- Как построить первый квадрокоптер ничего об этом не зная или все, что вы хотели об этом узнать, но стеснялись спросить.
- Coex клевер 4 ws — конструктор ррограммируемого квадрокоптера для соревнований
- Бортовой компьютер и сенсоры
- Безопасность
- Виды квадрокоптеров
- Квадрокоптер радиоуправляемый arctic fox, работает от аккумулятора
- Моторы и пропеллеры
- Теория полета
Как построить первый квадрокоптер ничего об этом не зная или все, что вы хотели об этом узнать, но стеснялись спросить.
Вообще, несколько слов о том, что меня сподвигло на написание этого текста. Когда я решил собрать свой первый квадрокоптер, то на тот момент у меня в арсенале было:
1. Игрушечный (но, тем не менее, летающий квадрокоптер).
2. Большое желание иметь “настоящий” взрослый квадрик, на который можно прицепить камеру и снимать видео с высоты.
3. некоторый запас денег, чтобы не заморачиваться на тему “сколько месяцев будут идти запчасти из Китая”.
Кстати, по поводу материальной составляющей – сразу оговорюсь – для меня все оказалось не совсем так, как я себе сначала нафантазировал. И это является еще одной причиной написания данного текста. Впрочем, по порядку.
Так уж получилось, что я подошел к вопросу коптеростроительства совсем не по порядку, поэтому, в процессе чтения у Вас могут возникнуть некоторые вопросы. На все вопросы, возникающие по ходу повествования я попытаюсь давать ответы в виде сносок в конце текста. Так же в самом конце статьи я предоставлю в Ваше распоряжение самую необходимую вещь для начинающего коптеровода – словарь терминов, испокон веков использующихся в среде авиамоделистов. Поверьте мне – это очень ценная вещь, так как обычно, во многих статьях эти термины употребляются как само собой разумеящееся. Дело в том, что большинство коптероводов пришли в коптеростроение из авиамоделизма, в котором применяются свои, порой очень специфичные термины. Цель данной статьи – помочь абсолютному новичку в авиамоделизме (и, естественно, в коптеростроении) собрать и запустить в воздух свой первый квадрокоптер. На этом вступление заканчивается и начинается практическая часть.
Часть первая или почему квадрокоптер?
Выбор квадрокоптера (как, впрочем и любых других схем коптеров) как личного летательного аппарата вполне оправдан по очень многим причинам. Во-первых – это непревзойденная управляемость. По своим личным ощущениям я могу это сравнить только со своим двигательным аппаратом. То есть, управление коптером наиболее интуитивное для человека. Коптер. как и человек, может двигаться совершенно произвольно в любом направлении. Для наглядности, приведу небольшой рисунок возможных направлений.
Как видим, кроме варианта “вверх-вниз” – движения практически повторяют возможности человека. А если еще сложить вместе варианты то, это, фактически в любом направлении. Подводя итог, квадрокоптер – это ИДЕАЛЬНЫЙ вариант для начинающего авиамоделиста. Более того – это единственный возможный вариант для того, кто не хочет вникать ни в какие тонкости летающего аппарата. Грубо говоря, квадрокоптер – это выбор тех, кто хочет просто летать. Просто берешь и летишь! Это действительно здорово! Для тех, кого не убедили предыдущие доводы, краткая таблица плюсов и минусов летательных аппаратов на радиоуправлении, доступных на сегодняшний день:
Не нашел как тут сделать таблицу, поэтому вставляю скрин.
Стороннему наблюдателю может показаться странным вышеприведенная таблица но, это правда.
Часть вторая или “А что нам надо?”
Для многих это окажется важным пунктом в изучении коптеров. В этой части мы определимся – хотите ли Вы вникать в основы и в последствии во что-то более серьезное или Вы хотите просто взять и полететь? Вопрос не настолько однозначен, как кажется на первый взгляд и тут все упирается не только в Ваши желания, но и в Ваши возможности.
Поскольку я привык судить по себе, то со своей точки зрения и опишу суть вопроса. Хотя, все очень просто. У Вас есть деньги и вы хотите летать? Покупайте готовый квадрокоптер и не забивайте себе голову! Удовольствие гарантировано! Не хочу никого рекламировать, но безусловный лидер в системах RTF (готов к полету, ready to fly) на данный момент – это DJI. Как говорится, гугл вам в помощь и через некоторое время мечта осуществится.
Следующая ситуация – у Вас ограниченное количество средств, но мечта о полете не дает Вам спать? Это для Вас я пишу! Читайте далее!
Все остальные варианты – это в разной степени скрещение предыдущих двух. По какому пути пойти – решать Вам.
Часть третья. Немного теории, без которой не обойтись.
Итак, Вы решили собрать квадрокоптер самостоятельно. Давайте пробежимся по основным состовляющим:
1. Выбираем схему.
2. Выбираем комплектующие.
Схема. наверняка вы видели множество видео в интернете с разными коптерами. И при этом задавались (не скрывайте, точно задавались) вопросом – а в чем между ними разница? Начнем с начала. Самые популярные схемы коптеров в одной картинке.
Разнообразие поражает. Что же выбрать? Давайте для начала определимся с терминологией. Итак, поехали:
1. Три винта (мотора) – трикоптер;
2. Четыре винта – квадрокоптер;
3. Шесть винтов – гексакоптер;
4. Восемь винтов – октокоптер.
Говоря сколько винтов – я имею ввиду в первую очередь не только их физическое количество, но и расположение. Так, например схема с таким расположением винтов:
это трикоптер с шестью винтами. Т.е. фактически, на название влияет количество лучей в раме. Так, например, квадрокоптер может иметь восемь моторов (и винтов) по аналогии с вышеприведенным рисунком (по два мотора на луч) и при этом он останется квадрокоптером и не станет октокоптером.
Со схемой расположения теперь мы знакомы. Что же выбрать? Тут все зависит от наших задач и методов их воплощения. Пробежимся по каждой из схем и выберем для себя лучшее. На самом деле, я уже все за вас решил, но вдруг, у Вас несколько иной взгляд?
1. Трикоптер – Считается самым матевренным из коптеров. Это плюс. Сложен в изготовлении – это минус. Мое мнение – очень ограниченный функционал (маневренность) взамен подъемной силе и надежности прочих схем коптеров. Скажу сразу – подобную схему не рассматривал как серьезную.
2. Квадрокоптер. Четыре луча, четыре винта. Несмотря на то, что даже в такой, казалось бы ограниченной схеме у нас есть куча вариантов, решение все же снова принято за вас. Именно:
Так называемая схема 
Схема Х:
Схема Н:
Схема dead cat:
Как Вы можете наблюдать, вариантов много даже начиная с четырех моторов (винтов), тем не менее, цель этой статьи – собрать оптимальный квадрокоптер. Поэтому мы выберем схему Х.
Вы меня спросите – почему? А я Вам отвечу. Все по порядку. По каждой схеме.
Итак, мы решили собирать квадрокоптер по схеме Х. Начинаем выбирать для него комплектующие.
Рама. Для первого коптера прекрасто подойдет рама типоразмера 330-450. Что это за цифры? Это расстояние от мотора до мотора по диагонали в миллиметрах. Вообще в коптеростроении это принято за стандарт. Т.е. цифра в названии рамы это всегда расстояние между моторами по диагонали. Моя первая рама – Х465. Мне ее посоветовали в магазине и я ни разу не пожалел. При падении с 50-ти метровойвысоты было сломано два луча. Замена двух лучей ~ 400 рублей. Это совсем не дорого для такого серьезного падения.
Далее нам понадобятся моторы. Тут все просто. Есть хорошие моторы от лидера – DJI.
Немного о маркировке моторов. Стандартная маркиновка это два числа (например 2212/920kV).
Что же обозначают эти цифры? первые две цифры (22) – это диаметр статора (иногда ротора), вторые две цифры (12) – это длина магнита. На первых порах эти данные нам не понадобятся. После дроби идет более важная информация – это количество оборотов в минуту на каждый вольт питания. Про питание расскажу потом поподробнее. Вобщем, чтобы комфортно взлететь для начала нам понадобятся моторы с цифрой 720-950 kV. Геометрические размеры пока в расчет брать не будем, т.к. для нас они не критичны.
Регуляторы питания. Они нужны чтобы управлять моторами. Дело в том, что бесколлекторные моторы трехфазные и для их питания необходим переменный ток. Для нашего квадрокоптера отлично подойдет регулятор “4 в 1” – это хороший и проверенный временем регулятор, который облегчит монтаж на раму и сэкономит время при настройке.
Полетный комнроллер. Он же плата управления. Он же “мозги”. Самый важный элемент любого летательного аппарата на радиоуправлении. Это то, что управляем моторами (через регуляторы, естественно) и не дает нам разбить коптер. Почему правильный выбор контроллера так важен? Если честно – это был самый интересный момент в сборке квадрокоптера. Когда я зашел на сайт с целью выбрать полетный контроллер, то удивлению моему не было предела.
Когда цена на контроллеры начинается от 1000 рублей и заканчивается в районе 50 000 и при этом у всех приблизительно одинаковые возможности в описании – тут волей-неволей задумаешься. А все оказалось очень просто. Для чего нужен контроллер:
● Удерживать коптер в горизонтальном положении.
● Знать стороны света (потом расскажу зачем).
● Знать высоту (тоже расскажу)
● Знать координаты GPS (чтобы возвращаться на место взлета и летать по маршруту)
Обычно, контроллер представляет из себя плату с датчиками и процессором, который обрабатывает данные с датчиков и, в соответствии с выбранной программой, дает команду моторам. Так вот, что касается цены контроллеров – чем дороже – тем лучше (правильнее, адекватнее) контроллер справляется со своей функцией. Хотел привести пример с какими-нибудь другими устройствами, но так и не придумал ничего похожего. Подводя итог – чем дороже ваш контроллер, тем легче будет управление вашим коптером. Да, еще один момент. Некоторые контроллеры налагают искусственные ограничения на количество моторов в коптере – так, например Naza M light имеет возможность подключить только шесть моторов. Но, это уже ньюансы, которые на данном моменте нам не критичны, так как мы с вами собираем квадрокоптер, а четыре мотора поддерживают все контроллеры. Если вы не обладаете навыками программиста, схемотехника и вообще слабо разбираетесь в электронике, то ни в коем случае не берите дешевые контроллеры. Это будут деньги, выкинутые на ветер.
Итак, у нас есть рама с установленными на ней моторами, регулятором и “мозгами”. Осталось начать всем этим управлять. Для этого используется приемник и передатчик. Приемник – это маленькая коробочка с антенной, которая принимает сигнал с передатчика. Не знаю почему, но мне, привычнее называть передатчик пультом управления, так как именно передатчик и служит для управления вашей моделью. Рассмотрим повнимательнее эту связку (передатчик-приемник.)
Вот внешний вид типичного передатчика:
Основные моменты, которые важны при выборе передатчика:
● Mode 1 или Mode 2. Разница в расположении ручки (стика) газа. Традиционно в России используется Mode 2 – газ расположен слева. Mode 1 больше распространен в странах азии. Вообще надо привыкнуть к слову стик (стики) – это ручки управления, находящиеся слева и справа. О их назначении еще поговорим.
● Частота. на данный момент де факто – это 2,4 Ггц. Совершенно не стоит вникать в это. Пока не стоит.
● Количество каналов. Для управления квадрокоптером минимальное количество каналов -это четыре. Но, всегда нужен запас в пару каналов. Так, например, в аппаратуре управления, которую вы скорее выберете (Turnigy 9x и ее клоны) 9 цифровых и 8 аналоговых каналов. Этого вполне хватит и даже останется.
Теперь, когда мы разобрали все по отдельности, давайте попробуем посмотреть, как это будетвыглядеть все вместе. Небольшая схема:
Немного конкретики.
Рама – Квадрокоптер X465
Двигатели – Двигатель электрический AX2212 920KV для мультикоптеров
Пропеллеры – Пропеллер CW/CCW c адаптерами 10х3,8 от Сentury
Регулятор оборотов – Регулятор оборотов (скорости) 20А (BEC 3A/5В) 4 в 1 для квадрокоптера
Полетный контроллер – тут не может быть единого мнения, тем более, что финансовые возможности у всех разные. Попробовав и дорогие и дешевые контроллеры, лично я рекомендую вот такой – Контроллер Naza-M Lite от DJI для мультикоптеров
Если позволяют средства, то можно взять с GPS – Контроллер Naza-M Lite от DJI с GPS для мультикоптеров
Передатчик и приемник. На первом этапе будет вполне достаточно Turnigy 9x или любой из клонов. Данный передатчик выпускается под несколькими брендами и при этом все они имеют абсолютно одинаковую начинку. Вот он Передатчик Turnigy 9X Mode2 – газ слева, 9 каналов, версия 2). В/ч модуль и приёмник (8 каналов)
Данный передатчик поставляется в комплекте с приемником.
Немного о питании. В среде авиамоделистов используются литий-полимерные аккумуляторы. Для первого коптера лучше всего подойдет вот такой: Аккумулятор Turnigy nano-tech 3300 mah 3S 25-50C Lipo Pack
Давайте рассмотрим, что это такое и что все это значит.
1. 3S – так обозначается количество “банок” – элементов. Один элемент имеет напряжение 3,7 вольта. Соответственно, 3S будет иметь напряжение в 11,1 вольт, чего нам хватит.
2. 3300 mAh – емкость нашего аккумулятора. Чем она выше, тем долше сможет пробыть в воздухе на квадрокоптер. Часто новички берут 2200 mAh – по своему опыту могу сказать, что это тоже неплохо. Расчетное время полета с 2200 – около 10-ти минут.
3. 25-50С – это величина тока которую аккумулятор может выдавать за единицу времени. 25 – номинальная и 50 – это пиковая (кратковременно). На данном этапе не стоит углубляться в эти цифры. Впоследствии вы сами найчитесь понимать, что вам нужно.
Также, для заряда аккумулятора нам потребуется зарядное устройство для литий полимерных аккумуляторов. Лично у меня такое Зарядное устройство/балансир IMAX-B6 18В 5А (оригинал) но, можно использовать и другие с балансировочным разъемом. Да, это особенность зарядки “многобаночных” литий-полимерных аккумуляторов – обязательно должна происходить балансировка.
Часть четвертая. Сборка.
Начнем сборку с рамы. Рама квадрокоптера неимоверно проста и проблем с ее сборкой не должно возникнуть.
Монтируем на раму моторы – по 4 винта на мотор – тоже несложно. Я дополнительно использовал контрогайки, т.к. в процессе эксплуатации выяснилось, что из-за вибрации винты имеют свойство откручиваться. Иногда даже в полете, что не добавит ни безопасности, ни надежности. Ни в коем случае не устанавливайте пропеллеры на моторы до конца сборки и настройки!
Устанавливаем регулятор. Еслиу вас регулятор 4 в 1, то проблем не возникнет – в середину верхней площадки. Еслиу вас отдельные регуляторы на каждый мотор, то удобнее всего крепить из на лучи нашего коптера нейлоновыми стяжками (также их называют хомуты).
По поводу крепления регулятора 4 в одном. На своем первом коптере я использовал двухсторонний скотч – отлично держит. А вообще, лучше использовать “липучку”. Она продается и в специализированных магазинах Прочная клейкая лента (липучка как на обуви) 1 метр
так и в магазинах швейной фурнитуры.
Подключаем регулятор к мотору. При установке регулятора не стоит сразу жестко фиксировать провода, т.к. есть один ньюанс. В процессе окончательной настройки коптера вам может понадобиться поменять направление вращения одного или нескольких моторов. Делается это просто – для этого надо поменять местами два любых провода из трех. То есть изначально нет никакого строгого порядка какой провод регулятора к какому проводу двигателя подключать. Втыкаем хаотично, а там уже разберемся.
Далее устанавливаем на раму полетный контроллер. Это очень важный и ответственный момент. От того, насколько правильно будет установлен контроллер зависит плавность и точность полета. Дело в том, что в контроллере много различных датчиков и поэтому необходимо по максимуму исключить на них влияние извне. Для нормальной работы гироскопа и акселерометра контроллер должен устанавливаться на антивибрационных площадках. В дорогих контроллерах такие площадки как правило уже встроены в корпус. Если же у вас модель попроще, то, не поленитесь и сделайте виброразвязку. это несложно и недорого. Для нормальной работы магнетометра (компаса) необходимо максимально исключить влияние на него наводок от силовых проводов. имейте это ввиду. Также не забываем, что стрелка на контроллере должна смотреть на «нос» нашего коптера.
Подключаем регуляторы к плате управления. Тут сложностей возникнуть не должно. Как правило на самом контроллере выходы уже все обозначены по принципу “мотор1”, “мотор2” и т.д. Схема расположения моторов зависит от контроллера, поэтому внимательно прочтите инструкцию к вашему полетному контроллеру.
Важный момент! если вы используете отдельные регуляторы на каждый мотор, то требуется соблюсти правило – только один из регуляторов с питанием. Дело в том, что от каждого регулятора на контроллер идет три провода – это сигнал, плюс и минус. Так вот, плюс и минус должны идти на плату контроллера только от одного из регуляторов. если пренебречь этим правилом, то регуляторы просто сгорят. Также они будут мешать друг другу и это приведет к неправильному вращению моторов.
Подключаем приемник к полетному контроллеру. Тут мы как никогда плотно сталкиваемся с терминами авиамоделистов. В инструкции к вашему приемнику написано, какой из первых четырех каналов что обозначает. Как правило, они идут в следующей последовательности:
1 канал – Элероны (aileron) – это канал, который отвечает за направление влево-вправо.
2 канал – Элеватор (elevator) – это канал, отвечающий за движение вперед-назад.
3 канал – Газ (throttle) – это канал газа. Взлет, посадка, изменение высоты.
4 канал – Рысканье (rudder) – этот канал позволяем вращать коптер вокруг своей оси.
Обычно последовательность каналов на приемнике и полетном контроллере именно такая, но бывают и исключения. Поэтому отнеситесь внимательно к этому моменту.
Подключаем питание. Если вы используете регулятор “4 в 1”, то тут у вас не возникнет никаких проблем. Просто нужно будет припаять разъем, соответствующий вашей батарее к соответствующим проводам и подключить батарею. Всегда внимательно следите, чтобы не было короткого замыкания! Это может привести к очень большим повреждениям, пожару, потере здоровья.
Если же у вас отдельный регулятор на каждый мотор, то спаиваем вместе все плюсы регуляторов и отдельно все минусы. К получившимся жгутам подаем напряжение через соответствующий разъем. Сборка закончена.
Часть пятая. Настройка.
Первым делом нам надо знать, как запустить моторы. Дело в том, что у всех полетных контроллеров есть защита от случайного включения передатчика (пульта управления) с газом не на нуле. Это сделано для того, чтобы когда вы включаете ваш передатчик моторы не начали крутиться из-за того, что вы случайно сдвинули стик газа с нуля. Так вот, чтобы активировать моторы требуется произвести процедуру запуска двигателей. Эта процедура называется арминг (arming). В инструкции к вашему контроллеру написано как это сделать. Например, для арминга контроллера Naza требуется 3 секунды удерживать стики как показано на картинке:
Для деактивации моторов нужно провести процедуру дизарминга (disarm).
Почти все контроллеры имеют функцию дизарминга при отсутствии сигнала с передатчика более 3-5 секунд. Имейте это ввиду. Как правило, после арминга на контроллере появляется световая сигнализация вашего действия (начинает мигать светодиод, или наоборот, перестает моргать и начинает светиться постоянно). Еще раз напоминаю – ни в коем случае не устанавливайте пропеллеры до полной настройки и сборки вашего коптера!
Итак, процедура активации прошла успешно. Теперь даем немного газу и проверяем вращение моторов. Оно должно соответствовать схеме вашего коптера, указанной в инструкции к контроллеру. Если какой-либо из моторов вращается не туда, куда надо, то просто меняем местами два любых провода от мотора к контроллеру. Как правило, на квадрокоптере два мотора крутятся по часовой стрелке и два против. После того, как вы установили правильное вращение у всех моторов, можете провести окончательную сборку и закрепление всех элементов коптера.
Иногда бывает так, что моторы вращаются неравномерно – какой-то быстрее, какой-то медленнее. В таком случае необходимо провести калибровку регуляторов. Некоторые типы контроллеров позволяют производить калибровку с помощью программного обеспечения, некоторые нет. Но, в любом случае, лучше сделать это вручную. Эта процедура не занимает много времени и достаточно проста. Опишу два варианта:
Вариант номер 1 – регулятор “4 в 1”.
● Отключаете питание регулятора и передатчика.
● Подключаете третий канал приемника (газ, throttle) к каналу регулятора № 3 (тот, который с тремя проводками) минуя плату полетного контроллера.
● Включаете передатчик. Выводите стик газа на максимум.
● Подаете питание на регулятор.
● Ждете характерного звукового сигнала (бип-бип).
● Выводите стик газа на минимум. Это нужно сделать в течение трех секунд после подачи сигнала, иначе регулятор войдет в режим программирования и нужно будет по новой начинать процедуру калибровки.
● Ждете подтверждающего сигнала.
● Отключаете питание регулятора.
● Готово
Вариант номер 2 – отдельный регулятор на каждый мотор.
● Отключаете питание регулятора и передатчика.
● Подключаете третий канал приемника (газ, throttle) к регулятору. Помните, что питание на приемник подается с регулятора. Поэтому, если вы отключали плюс питания на этом регуляторе, то нужно на время калибровки подключить “ ”.
● Включаете передатчик. Выводите стик газа на максимум.
● Подаете питание на регулятор.
● Ждете характерного звукового сигнала (бип-бип).
● Выводите стик газа на минимум. Это нужно сделать в течение трех секунд после подачи сигнала, иначе регулятор войдет в режим программирования и нужно будет по новой начинать процедуру калибровки.
● Ждете подтверждающего сигнала.
● Отключаете питание регулятора.
● Готово
● Повторяете все шаги для каждого регулятора.
После процедуры регулировки все моторы должны вращаться с одинаковой скоростью.
Важно! Калибровку регуляторов нужно проводить с подключенными моторами.
Теперь можно установить пропеллеры (соблюдая направление каждого мотора!). Каждый пропеллер должен иметь тягу вверх. Категорически не рекомендую запускать ваш коптер с установленными пропеллерами дома. Это может привести к повреждению мебели, коптера и всего, что попадется ему на пути. Не говоря уже про людей.
Часть шестая. Полетели!
Собственно, можно попробовать взлетать!
Если при попытке взлета ваш коптер резко переворачивается – проверьте еще раз направление движения моторов и правильность установки пропеллеров.
Обещанный словарь и вообще полезная информация.
Вопросы, которые у вас обязательно появятся, а спросить-то и не у кого.
Вопрос: У меня на передатчике есть режимы самолет, вертолет и планер, а режима коптер нет! Как летать?
Ответ: Без паники. Включаем режим самолета (Acro). Все нормально, режима «коптер» нет ни у кого.
Вопрос: Не армятся моторы. Что я делаю не так?
Ответ: Вариантов может быть два. Первый – проверьте настройки аппаратуры управления. В настройке stick set долно быть установлено Mode2. Вариант второй – неверно подключены каналы с приемника.
Вопрос: У меня передатчик Turnigy 9x и при включении выдает switch error – что делать?
Ответ: Все нормально. Просто при включении все переключатели должны быть в положении «от себя».
В следующей статье я поподробнее остановлюсь на трех режимах полетов. До новых встреч!
Coex клевер 4 ws — конструктор ррограммируемого квадрокоптера для соревнований
2. Факт использования сайта Компании подтверждает однозначное и безоговорочное согласие Пользователя с настоящей Политикой, в том числе с условиями обработки его персональных данных. При отсутствии согласия Пользователя с настоящей Политикой и условиями обработки его персональных данных Пользователь должен прекратить использование сайта и/или сервиса Компании. Новая редакция настоящей Политики вступает в силу с момента её размещения на сайте copter-express.ru/privacy, если иное не предусмотрено новой редакцией настоящей Политики.
3. Для регистрации при покупке Пользователю может предлагается заполнение форм регистрации. При использовании сайта Компании Пользователь обязуется предоставить достоверную и актуальную информацию по вопросам, указанным в формах регистрации.
4. В соответствии с настоящей Политикой информация, обрабатываемая Компанией, включает в себя: персональные данные Пользователя в объеме, указанном в формах регистрации и иная информация, обработка которой необходима в соответствии с действующим законодательством (Федеральный закон от 27.07.2006 N 152-ФЗ “О персональных данных”)
5. Настоящим Пользователь принимает решение о предоставлении информации, в том числе персональных данных, и дает Компании согласие на обработку информации, в том числе персональных данных свободно.
Перечень информации включает в себя: фамилию, имя, отчество, адрес электронной почты, номера телефонов, паспортные данные (при необходимости), должность, а также любая иная информация, относящаяся к субъекту персональных данных. Пользователь дает согласие на сбор, запись, систематизацию и хранение персональных данных и иной информации.
6. Целями обработки информации, в том числе персональных данных, являются: использование Пользователем сайта Компании; исполнение Компанией и Пользователем договоров, а также совершение действий необходимых для заключения договоров и оплаты; идентификации Пользователя; связь с Пользователем; подготовка и направление ответов на запросы; направления уведомлений о новых сервисах, продуктах, мероприятиях; предоставление актуальной информации.
7. При обработке персональных данных Пользователей Компания руководствуется Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных». Компания при обработке персональных данных принимает необходимые правовые, организационные и технические меры для защиты персональных данных от неправомерного или случайного доступа к ним, уничтожения, изменения, распространения или копирования, а также от иных неправомерных действий в отношении персональных данных в соответствии с требованиями законодательства РФ.
8. Пользователь вправе в любое время изменить или удалить предоставленную информацию, воспользовавшись соответствующим сервисом или обратившись Компанию по реквизитам, указанным в настоящей Политике или на сайте.
9. Пользователь самостоятельно несет ответственность за свои действия, связанные с использованием сайта и Компании, в том числе, если такие действия приведут к нарушению прав и законных интересов третьих лиц, а также за соблюдение законодательства РФ. Пользователь обязуется возместить убытки, причиненные Компании и/или третьим лицам в результате неисполнения или ненадлежащего исполнения Пользователем обязательств, предусмотренных настоящей Политикой и/или законодательством РФ.
10. Все объекты, в том числе произведения, доступные при помощи cайта и/или сервисов Компании, включая: элементы дизайна, текст, графические изображения являются объектами исключительных прав Компании и других правообладателей. Использование указанных объектов возможно только в рамках функционала, предлагаемого сервисом. Никакие объекты не могут быть использованы иным образом без предварительного разрешения правообладателя. Под использованием подразумеваются, в том числе: воспроизведение, копирование, переработка, распространение на любой основе и другие способы в соответствии с законодательством РФ.
11. Положения настоящей Политики регулируются в соответствии с законодательством РФ. Если по тем или иным причинам одно или несколько положений настоящий Политики будут признаны недействительными, это не оказывает влияния на остальные положения.
12. По всем вопросам Пользователь может направить обращение в адрес Компании по следующим реквизитам: ООО «Коптер Экспресс Технологии» ИНН 9729014181; КПП 772901001; ОГРН 1167746602320
Юридический адрес 143026, г. Москва, ул. Луговая д. 4, к. 5. Адресс для корреспонденции: 109316, г. Москва, Волгоградский проспект, дом 42, корп 5.
Бортовой компьютер и сенсоры
Выбор полетных контроллеров для коптеров очень велик — начиная от простого и дешевого KapteinKUK и нескольких open source проектов под Arduino-совместимые контроллеры до дорогого коммерческого DJI Wookong. Если ты настоящий хакер, то закрытые контроллеры тебя не должны сильно интересовать, в то время как открытые проекты, да еще и основанные на популярной ардуинке, привлекут многих программистов. О возможностях любого полетного контроллера можно судить по используемым в нем датчикам:
• гироскоп позволяет удерживать коптер под определенным углом и стоит во всех контроллерах; • акселерометр помогает определить положение коптера относительно земли и выравнивает его параллельно горизонту (комфортный полет); • барометр дает возможность удерживать аппарат на определенной высоте.
На показания этого датчика очень сильно влияют потоки воздуха от пропеллеров, поэтому стоит прятать его под кусок поролона или губки; • компас и GPS вместе добавляют такие функции, как удержание курса, удержание позиции, возврат на точку старта и выполнение маршрутных заданий (автономный полет).
К установке компаса стоит подойти внимательно, так как на его показания сильно влияют расположенные рядом металлические объекты или силовые провода, из-за чего «мозги» не смогут определить верное направление движения; • сонар или УЗ-дальномер используется для более точного удержания высоты и автономной посадки; • оптический сенсор от мышки используется для удержания позиции на малых высотах; • датчики тока определяют оставшийся заряд аккумулятора и могут активировать функции возврата на точку старта или приземление.
Сейчас существует три основных открытых проекта: MultiWii, ArduCopter и его портированная версия MegaPirateNG. MultiWii самый простой из них, для запуска требует Arduino с процессором 328p, 32u4 или 1280/2560 и хотя бы одним датчиком-гироскопом. ArduCopter — проект, напичканный всевозможным функционалом от простого висения до выполнения сложных маршрутных заданий, но требует особого железа, основанного на двух чипах ATmega.
MegaPirateNG — это клон ArduCopter, который способен запускаться на обычной ардуине с чипом 2560 и минимальным набором датчиков из гироскопа, акселерометра, барометра и компаса. Поддерживает все те же возможности, что и оригинал, но всегда догоняет в развитии.
канальный пульт
С железом для открытых проектов аналогичная ситуация, как и с рамами для коптера, то есть ты можешь купить готовый контроллер или собрать его самостоятельно с нуля или на основе Arduino. Перед покупкой стоит всегда обращать внимание на используемые в плате датчики, так как развитие технологий не стоит на месте, а старье китайцам как-то надо распродать, к тому же не все сенсоры могут поддерживаться открытыми прошивками.
Наконец, стоит упомянуть еще один компьютер — PX4, отличающийся от клонов Arduino тем, что у него есть UNIX-подобная операционная система реального времени, с шеллом, процессами и всеми делами. Но надо предупредить, что PX4 — платформа новая и довольно сырая. Сразу после сборки не полетит.
Настройка полетных параметров, как и программы настройки, очень индивидуальна для каждого проекта, а теория по ней могла бы занять еще одну статью, поэтому вкратце: почти все прошивки для мультикоптеров основаны на PID-регуляторе, и основной параметр, требующий вмешательства, — пропорциональная составляющая, обозначаемая как P или rateP.
Безопасность
Все новички, думая о безопасности, вспоминают AR.Drone и его защиту винтов. Это хороший вариант, и он работает, но только на мелких и легких аппаратах, а когда вес твоего коптера начинает приближаться к двум килограммам или давно перевалил за эту цифру, то спасти может только прочная железная конструкция, которая будет весить очень много и, как ты понимаешь, сильно уменьшит грузоподъемность и автономность полета. Поэтому лучше сперва тренироваться подальше от людей и имущества, которое можно повредить, а уже по мере улучшения навыков защита станет и не нужна. Но даже если ты пилот со стажем, то не забывай о технике безопасности и продумывай возможные негативные последствия твоего полета при нештатных ситуациях, особенно при полетах в людных местах. Не стоит забывать, что сбой контроллера или канала связи может привести к тому, что аппарат улетит от тебя далеко, и тогда для поиска может пригодиться GPS-трекер, установленный заранее на коптер, или же простая, но очень громкая пищалка, по звуку которой ты сможешь определить его местоположение. Настрой и заранее проверь функцию fail safe твоего полетного контроллера, которая поможет приземлиться или вернуть коптер на точку старта при потере сигнала с пульта.
Виды квадрокоптеров
Летающие дроны можно разделить на несколько категорий:
- Дроны без камеры. Характеристики у квадрокоптеров бюджетного сегмента невысокие, модели поддерживают малую дальность полета и способны оставаться в воздухе около десяти минут. Проводить съемку с их помощью нельзя, но можно просто получать удовольствие от пилотирования и выполнять маневрирование.
Дешевые коптеры без камеры покупают обычно для детей - Коптеры с камерой. Стоят такие модели дороже, зато предоставляют возможность снимать видео и фото в процессе полета.
Хорошее качество изображения предоставляют дроны для съемки с разрешением от 5 Мп и выше - Для новичков. Недорогие, но очень прочные модели способны переживать многократные падения. Оснащаются коллекторными двигателями, дальность полета составляет около 100 м, часто есть встроенный акробатический режим.
Коптеры для начинающих обычно поставляются с защитой винтов - Для любителей. Такие модели поддерживают съемку с разрешением не менее 720р и стабилизацию, способны удаляться на 1 км от оператора и удерживаются в полете до 25 минут. Обычно способны развивать скорость до 70 км в час.
Любительские дроны оснащаются GPS-модулем и несколькими режимами полета - Для профессионалов. Самые функциональные дроны поддерживают спутниковую навигацию, ведут съемку в формате 4К. Изображение передают на смартфон с расстояния в несколько километров или записывают на карту памяти. Оснащены многочисленными датчиками, в том числе для отслеживания препятствий, стоят довольно дорого.
Профессиональные дроны чаще оборудованы выносными, а не встроенными камерами - Гоночные. Такие модели предназначены в первую очередь для маневрирования. Видео об устройстве квадрокоптеров гоночного типа показывают, что камера в них может быть довольно скромной, а вот скорость дроны развивают вплоть до 120 км в час. Удаляются обычно на 1 км от владельца, многие модели поддерживают управление через видео-очки.
Многие гоночные дроны выполнены в обтекаемом корпусе
При выборе летающего дрона следует учитывать, для каких именно целей он нужен — для съемки или акробатических трюков.
Квадрокоптер радиоуправляемый arctic fox, работает от аккумулятора
Моторы и пропеллеры
Из-за вращения моторов в разные стороны приходится использовать разнонаправленные пропеллеры: прямого вращения (против часовой) и обратного вращения (по часовой). Обычно используются двухлопастные пропеллеры, их легче балансировать и найти магазинах, в то время как трехлопастные дадут больше тяги при меньшем диаметре винта, но доставят много головной боли при балансировке.
Плохой (дешевый и неотбалансированный) пропеллер может развалиться в полете или вызвать сильные вибрации, которые передадутся на датчики полетного контроллера. Это приведет к серьезным проблемам со стабилизацией и вызовет сильное смазывание и «желе» на видео, если ты снимаешь что-то с коптера или летаешь с видом от первого лица.
он же ESC
У любого пропеллера есть два основных параметра: диаметр и шаг. Их обозначают по-разному: 10 × 4.5, 10 × 45 или просто 1045. Это означает, что диаметр пропеллера 10 дюймов, а его шаг 4,5 дюйма. Чем длиннее пропеллер и больше шаг, тем большую тягу он сможет создавать, но при этом повысится нагрузка на мотор и увеличится потребление тока, в результате он может сильно перегреться и электроника выйдет из строя.
Поэтому винты подбираются под мотор. Ну или мотор под винты, тут как посмотреть. Обычно на сайтах продавцов моторов можно встретить информацию о рекомендуемых пропеллерах и аккумуляторах для выбранного мотора, а также тесты создаваемой тяги и эффективности.
Также чем больше винт, тем больше его инерция. Если нужна маневренность, лучше выбрать винты с большим шагом или трехлопастные. Они при том же размере создают тягу в 1,2–1,5 раза больше. Понятно, что винты и скорость их вращения нужно подбирать так, чтобы они смогли создать тягу большую, чем вес аппарата.
И наконец, бесколлекторные моторы. У моторов есть ключевой параметр — kV. Это количество оборотов в минуту, которые сделает мотор, на поданный вольт напряжения. Это не мощность мотора, это его, скажем так, «передаточное число». Чем меньше kV, тем меньше оборотов, но выше крутящий момент.
Чем больше kV при той же мощности, тем больше оборотов и ниже момент. При выборе мотора ориентируются на то, что в штатном режиме он будет работать при мощности 50% от максимальной. Не стоит думать, что чем kV больше — тем лучше, для коптеров с типичной 3S-батареей рекомендуемое число находится в диапазоне от 700 до 1000 kV.
Теория полета
В теории полета (аэродинамике) принято выделять три угла (или три оси вращения), которые задают ориентацию и направление вектора движения летательного аппарата. Проще говоря, летательный аппарат куда-то «смотрит» и куда-то двигается. Причем двигаться он может не туда, куда «смотрит».
Три эти угла принято называть крен, тангаж и рыскание. Крен — это поворот аппарата вокруг его продольной оси (оси, которая проходит от носа до хвоста). Тангаж — это поворот вокруг его поперечной оси (клюет носом, задирает хвост). Рыскание — поворот вокруг вертикальной оси, больше всего похожий на поворот в «наземном» понимании.
В классической схеме вертолета основной винт при помощи автомата перекоса лопастей управляет креном и тангажем. Так как основной винт обладает ненулевым сопротивлением воздуха, у вертолета возникает вращающий момент, направленный в сторону, противоположную вращению винта, и, чтобы его скомпенсировать, у вертолета есть хвостовой винт.
Изменяя производительность хвостового винта (оборотами или шагом), классический вертолет управляет своим рысканием. В нашем же случае все сложнее. У нас есть четыре винта, два из них вращаются по часовой стрелке, два — против часовой. В большинстве конфигураций используются винты с неизменяемым шагом и управлять можно только их оборотами.
Если мы увеличим обороты одного винта, вращающегося по часовой стрелке, и уменьшим обороты другого винта, вращающегося по часовой стрелке, то мы сохраним общий момент вращения и рыскание по-прежнему будет нулевым, но крен или тангаж (в зависимости от того, где мы сделаем ему «нос») изменятся.
А если мы увеличим обороты на обоих винтах, вращающихся по часовой стрелке, а на винтах, вращающихся против часовой стрелки, уменьшим (чтобы сохранить общую подъемную силу), то возникнет вращающий момент, который изменит угол рыскания. Понятное дело, что все это будем делать не мы сами, а бортовой компьютер, который будет принимать сигнал с ручек управления, добавлять поправки с акселерометра и гироскопа и крутить винтами, как ему надо.
Для того чтобы спроектировать коптер, необходимо найти баланс между весом, временем полета, мощностью двигателей и другими характеристиками. Все это зависит от конкретных задач. Все хотят, чтобы коптер летал выше, быстрее и дольше, но в среднем время полета составляет от 10 до 20 минут в зависимости от емкости аккумулятора и общего полетного веса.
Стоит запомнить, что все характеристики связаны между собой и, к примеру, увеличение емкости аккумулятора приведет к увеличению веса и, как следствие, к уменьшению времени полета. Чтобы узнать, сколько примерно твоя конструкция будет висеть в воздухе и сможет ли вообще оторваться от земли, существует хороший онлайн-калькулятор ecalc.ch.
Но прежде чем вбивать в него данные, нужно сформулировать требования к будущему аппарату. Будешь ли ты устанавливать на аппарат камеру или другую технику? Насколько быстрым должен быть аппарат? Как далеко тебе нужно летать? Давай посмотрим на характеристики различных компонентов.
