подшипник, в том числе в самом низу корпуса, на них крутится колокол с валом. У таких двигателей очень большой КПД. Двигателей может быть 3, 4, 6, 8, 10 и больше. Все они работают парно, то есть, половина двигателей крутится по часовой стрелке, а половина против часовой стрелки. Так достигается стабильность конструкции в воздухе при одновременной работе двигателей, не нужно устанавливать хвостовой двигатель, как у вертолетов, чтобы он компенсировал вращение по оси.
- Пропеллеры Это то, что крутит двигатель. Пропеллеры создают тягу, с помощью которой дрон может находиться в воздухе.
- Полетный контроллер Мозг мультикоптера. Управляет всеми компонента и соединяет их в одно целое. В полетный контроллер загружается прошивка (программа), которая всем и управляет.
- Курсовая камера Это та самая камера, которая устанавливается в передней части и с помощью которой вы видите видео от первого лица.
- Видеопередатчик Обычно это аналоговый передатчик, но сейчас все чаще можно увидеть цифровой. Кодирует сигнал с камеры и передает его на любое принимающее устройство, например, в FPV шлем.
- Антенны Помогают видеопередатчику передать сигнал, преобразовывая осциллирующую электрическую энергию в электромагнитное излучение и наоборот.
- Приемник Приемник принимает сигнал с аппаратуры управления, декодирует его и отправляет информацию в полетный контроллер, который в свою очередь координирует действия остальной периферии, в том числе командует регуляторами оборотов.
- Аккумулятор Аккумулятор питает энергией всю систему мультикоптера и выбор правильного аккумулятора очень важен.
Формфактор (внешний вид)
Как правило, классический дрон — это четыре винта, парные синхронные двигатели, встроенная камера и пульт ДУ. Они ловят сигнал до 2-х км и могут выполнять широкий спектр задач. Батареи в среднем хватает на 15-30 минут полета – чего вполне достаточно, чтобы просто полетать или записать короткое видео с красивыми видами.
Но есть и другие решения, имеющие свои плюсы и минусы.
- Квадрокоптеры — классический формфактор с 4-мя винтами. Идеальная форма для решения большинства любительских задач;
- Бикоптеры — 2-х винтовые. Экспериментальные модели, не пользующиеся популярностью.
- Трикоптеры – отличаются наличием трех винтов. Двигатель невысокой мощности – однако, такие дроны компактны, и отлично маневрируют. Как правило, летают на 30-50 м, могут до 10 минут быть в воздухе, зато быстро заряжаются;
- Гексакоптеры – 6-ти винтовой корпус обладает хорошим функционалом, может подниматься на большую высоту, даже с грузом до 10 кг. Гексакоптеры могут похвастаться хорошей надежностью и отличной балансировкой. При отказе винта, как правило, сохраняют способность приземлиться без повреждений. Аппараты оснащены хорошими камерами и ёмкими аккумуляторами;
- Октокоптеры – они имеют 8 винтов и самые большие габариты. Очень надежны – ведь даже, если откажет пару винтов, беспилотник будет продолжать работу. Мало того, грузоподъемность октокоптера составляет 20 кг при собственном весе в 10 кг. В воздухе они могут проводить до получаса, дальность полета до нескольких километров. Однако манящий функционал сполна окупается дороговизной прибора.
Подготовка рамы к сборке
После покупки новой рамы, рекомендую тщательно подготовить ее протереть от остатков и различных заусенцев. Если на раме острые края, обязательно срежьте их или зашкурьте. Это нужно, чтобы не порезаться и чтобы эти острые края не порезали провода и ремни. После того, как убрали острые края, проклейте участок супер-клеем (который цианокрилат), чтобы карбон не начал расслаиваться в этом месте.
Рамы для гонок фристайла
Самое важное для гонок это минимальный вес и легкость ремонта, а также, чтобы можно было легко заменить луч или сломавшуюся часть рамы + к этому, рама должна быть прочной. Для фристайла аналогично — чтобы можно было легко ремонтировать дрон
Виды квадрокоптеров
Летающие дроны можно разделить на несколько категорий:
- Дроны без камеры. Характеристики у квадрокоптеров бюджетного сегмента невысокие, модели поддерживают малую дальность полета и способны оставаться в воздухе около десяти минут. Проводить съемку с их помощью нельзя, но можно просто получать удовольствие от пилотирования и выполнять маневрирование.
- Коптеры с камерой. Стоят такие модели дороже, зато предоставляют возможность снимать видео и фото в процессе полета.
- Для новичков. Недорогие, но очень прочные модели способны переживать многократные падения. Оснащаются коллекторными двигателями, дальность полета составляет около 100 м, часто есть встроенный акробатический режим.
- Для любителей. Такие модели поддерживают съемку с разрешением не менее 720р и стабилизацию, способны удаляться на 1 км от оператора и удерживаются в полете до 25 минут. Обычно способны развивать скорость до 70 км в час.
- Для профессионалов. Самые функциональные дроны поддерживают спутниковую навигацию, ведут съемку в формате 4К. Изображение передают на смартфон с расстояния в несколько километров или записывают на карту памяти. Оснащены многочисленными датчиками, в том числе для отслеживания препятствий, стоят довольно дорого.
- Гоночные. Такие модели предназначены в первую очередь для маневрирования. Видео об устройстве квадрокоптеров гоночного типа показывают, что камера в них может быть довольно скромной, а вот скорость дроны развивают вплоть до 120 км в час. Удаляются обычно на 1 км от владельца, многие модели поддерживают управление через видео-очки.
При выборе летающего дрона следует учитывать, для каких именно целей он нужен — для съемки или акробатических трюков.
ТОП 6 — Syma X8 PRO
Характеристики |
|
Особенности |
|
Цена | |
Где купить? |
Syma X8 Pro — отличный дешевый дрон для изучения основ видео и фото аэросъемки. Это очень стабильный в полете квадрокоптер начального уровня, а наличие спутниковой навигации позволяет ему использовать интеллектуальные режимы работы, например, возврат домой по кнопке или зависание в воздухе.
Камера установлена в нижней части дрона, ее можно регулировать по углу наклона. Снимает она в разрешении 720Р и это видео можно сразу транслировать на экран телефона, который крепится на пульте управления. Угол обзора камеры составляет 90 градусов.
Пульт управления идет в комплекте и питается от аккумуляторных батареек, емкостью 2000mAh.
Есть несколько интеллектуальных режимов, благодаря которым можно изучить некоторые приемы видеосъемки, например, «Следуй за мной» — активируете функцию и квадрокоптер будет лететь за вами и снимать вас без участия вашего управления. Можно активировать и режим «Орбита», когда дрон будет кружиться вокруг вас, ориентируясь на пульт управления. Если хотите запечатлеть какой-то вид, то можете расставить точки на карте в приложении, построив таким образом маршрут полета и дрон сам их облетит. Из-за этих функций, Syma попал в топ недорогих квадрокоптеров.
Для новичков производитель внедрил очень крутую функцию — это ограничение полета до 30 метров от точки взлета. Самое то, чтобы научиться летать и не потерять или разбить квадрокоптер. После того, как научитесь летать, функцию можно отключить и летать на более дальние расстояния.
Мне нравится42Не нравится14