Квадрокоптер с большой дальностью полета с камерой: обзор дронов

Квадрокоптеры, как самостоятельно увеличить дальность и время полета

Что если квадрокоптер куплен, а его полетные характеристики перестали устраивать уже спустя пару запусков? Можно ли каким-нибудь способом продлить время полета, а также его дальность?

Если говорить о времени нахождения в воздухе, то этот параметр зависит от использующихся моторов и аккумулятора. Само собой, бесколлекторный двигатель, не имеющий шестерню, потребляет меньшее количество энергии. Но если конструкцией не подразумевается использование таких моторов, то как-то модернизировать её вряд ли получится.

Многим читателям SmartBobr сразу приходит в голову идея об использовании более ёмкого аккумулятора. И некоторые квадрокоптеры действительно заточены под два вида батарей — например, это касается профессиональных моделей от DJI. Но если говорить о бюджетных дронах, то здесь приходится действовать на свой страх и риск.

И нужно не забывать, что квадрокоптер обычно рассчитан либо на двухбаночный, либо на трёхбаночный аккумулятор — покупать нужно именно такой. Также следует обратить внимание на величину отсека для батареи — нет смысла покупать источник питания, который в него попросту не поместится. Наконец, моторы каждого коптера рассчитаны на подъем определенного веса.

И у многих бюджетных моделей этот параметр чрезвычайно маленький — они даже экшн-камеру GoPro поднять не способны. И даже если увеличившийся в весе дрон поднимается в воздух, на такие усилия энергия тратится гораздо сильнее. То есть, может получиться так, что аккумулятор повышенной ёмкости будет садиться едва ли не быстрее батареи с меньшим весом.

Правда такова: большинство квадрокоптеров не могут летать более 30 минут. На данный момент индустрия не нашла решения этой проблемы. Коптеры со временем полета более 20 минут – топы индустрии. Однозначно лучше выбрать коптер с боле длительным временем полета, как Phantom 4 Pro, который способен летать более 25 минут.

Дальность полета дрона определяется двумя вещами – эффективностью группы мотор пропеллер и емкостью аккумулятора.

Так же на дальность полета влияет и аэродинамическое сопротивление корпуса квадрокоптера, чем оно меньше, тем меньше дрон будет расходовать энергии на преодоление расстояния.

Дроны оборудованные полетными контроллерами с GPS могут летать по заданным точкам на карте и им не требуется управление от оператора в полете. В ином случае дальность полета дрона так же зависит от дальнобойности пульта управления.

Квадрокоптеры с большим радиусом действия оборудованы камерой, так как летать только ради простого полета смысла нет.

Из имеющихся в продаже дронов-долголетов наиболее оптимален DJI Mavic Pro, для увеличения дальности и времени полета пользователи часто производят установку дополнительного аккумулятора, посмотреть на такую модификацию можно в статье Доработки DJI Mavic.

Этот дрон может летать на 5 километров и дальше. На видео выше полет протяженностью в 14 километров.

Если вы хотите купить квадрокоптер с полетом на 5 километров и дальше, то переходите по ссылке ниже.

Naza Lite – это оптимальный полетный контроллер для новичка. Его можно перепрошить под полноценную версию DJI Naza V2.

Этот полетник легко настроить: Настройка Naza . Но эта версия не умеет летать по заданным точкам, зато при потере сигнала, ваш дрон не упадет, а вернется в точку взлета.

AMP (Ardupilot Mega) – весьма продвинутый вариант полетного контроллера, требует вдумчивой настройки. Вариант не дешевый, но при должном усердии или умении это весьма продвинутый вариант!

Если установить модуль телеметрии – то данные о полете можно получать на смартфон или планшет и задавать полет по точкам в реальном времени полета.

Также AMP вернет дрон к месту взлета при потере сигнала.

Omnibus позволяет подключить GPS и компас и после установки iNav у вас появится возможность полета по точкам и автовозврата.

Это самый дешевый вариант автопилота с GPS и авторежимами! К тому же настройка Omnibus проще, чем APM.

Оптимальной рамой для дрона летающего на большие расстояния является 230-250 размер, на двух этажах достаточно удобно размещается все оборудование для дальнего полета. Эти рамы за длинную центральную секцию часто называют “автобусами”.

Любители Drone Racing потихоньку переходят на более компактные рамы, но для дальнолетов выбор “автобуса” оптимальное решение!

Если вы не имеете готового набора из пульта и приемника, то оптимальным решением будет приобретение полного комплекта дрона и последующей его доработки – установки GPS и аккумулятора большей емкости.

Готовые наборы рам дронов

 Но, гораздо лучим решением будет полностью самостоятельная сборка квадрокоптера для дальних полетов на пустой раме.

Рамы дронов для дальних полетов

 Электроника для дальнолета приведена в статье выше, удачной сборки и дальних полетов!

В последнее время все большую популярность приобретают дроны предназначенные для FPV полетов в квартире, этому сегменту даже придумали особое название Tiny Whoop. Tiny Whoop это микрокоптер с видеокамерой на радиоуправлении и передатчиком видео, т.е. это по сути комнатный FPV квадрокоптер. Такой квадрокоптер можно собрать самому или приобрести готовую модель.

Одним из самый популярных дронов с камерой в этом сегменте является Eachine E010C. Он имеет камеру M7 800TVL, с углом зрения 150 градусов и встроенный передатчик видео, способный передавать сигнал на FPV очки или дисплей.  Цена за комплект Eachine E010C составляет около 2 тысяч рублей.

Квадрокоптеры для FPV полетов в квартире (Tiny Whoop)

Готовые варианты дронов-долголетов хороши тем, что их можно заказать и на следующий день после получения, прочитав инструкцию, отправляться в полет. Однако, фабричные квадрокоптеры имеют и недостатки, первый из них – цена! 

Собранный своими руками квадрокоптер – дальнолет по цене обойдется в 4-5 раз ниже, чем купленный в магазине. Да, сборка потребует времени, придется разобраться с теорией по сборке, потребуется умение паять, но, зато, вы сможете оснастить свой дрон именно тем оборудованием, которое требуется именно для выполнения именно ваших задач, а избыток затраченного времени компенсируется пониженными финансовыми затратами.

Итак, переходим к практике!

Существуют различия между дальностью полета и радиусом действия квадрокоптера. В первом случае речь обычно идет о дистанции, на которую в принципе способен улететь дрон. Дальность в значительной степени зависит от емкости аккумулятора, а также от силы встречного, попутного или бокового ветра.

Беспилотник может выйти из зоны управления, но при этом продолжать свое движение. Профессиональные модели нередко используются для длительных автономных перелетов за пределами зоны действия управляющей аппаратуры.

Нас же интересует дальность управления квадрокоптером. Модели любительского уровня редко отправляют в автономное путешествие. Обычно при выходе за пределы зоны действия сигнала они автоматически возвращаются обратно. Безусловно, всегда существует риск того, что коптер, вместо того, что вернуться к точке взлета, продолжит движение в неуправляемом режиме, однако владельцы последних моделей беспилотников крайне редко сталкиваются с такими сбоями в работе.

Попробуем разобраться, от чего зависит дистанция связи с коптером.

Радиус действия напрямую зависит от используемой технологии связи, а также от мощности передатчика и чувствительности приемника. Наименее дальнобойной считается Bluetooth связь. Она может исчезнуть при удалении на 25-50 метров от пульта. Wi-Fi сигнал может быть очень сильным, однако для этого необходимо, чтобы на аппаратуре управления были установлены мощные антенны.

Чем мощнее передатчик, тем сильнее сигнал. Бюджетные коптеры оснащаются самыми простыми трансмиттерами, способными транслировать управляющие команды в радиусе 50-200 метров. Расстояние в 500-1500 метров считается достаточным для большинства любительских квадрокоптеров. Впрочем, некоторые модели способны совершать управляемый полет и на удалении 5-10 километров от аппаратуры. Время полета достигает 30 минут.

Еще одним фактором, оказывающим влияние на радиус действия, являются помехи. В условиях современного города дистанция управляемого полета заметно уменьшается. На всех популярных частотах присутствуют посторонние шумы, негативно влияющие на силу управляющего сигнала. Дистанция полета может уменьшиться в 2 и более раз.

Сделать выводы о максимальной дальности управляемого полета можно даже исходя из стоимости коптера. Мы не будем приводить конкретных примеров, просто скажем, что квадрокоптеры стоимостью до 100$ редко обладают способны улетать на 200-250 метров. Обычно речь идет о 50-100 метрах. Как уже было сказано выше, все зависит от технологии связи и мощности передатчика. В недорогих пультах устанавливаются маломощные трансмиттеры, поэтому надеждам на долгий полет вряд ли суждено сбыться.

Коптеры стоимостью до 200-300$ способны оставаться управляемыми на удалении 200-500 метров от пульта. Впрочем, выбор в этой категории с каждым годом становится все лучше, поэтому не исключено, что последние модели недорогих беспилотников могут управляемо улетать и на 1000 метров.

Более дорогие летательные аппараты могут иметь самую разную дальность контролируемого полета. К примеру, Phantom 4 остается управляемым на удалении до 5 километров (если нет искусственных ограничений), а сравнимый с ним по стоимости GoPro Karma обладает радиусом, равным 3 километрам. Квадрокоптеры с большим радиусом действия и качественной камерой стоят заметно дороже.

Увеличить дальнобойность квадрокоптера можно разными способами. Известные производители беспилотников, такие как DJI, могут искусственно уменьшать дистанцию управляемого полета, чтобы их изделия соответствовали требованиям региональных стандартов. К примеру, тот же Phantom 4 в версии для азиатских рынков обладает дальностью до 5 километров. Для других регионов максимальный предел составляет только 3 километра. Покопавшись в настройках, можно убрать региональные ограничения.

Еще один способ достижения больших расстояний состоит в замене аппаратуры управления. Хорошо зарекомендовали себя пульты Futaba, обладающие не только множеством настроек, но и оснащенные качественными передатчиками. Дальность связи можно дополнительно увеличить, установив мощные антенны. Правда, для них понадобится отдельное питание, однако эту задачу можно решить, использовав аккумуляторы.

Если говорить о дронах бюджетного уровня, то для них замена штатной 4-канальной аппаратуры на профессиональную лишена смысла. Стоимость качественных пультов высока. Бывает и так, что недорогой коптер не способен отдалиться от пульта даже на 30-40 метров по той причине, что антенна в пульте попросту не подсоединена к плате.

Мы подобрали несколько видеороликов, посвященных тому, как можно увеличить дальность управляемого полета дронов.

Кому-то необходимы дальние полеты на расстояние до 10 километров, а кому-то хватает и нескольких кругов вокруг площадки перед домом. Оптимальным можно считать тот радиус, что удобен именно вам. Тоже самое можно сказать и про максимальную высоту полета квадрокоптера. Далеко не каждому пилоту хочется поднимать дрон над облаками.

Считается, что дальность до 500-1000 метров является недостаточной. Дело даже не столько в том, что полет на удалении 500 метров менее интересен по сравнению с полетом на удалении 2 километра от пульта. Практически всегда существуют помехи. Запуская коптер в городе, вы наверняка столкнетесь с двукратным падением радиуса действия.

Мы составили небольшие подборки коптеров в зависимости от дальности действия связи. Все аппараты оснащены камерами, подвесами и достаточно емкими аккумуляторами. Большинство беспилотников поддерживает режим FPV, осуществляя fullhd трансляцию на пульт или смартфон.

Тип используемых двигателей – бесколлекторный. Для дронов, способных выполнить перелет на расстояние 500 метров и более нет смысла использовать коллекторные моторы ввиду их низкой общей надежности. Мы не стали приводить подробные технические характеристики для каждого коптера, уделив внимание только дальности связи.

Лучшие результаты у Bebop Drone 2, DJI Spark и Drone Xiaomi mi 4k. В идеальных условиях они способны сохранять управляемость на удалении до 2 километров от пульта. Впрочем, в реальной эксплуатации скорее следует рассчитывать на 1.5 километра.

В данную категорию вошли самые дальнобойные квадрокоптеры, доступные на рынке. В скобках мы указали в метрах максимальный радиус действия, однако необходимо понимать, что на практике он окажется меньше. Сюда вошли как беспилотники, летающие на дистанцию до 5 км, так и более мощные аппараты.

В данной категории все коптеры поддерживают функцию 4k fpv.

Китайскую компанию DJI основал Ван Тао, увлекавшийся в то время беспилотными летательными аппаратами. Он всегда удивлялся тому, что подобными устройствами так сложно управлять. В результате он решил создать собственный дрон. Для этого он придумал особый контроллер полета, который ориентируется на показания гироскопа.

К 2010 году инженеры DJI разработали особый контроллер полета, который отныне ориентируется не только на гироскоп, но и на GPS. Оснащенному им квадрокоптеру можно было задать маршрут, по которому он затем полетит. Но стоимость такого дрона в те времена составляла астрономические $10 тыс. Столь высокий ценник был связан с тем, что персонал компании составлял всего 10-20 человек. Выручка предприятия в те годы не превышала 200-300 тыс. долларов.

К счастью, со временем в DJI наладили массовый выпуск контроллеров полета и самих дронов. Вскоре на свет стали появляться квадрокоптеры стоимостью менее $800. Именно в этот момент продукция DJI стала необыкновенно популярной. Покупать «летающую камеру» стали даже обычные люди, зарабатывающие деньги отнюдь не видеосъемкой.

В 2013 году состоялся выпуск DJI Phantom, что позволило закончить год с выручкой в размере $130 млн. Годом позже удалось продать 400 тыс. экземпляров данной модели. Ещё через год оборот компании составил $500 млн. И думается, что цифры будут продолжать расти ещё много лет, ведь рынок дронов до сих пор активно развивается.

Продукция DJI отличается от конкурентов не только надежностью и дальностью полета, но и продуманным ПО. Современные квадрокоптеры DJI умеют летать совершенно самостоятельно, снимая объект с разных ракурсов. Наиболее дорогие модели оснащены множеством ультразвуковых и оптических датчиков, благодаря которым система реагирует на внезапно возникающие препятствия.

Наконец, научились в DJI и производству отличных камер. Если раньше по качеству видеосъемки они чуть-чуть уступали экшн-камерам от GoPro, то сейчас они даже превосходят их. Здесь сыграл свою роль и тот факт, что новые дроны обладают большей грузоподъемностью, в связи с чем камера не обязана быть легкой и маленькой.

Самодельные квадрокоптеры дальнолеты

Покупные дроны дороговаты, это потому, что кроме режима дальнего полета в них реализовано еще много различных наворотов, поэтому, если вам нужен квадрокоптер с большим радиусом полета, то его проще собрать своими руками.

Посмотрите на видео выше, на нем как раз показан полет самодельного дрона на 8 километров! 

Управление:

• Приемник FrSky X8R – 
• Пульт управления Taranis- 
• Booster (усилитель) 2.4G- 

  Пульт – не обязательно Таранис, можно взять и  не дорогой FlySky FS i6, с бустером сигнала связь будет и за 20 км от точки взлета!

В качестве базы можно взять Eachine Wizard X220S и доработать его. В поставке идет практически все необходимое, включая пульт управления.

6. Квадрокоптер с камерой DJI Phantom 3 (Professional)

DJI — гигант в мире дронов. Их серия DJI Phantom 3, вероятно, представляет собой наиболее продаваемые модели 2015 и 2016 года, и один из лучших квадрокоптеров с камерой. В серии есть четыре различных модели: Standard, 4K, Advanced и Professional. DJI Phantom 3 Professional — самая сложная модель в ряду, и, как говорит название, он был разработан для профессиональных пилотов. Он предлагает видео 4K, 23 минуты времени полета и огромное 5-километровое расстояние управления.

Квадрокоптер имеет пять усовершенствованных режимов полета:

• Follow Me
• Course Lock
• Waypoints
• Home Lock
• Point of Interest

Эти автономные режимы позволяют сфокусироваться на управлении камерой и получении нужного снимка. Это делает DJI Phantom 3 Professional разумным выбором для профессиональных пилотов. Если вы ищете бюджетный вариант и/или готовы пожертвовать некоторыми дополнительными свойствами более новых систем, серия Phantom 3 предлагает более доступные цены, но все еще мощные аппараты.

Характеристики

Лучшие миниатюрные квадрокоптеры для детей

Китайская компания Syma находится на рынке дронов не менее десяти лет. Это значит, что первые её квадрокоптеры появились на свет почти одновременно с продукцией всем сейчас известной DJI. За прошедшие годы китайцы усовершенствовали компоненты, из которых производятся дроны. В связи с этим улучшились и летные характеристики.

Syma отличается тем, что эта компания не производит профессиональное и даже полупрофессиональное оборудование. Вместо этого фирма сконцентрировалась на бюджетном сегменте. Как уверяет официальный сайт производителя, квадрокоптеры Syma — это лучший выбор для новичка. Именно на таких устройствах следует учиться летать.

В ассортименте компании имеются FPV-дроны. Но устройства со сколь-либо хорошей камерой лучше не искать. Даже если картинка будет писаться в разрешении Full HD, её качество будет далеко от идеала. В этом плане камера будет уступать даже бюджетным смартфонам. А ещё ни один из квадрокоптеров Syma не комплектуется двух- или, тем более, трёхосевым подвесом. В связи с этим в кадре будет наблюдаться тряска, вызванная вибрациями, исходящими от электромоторов.

Тем не менее, не стоит нагнетать тучи. Да, продукция Syma не подходит для качественной видеосъемки. Но она, как уже сказано выше, идеально подходит для того, чтобы научиться полетам. А что-то более серьезное следует покупать уже тогда, когда ты умеешь управлять дроном.

Если оценивать коптеры по дальности связи с аппаратурой управления, то список из 10 лучших беспилотников будет иметь следующий вид:

• DJI Spark (до 2000)
• Parrot Bebop Drone 2 (до 2000)
• Drone Xiaomi mi 4k (до 2000)
• GoPro Karma (3000)
• TBS Discovery Pro Long Set (4000)
• Phantom 4 (5000)
• DJI Mavic Pro (7000)
• Phantom 4 Pro (7000)
• DJI Inspire 2 (7000)
• DS-650T FPV (10000)

Все квадрокоптеры из ТОП-10 в качестве стандарта поддерживают функцию возврата. Рекордсменом по дальности является DS-650T FPV.

7. Квадрокоптер с камерой Yuneec H520

Если вы не слышали о Yuneec, вы упускаете возможность познакомиться с высококачественными платформами аэрофотокамер, которые могут идеально подойти для ваших развлекательных (или деловых) потребностей. H520 оборудован шестью роторами, полной камерой на подвесе и выдвигающимся ножками. Yuneec готов к простому и безопасному полету, с шикарными фото и видео в формате Ultra HD и 4K.

Характеристики

• Подходит для — профессионалов
• Пульт дистанционного управления: ST16S
• Камера: 4K/2K /HD
• Максимальная высота: 500 м
• Макс. время полета: 25 минут
• Вес: 3.6 фунта (с батареей, без подвеса)
• Примечательные атрибуты: гексакоптер = огибание препятствий, камера на 360°
• Стоимость — 125 тыс. рублей

Вывод

Мы познакомились с факторами, оказывающими влияние на радиус действия квадрокоптера, узнали, как можно его увеличить, разобрались с основными понятиями. Мы узнали, какие из популярных дронов обладают максимальным радиусом. Выбирая коптер, будет не лишним хотя бы приблизительно представить, для каких полетов он будет использоваться.

8. GoPro Karma — квадрокоптер с камерой Hero 6 Black

Беспилотник GoPro Karma — хороший середнячок, который делает высококачественные снимки в движении или просто записывает важные моменты из жизни. Вы можете купить Karma в комплекте с камерой GoPro Hero6 Black или более ранними версиями серии Hero, что позволяет сэкономить деньги на хорошей камере 4K.

Особенности и характеристики

• Подходит для — любителей и профессионалов
• Камера — 4K 60 / 1080P
• Karma снимает удивительно плавное видео с GoPro.
• Беспилотник Karma сворачивается и помещается в легкий чехол. Берите его куда угодно. Когда вы будете готовы к полету, просто разверните его и присоедините пропеллеры.
• Стабилизатор Karma позволяет записывать потрясающие видео без встрясок и в воздухе, и на поверхности.
• 5100mAh 14.8-вольтовая батарея обеспечивает до 20 минут полета на 1-часовой зарядке
• Стоимость: 100 тыс. рублей

9. Квадрокоптер с камерой U49C Red Heron Quadcopter Drone

Квадрокоптер U49C Red Heron представляет собой отличный вариант для новичка. Force1 RC включает в эту модель дополнительную батарею, которая удваивает время полета, что будет отлично для людей, проводящих свои первые часы полета. Red Heron также имеет запасные двигатели, что особенно ценно для начинающих пилотов.

• Подходит для — любителей и профессионалов
• Время работы от батареи — 15 минут
• Камера — 13MP, 4K при 30 fps
• Камера позволяет получить четкое изображение, которое конкурирует с другими беспилотниками для новичков — благодаря широкоугольной камере на 120°
• Бездисплейный режим и удобные аварийные сигналы делают его одним из лучших беспилотников для детей
• Легкий полет благодаря дистанционному управлению (не нужны специальные приложения): Дрон FPV требует мобильного устройства – этот беспилотник с камерой может работать прямо после извлечения из коробки
• Уст ойчивая камера позволяет получить качественные изображения HD; идеально для новичков или профессионалов
• Средняя стоимость: 6 тыс. рублей

В 2014 и 2015 году серия Parrot AR Drone представляла одни из самых продуктивных беспилотников на рынке. Используя их приложение FreeFlight, вы можете управлять этим беспилотником с помощью смартфона или планшета, или же традиционного контроллера. 720р HD-видео может передаваться непосредственно на смартфон.

Характеристики

Самодельные квадрокоптеры дальнолеты

Мы поговорили о размерах, наличии камеры и поддержке сменных аккумуляторов. А чем ещё отличаются квадрокоптеры друг от друга? В первую очередь, если не говорить о форме, программным обеспечением и встроенными датчиками. Каждый дрон располагает гироскопом — именно он позволяет устройству не переворачиваться в воздухе, вовремя меняя скорость вращения нужного пропеллера.

А вот GPS присутствует далеко не в каждой модели. Навигационный чип нужен для полетов на улице на большом расстоянии от человека. Если квадрокоптер удалится хотя бы на 200 метров, то вы его уже не сможете рассмотреть визуально. Однако на пульте, если на нём есть экран, можно будет увидеть дрон в качестве точки на карте.

U45 Raven — еще один потрясающий недорогой квадрокоптер с камерой Force1 с отличной ценой. Этот дрон также имеет камеру HD для фотографий с высоким разрешением и видео с 2MP. У него есть бездисплейный режим, и вы можете управлять им без предварительного регулирования положения или ориентации до полета.

Еще одна примечательная особенность — взлет и приземление в одно прикосновение, то есть, беспилотник автоматически парит на установленной высоте после того, как взлетит и перед приземлением, что упрощает управление и маневрирование для новичков. У него также есть функция удерживания высоты, которая облегчает полет и обеспечивает устойчивость в воздухе, а также это очень удобно, когда вы делаете фотографии.

• Подходит для — любителей, гонок FPV
• Камера — 720 HD
• Беспилотник автоматически парит на установленной высоте после взлета и перед посадкой, что упрощает управление и маневрирование для новичков.
• Функция удерживания высоты облегчает управление для новичков и стабилизирует аэрофотосъемку.
• Это — идеальный беспилотник для начинающих с большим количеством новых функций, обычно присущих моделям более высокого уровня
• Включена микро SD-карта SanDisk на 4 ГБ
• Не требуется регулировать положение или ориентацию до полета
• Перевороты на 360: Впечатлите своих друзей и родных потрясающими 3D-трюками по нажатию кнопки
• Время полета 7-9 минут
• Цена: 3500 тыс. рублей

Управление беспилотником может быть веселым, но не таким простым, как кажется. Начинающим пилотам лучшего всего попрактиковаться с более дешевыми моделями, прежде чем покупать профессиональные или более усовершенствованные. UDI U818A — один из удачных тренировочных дронов. У него есть функция поддержания высоты и экран от первого лица (FPV), поэтому вы можете следить за всем в режиме реального времени. Это хорошая практика для тех, кто стремится участвовать в гонках FPV или исследовать различные методы аэрофотосъемки.

Ключевые характеристики