Квадрокоптер – что это такое? Принцип работы, применение, история, фото и видео с коптерами.

Что такое rtf, bnf и arf

В описаниях квадрокоптеров часто встречаются загадочные английские аббревиатуры RTF, BNF и ARF, способные вызвать у потенциального покупателя растерянность и недоумение. На самом деле, тут все очень просто.

• Термин RTF означает Ready to fly (Готов к полету). Аппараты RTF не требуют сборки и настройки. Подготовка к полету заключается в зарядке и подключении аккумуляторной батареи, иногда требуется установка пропеллеров и посадочного шасси. Эти операции достаточно просты, подробно описаны в прилагаемых инструкциях и не требуют специальных знаний и умений. Именно к этому классу относятся все летательные аппараты для начинающих.
• BNF расшифровывается как Bind and fly (Привяжи и лети). Квадрокоптеры BNF также не нуждаются в сборке, но поставляются без аппаратуры управления. Комплект BNF предполагает, что потребитель уже имеет пульт, совместимый с данной моделью. Аппараты класса BNF приобретают более опытные пилоты, желающие обновить собственный парк машин от полюбившегося производителя.
• Аббревиатура ARF (Almost ready to fly или Почти готов к лету) говорит о том, что вы покупаете набор для сборки. Определение ARF имеет широкое толкование, в таком наборе могут отсутствовать важнейшие компоненты (двигатели, полетный контроллер, аккумулятор и т. д.). Перед приобретением необходимо внимательно ознакомиться с описанием конкретного комплекта. Впрочем, эта поставка едва ли заинтересует начинающих пилотов.

Большинство определений можно узнать в разделе: Терминология

Автоматические функции и интеллектуальные режимы

Для новичков важнейшую роль играют автоматические режимы полета. Важнейшими из них являются автовозврат, способность дрона к самостоятельному взлету и посадке, а также режим Headless.

Функция автоматического взлета и посадки запускается специальной кнопкой на пульте управления. В этом режиме пилот может не беспокоиться о возможном повреждении своего любимца. Функция автовозврата предотвращает потерю летательного аппарата на большом удалении. Режим Headless (Безголовый) помогает ориентировать беспилотник в пространстве.

Для проведения видеосъемки очень важна функция удержания высоты. Оператор управляет камерой и подвесом без опасения разбить свой летательный аппарат о землю.

Интеллектуальные режимы полета очень разнообразны. Большинство из них предназначено для обеспечения качественной видеосъемки. Современные дроны могут сопровождать движущийся объект, лететь в заданном направлении и по заданному маршруту, совершать круговой облет объекта съемки и т.д. Непревзойденными в этом плане остаются изделия компании DJI Innovations.

Время и дальность полета квадрокоптера

Очень важными параметрами являются время и дальность управляемого полета. У современных беспилотников среднее время пребывания в воздухе на одном заряде аккумуляторной батареи составляет 5-10 минут. Выдающимся результатом считается непрерывный полет в течение 25-30 минут.

Из дронов с большой продолжительностью полета назовем 3DR Solo (20 минут), GoPro Karma (25 минут), DJI Mavic Pro (27 минут) и различные модификации DJI Phantom 4 (28-30 минут). Обычно рекомендуется приобретать несколько дополнительных батарей и зарядное устройство, имеющее множество точек подключения.

Что касается дальности управляемого полета, то диапазон этого параметра очень широк и зависит не только от емкости АКБ, но и от мощности и помехоустойчивости аппаратуры управления. У малых летательных аппаратов дальность не превышает нескольких десятков метров.

Квадрокоптеры средних размеров способны улетать на несколько сот метров. Совершенно выдающуюся дальность демонстрируют последние модели компании DJI Innovations (Inspire 2, Phantom 4 Pro и Phantom 4 Advanced). Дальность их полета достигает 7000 метров.

Для чего нужен квадрокоптер

Активное развитие и внедрение коптеров в гражданскую среду, привели к росту вариантов использования:

1. 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 2023 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.
2. 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.
3. 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 2020 году.
4. Профессиональная или любительская фотосъемка – все современные модели оснащаются высококачественной камерой и позволяют делать восхитительные снимки там, куда человек не смог бы никогда добраться самостоятельно.
5. Грузовые перевозки – в 2023 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.

Из истории создания квадрокоптеров

Своим появлением квадрокоптер (квадрон, как называли его в первой половине XX века) обязан российскому авиаконструктору Георгию Александровичу Ботезату. Правда, профессор Петроградского университета создавал его в США, где он тогда жил и трудился. Работу ученого финансировали ВВС Соединенных Штатов.

В 1922 году появился первый квадрон, который не только поднялся над землей и оставался какое-то время в воздухе, но и поднял груз весом более четырехсот килограммов. Однако гениальное изобретение профессора Батезата оказалось преждевременным. В те годы на летательных аппаратах использовались лишь двигатели внутреннего сгорания, а потому на квадрон можно было «посадить» всего один мотор, который передавал крутящий момент всем четырем винтам посредством довольно сложной трансмиссии.

Время квадрокоптеров наступило лишь в XXI веке, когда они (мультикоптеры, дроны, беспилотники, БПЛА) стремительно вошли в нашу жизнь и стали широко применяться не только в армии или для иных государственных нужд, но и в быту. Благодаря уникальным возможностям и ценовой доступности «карманные» квадрокоптеры используются сегодня для съемки различных мероприятий, а также для «присутствия» в таких местах, куда человеку практически невозможно добраться.

Из каких элементов состоят квадрокоптеры?

Концептуально радиоуправляемый коптер состоит из двигателей, регуляторов оборотов, лопастей, рамы, полетного контроллера, батареи, радиоприемника и передатчика. На самом деле в нем гораздо больше модулей, о которых мы поговорим чуть ниже.

Полетный контроллер — это мозг вашего аппарата, именно он отвечает за поведение в полете. Как правило, полетный контроллер представляет собой плату или небольшую коробочку с микросхемой внутри.

Современные полетные контроллеры, это сложные устройства, способные обрабатывать сигналы поступающие со множества различных устройств и самостоятельно принимать решения о выборе наиболее оптимальной траектории полета, а также избегать столкновения с препятствиями. Такие контроллеры установлены на DJI Mavic Pro и DJI Spark.

Как правило полетный контроллер состоит из четырех базовых датчиков:

• Акселерометр или датчик угловых скоростей;
• Гироскоп;
• Магнитометр или компас;
• Барометр – датчик атмосферного давления, который помогает удерживать высоту.

Управление осуществляется через радиопередатчик, он же пульт управления. Большинство передатчиков работают на частоте 2,4 ГГц, это своеобразный стандарт. Команды с передатчика поступают на радиоприемник который подключен к полетному контроллеру. Полетный контроллер обрабатывает полученный радиоприемником сигнал и передает команды двигателям.

В самом общем случае управляется коптер по 4-м каналам, которые как раз и есть упомянутые нами выше тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw) и газ (Throttle). Чтобы понять, как управляется дрон читайте основы управления квадрокоптером.

Познакомьтесь также с простейшей схемой устройства современного квадрокоптера:

Из чего состоит

На нашем сайте есть отдельная статья, посвященная этому вопросу. В данном разделе мы только перечислим составные части БПЛА и немного опишем присущие им задачи.

В конструкцию входят:

• рама – на ней монтируются все узлы;
• контроллер (бортовой компьютер) – обрабатывает информацию, поступающую от прочих компонентов дрона, и отдает команды его силовым элементам;
• электронные регуляторы скорости (ESC) – формируют управляющий ток для каждого движка;
• электродвигатели – входят в силовую установку. На машины бюджетного класса ставятся дешевые коллекторные моторы. Тяжелые и совершенные модели используют довольно дорогие бесколлекторные моторы;
• пропеллеры – своим вращением создают подъемную силу. Самые расходные детали БПЛА;
• приемник – воспринимает радиосигналы от пульта управления и транслирует их в бортовой компьютер;
• аккумулятор – для всех элементов он является единственным источником питания.

У нас имеется инструкция, которая расскажет, из чего и как собрать квадрокоптер самостоятельно.

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.

Камера и подвес

Если использование квадрокоптера предполагает полеты в режиме FPV (от первого лица) или проведение видеосъемки, особое внимание необходимо уделить характеристикам бортовой камеры и подвеса. Для полетов от первого лица вполне подойдут летательные аппараты со встроенной камерой.

В этом сегменте рынка резко выделяются последние модели торговой марки DJI. Среди лучших разработок этой компании нельзя не назвать Phantom 4 Pro, Phantom 4 Advanced, Inspire 2 и складную модель Mavic Pro. Все перечисленные аппараты имеют на борту камеры с разрешением от 12,7 до 24 Мп и широким выбором режимов съемки. DJI Inspire 2 оснащается двумя камерами – встроенной и на подвесе.

Некоторые пользователи хотят использовать свой дрон исключительно для получения фотографий в стиле selfie. Для них мы можем порекомендовать дешевую модель JJRC H37 Elfie или дорогой складной квадрокоптер Zerotech Dobby.

Так же имеется возможность приобрести квадрокоптер без камеры.

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 2023 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 2023 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.

Лучше купить сразу два коптера

Именно два. Второй коптер пригодится на замену или запчасти. Поскольку первый купленный дрон если и не будет разбит в хлам немедленно, то при повторном взлете так или иначе пострадает. Через аварии и падения проходит большинство начинающих пилотов. Автор тоже не исключение: на счету две сбитых девятиэтажки, несколько раненых деревьев и кустов, а также один нокаутированный диван, которому знатно досталось от бешеной лопасти (вот не надо даже и пытаться взлетать в небольших помещениях!).

Это неудивительно: хиленький с виду коптер на поверку оказался чрезвычайно мощным, шустрым и оттого непредсказуемым. Шутка ли, каждый мотор дрона потребляет энергии не меньше, чем лампа накаливания. В результате первых же боевых вылетов дрон получил следующие ранения: гнутая рама, отломанная стойка, оторванная камера, порванный шлейф передачи данных.

Ну и конечно — лопасти, лопасти, лопасти… Заменять их нужно не только после каждой мелкой аварии, но и по мере износа. Справедливости ради отметим: упомянутые аварии произошли в течение первых нескольких недель активного знакомства с летающим аппаратом, после чего у пилота наконец-то появились нужные аккуратность и выдержка.

Хорошо, что в серьезных коптерах буквально все компоненты модульной конструкции легко заменяются, хоть и стоят они ощутимо дорого. Отсюда вывод: при выборе аппарата будет полезно проверить наличие в интернет-магазине запасных частей к конкретной модели через вот такой поисковый запрос:

Лучшие характеристики современных квадрокоптеров

Грузоподъемность зависит от соотношения силы, создаваемой винтомоторной группой, и собственного веса машины. Отличные показатели имеют относительно большие квадрокоптеры. Например, характеристики Phantom 4 позволяют использовать эту модель для доставки посылок потребителям.

Особенности эксплуатации квадрокоптера с камерой

Неважно, сколько стоит квадрокоптер с камерой на пульте управления. С любой моделью надо обращаться бережно, ведь даже самые дорогие коптеры защищены лишь частично. Поэтому профессионалы и советуют новичкам сначала купить недорогой и хороший квадрокоптер с камерой, научиться с его помощью основам управления (плавным выверенным маневрам и аккуратному приземлению), а уже затем приобретать более дорогостоящие вариации дронов.

Кроме того, важно соблюдать базовые рекомендации по эксплуатации квадрокоптеров:

• Храните дрон в темном сухом месте. Не допускайте его длительного нахождения под прямыми солнечными лучами или в условиях сырости.
• Содержите коптер в чистоте. Любые загрязнения удаляйте по факту обнаружения.
• Следить за целостностью механизма. Не запускайте квадрокоптер в полет при наличии явных неполадок.
• Следите за допустимым весом. Не перегружайте устройство посредством размещения излишнего груза или дополнительных тяжелых деталей.
• Корректно выбирайте аккумуляторы. Используйте АКБ только от официального производителя.
• Грамотно заряжайте батарею. Не размещайте аккумулятор и зарядку на воспламеняющейся или наэлектризованной поверхности. При появлении неприятного запаха прекратите процесс зарядки батареи.
• Запускайте дрон только в безопасных местах. Не рекомендуется летать в парках, скверах и других многолюдных местах.
• Избегайте полетов в непогоду. Дождь, град и сильные порывы ветра – это те условия, при которых полет лучше отложить.
• Соблюдайте дистанцию. Если на одном участке летают несколько квадрокоптеров, то для начала договоритесь с другими владельцами беспилотников о разделении пространства, а затем постройте желаемый маршрут для своего дрона.
• Следите за зарядом АКБ. Лучше прекратить полет на несколько минут раньше, чем разбить коптер при экстренном приземлении из-за разряженного аккумулятора.

Тщательно соблюдайте эти рекомендации. Особенно если цена квадрокоптера с камерой зашкаливает, и вы не хотите потерять дрон из-за банального недосмотра или пренебрежения правилами техники безопасности.

Понадобится взлетно-посадочная площадка

Еще один важный момент: ВПП. Взлетно-посадочная площадка крайне необходима. Во-первых, осуществлять взлет и посадку требуется с ровной поверхности. И крайне желательно — с горизонтальной, иначе самопроверка систем дрона может нарушиться. Во-вторых, дороги и тем более тропинки обильно покрыты пылью, а в ней можно отыскать все элементы таблицы Менделеева.

Особенно опасны металлические фракции, частички ржавчины. Лопасти, вращаясь, буквально засасывают воздух в моторы. При этом частички пыли, попадая в подшипники, ускоряют их износ. Наконец, в-третьих: контрастно раскрашенная площадка может играть роль якоря, за который дрон будет «цепляться» своим оптическим датчиком (если такой датчик имеется), что в итоге поспособствует ровному зависанию на месте без мотыляний в стороны и обеспечит успешную посадку.

Нам, конечно, доводилось взлетать, например, с коротко постриженного газона, однако бывало так, что камера не могла инициализироваться во время включения дрона, поскольку жесткие травинки, касаясь корпуса камеры, мешали работе чувствительных приводов ее гироскопического подвеса.

Электроника дрона разумно полагала, что камера чем-то зажата и не может двигаться в соответствии с заложенной программой. В результате приходилось отыскивать площадку без таких помех, после чего перезапускать процесс включения с самопроверкой и поиском спутников, а это дело не секундное, может занять минуту-две.

Предлагаемые в магазинах взлетные площадки обычно представляют собой складные матерчатые конструкции, но они не подходят для неровных поверхностей. Автором был найден оптимальный, кажется, вариант: кусок гладкой стеновой сэндвич-панели сантиметровой толщины.

Такую площадку можно уложить на утоптанной траве или снегу, она достаточно жесткая, не боится сырости и морозов, почти ничего не весит и без труда помещается в багажнике автомобиля. Правда, иногда в кадр попадает. Это потому что белая, а раскрасить все никак руки не дойдут. Впрочем, на дворе уже зима, а значит — в самый раз.

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.

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

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.

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.

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).

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.

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.

Рынок бытовых квадрокоптеров

Несмотря на огромное разнообразие бытовых беспилотников, их можно разделить на три основные группы:

• Квадрокоптеры для новичков. С ними легко справляются даже дети, отчего такие БПЛА нередко называют игрушками. Однако данные гаджеты хорошо подходят и для взрослых, только начинающих осваивать дроны. Эти аппараты обычно имеют микропроцессор, в обязательном порядке – 6-осевой гироскоп, а также простейший барометрический сенсор (для удержания высоты);
• Любительские мультикоптеры. Их, как правило, приобретают уже опытные специалисты, которым дроны нужны для решения конкретных задач, скажем, для съемки свадеб, организации воздушных состязаний и так далее. Такие беспилотники обычно оснащены автономными функциями полета и съемки;
• БПЛА для профессионалов. Предназначены, как нетрудно догадаться, для использования в профессиональной сфере, и управляют ими только опытные пилоты. С помощью этих устройств выполняются спасательные операции, сложная аэросъемка, мониторинг земельных угодий и многое другое. Обладая всеми основными функциями, присущими современным мультикоптерам, такие аппараты оснащены высококачественными видеокамерами, отличной электронной начинкой, емкими аккумуляторами, что обеспечивает дальность полета и качественную съемку. Правда, и стоят профессиональные беспилотники соответственно.

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».

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.

Учиться летать нужно на земле

Главные враги начинающего пилота — самоуверенность, вызванная кажущейся простотой управления (а чего тут следить — дрон сам себя стабилизирует!),,и отсутствие элементарных знаний, навыков и моторики. Нет, все-таки не зря настоящих пилотов долгое время обучают предмету, перед тем как доверить настоящий аппарат. А один из главных инструментов в обучении — тренажер, на котором не грохнешься.

Как это ни удивительно, для обучения управлению мультикоптером тоже существуют тренажеры. Конечно, программные. Например, LiftOff. Этот игровой симулятор вполне способен научить будущего пилота не только основным приемам управления, но и уверенно отличать тангаж от крена, а поворот от рыскания.

Но даже после курса молодого бойца и получения некоторой практики не стоит лихачить, выделывая пируэты. Дрон не может затормозить мгновенно, не может быстро снизиться, он не увернется от рассерженной вороны. Да, электроника — штука умная, особенно в дорогих моделях коптеров.

Но человека она все равно не заменит. В полете нужно помнить перефраз известной поговорки: тише летаешь — целее будешь. К тому же, часть внимания пилота коптера во время работы уделяется камере, управлению ее наклоном, записью или фотографированием.

А увлекшись, например, настройкой баланса белого, легко не заметить сбоя GPS-системы, который время от времени может произойти. В результате дрон цепляет лопастью ветку дерева, внезапно оказавшегося рядом, ну а дальше — результат предсказуем.

Целесообразно ли купить квадрокоптер: плюсы и минусы решения

Квадрокоптер – это беспилотное летательное устройство, чья конструкция предусматривает использование четырех пропеллеров, приводимых в движение четырьмя моторами. Коптер способен передвигаться во всех направлениях. Продолжительность полета определяется емкостью аккумулятора и показателем расхода энергии. Управлять дроном можно с помощью пульта ДУ или смартфона.

Довольно часто квадрокоптер сравнивают с классическим радиоуправляемым вертолетом, но эти устройства относятся к разным видам техники. Если проводить сравнение по общим параметрам, то квадрокоптер будет иметь следующие преимущества:

• Надежность конструкции. Большинство моделей квадрокоптеров имеют защищенную конструкцию, предусматривающую применение прочного корпуса для защиты основы (рамы) и прикрепляемых к ней комплектующих.
• Летные характеристики. Малые и средние квадрокоптеры характеризуются отличной скоростью и впечатляющей маневренностью. Этими устройствами легко управлять даже в моменты резкого ускорения и торможения. Большие квадрокоптеры также развивают неплохую скорость и отлично защищены от случайных столкновений. Дополнительно у ряда моделей есть опция автоматического распознавания препятствий и их самостоятельного облета.
• Легкость управления. Большинство квадрокоптеров рассчитаны на полуавтоматическое управление: пользователь задает направление и скорость, система делает все остальное. В некоторых моделях предусмотрена функция полностью автоматического управления Headless Mode.

К недостаткам квадрокоптера можно отнести только цену. Хорошие модели таких дронов стоят намного дороже радиоуправляемых вертолетов, но качество и надежность соответствуют цене, поэтому стоимость квадрокоптеров нельзя назвать завышенной.

В целом, стремление купить квадрокоптер с камерой полностью обосновано. Особенно если покупатель действительно заинтересован в многофункциональности устройства и долговечности его применения. При этом необязательно начинать с дорогой версии дрона.

Достаточно заказать мини квадрокоптер стоимостью 5-10 тысяч рублей, разобраться в функционале, оценить преимущества решения и только затем приобрести действительно классную модель беспилотника средних или больших габаритов. А ранее купленную модель можно подарить детям или друзьям. Они будут рады такому презенту.

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.

Выводы

Среди миниатюрных квадрокоптеров наш выбор остановился на Syma X11C. Он привлекает своей дешевизной и установленной на борту видеокамерой. Звание лучшего квадрокоптера c камерой на борту поделили между собой Phantom 4 Pro, Mavic Pro и Inspire 2 от компании DJI.

У этих моделей впечатление от качества съемки усиливается обилием интеллектуальных режимов. Лучшим дроном для гонок мы считаем Walkera F210. Эта модель выделяется способностью совершать полет в перевернутом положении.

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 2023 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.