Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу…? FAQ от Dronk.Ru / Хабр

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр Роботы

Где и почему запрещена съемка с квадрокоптера

Съемка запрещена в зонах размещения стратегических объектов, военных баз и полигонов, тюрем, в охраняемых зонах. Полный список можно посмотреть на карте Google по ссылке. Некоторые производители коптеров поставляют со своей продукцией мобильные приложения, демонстрирующие запрещенные зоны и выдающие предупреждение на экране смартфона.

Информация привязана к локации и всегда актуальна для большинства стран. Дело в том, что свободная для полетов зона вчера сегодня может стать запретной. В случае нарушения оператор понесет наказание в виде штрафа, а нарушитель границ будет изъят и утилизирован.

 Скоростных ограничений нет, зато у властей есть претензии к массе дрона.  

Без разрешения на территории РФ нельзя летать аппаратам весом более 250 грамм. Для получения лицензии на полеты необходимо подать заявление по форме и дождаться разрешения в течение 10 дней. 

Правила для запуска дронов массой до 30 кг: запуск над землей или водой в светлое время суток в зоне прямой видимости оператора, высота не более 150 метров. 

Если по какой-то причине съемку нельзя провести в рамках указанных правил, необходимо согласование, — письменная заявка с описанием маршрута или звонок в центр управления полетами. Разрешение, как правило, выдается без проблем. Подробнее о правилах сертификации, разрешенных зонах в России и других странах читайте в этой статье.

Если нет желания связывать с органами контроля, лучшим решением станет покупка квадрокоптера массой до 250 грамм. 

Компактные модели подойдут тем, кто привык путешествовать налегке, — для полноразмерных коптеров понадобится небольшой чемоданчик. 

Съемка: подобрав правильный ракурс, сделать качественную фотографию можно даже с помощью бюджетного оборудования. Если базовая камера не устроит, ее можно заменить на более качественную, — необходимо подбирать камеру аналогичную по весу и системе крепления.

Без подвесов снимать видео можно только для себя, — никто больше не будет смотреть ролики такого качества. Для создания профессиональных роликов подходит только трехосевася система стабилизации, двухосевая морально устарела, единственно ее преимущество, — она стоит дешевле.

Свое первое знакомство с коптерами лучше начать с недорогой или особо прочной модели, к которой можно найти запасные части. В первую очередь из строя выходят пропеллеры, — они легко меняются. Новичкам рекомендуется использовать режим Beginner Mode. О том, как его активировать и зачем он нужен, рассказано в этом видеоролике:

*{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)}Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen>

Бензиновые квадрокоптеры и мультикоптеры. краткий обзор

Квадрокоптеры неожиданно ворвались в нашу жизнь и распространились повсеместно. Они получили свой второй шанс на жизнь, впервые появившись в первой половине прошлого века. Однако их основная проблема так до сих пор и не решена, — над чем и бьются множество компаний и отдельных энтузиастов.

Мультикоптер (англ. Multirotor, multicopter, многороторный вертолёт, многолёт) — летательный аппарат, построенный по вертолётной схеме, с тремя и более несущими винтами
Многовинтовые вертолёты разрабатывались ещё в первые годы вертолётостроения. Один из первых квадрокоптеров (англ. quadcopter, четырёхроторный вертолёт), который реально оторвался от земли и мог держаться в воздухе, был создан Георгием Ботезатом и испытан в 1922 году.

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр
Источник картинки: wikipedia.org

Новое рождение мультикоптеры получили в XXI веке, уже как беспилотные аппараты. Благодаря простоте конструкции квадрокоптеры часто используются в любительском моделировании, также удобны для недорогой аэрофото- и киносъёмки.

В последнее время появились миниатюрные квадрокоптеры, умещающиеся на ладони (Walkera Ladybird, WLtoys V929, Blue Arrow nano Loop и пр). Они практически безопасны (масса аппарата менее 100 г), в то же время позволяют получить основные навыки полёта на мультироторном аппарате, так как принцип их управления ничем не отличается. Квадрокоптеры такого размера возможно запускать дома, не рискуя нанести вред людям или предметам. Некоторые модели разгоняются до впечатляющих 26 м/с[13], имеют высокое качество съёмки и управляются на расстоянии более 3,5 км.

По принципу управления мультикоптеры существуют:

Мультикоптеры имеют 3 или более винтов постоянного шага (автомата перекоса, в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому рулевой винт мультикоптеру не нужен. Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов. Например:

Микропроцессорная система переводит команды радиоуправления в команды двигателям. Чтобы обеспечить стабильное зависание, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя гироскопами, фиксирующими крен аппарата. Как вспомогательный инструмент, иногда, также используется акселерометр, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и бародатчик, который позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте. Также применяют сонар для автоматической посадки и удержания небольшой высоты, а также для облёта препятствий. Использование GPS-приёмника позволят записывать маршрут полёта заранее, с компьютера а также возвращать аппарат в точку взлёта, в случае потери управляющего радиосигнала, или снимать параметры полёта оперативно или потом.

Винты могут быть установлены непосредственно на вал двигателя, либо через редуктор.
В любительских и профессиональных мультикоптерах используются коллекторные и бесколлекторные электродвигатели и литий-полимерные аккумуляторы в качестве источника энергии. Это накладывает определённые ограничения на полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 кг, при времени полёта от 10 до 30 минут (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров). Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7—12 км, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка. При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные: радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 км. Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно время полёта.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и так далее (для сравнения, беспилотные самолёты с аккумулятором аналогичной ёмкости могут улетать на 10—15 км при высоте полёта 1—2 км).

Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 кг, что позволяет поднять в воздух небольшую фото- или видеокамеру (обычно экшн-камера в более дешёвых моделях, либо зеркальные камеры в профессиональных).

Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6—8 (гекса- и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20—30 кг. Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах.

Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 км/ч.

Существуют также трёх- и пятивинтовые вертолёты (три- и пентакоптеры). Один из моторов там располагается на нанизанной на ось подвижной платформе, угол поворота которой изменяется сервоприводом — так и осуществляется поворот аппарата вокруг своей оси. Отдельно стоит отметить экспериментальные аппараты: бикоптеры, квадрокоптеры с изменяемым шагом пропеллеров, квадрокоптеры с двигателями на импеллерах, однако они не получили какого-либо распространения.

Большое количество энтузиастов занимается самостоятельной сборкой коптеров.
Часто для этих целей они используются широко известный недорогой полётный контроллер KK Multicopter, который имеет несмотря на свою низкую цену, достаточно широкие возможности и позволяет управлять системой, содержащий до 6 роторов включительно.

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр
Источник картинки: www.quad-copter.ru

Следует упомянуть, что большая часть современных мультироторных систем представляет собой электрические машины, где тяговыми двигателями выступают электродвигатели, а в качестве источника энергии для них используются, в основном, литий-полимерные аккумуляторные батареи.

Исходя из всего вышесказанного, проистекает основная проблема мультироторных электрических систем: малое время работы (ввиду гораздо меньшего соотношения ёмкости аккумуляторных батарей к их весу, то есть энергоёмкости, по сравнению с любыми топливными системами) и невозможность подзарядки аккумуляторов в полевых условиях, ввиду отсутствия такой возможности.

Кроме того, грузоподъёмность мультироторных систем оставляет желать лучшего. Они вполне годятся для перевозки небольших грузов, однако стоимость системы, которая сможет стать полноценным средством передвижения или перевозки пассажиров, будет достаточно внушительной. Справедливости ради, однако, следует отметить, что в последнее время начинают практически реализовываться идеи некоего летающего городского такси, которое как раз будет построено на основе мультироторной электрической системы.

Однако, как уже было сказано ранее, мультироторные системы появились не вчера, изначально они представляли собой исключительно системы на двигателях внутреннего сгорания.

И не так давно, в середине 2021-х годов появилось достаточно интересная система, которая «возвращалась к истокам» и представляла собой квадрокоптер бензинового типа — Nitro Stingray.

В отличие от своих электрических собратьев, эта система в своей основе имела в качестве силовой установки двигатель внутреннего сгорания, от которого крутящий момент передавался на все четыре несущих ротора:

Этот квадрокоптер отличался тем, что он имел один центральный двигатель, а присущая мультикоптерам подвижность,- обеспечивалась четырьмя винтами, с изменяемым шагом:

Ввиду высокой энергоёмкости сжигаемого топлива, этот квадрокоптер имел относительно небольшой вес, если сравнивать его с электрическими собратьями, высокую удельную грузоподъёмность, а также подвижность, о чём было сказано ранее.

В это же десятилетие отметились несколько известных проектов, которые пытались решить проблему недостаточной грузоподъёмности электрических устройств таким же путем, — использованием центрального двигателя и передачи крутящего момента, в то время как управление осуществлялось регулировкой шага винтов.

Одним из таких проектов является проект Incredible HLQ (Heavy Lift Quadcopter), который даже запускал свою кампанию на kickstarter com.

Вот что говорили о нём его создатели:

«Мы — группа студентов-механиков, работающих над нашим главным проектом в Государственном университете Сан-Хосе в Сан-Хосе, Калифорния. В состав группы входят 4 участника: Ник Коновер, Крис Фулмер, Карлос Герреро и Габриэль Теллез. Каждый из нас обладает особым набором навыков и специализируется в 2 различных дисциплинах: мехатроника и конструирование.

Мы проектируем и строим квадрокоптер с большой грузоподъёмностью (HLQ), который мы называем Incredible HLQ (звучит как «Халк»). Как и супергерой, HLQ сможет поднимать и транспортировать огромное количество веса для своего размера и стоимости. HLQ сможет автономно извлекать и доставлять 50 фунтов (~22,7 кг) полезной нагрузки.

Смотрите про коптеры:  Радиоуправляемая модель катера Schnellboot S100 | Модельный блог

Чтобы достичь цели в 50 фунтов, HLQ будет использовать трансмиссию, приводимую в действие двумя бензиновыми двухтактными двигателями мощностью около 12,5 л.с. каждый. Подъём будет осуществляться с помощью четырёх головок несущего винта коммерческого радиоуправляемого вертолёта с четырьмя лопастями диаметром 435 мм. Выбор этих лопастей был основан на реальных испытаниях подъёмной силы на нашем испытательном стенде, которые показаны в видео. Управление достигается за счёт использования управления переменным шагом винтов для изменения подъёмной силы каждого ротора.

Управление полётом будет использовать модуль DIYDrone Ardupilot APM2.5 . Ardupilot — это плата управления на базе Arduino с открытым исходным кодом для БПЛА. Он широко используется для многих летательных аппаратов с неподвижным крылом, вертолётов и многороторных летательных аппаратов и имеет подтверждённый послужной список.

Кроме того, мы будем использовать систему компьютерного зрения для идентификации и отслеживания полезной нагрузки с помощью библиотеки OpenCV на Roboard RB-110. RB-110 — это полноценный компьютер на одной плате. Он имеет 486-совместимый процессор с тактовой частотой 1 ГГц и может работать под Windows, Linux или Dos.
HLQ — дорогостоящий проект для большинства старших инженерных проектов в SJSU (Государственный университет Сан-Хосе). Затраты выходят за рамки того, что мы, студенты, можем себе позволить, и поэтому ваша поддержка имеет решающее значение для нашего успеха».

У проекта есть свой канал на YouTube, где они публикуют последние новости о разработках.

Несмотря на большое количество затраченного времени, в данный момент проект всё также находится в стадии разработки, последнее видео о новостях проекта вышло в мае 2020 года:

Ещё одним достаточно известным проектом является Goliath Mkll.

Проект стартовал примерно в то же время, что и первый, также в 2021 году и имеет свой канал на YouTube, но так же как и первый проект, — до сих пор находится в стадии разработки:

Достаточно долгое время идея бензиновых грузоподъёмных мультироторных систем пребывала в запустении, в течение всего десятилетия 2021-х. По крайней мере, не было ничего особо заметного, что бы громко заявило о себе в блогосфере или интернете в целом.

Однако, в последние 3-4 года, ситуация похоже сдвинулась с мёртвой точки, — разработчики похоже учли сложность создания системы с изменяемым шагом винтов, и пошли другим путём: один за другим стали появляться проекты, которые сочетают в себе преимущества двух подходов,- электрического и бензинового.

Как правило, эти проекты построены приблизительно по одной и той же схеме: классическая мультироторная система, где несущие роторы базируются на основе электрических двигателей, в то время как источником энергии для питания системы являются не аккумуляторы, а используется портативная бортовая электростанция внутреннего сгорания — для выработки электроэнергии.

Такого типа дроны позиционируются как средства для опыления полей от вредителей. Ввиду своей грузоподъёмности и большого времени работы, они могут брать на борт большой бак с жидкими инсектицидами и работать долгие часы, проходя большую площадь.

Хотя, кое-кто развивает и альтернативные технологии. Как, например, проект ниже, о котором, к сожалению, ничего не известно, кроме технических характеристик, показанных в видео. Мультикоптерная система, предположительно, имеет синхронизирующие валы между парами отдельных двигателей, для выравнивания их скоростей, проходящие внутри труб — каркаса. А управление осуществляется наклоном каждого конкретного двигателя:

В качестве заключения:

Некоторое время назад, вышло видео, где сноубордист, прицепленный к квадрокоптеру, катается на фоне заснеженных ландшафтов:

Неожиданный подход, продемонстрированный в видео, произвёл впечатление на многих и широко разошёлся по блогосфере. Однако любой, более-менее близко знакомый с технической стороной «коптеростроения», понимает, что построение подобного коптера, — обойдётся в круглую сумму!

Но благодаря продемонстрированному строителями сельскохозяйственных коптеров подходу, данная затея уже не кажется такой безумной!

Предположим некий мультикоптер, который может поднимать человека, построенный по электрической схеме, и питающийся от бортовой электростанции. Ввиду мультироторной схемы, такой коптер будет обладать высокой подвижностью, в то же время, обладая высокой грузоподъёмностью, что позволит использовать его для такого интересного применения как дрон-бординг (катание за дроном, на прицепе)! Или скажем, в качестве манёвренного мощного дрона, для доставки грузов.

Для снижения шума от работы двигателя бортовой электростанции, дрон может лететь на большой высоте, поэтому это не будет проблемой.

Стартап? Why not…

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр

Камера

— Хочу квадрокоптер.— С какой целью интересуетесь?[Правильный ответ:] — Чтобы взглянуть с высоты.

Это единственный аргумент, которым можно оправдать траты, запланированные на приобретение неигрушечного дрона. Если хочется «просто полетать», то выгоднее купить летайку-неломайку за тысячу рублей либо вообще запустить гелиевый шарик или китайский фонарик и наблюдать за его улетом.

Однако просто посмотреть с высоты — это полдела. Качество видеотрансляции, идущей с камеры дрона, обычно невысокое. Важно записать увиденное, чтобы впоследствии поделиться им с другими или использовать в каких-то проектах. А для этого требуется очень хорошая камера.

Ее «хорошесть» зависит от нескольких составляющих: конструкции, используемой оптики и разрешения (разрешающей способности). Начнем с конструкции камер, ведь от нее целиком зависят такие характеристики съемки, как стабилизация и возможность направлять камеру на нужные объекты.

Форм-фактор: на что влияет подвес

Итак, все камеры, которые могут работать с коптерами разных конструкций, делятся на три типа:

  • встроенные в корпус дрона (дешевый вариант)
  • комплектные внешние камеры на подвесе (оптимальный вариант)
  • сторонние камеры на внешнем подвесе (дорого, профессионально, не рассматриваем)

Первый вариант — это, чаще всего, вмонтированная в корпус (или жестко прикрепленная к корпусу) дрона камера, не имеющая никаких подвижных частей. Дешевое решение, которое имеет серьезные минусы.

Дело в том, что корпус камеры здесь — это сам коптер, а для смены направления «взгляда» камеры требуется поворот или наклон всего дрона, что не очень-то удобно. К тому же, некоторые ракурсы становятся и вовсе недоступными — например, направить камеру вниз не представляется возможным.

Более того, эти дешевые варианты жесткого размещения камеры не предполагают наличия стабилизатора, кроме электронного (программного). Что приводит не только к тряске и болтанке в кадре, но и к появлению роллинг-шаттера (подробнее см. в материале Роллинг-шаттер в видеосъемке — описание дефекта, примеры, пояснения).

Да, такое видео не зальешь на видеосток для продажи — не примут. Но совсем иначе выглядит съемка, сделанная камерами второго типа, которые закреплены на подвесе.

Их конструкция может быть разной, опишем самую типичную: такие подвесы имеют резиновые мягкие демпферы, препятствующие передаче мелкой вибрации от корпуса дрона к корпусу камеры, а также точнейшие сервоприводы, автоматически выравнивающие горизонт, смягчающие резкие повороты дрона и дающие камере свободу вращения и наклона.

Иногда эти внешние камеры производитель защищает прозрачным колпаком-фонарем. Похожий имеется в комплекте DJI Mavic Pro Platinum. Это разумное решение, гарантированно защищающее камеру и ее нежный подвес от любых внешних воздействий при транспортировке.

В менее дорогих моделях такая защита тоже существует, но ее приходится покупать отдельно. Разумеется, летать и снимать с колпаком не надо — любое загрязнение поверхности фонаря непременно скажется на качестве изображения.

Результат съемки внешней камерой на амортизирующем подвесе выглядит совсем не похоже на съемку камерой, вмонтированной в корпус коптера.

А благодаря сервоприводам подвеса объектив камеры во время полета можно наклонить вниз от горизонтали на любой угол, вплоть до 90 градусов.

Свобода наклона дает возможность создавать уникальные фотопанорамы. Это довольно популярная тема, такой материал не просто интересен, но и применим на практике. Например, в строительстве, планировке или для контроля целостности владений и угодий.

Еще одну немаловажную роль играет используемая в камерах оптика. Нет, речь не о светосиле — ну какая светосила может быть при микроскопическом диаметре входного зрачка? Речь идет исключительно о наличии либо отсутствии оптических искажений.

Оптика: широкоугольность бывает разной

Для съемки больших площадей и общих планов всегда используется широкоугольная оптика, именно такими оптическими системами оснащены все экшн-камеры. Камеры коптеров, как правило, тоже дают широкоугольную картинку. Однако широкоугольность эта у разных производителей может быть реализована по-разному.

В кино такой брак увидишь лишь в том случае, если он допущен намеренно, по юмористической задумке режиссера/оператора.

Квадрокоптеры syma

Syma – китайский производитель, занимающийся выпуском дронов различной конфигурации, в том числе квадрокоптеров. Организация делает ставку на изготовление и продажу устройств из бюджетного ценового сегмента, благодаря чему ее продукция востребована как на китайском, так и на международном рынке.

Среди достоинств квадрокоптеров Syma числятся:

  • довольно низкая цена;
  • стильный внешний вид;
  • хорошее сочетание энергоемкости и энергопотребления;
  • возможность установки профессиональной камеры (на некоторых моделях).

К сожалению, качество большинства коптеров нельзя назвать высоким. Большая часть моделей относится к категории «игрушечных» дронов. Эти изделия отлично подходят на роль первого коптера – для обучения пользования устройствами перед приобретением более дорогих и надежных аналогов.

Тем не менее, для многих людей именно цена является решающим фактором, а потому популярность упомянутой продукции уже немало лет держится на высоком уровне. Из общего перечня предлагаемой брендом продукции можно выделить квадрокоптеры Syma x21w, Syma x5uw, Syma x5c, Syma x20 и x8Pro.

Разумеется, эти три компании – не единственные производители коптеров. У них есть десятки конкурентов, постоянно работающих в двух направлениях – создании надежных летательных аппаратов и выходе на первые места в соответствующем сегменте рынка.

В результате такого подхода на рынке уже сейчас представлено немало достойных моделей. Поэтому, перед тем как изучить ассортимент магазина и определиться, какой квадрокоптер лучше купить, рекомендуем заглянуть в подготовленный топ квадрокоптеров 2020 года и оценить основные преимущества популярных моделей, разработанных на протяжении нескольких последних лет.

Квадрокоптеры dji

DJI Innovations – наиболее известный разработчик и поставщик квадрокоптеров. Компания производит любительские и профессиональные модели дронов, предназначенные для выполнения разнотипных задач – от любительских съемок до доставки негабаритной продукции и проведения разведывательных операций.

Квадрокоптеры DJI имеют много достоинств. Среди них:

  • отличная управляемость в полуавтоматическом режиме;
  • опция автоматического распознавания препятствий;
  • автоматическое удержание целей следования;
  • поддержка нескольких способов управления дронами;
  • очень быстрая синхронизация со смартфонами;
  • отличное качество съемки – даже на средней и высокой скорости полета.
Смотрите про коптеры:  Призрак из квадрокоптера к Хэллоуину - Подборка видео от 24.10.2013

Среди ведущих разработок компании стоит выделить квадрокоптеры DJI Mavic 2 Zoom, DJI Mavic Air Fly, DJI Phantom 4 Pro. Все модели характеризуются отличной защитой, стильным дизайном, продолжительным временем непрерывного полета (20-30 минут), наличием камер 12-20 МП.

Квадрокоптер DJI Phantom 4 Pro и вовсе считается лучшей разработкой нашего времени, причем это утверждение обосновано как рейтингами специализированных изданий, так и отзывами пользователей. Отдельного упоминания заслуживает квадрокоптер DJI Tello TLW004 – недорогой и хороший квадрокоптер с камерой 5 МП.

Количество моторов

Мультикоптеры условно разделяются на несколько категорий, причем по разным признакам. Например, их можно классифицировать по количеству пропеллеров (двигателей). Такие аппараты носят разные названия, начало которых — числительное из греческого языка: три-, квадро-, гекса- и октокоптеры имеют три, четыре, шесть и восемь лопастей соответственно.

От количества моторов обычно зависят все прочие характеристики, каждая из которых может быть самостоятельным классификатором: масса, размеры (диаметр выброса лучей), грузоподъемность, скорость — все эти показатели растут вместе с количеством моторов. Как правило.

Но есть и исключения. Например, некоторые «комнатные», почти безопасные мини-устройства, умещающиеся на ладони или чуть крупнее, также оснащены четырьмя пропеллерами (а бывают и шестилопастные мелкодроны!). Кстати, многие из них даже оснащены микрокамерами — этакая селфи-палка-леталка.

Но это не более чем игрушка, которую не жаль подарить мальчишке детсадовского возраста. Причем вовсе не обязательно ожидать мгновенной поломки подаренного дрона вследствие аварии (которая непременно случится при первой же попытке взлететь), потому что среди недорогих дронов можно отыскать сверхлегкие защищенные модели, не боящиеся падений, ударов, а иногда и воды.

Вторая крайность — шести- и восьмилопастные аппараты, которые относятся к профессиональному сегменту беспилотников, поскольку позволяют поднимать серьезный груз. И это уже совсем не игрушка. Эксплуатация таких аппаратов сопряжена с большими расходами и риском: в рюкзак или сумку их не положишь, а значит, стои́т вопрос транспортировки до полетной зоны и обратно.

В их конструкции сложно и дорого буквально всё — от усиленной рамы до большого количества датчиков, иногда дублированных, показания которых анализируются мудреным программным обеспечением. Более того, чтобы приспособить к коптеру полноразмерную камеру, недостаточно примотать ее синей изолентой.

Для крепления камер используются специальные многоосевые стабилизирующие подвесы, управление которыми — а значит, и камерой — производится отдельно от радиоканала управления полетом. Наконец, для управления самой камерой — запись, зум, фокус и прочие настройки — также требуется отдельная полоса связи и обслуживающие ее элементы. Следовательно, нужен второй человек, который осуществляет съемку — оператор.

По этим причинам не хочется затрагивать аспекты, относящиеся к профессиональным мультикоптерам. Да, сегодня без них не обходится ни одна экстренная или ремонтная служба, ни одна телекомпания или агентство (про вооруженные силы многозначительно промолчим).

Например, связистам и энергетикам гораздо проще и выгоднее осмотреть мультикоптером свои вышки и линии электропередачи, чем отправлять на травмоопасную работу дефицитных верхолазов. А телевизионщикам или киношникам для съемки красивостей теперь не требуется нанимать настоящий вертолет, час работы которого обходится в нечеловеческую сумму.

Таким образом, выбор дрона для любительского применения имеет смысл ограничить самой распространенной ветвью — квадрокоптером средних размеров и массы. Не зря именно такие устройства составляют подавляющее большинство беспилотных летательных аппаратов, предлагаемых сегодня на рынке.

Такая популярность объясняется четырехлучевой конструкцией, которая оказалась оптимальной по цене и сложности изготовления. Она позволяет переносить небольшие грузы (в большинстве случаев — мини-камеру), обеспечивая при этом неплохую динамику подъема и перемещения.

С длительностью пребывания в воздухе у них всё тоже обстоит неплохо: некоторые модели могут летать до получаса без подзарядки или замены аккумулятора. Но конечно же, их функциональность, а значит, и возможности коптера, сильно зависит от цены. Которая может отличаться на порядки.

Летать можно не везде

Зарегулировано сейчас всё: от перепланировки садового участка и получения водительских прав до торговли отдельными видами товаров и уровня шума в вашей квартире. Владельцы дронов (их закон именует БПЛА или БЛА — беспилотные летательные аппараты) тоже не остались без внимания: их права и обязанности давно узаконены.

Шустрее всех оказались власти некоторых субъектов, попросту запретившие любые полеты любых конструкций (например, согласно приказу Минтранса РФ от 2021 года, территория внутри МКАД является запретной для полетов). Это очень разумно, поскольку в этой зоне концентрация людей, производств и засекреченных объектов фантастически, несоизмеримо высока. Но площадь столицы — это всего лишь 1/7000-я часть огромной страны. Ну а что же там, за МКАДом? Кроме жизни?

На конец 2021 года в России так и не утвержден порядок регистрации и учета БПЛА. Да, разумеется, беглый запрос в поисковой системе выведет на целый ворох документов, касающихся регистрации и разрешений на полеты. Даже с названиями структур, которые якобы обязаны вести учет.

Любая юридическая фирма предоставляет такой список. Но если жестко и бездумно следовать сырым и несогласованным нормам, то запущенного на пустыре воздушного змея вполне можно счесть несанкционированным полетом летательного аппарата, а родителям сопливого пилота будет грозить солидный штраф.

Временным спасением из тупика оказывается гражданская сознательность и ответственность. Управляя потенциально опасным средством (а тяжелый коптер — это довольно грозное оружие против человека, автомобиля и любого летательного аппарата), грамотный пилот использует его с умом, так, чтобы не нанести никому вреда и не нарушить явные запреты.

А запретных зон, где полеты нежелательны, более чем предостаточно. Навскидку: это мосты, путепроводы, тоннели, федеральные трассы, аэродромы с прилегающей территорией, государственные учреждения, приграничные зоны, военные объекты, объекты энергетики, нефтегазовые производства. Что же остается?

Обеспечить безопасность окружающих (а также свою и коптера) можно только тщательным планированием сценария полета и съемки. Например, следует воспользоваться картографическими сервисами. Отыскав на карте потенциально интересное место (в данном случае это хитро-извилистая речушка), нужно убедиться в наличии подъездных путей к нему, а также в отсутствии жилья хотя бы на километр вокруг. Осталось поставить метку и далее полагаться на включенный навигатор.

Лишь в таких условиях вы гарантированно никому не помешаете и сохраните оборудование в целости. А полученные кадры вполне могут украсить видовой фильм.

Но это крайности. Все-таки граждане, проживающие в так называемой «глуши», к полетам БПЛА относятся или благосклонно, или с живым интересом. Но чем кучнее вокруг, тем выше вероятность столкнуться с активистом, растрачивающим свою жизненную энергию на благое, как ему кажется, дело.

Кроме того, некоторые дроны просто откажутся взлетать, если находятся в месте, где полеты запрещены.

Мы еще вернемся к правовым вопросам использования мультикоптеров, но основная диспозиция остается неизменной: перед полетом нужно включать не только дрон, но и голову. В таком случае не придется иметь дел с остальными двумя частями нормы права — с гипотезой и санкцией.

Области применения квадрокоптеров

Недорогие модели квадрокоптеров (например, мини квадрокоптеры с камерой) зачастую применяются ради развлечения владельцев, в том числе для проведения любительских съемок. Многие люди с детства мечтали увидеть мир с высоты птичьего полета и сейчас воплощают мечты путем эксплуатации беспилотников.

Такие владельцы квадрокоптеров ежедневно совершают своеобразные виртуальные путешествия, снимая окрестности и наслаждаясь незабываемым видом различных красот, находясь в произвольно выбранном месте.

Квадрокоптер с камерой и трансляцией на пульт ДУ позволяет делать все перечисленное практически на интуитивном уровне. К тому же управление беспилотником сложностей не вызывает, а запас энергии в аккумуляторе позволяет устройству находиться в воздухе до 10-40 минут (в зависимости от модели).

Возможны и более практичные применения квадрокоптеров:

  • Борьба с преступностью. В развитых странах беспилотники используют для инспектирования мест ДТП, выслеживания преступников, контроля толпы на митингах и подобных мероприятиях.
  • Изучение аварийных объектов. Коптеры удобно применять для осмотра пострадавших сооружений промышленного и другого назначения. В опасных ситуациях рисковать людьми нерационально. Оценку ущерба и анализ ситуации можно провести с помощью беспилотников.
  • Помощь в сельском хозяйстве. Квадрокоптеры, оборудованные тепловизорами и специальными датчиками, применяют для контроля эффективности работы автоматизированных систем орошения и удобрения, а также для мониторинга состояния культур.
  • Съемка спортивных событий. Надежный квадрокоптер с камерой и трансляцией видео на пульт или экран уже стал незаменимой вещью во время футбольных матчей. Его использование позволяет оценивать ситуацию на поле с различных ракурсов. Аналогичный подход практикуют и при съемке других спортивных дисциплин.
  • Продажа и аренда недвижимости. Съемка с помощью квадрокоптера позволяет представить объект в лучшем свете, показать все преимущества ландшафта и даже дать информацию о соседях.

Также квадрокоптеры активно применяют в военном деле (в том числе для разведки и охраны объектов). Военные нередко оснащают беспилотники дорогостоящим высокоточным оборудованием, позволяющим получать детальную картинку местности в режиме реального времени. Дополнительно коптеры оборудуют системами распознавания лиц и другими приборами для идентификации личности.

Используют квадрокоптеры и в спасательных миссиях. Периодически жизнь людей и сохранность ценного имущества зависят от точности планирования операции. В таких случаях коптеры позволяют оперативно собрать нужные разведданные и организовать мероприятия с учетом всех особенностей местности.

Программное обеспечение

Теперь коснемся такого важного аспекта, как программное обеспечение. Очевидный факт: чем дороже аппарат, тем продуманнее и функциональнее его софт. Речь не о ПО, составляющем мозг коптера, в которое лезть запрещено. Имеется в виду пользовательское приложение или несколько приложений под разные платформы, с помощью которых осуществляется настройка, управление, просмотр видеотрансляции, задается целеуказание и происходит иное «общение» с коптером.

Рассмотрим такое ПО на примере приложения, которым комплектуется квадрокоптер Xiaomi Mi Drone 4K. Популярность этого аппарата объясняется его невысокой стоимостью и наличием продвинутых характеристик: долгое время полета, программируемые режимы и высококачественная камера с разрешением 4K.

Это, конечно, не идеал функциональности, однако можно не сомневаться: даже такой скромный набор возможностей используется большинством пилотов разве что наполовину.

К примеру, оператор может дать коптеру несколько разных команд: автоматический взлет и приземление, полет по заданному маршруту, полет к объекту на карте, облет объекта по кругу, отлет от объекта с уходом вверх и т. д.

Минус этих функций заключается в том, что все эти команды можно дать лишь во время работы двигателей, то есть когда дрон уже находится в воздухе на автопилоте в режиме зависания. Но беда в том, что запас аккумулятора во время полета тает буквально на глазах.

Смотрите про коптеры:  В каких странах можно использовать квадрокоптер (или иной БПЛА)

Следующие функции должны присутствовать в приложении для каждого серьезного коптера: настройки камеры (экспозиция, разрешение при съемке и т. д.), отображение карты с указанием местонахождения.

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр
Настройки экспозиции

В хорошем приложении обязательно имеются и другие функции, так называемые «офлайновые», которые могут быть востребованы не в полете, а позже. Это просмотр и «расшаривание» записанных фото- и видеоматериалов, просмотр статистики по полетам. Есть даже возможность просмотра подробнейших логов, которые ведутся при каждом взлете и автоматически сохраняются, как это делается «черными ящиками» самолетов и вертолетов.

Какой квадрокоптер мне выбрать, если я хочу...? FAQ от Dronk.Ru / Хабр
Статистика налета

Убедиться в наличии подобных функций можно, не только изучив руководство пользователя, но и почитав тематические форумы. Последние содержат в сотни раз больше полезной информации, чем скупые и лаконичные официальные источники.

Прочие трудности, секреты и загвоздки будут раскрыты лишь со временем. Например, такие, как проблема аккумуляторов. Любому владельцу коптера крайне желательно всегда иметь запасную батарею, хотя бы одну. Этим не только увеличивается время загородных полетушек, но и экономится ресурс батарей.

Например, за год эксплуатации дрона с одной батареей (около 60 км налета) ее общая емкость упала как минимум на треть, теперь ни о каких 27 паспортных минутах нет и речи — время полета снизилось до 15 минут. Но фирменное приложение эту «мелочь», к сожалению, не показывает.

Соотношение цены и функциональности

Для того чтобы непосвященный читатель, которому адресована статья, имел представление о том, как тесно способности коптера связаны с его ценой, приведем небольшую табличку, где присутствуют характеристики четырех летательных аппаратов разной стоимости и разных «весовых категорий».

 Hubsan X4 Desire FPV H502SWalkera AiBaoXiaomi Mi Drone 4КDJI Mavic Pro
Цена
Размеры, масса165×165×60 мм, 145 г230×230×151 мм, 570 г310×380×53 мм, 1390 гскладная конструкция, 83×83×198 мм, 743 г
Время полета12 мин.18 мин.27 мин.27 мин.
Тип управления, дальностьрадио 200 м, пульт д/у в комплектерадио 1500 м, пульт д/у в комплектерадио 2000 м, пульт д/у в комплектеWi-Fi 80 м, радио 4000 м, пульт д/у в комплекте
ДатчикиGPS, датчик высоты, магнитометрGPS, Глонасс, датчик высоты, магнитометрGPS, Глонасс, акселерометр, магнитометр, ультразвуковой датчикGPS, Глонасс, акселерометр, датчик высоты, магнитометр, ультразвуковой датчик, оптический датчик
Тип камерывстроена в корпусвстроена в корпусвнешняя, трехосевой гироподвесвнешняя, трехосевой гироподвес
Разрешение видео720p2160p2160p2160p
Трансляция видеопотокадададада

Какие основные различия можно отметить в этой табличке, какие параметры изменяются вместе с ростом цены? Первое — время полета. Чем дороже коптер, тем более емким аккумулятором он обладает. Однако существует некий предел — те самые пресловутые полчаса, — что вызвано естественными технологическими ограничениями (для подъема большой массы требуется больший запас энергии, что ведет к увеличению массы, цикл повторяется).

Также вместе с ценой увеличивается количество датчиков, которыми обвешан коптер. Если в недорогих моделях присутствует лишь геопозиционирование, компас и высотомер, то старшие модели могут похвастаться наличием акселерометра и оптико-ультразвуковых датчиков, помогающих удерживать неподвижность и избежать незапланированной «встречи» с препятствием.

Еще один существенный фактор — расстояние, на котором возможно прямое управление коптером. Оно достигает 200 метров в «игрушечных» моделях и нескольких километров в дорогих устройствах — причем с возможностью просмотра прямой видеотрансляции, идущей с камеры дрона.

Формат и размер квадрокоптера

Все летательные аппараты можно разделить на два формата: складывающиеся и полноразмерные. Складывающиеся модели помещаются в карман или небольшую сумку, — самая популярная модель такого формата DJI Mavic Air 2. Для тех, кто ищет устройство попроще и дешевле, подойдет DJI Mavic mini 2.

Все квадрокоптеры делятся на компактные, спортивные и профессиональные. 

Компактные подходят для обучения и заменяют палку для селфи, стоят недорого, летают близко. Особенности: управление жестами. Пример: Syma X25 Pro, Syma W1Pro.

Спортивные агрегаты отличаются от собратьев хорошей маневренностью и ярким боевым раскрасом. Их основная задачи — гонки. Они тяжелее и больше летающих селфи-палок, оснащаются дополнительной защитой для лопастей и большим количеством датчиков. Бывают модели, предназначенные для полета в помещениях и на природе.

Профессиональные квадрокоптеры самые большие, у них мощные батареи, есть дополнительная система стабилизации для плавной съемки, камеры с высоким разрешением. Большие размеры аппарата помогает ему успешно сопротивляться ветру и зависать в строго фиксированной точке. Пример: JJRC X9PS, DJI Mavic Air 2.

Ясная погода тоже может быть нелетной

Вопрос эксплуатации при неблагоприятных погодных условиях — еще одна довольно спорная дилемма. Летать не рекомендуется даже при высокой влажности или при сильном ветре, особенно с порывами. Для дронов разных конструкций существует свой предел, в среднем критической скоростью ветра считается 12 м/с (но это справедливо только для самоуправляемых коптеров, оснащенных системой автовыравнивания со всеми положенными датчиками). Вопрос же полетов в дождь на обычном незащищенном коптере вообще не обсуждается, это табу.

Что касается зимнего периода, то здесь все сложнее и противоречивей. Например, если осторожные пользователи будут жестко следовать диапазону рабочих температур, указанному в руководстве, то они рискуют не общаться с дроном по 6 месяцев в году, с осени до лета.

На самом же деле морозы, в отличие от жары, вовсе не опасны для электроники. Основную угрозу несет не мороз, а конденсат, возникающий с переходом от низких температур к высоким. Либо снег: мелкие снежинки, проникнув внутрь какого-либо агрегата (в моторы, например), могут превратиться в капли воды.

Для безопасного полета в зимних условиях достаточно как можно дольше держать коптер — особенно его аккумулятор — в сухости и тепле (дома, в кабине автомобиля, за пазухой), не давая охладиться до экстремально низких температур. Автор, случалось, осуществлял полеты и при 20-градусных морозах.

Но делал это на свой страх и риск, летая аккуратно, без резких движений, поскольку некоторые элементы пластиковой конструкции становятся хрупкими, а также изменяют свой объем и размеры из-за неминуемого охлаждения, что в теории может повлечь за собой механические неполадки.

Важный фактор, мешающий полноценному использованию дронов в зимних условиях: при температурах ниже нуля возможно замерзание мягких резиновых демпферов подвески камеры.

Эти амортизаторы на морозе твердеют и уже не могут эффективно гасить мелкую вибрацию от работающих моторов, которая начинает передаваться на корпус камеры. Это приводит к появлению в съемке заметной дрожи. Такую высокочастотную тряску, напоминающую тремор руки фотографа, может победить разве что оптическая система стабилизации, но оптических стабилизаторов в микрокамерах не встречается — это удел полноразмерных камкордеров. Ну и, возможно, некоторых дорогих смартфонов.

И кстати, переохлаждения аккумулятора во время полета дрона при низких температурах бояться не стоит. Мощные моторы активно потребляют энергию, что приводит к интенсивному разряду батареи и ее нагреву. Причем такому нагреву, что аккумулятором, вынутым из только что отлетавшего коптера, можно согреть озябшие руки.

Заключение

Кажется, в этом небольшом материале мы успели отметить все самое важное. Хотя, если подумать, за кадром остались десятки, а то и сотни нюансов. Большинство из них известны опытным пользователям, но кое-какие тонкости могут не знать даже асы. Попробуем суммировать явные факторы, которым должно следовать как при выборе дрона, так и при его эксплуатации.

При подборе коптера следует обращать внимание на следующую совокупность положительных признаков:

  • бесколлекторные двигатели (желательно четыре)
  • большое полетное время (не менее 25 минут)
  • заменяемый аккумулятор
  • возможность прямого управления на больших расстояниях (хороший показатель — два километра)
  • по возможности полный набор датчиков (GPS, Глонасс, акселерометр, датчик высоты, магнитометр, ультразвуковой датчик, оптический датчик)
  • внешняя камера с трехосевым амортизирующим подвесом
  • высокое разрешение при съемке (желательно 4K) с высокой разрешающей способностью и отсутствием оптических искажений
  • высокое качество программного обеспечения для пользователя, независимость от платформ и моделей мобильных устройств
  • наличие в магазине запасных частей и «расходников» для коптера (в первую очередь — лопасти и аккумулятор)

Ориентировочная стоимость коптера, который отвечает всем предъявляемым требованиям, начинается от 30-40 тысяч рублей (цена актуальна на конец 2021 года). Дроны с ценой выше этой, как правило, являются более функциональными. Однако тут действует известный закон изменения цены однотипных товаров: рост качества и функциональности происходит не прямо пропорционально цене.

То есть, упрощая, цена коптера (как и любого сложносоставного высокотехнологичного устройства) растет не в арифметической, а в геометрической прогрессии. Если дрон условно на 10% «лучше», то стоить он будет не на 10% дороже, как того требует логика, а на все 100%.

Эксплуатация коптера также требует соблюдения множества правил. Вот несколько бесспорных и безусловных:

  • не нарушать законодательство (если оно есть; если же нет — действовать так, словно оно существует)
  • ни в коем случае не доверять управление коптером детям, даже под присмотром
  • по возможности дольше летать в режиме «новичка», до достижения необходимого уровня опыта
  • не лихачить, не летать в дождь, снег и при сильном ветре
  • не вести съемку в условиях недостаточной освещенности — ничего, кроме разочарования, от этих шумных и размытых вечерне-ночных фотографий и видеороликов не получишь

Прочие знания придут позже. Если коптер не будет заброшен на дальнюю полку, то пользователь достаточно скоро освоит ухищрения при калибровке датчиков, узнает о способах увеличения дальности управления, способах создания панорамных фото, секретах восстановления «битого» видео.

Сумеет подобрать карту памяти для камеры, изучит особенности работы пульта ДУ, в том числе совместно с мобильным устройством, одолеет хитрости запуска на местности с разными источниками магнитного поля, решит вопросы с зарядом батарей и их хранением, решит вопрос с транспортировкой коптера, и так далее. Короче говоря, постигнет все те вещи, знать о существовании которых покупатель не должен.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector