Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Роботизированная платформа “ИНТЕГРАЛ”

Гибридная роботизированная дистанционно управляемая платформа – это квадрокоптер повышенной проходимости, который представляет собой вертолёт с четырьмя моторами, помещенный в клетку цилиндрической формы. Работает платформа по тому же принципу, что и обычный дрон, который поднимается в воздух за счет создаваемой встроенными двигателями тяги.

Платформа приводится в действие теми же приводами. Отсутствие дополнительных устройств для конструкции делает её вес и размеры более компактными. Такое решение является наиболее эффективным и экономным в плане энергозатрат способом управления при езде по суше с облетом препятствий (см. предложение и видео).

Платформа повышенной проходимости

Платформа оказывает минимальное давление на грунт, благодаря чему способна перемещаться по заминированной территории, производить съемку местности, составлять карту минных полей и участвовать в обезвреживании территорий.

Тактико-технические характеристики:

  • габариты (длина х ширина х высота мм.) – 1000 х 900 х 900;
  • скорость перемещения – до 60 км/ч;
  • грузоподъемность дополнительного оборудования –до 3 кг;
  • преодоление водных преград шириной до 50 м;
  • движение по водной поверхности;
  • преодоление вертикальных препятствий высотой до 50 м;
  • преодоление лестничных маршей шириной более 1 м;
  • преодоление подъемов не менее 90 градусов и высотой до 50 м;
  • преодоление рыхлого снежного покрова – без ограничений;
  • передвижение внутри зданий и сооружений;
  • масса с установленным оборудованием – 7 кг;
  • передвижение по пересеченной местности.

Применение:

  • геологоразведочные работы (добыча полезных ископаемых)
  • контроль за коммуникациями (нефтепроводы, ЖКХ)
  • ведение инженерной, радиационной и химической разведки (предприятия Росатома)
  • спасение утопающих на воде
  • поиск и спасение пострадавших, как на открытой местности, так и внутри зданий (подразделения МЧС)
  • разведка, составление карт минных полей (давление робота на грунт менее 20 грамм на квадратный сантиметр) подразделениями МО.

Выпускается платформа в различных размерах от 600х600х600 мм. и грузоподъемностью до 1 кг. до 1500х1500х1500 мм. и грузоподъемностью до 10 кг. В зависимости от применения.

Пульт управления платформой

Внедрение беспилотников в различные сферы промышленности набирает обороты: дроны используются в сельском хозяйстве, нефтедобывающей, строительной и прочих отраслях. Применение технологий позволяет значительно снизить количество ошибок на производстве, добиться экономии человеческих ресурсов, а в долгосрочной перспективе приводит к полной финансовой окупаемости и выгоде.

Дрон-инспектор Elios

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Квадрокоптер Elios – проект, разработанный швейцарской компанией Flyability совместно с китайским производителем мультикоптеров DJI. Благодаря видеосистеме Lightbridge-2 весом всего 70 граммов, дрон может транслировать видеозаписи в качестве 1080p на расстояние до 5 км. Видеопередача функционирует при температурном диапазоне -10°… 40°С.

Коптер можно использовать в замкнутом пространстве – защитный округлый корпус предотвратит жесткое столкновение и поломку прибора, а главное – даже в случае удара о поверхность дрон не изменит траекторию движения.

Устойчивость к температурным изменениям и прочная конструкция делает Elios идеальным инструментом для использования в местах, труднодоступных для человека – например, внутри паровых котлов для инспектирования их состояния, а также в ходе исследования ледниковых трещин.

Всепогодный беспилотник Matrice 200 от DJI

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Компания DJI специализируется на БПЛА для любителей и профессионалов. В 2020 году организация представила новый промышленный летательный аппарат – Matrice 200. Дрон не боится непогоды: двигатели с высокой производительностью и 43-сантиметровые пропеллеры обеспечивают ровный полет даже в потоке сильного ветра, а система с двумя батареями автоматически нагревает аккумулятор, если M200 находится в воздухе при минусовой температуре. Закрытая конструкция устройства защитит механизм от дождя и снега.

Квадрокоптер DJI выдерживает вес одновременно трех камер и нескольких датчиков, благодаря чему съемка и навигация становится более качественной и точной. В корпус дрона встроена камера, также можно разместить два подвеса для других камер, к примеру, одну – для тепловизионной съемки, другую – с мощным увеличивающим объективом. Таким образом легко обнаружить утечки тепла или дефекты на объектах: камера-тепловизор позволит найти проблемный участок, а с помощью зум-объектива можно детально исследовать объект на расстоянии. Производители модели утверждают, что с помощью встроенной камеры в режиме реального времени удается обнаружить миллиметровые дефекты.

Кроме того, Matrice 200 станет отличным помощников в поисково-спасательной деятельности: пропавших можно будет найти по тепловому следу и проложить оптимальный маршрут, оценив особенности обстановки. Модель справляется с полетами длительностью полчаса.

Walkera Voyager 5 – универсальный промышленный коптер

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Разработчики Walkera LTD создали дрон Voyager 5. Устройство снабжено 4к-камерой, 30-кратным оптическим зумом, есть режим ночного видения и тепловизор, корпус беспилотника водонепроницаем.

Инженеры позаботились о том, чтобы коптер был готов к эксплуатации в любое время дня и ночи, невзирая на погодные условия.

С помощью пульта дистанционного управления можно отправлять Voyager 5 на дистанции до пяти километров. Благодаря трем аккумуляторам и умной системе энергосбережения, БПЛА выдерживает сорокаминутные полеты – на данный момент это самый высокий показатель среди дронов всего мира. Система ГЛОНАСС и GPS не позволит устройству затеряться.

D-02 – модульный беспилотник от XDynamics

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Корпорация XDynamics выпустила модульный промышленный дрон D-02 – предполагается, что новинка будет использоваться в отрасли профессиональной беспилотной кинематографии. Коптер представляет собой авиационную платформу с настраиваемыми параметрами. Особенность модели в том, что из деталей можно собрать конструкцию, подходящую под индивидуальные производственные задачи: клиенту предоставляются на выбор разные вариации с установкой шарниров, сенсоров и прочих деталей конструкции.

Разработчики учли все нюансы: к примеру, перед первым запуском необходимо установить пропеллеры, подходящие для конкретных атмосферных условий. Несмотря на разнообразие деталей, коптер в собранном виде портативен. Благодаря восьми двигателям, беспилотник устойчив в воздухе и без проблем совершает посадку даже после поломки нескольких роторов.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

D-02 может быть использован в качестве антенного оборудования для получения профессиональных видеоматериалов высокого качества: технология беспроводного радиовещания обеспечивает съемку в режиме реального времени в качестве 1080p, скоростью кадров 60/сек и ничтожно низкой задержкой. Также можно использовать коптер как инструмент для наблюдения за строительными объектами и инспектирования местности.

Дрон для чистки турбин от Aerones

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Латвийские инженеры из организации Aerones создали беспилотник, который выполняет техническое обслуживание ветряных турбин, а именно чистит лопасти посредством шлангов с высоким давлением. Это действие затрачивает немало времени и энергии у работников, и использование на предприятии даже одного дрона позволит существенно оптимизировать процесс и сделать его более эффективным.

В беспилотник встроены механизмы безопасности, термо- и ультра-HD-камеры; система осуществляет бесперебойный мониторинг температуры источника питания и мотора. В корпусе коптера размещены сенсоры для точной навигации, а также радиолокационный алгоритм для избежания столкновений и парашюты – на случай сбоя системы.

Благодаря особой технологии стабилизации, БПЛА очень устойчив в полете даже при высокой скорости воздушных потоков.

К модели присоединен шланг, подключенный к источнику питания – это позволяет дрону парить над поверхностью неограниченное количество времени. На случай если подзарядиться негде, инженеры снабдили летательный аппарат батареей, которая выдерживает до 20 минут полета.

Разработчики заявляют, что коптер способен чистить до десятка турбин за день – в зависимости от размера лопастей и погодных условий. Перед процедурой чистки проводится предварительный осмотр – это позволяет рассчитать время работы, определить тип загрязнения, учесть дефекты и повреждения. В дальнейшем молодая, но перспективная компания планирует разработать больше функций для дрона – таких как тушение пожаров, транспортировка людей в безопасные места в случае ЧС, чистка небольших строений.

Коптер от Intel – Falcon 8

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Сотрудники компании Intel анонсировали выпуск нового дрона с восемью моторами, созданного для промышленных инспекций, мониторинга и картографии. Октокоптер умеет разгоняться до 56 км/ч и оснащен роторами, расположенными по запатентованной V-образной схеме. Дрон создан по последнему слову техники: в корпусе есть запасные батареи с горячей заменой, встроенная система коммуникации и сенсоры кругового обзора, имеется GPS-модуль.

Falcon 8 выдерживает до 800 граммов дополнительного веса.

При этом масса беспилотника едва превышает 1 кг. Его удобно использовать для задач в рамках промышленного мониторинга инфраструктуры или съемки местности – производители гарантируют высокое качество и точность отснятого материала. Управление коптеров осуществляется посредством влагозащищенного пульта с встроенным экраном для демонстрации видеороликов качеством 1080p.

Источники: http://www.up-pro.ru/, https://robo-sapiens.ru/

Внешний вид и конструкця

Основное преимущество DJI Mavic Mini перед старшими моделями в линейке – вес. Во многих странах в том числе и в России необходимо регистрировать дроны весом более 250 г. В DJI смогли обойти это ограничение разработав дрон весом 249 г, конечно ради этого потребовалось пожертвовать многими вещами.

DJI Mavic Mini изготовлен из тонкого, приятного на ощупь пластика, который при нажатии прогибается. Подобная эластичность скорее плюс, ведь при неудачном приземлении это даст больше шансов на выживание. Лопасти так же выполнены из мягкого пластика и легко гнуться в любом направлении.

Компактность дрона позволяет буквально носить его в кармане куртки. В сложенном состоянии его длина не превышает 140 мм, а ширина всего 82 мм. Складные лучи имеют надежные механизмы, а провода в месте сгибания защищены дополнительно. В разложенном состоянии вся конструкция остается плотной, нет никаких люфтов и разболтанных механизмов. Ширина в “боевом” состоянии увеличивается до 202 мм.

Лопасти не быстросъемные, каждый крепится отдельно к мотору с помощью специальных винтов.

Передняя часть дрона напоминает морду акулы, хищные грани буквально созданы для стремительного рассечения воздуха. Пара “глаз” вопреки ожиданиям — это не датчики слежения, а всего лишь пластиковые заглушки. Умной системы облета препятствий у Mavic Mini нет.

Также в передней части квадрокоптера установлена камера на трехосевом стабилизаторе. Когда дрон не используется, она прикрыта специальной крышкой. 

В нижней части дрона расположены 4 светодиодных индикатора, которые показывают уровень заряда батареи и кнопка питания. Немного ниже находятся 3 крупных вентиляционных отверстия, но самое главное это пара инфракрасных датчиков и одна стереоскопическая камера. Именно с их помощью дрон определяет поверхность для приземления, диапазон обнаружения составляет от 0,5 до 10 метров.

В задней части находится крупный светодиод, который поможет не потерять дрон из виду в ночное время. Здесь же разместили разъем microUSB для зарядки и подключения к компьютеру, а также слот для microSD карты с максимальным объемом до 256 Гб, встроенной памяти у квадрокоптера нет.

Отверстие для батареи также находится в задней части. DJI Mavic Mini оснащается литий-полимерным двухбаночным аккумулятором емкостью 2400mAh. Для полного восполнения заряда понадобится не менее 90 минут, что по заявлению производителя обеспечит 30 минут полета.

Комплектный хаб для зарядки может одновременно вместить все 3 батареи, но восполнение заряда происходит поочередно. Док станцию можно питать не только от сети, но и от повербанка. Таким образом, пока дрон в полете две другие батареи будут стоять на зарядке.

Дополнительные соображения

  • Подвес — чаще всего используется для стабилизации камеры (FPV/Аэросъёмка). Как правило устанавливается под рамой в соответствии с центром тяжести БПЛА. Может крепиться напрямую к раме, либо посредством направляющих. Для стабилизации изображения рекомендуется использовать двух, либо трёх осевые подвесы. Требует увеличения длинны посадочных опор.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

  • Полезная нагрузка (транспортировочная) — в любительской сфере является чем-то вроде роскоши, так как любой дополнительный вес не только сокращает время полёта, но и приводит к отказу в использовании дополнительных элементов, которые могли бы добавить беспилотнику ключевых функций. При проектировании следует понимать, что транспортировочный кейс должен быть максимально лёгким и в тоже время прочным, а также сам груз должен жёстко крепиться, исключая любое перемещение в полёте.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

  • Посадочные опоры — несмотря на то, что некоторые БПЛА приземляются непосредственно на раму (как правило исключаются для снижения веса), применение в конструкции посадочных опор обеспечит зазор между нижней частью БПЛА и неровной поверхностью, а также в случае жёсткой посадки принимают удар на себя, увеличивая шансы на спасение таких важных элементов дрона как камера, подвес, АКБ и рама.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

  • Монтаж — несмотря на то, что проектировать и изготавливать беспилотник значительно проще, чем обычный вертолёт, расположение каждого элемента следует продумать в самом начале процесса проектирования.

Общие рекомендации по монтажу:

  1. При создании рамы с нуля, важно, обеспечить точное расположение четырёх монтажных отверстий посредством которых осуществляется крепёж моторов к раме.
  2. Большинство моторов для рам размером от 400 — 600мм имеют одинаковую схему монтажных отверстий, что позволяет использовать раму от одного производителя, а моторы от другого.
  3. Расположение всех дополнительных компонентов в идеале должно быть симметрично относительно одной оси, что в последствии поможет облегчить поиск и регулировку центра масс беспилотника.
  4. В идеале контроллер полёта должен быть расположен в центре круга (и как таковой в центре масс) соединяющего все моторы.
  5. Контроллер полёта обычно крепится к раме при помощи стоек, резиновых демпферов или двухстороннего скотча.
  6. Многие производители используют одинаковое расположение монтажных отверстий для контроллера полёта (например, квадрат 35мм либо 45мм), но как токового «промышленного стандарта» не существует.
  7. АКБ достаточно тяжелая, и если центр масс вашей сборки немного сдвинулся, вы можете отрегулировать его переместив слегка батарею.
  8. Убедитесь, что крепление АКБ немного «играет», но в тоже время обеспечивает надёжную фиксацию батареи.
  9. Ремни с липучей основой часто используются для фиксации АКБ, тем не менее не будет лишним добавить двухсторонний скотч между батареей и рамой.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Камера

Для фото и видео съемки в DJI Mavic Mini используется 12-мегапиксельный модуль с CMOS-матрицей размером 1/2.3 дюйма, фокусным расстоянием 24 мм, объективом с углом обзора 83 градуса и диафрагмой f/2.8. Максимальное разрешение видеосъемки 2,7K до 30 кадров в секунду.

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

В среднем 1 минута видео с разрешением 1080р 60 fps занимает 253 Мб, а значит за один полет в среднем режиме (24 минуты) карта памяти заполнится на 6 Гб. В разрешении 2,7К 1 минута видео в среднем занимает 280 Мб, то есть 6,7 Гб за один полет. С учетом трех комплектных батарей выходит, что для съемки видео с максимальным качеством будет достаточно флеш карты на 32 Гб.

Для того что бы картинка во время полета оставалась плавной используется трехосевой стабилизатор. Он отлично справляется со своей задачей, тряска и резкие повороты сглаживаются. Особенно хорошо это заметно в ветренную погоду. Тестирование проводилось при порывистом ветре 12-20 м/с на высоте 1,5 метра от земли. На видео хорошо заметно как дрон покачивается от сильных порывов, но камера при этом тряску не передает.

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

К качеству съемки в дневное время придраться довольно сложно. Видео наполнено деталями, цвета насыщенные, единственное что может испортить кадр – прямые солнечные лучи, но для этого предусмотрены специальные ND-фильтры, которые продаются отдельно. 

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

И даже в вечернее время или пасмурную погоду, когда света уже недостаточно, картинка остается качественной, без шумов и с хорошим динамическим диапазоном. 

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

Фотографии можно снимать только в формате jpeg, для улучшения качества используется технология HDR, она позволяет комбинировать несколько кадров, создавая на выходе качественный снимок.

Материалы исполнения бпла/конструкция

Ниже приведены наиболее распространенные материалы исполнения используемые для изготовления рам мультироторных дронов, соответственно список не полный. В идеале рама должна быть жёсткой с минимально возможной передачей вибрации.

Поролон (Пена) — как единственный материал для изготовления рам БЛА используется редко, и, как правило, в комбинации с жёстким каркасом или усиленной конструкцией. Также может применяется в стратегических целях; в качестве защиты несущих винтов (пропеллеров), шасси, не редко выступает в качестве демпфера. Поролон может быть разных типов от мягкого до относительно жёсткого.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Дерево — если в приоритете дешевизна конструкции, то дерево — это отличный вариант, который значительно сократит время сборки и изготовления запасных частей. Древесина достаточно тверда и является проверенным временем материалом. Важно чтобы при изготовлении рамы использовалась идеально прямая древесина (без изгибов и деформации).

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Пластик — для большинства пользователей доступен только в виде пластиковых листов. Имеет тенденцию к изгибу и как таковой не идеален. Отлично подходит для изготовления защитного каркаса или шасси. Если вы рассматриваете возможность 3D печати, следует учитывать временной интервал изготовления (возможно проще купить комплект дооснащения UAV frame kit). 3D печать деталей отлично себя зарекомендовала при создании небольших квадрокоптеров.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Алюминий — доходит до потребителя в различных формах и размерах. Вы можете использовать листовой алюминий для исполнения корпуса, либо экструдированный алюминий для реализации лучей дрона. Алюминий не такой лёгкий, по сравнению с углеродным волокном или G10, зато цена и долговечность выступают главными преимуществами материала. Вместо разрушения или трещин, алюминий имеет склонность к изгибу. Для работы с материалом требуется только пила и дрель.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

G10 (разновидность стекловолокна) — не смотря на то, что внешний вид и основные свойства практически идентичны с карбоном (углеродным волокном), является менее дорогим материалом. В основном доступен в листовом формате и используется для реализации верхних и нижних пластин рамы. Также в отличии от углеродного волокна, G10 не блокирует радиочастотные волны.

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер DJI Spark купить в Москве по выгодной цене

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

PCB (Печатная плата – пластина из диэлектрика) — по сути аналог стекловолокна, но в отличии от последнего всегда плоские. Иногда используется в качестве верхних и нижних пластин рамы, с целью уменьшения количества используемых деталей (например, плата распределения питания часто встроена в нижнюю панель). Рамы нано/мини квадрокоптеров могут быть исполнены из одной печатной платы включающей в себя всю электронную начинку.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Углеродное волокно — самый востребованный материал из-за лёгкого веса и высокой прочности. Процесс изготовления по прежнему исключительно ручной. Как правило серийно производятся простые формы, такие как плоские листы, трубчатые комплектующие; исполнение сложных трехмерных форм осуществляется на заказ.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Опыт использования

Главное, что нужно знать при первом запуске дрона – все обязательно пойдет не так, как уже было отмечено выше, умной системы облета препятствий нет, датчики расположены только снизу. Поэтому стоит выбрать местность без проводов, высокой застройки, воды и людей.

Однако уже со второго раза, привыкнув к поведению DJI Mavic Mini, окажется, что все не так уж и сложно. Дрон отлично подойдет людям без опыта пилотирования подобной техники, прочный корпус и эластичные лопасти, спасут устройство при падении с небольшой высоты или столкновении с препятствием.

В случае потери связи не стоит переживать, дрон поднимется на указанную заранее высоту, которую необходимо выставлять немного выше самого высокого объекта на местности, и сам вернется на точку взлета. Это возможно благодаря встроенным системам GPS и ГЛОНАСС.

Режимов полета у DJI Mavic Mini три: 

  • Режим S – максимальная скорость полета. Набор высоты происходит со скоростью 4 м/с, а скорость движения в горизонтальной плоскости до 47 км/ч. 

  • Режим P – имеет показатели пониже: скорость подъема до 2 м/с, движения до 29 км/ч.

  • Режим C – кинематографичный. Низкая скорость полета и набора высоты, 14 и 1 соответственно. Максимальная высота при этом ограничена 500 м, а все движения дрон осуществляет очень плавно.  

При комбинации этих режимов, постоянной съемке и порывистом ветре 12-20 м/с аккумулятор емкостью 2400 мАч способен обеспечить 24 минуты полета. Следовательно три комплектных батареи позволят провести в воздухе около 72 минут, чего должно хватить для съемки любого объекта.

Однако, стоит учитывать, что на расход батареи влияет большое количество факторов, от температуры воздуха, до стиля управления и полученные цифра могут сильно различаться у разных пользователей. В любом случае добиться заявленных производителем 30 минут полета можно только в идеальных условиях. Однако даже если заряд дрона закончится прямо в полете, он не упадет, а по кратчайшему пути вернется в точку взлета.

Стоит учитывать и вес дрона, который при сильном ветре не позволяет ему эффективно бороться с порывами, в таких ситуациях скорость уменьшается в два, а то и в три раза, а заряд аккумулятора начинает уходить гораздо более стремительно. 

Комплектная защитная сетка может спасти дрон в сложных условиях полета, но из-за дополнительного веса и снижения аэродинамических характеристик очень сильно ограничивается дальность и высота полета. Таким образом, использовать сетку стоит только в замкнутом пространстве.

Программное обеспечение

Для настройки DJI Mavic Mini и его контроля во время полетов используется приложение DJI Fly для IOS и Android. Весь интерфейс переведен на Русский язык, а расположение кнопок интуитивно понятно. Даже без обучения можно легко разобраться во всех тонкостях предполетных настроек. А их здесь очень много.

Пункт «Безопасность» скрывает в себе лимиты высоты и расстояния, калибровку датчиков, информацию об аккумуляторе, поиск дрона и многое другое. 

В “Управлении” осуществляется настройка режимов полета, стабилизатора и джойстика. 

Пункт «Камера» скрывает выбор формата кадра и управление картой памяти. 

«Передача» – отвечает за отображение режимов канала.

А в пункте «Информация» размещены все данные о прошивке дрона и пульта. 

На главный экран передается видео с квадрокоптера в разрешении 720р 30 fps. Этого достаточно для того, чтобы разглядеть даже самые мелкие детали, например, провода и птиц, которые являются серьезной угрозой для Mavic Mini. 

Помимо видео с дрона, на главном экране находится вся самая нужная информация: режим полета, ошибки и оповещения, контроль батареи и спутников, режим фото и видеосъемки, карта, скорость и дальность полета. 

Фото и видео съемку можно настраивать в ручном режиме, есть возможность выбора желаемого значения ISO и выдержки. Для любителей красивых кадров есть различные сценарии кинематографичной съемки, под названием QuickShot:

  • Dronie – дрон отлетает от вас, делает красивую панораму и возвращается на место.

  • Rocket – камера смотрит вниз, Mavic Mini устремляется вверх и при этом снимает все происходящее.

  • Circle – квадрокоптер облетает вас или выбранный предмет по кругу.

  • Helix – похож на Circle, только дрон летает по кругу, постепенно увеличивая радиус движения.

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

Конечно же прямо в приложении можно отредактировать полученные кадры, узнать сколько часов и километров вы уже налетали и благодаря встроенной карте определить, где можно запускать дрон, а где нельзя. 

Сенсоры/ориентация

Компас/Compass — магнитный компас может обеспечить навигацию по сторонам света (север/юг/восток/запад).

Инерциальный измерительный блок/IMU (Inertial Measurement Unit) — объединяет в себе сразу два сенсора акселерометр и гироскоп.

Акселерометр/Accelerometer — измеряет линейное ускорение по 1-3 осям. Обычно измеряются в «g/же». Акселерометр может обеспечить ориентацию вашего дрона относительно земли.

Гироскоп/Gyroscope — гироскоп измеряет угловое ускорение по 1-3 осям. Единицы измерения, обычно, в градусах в секунду в квадрате.

Магнитометр/Magenetometer — иногда используется в недорогой робототехнике для определения направления компаса.

Барометр/Высотомер/Давление (Barometer/Altimeter/Pressure) — используется для обеспечения обратной связи относительно занимаемой высоты БПЛА. Он измеряет давление, а, так как давление изменяется с высотой, то беспилотник может «знать/определять» занимаемую высоту.

Трубка Пито/Pitot Tube — устройство, которое измеряет скорость воздуха.

Регистратор полёта/Flight Recorder — записывает значения датчиков БПЛА. Эта функция иногда может быть интегрирована в контроллер полёта.

GPS/Система глобального позиционирования — спутники, вращаясь вокруг планеты, посылают сигналы, которые принимаются GPS антенной и отправляются для обработки GPS приёмником с целью предоставления географических координат.

Антенна/Antenna — это то, что фактически принимает или отправляет сигнал на и от БПЛА (сам сигнал генерируется блоком передатчика). Они бывают разных типов, а также разделяются на направленные (сильные в одном направлении) и всенаправленные.

Крен/Roll — поворот воздушного судна вокруг его продольной оси.

Тангаж/Pitch — угловое движение БПЛА относительно горизонтальной плоскости, или другими словами, вращение воздушного судна относительно оси от крыла до крыла.

Рыскание/Yaw — угловые движения воздушного судна относительно вертикальной оси.

Силовая установка

Тяга/Thrust — это сила, которую может обеспечить конкретный мотор и пропеллер (при определенном напряжении). Обычно измеряется в килограммах (кг/kg) или фунтах (Фунтах/Pounds/Lbs).

BEC — (Battery Eliminator Circuit/Преобразователь бортового питания) встроен в ESC (регулятор напряжения), который может обеспечить регулируемое 5В напряжение постоянного тока для любой электроники, которая в этом нуждается.

ESC (Electronic Speed Controller/Электронный регулятор скорости) — устройство, которое подключается к аккумулятору, мотору и контроллеру полёта и контролирует скорость вращения мотора.

Мотор/Motor — то, что применяется для вращения пропеллеров; в небольших беспилотных летательных аппаратах чаще всего используется коллекторный (Brushed) мотор, тогда как для более крупных беспилотных летательных аппаратов – бесколлекторный (Brushless).

Лопасти/Blades (лопасти пропеллера) — аэродинамическая поверхность создающая подъёмную силу. Как правило пропеллер имеет от двух до четырёх лопастей, которые могут быть как фиксированными, так и складными.

Пропеллер/Propeller (Несущий винт/сокр. Проп) — пропеллеры обеспечивают тягу и больше похожи на те, что используются в самолётах.

Адаптер пропеллера/Prop Adapter — устройство, используемое для сопряжения пропеллера с мотором.

Пропсейвер/Prop Saver — тип втулки, которая устанавливается на верхней части используемого мотора и заменяет адаптер пропеллера/Prop Adapter. В случае аварии часть пропсейвера идёт в расход, чтобы сохранить целостность пропеллера.

PCB (Printed Circuit Board/Печатная плата) — стеклопластиковая пластина, на которой припаяно множество компонентов. Многие электронные продукты имеют печатную плату.

LiPo (Lithium Polymer/Литий-Полимерный) — является наиболее распространенной батареей, используемой в дронах и беспилотных летательных аппаратах из-за её малого веса (относительно ёмкости хранения), а также высокой скорости разряда тока. Помимо LiPo на рынке доступны и другие типы литиевых батарей (LiFe, LiMn, LiOn и т.д.).

Смотрите про коптеры:  JJRC H31 - квадрокоптер для тренировок и развлечений

Распределение питания/Power Distribution — чтобы питать различное множество устройств, используемых в БПЛА, ресурсы батареи должны быть распределены, и именно здесь в игру вступает распределение питания (плата или кабель). Задействует одну положительную и отрицательную клеммы батареи и предоставляет множество различных клемм/точек подключения, от которых другие устройства (работающие на том же напряжении) могут получать питание.

Сервопривод/Servo — тип привода, который при правильном сигнале может перемещаться в определенное угловое положение.

Типы рам бпла

Трикоптер

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Квадрокоптер

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Гексакоптер

  • Описание: «Гексакоптер» имеет шесть лучей, каждый из которых соединен с мотором. Передней частью гексакоптера принято считать сторону стыка двух лучей, но также передом может считаться и продольный луч.
  • Преимущества: При необходимости, конструкция гексакоптера позволяет легко добавить два дополнительных луча и мотора, что позволит увеличить суммарную тягу, в следствии чего дрон сможет поднять больше полезной нагрузки. В случае отказа одного из моторов, допускается вероятность, что дрон сможет осуществить мягкую посадку, а не разбиться. Модульная конструкция рамы. Почти все полётные контроллеры поддерживают эту конфигурацию.
  • Недостатки: Громоздкая и дорогостоящая конструкция. Дополнительные двигатели и детали увеличивают вес коптера, соответственно чтобы получить туже продолжительность полёта, что и у квадрокоптера, необходимо устанавливать более ёмкие АКБ.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Y6

  • Описание: Конструкция Y6 представляет собой тип гексакоптера у которого в основе не шесть лучей, а три, каждый из которых соединён с парой соосно установленных моторов (итого 6 моторов). При этом стоит обратить внимание, что нижние пропеллеры проецируют тягу вниз.
  • Преимущества: Меньшее количество компонентов по сравнению с гексакоптером. Поднимает больше полезной нагрузки по сравнению квадрокоптером. При использовании винтов с встречным вращением исключается гироскопический эффект, как у Y3. В случае отказа одного из моторов, допускается вероятность, что дрон сможет осуществить мягкую посадку, а не разбиться.
  • Недостатки: Более дорогой по сравнению с квадрокоптером из-за использования дополнительных деталей, равноценных по стоимости деталям гексакоптера. Дополнительные моторы и детали увеличивают вес коптера, а значит, чтобы получить то же время полёта, что и у квадрокоптера, необходимо будет использовать АКБ большей ёмкости. Как показывает практика, тяга полученная на Y6, немного ниже чем у обычного гексакоптера, вероятно, потому, что нижний винт влияет на тягу верхнего винта. Не все полётные контроллеры поддерживают такую конфигурацию.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Октокоптер

  • Описание: У октокоптера восемь лучей, каждый из которых соединен с мотором. Передней частью гексакоптера принято считать сторону стыка двух лучей.
  • Преимущества: Больше моторов = больше тяги, и соответственно повышенная избыточность, позволяющая дрону уверенно перемещаться с тяжёлыми и дорогостоящими DSLR камерами.
  • Недостатки: Больше моторов = более высокая цена и большой АКБ. Ввиду своей дороговизны актуален только для профессиональной сферы.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

X8

  • Описание: Конструкция X8 по-прежнему является октокоптером, только не с восемью, а с четырьмя лучами, каждый из которых соединён с парой соосно установленных моторов (итого 8 моторов).
  • Преимущества: Больше двигателей = больше тяги, и соответственно повышенная избыточность. Больше шансов мягко посадить дрон в случае отказа мотора.
  • Недостатки: Больше моторов = более высокая цена и большой АКБ. Ввиду своей дороговизны актуален только для профессиональной сферы деятельности.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Размер бпла

Беспилотники бывают разных размеров, от «Нано», которые меньше ладони, до крупногабаритных, которые можно перевозить только в кузове грузовика. Для большинства пользователей, которые только начинают познавать беспилотное хобби, оптимальный диапазон размеров, предлагающих наибольшую универсальность и ценность, находится в пределах от 350мм до 700мм. Размером рамы является диаметр наибольшего круга пересекающего каждый из моторов. Запчасти для БПЛА таких размеров имеют широкий спектр цен и самый большой выбор доступных продуктов.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.

Эволюция идеи

Одним из первых таких дронов стал «Автоматический аэроплан Хьюитта-Сперри», созданный в 1917 году. Правда, он не имел радиоуправления, для полета по заданному курсу его создатели настраивали гироскопы (на борту их было два). О том, как все это работало, информации практически не сохранилось. Но зато есть фотография автоматического аэроплана.

Первым боевым дроном стала «воздушная торпеда Кеттеринга», разработанная во время Первой мировой войны.

Говоря о дронах, не стоит забывать о квадрокоптерах, которые тоже далеко не новинка. Первые прототипы (правда, пилотируемые) были разработаны еще в 20-х годах прошлого века. Над созданием устройств такого типа работали сразу два человека. Первый — это конструктор Георгий Ботезат, живший в США и французский инженер Этьен Эмишен.

Коптеры того времени смогли поучаствовать лишь в тестовых полетах без дальнейшей практической реализации. Как оказалось, системы имеют три главных недостатка:очень сложная трансмиссия, которая должна передавать крутящий момент с двигателя сразу на все роторы. Она работала, но часто ломалась.

Аппараты никак не были стабилизированы в воздухе, поэтому малейшее дуновение ветерка могло вывести летательный аппарат из строя.

Слишком большое число пропеллеров (Эмишен предложил восемь), плюс недостаточная маневренность. Так, коптер Георгия Ботезата мог более-менее нормально передвигаться только при наличии ветра определенного направления и силы.

В 30-х годах прошлого века серийно производился дрон DH.82B Queen Bee. Он представлял собой биплан, разработанный на основе двух летательных аппаратов — DH.60 Moth и DH.82 Tiger Moth. В качестве управляющей аппаратуры служил передатчик на вакуумных электронных лампах и электромеханических реле. Этот дрон был военным, но использовался не в боях, а в учениях — летчики отрабатывали на них приемы воздушного боя.

Немецкие самолеты-снаряды вроде «Фау-1» тоже являются дронами, их относительная успешность дала толчок развития не только ракетной техники, но и автономных летательных аппаратов.

Далее дроны применялись, в основном, военными. Среди прочих моделей стоит указать самолет-разведчик Ryan Model 147E, разработанный в США и применявшийся во Вьетнаме, советские дроны Ту-123, Ту-141 и Ту-143. Все это — крупногабаритные летательные аппараты, размеры которых примерно такие же, как и у самолетов с сопоставимой функциональностью.

Дрон своими руками: Урок 1. Терминология.
Самолет-разведчик Tу-143

В 1982 году вступили в дело радиоуправляемые дроны, разработанные израильтянами. Они использовались в ходе Ливанской войны. Чаще всего применялись IAI Scout и Tadiran Mastiff. Их разработали «с нуля», это уже не были переделанные под автономный полет самолеты.

Ну а потом другие страны, включая США, стали производить сверхсовременные военные дроны вроде MQ-1B Predator и MQ-9 Reaper, способные передавать данные наблюдения в режиме реального времени. Некоторые модели таких дронов умеют и стрелять по цели, причем ракетами.

Примерно со второй половины 20 века активно стало развиваться и такое направление, как бытовые радиоуправляемые дроны. Изначально это были сплошь DIY-модели, которые представляли собой имитацию самолетов. Но затем бизнес, видя востребованность радиоуправляемых летательных аппаратов, взял инициативу в свои руки.

Этика и безопасность как часть истории

Появление камер и персональных дронов, которые способны отдаляться от оператора на многие километры, подняло ряд вопросов об этической стороне работы с «домашними» БПЛА. Ведь любой желающий теперь мог заглянуть в окно соседа, или окно соседней компании, направляя аудио- и видеопоток прямо на свой телефон или компьютер.

Дроны падали на головы зрителям на спортивных стадионах, создавали угрозу пассажирским самолетам и промышленным объектам. Дрон — практически идеальный инструмент для любителя подглядывать, шпиона (коммерческого или государственного), анархиста и т.п.

В итоге во многих странах законодатели стали спешно принимать новые законы, регулирующие продажи и эксплуатацию дронов. В каждой стране свои законы, но в большинстве случаев владельцам дронов запрещается снимать людей без явного их согласия, БПЛА нельзя использовать рядом с аэропортами, вокзалами, объектами военного и промышленного значения.

В России получение разрешение на съемку с мультикоптера обязательно. При нарушении правила на виновника может быть наложен штраф в размере 3–50 тыс. рублей. Да и для получения разрешения на полеты необходимо получать разрешение. Для этого требуется:

  • документ, удостоверяющий летную годность,
  • доступ к эксплуатации ВП,
  • удостоверение правомерности управления БПЛА.


Пилотирование дронов в РФ регулируется такими документами:

  • воздушным кодексом Российской Федерации,
  • УК, статья 271.1 ФЗ,
  • АКРФ, статья 11.4 («Нарушение правил эксплуатации российского воздушного пространства»),
  • правилами эксплуатации воздушного пространства РФ федерального уровня.

В России разрешены такие модели БПЛА:

Syma,

  • Gopro Karma,
  • Yuneec,
  • DJI (Inspire, Mavic, Phantom 2,3,4),
  • похожие по габаритам и функциональности устройства других производителей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector