Лучшие квадрокоптеры 2022 | Рейтинг по отзывам владельцев

Лучшие квадрокоптеры 2022 | Рейтинг по отзывам владельцев Конструкторы

Dji mini se

В начале 2021 года году DJI выпустила на рынок самую доступную версию среди всех своих квадрокоптеров – Mini SE. Этот девайс также входит в нашу подборку. DJI Mini SE — это специализированная модель для начинающих пользователей. По своей сути, новинка является переработанной версией DJI Mavic Mini. Отдельные запасные части здесь самозаменяемые.

Внешне DJI Mini SE выглядит прочно и стильно. Корпус представлен в обтекаемом аэродинамичным дизайне. Складная форма позволяет с легкостью транспортировать устройство и хранить дома. Дрон обладает отличными полётными характеристиками, его можно хранить в специальном чехле.

Беспилотник имеет хорошую разгонную скорость до 46,8 км/ч и оснащён функцией повышенного сопротивления ветру. В воздухе DJI Mini SE может находиться до 30 минут. Беспилотник позволяет записывать видео разрешением 2,7К с частотой 30 кадров в секунду или Full HD с частотой 60 кадров в секунду. Реализована система стабилизации изображения. За стабилизацию в кадре отвечает моторизованная трехосевая система.

Встроенная камера на основе CMOS матрицы 1/2,3 дюйма поддерживает разрешение 12 Мпикс с углом обзора 83 градуса. Для более живой и динамичной съёмки можно использовать различные режимы полёта: Dronie, Helix, Circle, Rocket, а также Propeller и Orbit.

Управлять DJI Mini SE можно с помощью пульта управления и смартфона. Внешне он схож с пультом, которым комплектуется DJI Mavic Air 2 и DJI Air 2S. В нём также отсутствует дисплей, а сверху удобно крепится мобильное устройство. Реакция управления через пульт ДУ мгновенная, а скорость передачи сигнала между пультом и дроном в формате HD на расстоянии до 4 км до нескольких секунд. Стоимость от 23 до 48 тысяч рублей.

Dji ryze tello

Для освоения навыков пилотирования и первых шагов в аэрофотосъёмки как нельзя лучше подходит модель DJI Ryze Tello. Это очень маленький и компактный дрон. Пользователи отмечают простоту управления и интуитивный интерфейс работы. Важно отметить прочный корпус, которому нестрашны лёгкие падения.

Благодаря своим небольшим размерам аппарат легко помещается на ладони, а ёмкости литиевой батареи хватает на 13 минут автономной работы. При полном разряде батареи беспилотник аккуратно опустится на землю, после этого его можно будет подзарядить. Для подзарядки используется USB-кабель. Зарядку можно осуществлять при помощи портативной зарядки (Power Bank). На пополнение запаса энергии уходит около часа.

В распоряжении пользователей коптера целый набор автоматических режимов полёта и съёмки — от селфи до конкретного маршрута и следования за пилотом, а также взлёт и посадка на ладонь. Аппарат отличается стабильностью видеотрансляций, качество которых обеспечивают две встроенные антенны. Подключение происходит по Wi-Fi, а радиус действия составляет 100 м.

У мини-дрона вполне приличная для своего класса 5-мегапиксельная HD-камера. Оптическая стабилизация отсутствует, но предусмотрена электронная стабилизация за счёт компенсации мегапикселей при записи видео 720p. Также в аппарате имеется нижняя камера, обеспечивающая зависание в воздухе.

DJI Ryze Tello управляется только со смартфона. У него нет памяти для хранения записей и пульта управления. Аппарат часто используются для обучения подростков основам робототехники: его можно запрограммировать на выполнение различных сценариев с помощью интуитивно понятного языка Scratch. В качестве первого беспилотника Ryze Tello крайне хорош. Стоимость от 8 до 12 тысяч рублей.

Fpv jjrc h86

Одним из лучших вариантов для новичков является недорогой квадрокоптер JJRC H86 от известного китайского бренда JJ RC Toy, специализирующегося на изготовлении игрушек на радиоуправлении. Получил признание потребителей за эргономичный дизайн, качество исполнения, управляемость и стабильность, весьма высокую неубиваемость, неплохую автономность.

Смотрите про коптеры:  Электронный самолетик своими руками, как сделать - фото, мастер класс | Сами своими руками

С его помощью можно учиться пилотированию и видесъёмке. Среди ключевых особенностей пользователи чаще всего отмечают прочный корпус, надёжную связь и датчики стабилизации, благодаря которым неопытному пилоту будет сложно разбить машину. Аппарат оснащён литий-полимерной батареей на 1500 мАч, которой в среднем хватает для 10-минутного полёта.

Управление JJRC H86 осуществляется со смартфона при помощи мобильного приложения. Кроме того, управлять полётом можно с помощью гироскопа телефона: куда вы будете наклонять устройство, в ту же сторону будет лететь дрон. Встроенный модуль камеры умеет записывать видео в 4K формате на 30 кадрах в секунду.

Hiper shadow fpv

Самый простой, доступный и в то же время достаточно функциональный квадрокоптер в нашей подборке – Hiper Shadow FPV. Он подходит для начинающих пилотов и может стать отличным подарком для подростка (от 14 лет и старше). Сравнительно небольшие габариты и вес 135 г позволяют без проблем брать устройство на прогулку.

Аппарат оснащается встроенной HD-камерой и обладает хорошей автономностью. В качестве системы дистанционного управления используется собственный пульт, а для приёма и демонстрации FPV-видео подойдет любой актуальный смартфон, работающий под управлением Android или iOS.

Дрон оборудован долговечными коллекторными электродвигателями и прочными съёмными пропеллерами. Поддерживает три скоростных режима, способен выполнять сложные воздушные трюки. За стабилизацию квадрокоптера Hiper Shadow FPV отвечает быстродействующий многоядерный процессор, 6-осевой гироскоп и барометрический датчик, обеспечивающий контроль высоты.

Ёмкости штатного аккумулятора на 2000 мАч достаточно для 28 минут непрерывного полёта. Зарядка батареи осуществляется от смартфонного зарядного устройства или портативного аккумулятора при помощи порта microUSB. Время зарядки – 3 часа. Радиус действия пульта дистанционного управления не превышает 60 м. Максимальная высота полёта при этом не превышает 50 м. Стоимость около 7500 рублей.

Mjx bugs 16 pro

Ещё одним игроком в бюджетном классе с продвинутыми возможностями является модель MJX Bugs 16 Pro. В линейке бренда MJX это первый квадрокоптер с 3-осевым подвесом и электронной стабилизацией EIS. Подвес не даст камере болтаться, а электронная стабилизация отработает остатки вибрации и тряски.

Кроме того, стоит отметить отличные лётные характеристики, на MJX Bugs 16 Pro можно спокойно летать при ветре до 8 м/с. Полётное время составляет 25-27 минут, а если приобрести комплектацию сразу с тремя аккумуляторами, то непрерывный полет составит более часа.

В комплекте поставки идёт сумка для переноски с жесткими стенками. В сложенном виде размеры MJX Bugs 16 Pro составляют 295x80x87 мм, а в разложенном 395x395x87 мм, вес с установленным аккумулятором 612 грамм, что автоматически означает необходимость регистрации беспилотника. За автономность обеспечивает съёмная батарея ёмкостью 3200 мАч.

4K-камера оснащена 1/3-дюймовым CMOS-сенсором с широкоугольным объективом 120°, фокусным расстоянием 2,96 мм с фиксированной диафрагмой f/2,0. Видео пишется с разрешением 3840 × 2160 со скоростью 30 кадров в секунду, а при 1080P – со скоростью 60 кадров в секунду.

Управлять MJX Bugs 16 Pro можно как при помощи штатного пульта дистанционного управления с LCD-экраном, на котором отображается телеметрия, а также при помощи смартфона. Для этого необходимо установить приложение M RC Pro, оно доступно для Android и iOS.

В приложении есть стандартные функции, такие как максимальная дальность полёта, интеллектуальные режимы, включая Follow me, Orbit, Headless, удержание высоты и другие. Чтобы использовать камеру, обязательно нужен телефон. Присутствует режим видеорегистратора, при котором видео записывается на microSD карту. Стоимость от 17 до 25 тысяч рублей.

Смотрите про коптеры:  tamiya axle на АлиЭкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Mjx bugs 20

Среди более продвинутых моделей стоит отметить квадрокоптер MJX Bugs 20 EIS. Главными фишками устройства является электронная стабилизация камеры, стильный дизайн, простое интуитивно понятное управление и надёжность в работе. Дрон оснащён мощными бесколлекторными моторами MT2204 1620KV с индивидуальными электронными регуляторами скорости вплоть до 40 км/ч.

Размеры аппарата составляют 380x380x125 мм, а вес – 543 грамма. В связи с этим владельцу будет необходимо зарегистрировать беспилотное летательное средство по соответствующем правилам. Девайс оборудован яркой светодиодной подсветкой, которая позволяет осуществлять визуальные полёты в тёмное время суток.

Устройство оборудовано Ultra HD 4K 1/3’’ CMOS камерой. Она способна записывать 4K видео в качестве 30 кадров в секунду или 1080p 60 кадров в секунду. Камера крепится с нижней части квадрокоптера. Есть механический подвес с одной осью. По этой причине во время полёта вибрации значительно снижаются.

Регулировка объектива возможна под углом от 0 до 90 градусов с пульта управления. Объектив имеет широкий угол обзора и состоит из нескольких элементов. Качество видео весьма и весьма впечатляет своими красками и реалистичностью. Камера MJX Bugs 20 позволяет транслировать изображение FPV на расстояние дистанционного управления до 600 м.

Благодаря GPS-позиционированию полеты дрона являются контролируемыми. Телеметрия и местоположение транслируются в режиме реального времени. Информацию можно посмотреть как на пульте ДУ, так и через мобильное приложение на смартфоне. В случае, если высота полета превышает 120 м или расстояние полета составляет более 600 м, дрон автоматически вернётся обратно в исходную точку. Если высота полета составляет менее 15 м или расстояние полета менее 15 м, активируется автоматическая посадка на землю.

Среди функций MJX Bugs 20 стоит отметить автоматический взлёт и посадку, возврат домой, режим Failsafe (система управления автоматически направит аппарат обратно к последнему записанному домашнему пункту). Также имеется режим следование за пользователем, облёт заданной цели, полёт по заранее заданному маршруту. Аккумулятор ёмкостью 3400 мАч позволяет дрону работать в полёте 22 минуты. Стоимость от 15 до 18 тысяч рублей.

Syma x30

Среди бюджетных квадрокоптеров с оптимальным соотношением цены и функциональности также стоит отметить модель Syma X30. Это складной дрон с 4 винтами, способный летать на автопилоте. Вес устройства – 205 грамм. Его не нужно регистрировать перед началом эксплуатации.

Беспилотник располагает двумя камерами. При этом основная фронтальная HD-камера на 5 Мпикс может менять положение и угол обзора. Вторая камера размещается в нижней части и используется для съёмки объектов под квадрокоптером. Она способна записывать видео 30 кадров в секунду в качестве 1280×720 пикселей. Встроенная батарея ёмкостью 1700 мАч. Время зарядки – 3 часа.

Syma X30 управляется при помощи пульта дистанционного управления и поддерживает несколько режимов полёта: следование по заданному маршруту; автопилот; облёт по кругу; возвращение к пилоту; автоматический взлёт и посадка; подчинение жестам. Удалённость управления при этом составляет до 350 м (гарантированная – 100 м), высота подъёма — до 100 м. Среднее время полёта от комплектного аккумулятора составляет 26 минут.

Управление работой квадрокоптера может осуществляться и со смартфона. Для этого требуется мобильное приложение Syma Air. С его помощью происходит передача потокового видео FPV с беспилотника и лётные характеристики. Здесь же можно выбирать режим работы дрона и делать селфи.

За счёт использования GPS-позиционирования значительно повышена точность работы. Встроенный GPS-модуль позволяет квадрокоптеру зависать над установленной точкой, возвращаться в исходную точку при потере сигнала или вылете за пределы радиуса действия, а также при низком уровне заряда аккумулятора.

Xiaomi fimi x8 mini

Замыкает десятку наиболее продвинутых квадрокоптеров недорогого класса модель FIMI X8 Mini от Xiaomi. Этот девайс хорош не только в плане функциональности, но и по цене. Стоит отметить, что FIMI – это китайская компания, основанная в 2022 году, как часть экосистемы Xiaomi. Под этим брендом компания с успехом продаёт подвесы и стедикамы для смартфонов, экшн-камеры и, естественно – дроны.

Смотрите про коптеры:  Можно ли запускать квадрокоптер в городе, штраф за квадрокоптер

Xiaomi FIMI X8 Mini в комплекте с профессиональным аккумулятором имеет вес 248 г и является прямым конкурентом моделей линейки DJI Mini. Дрон оснащён камерой со CMOS датчиком изображения производства Sony. Оптический формат датчика — 1/2,6 дюйма, разрешение — 12 Мпикс.

Камера работает в паре с объективом, угол поля зрения которого равен 80º (ЭФР — 26 мм). Камера установлена на 3-осевом подвесе. Она способна снимать видео 4K с кадровой частотой 30 кадров в секунду и HDR. Возможна съёмка с профилем F-log. Скорость потока равна 100 Мбит/с.

Пульт дистанционного управления, работающий на частоте 5,8 ГГц, способен передавать данные на расстояние до 8 км. Управлять беспилотником можно и со смартфона. Дрон способен справиться с порывами ветра до 10 м/с (5 класс ветроустойчивости). Он может летать по маршруту, соединяющему заданные точки.

Размеры FIMI X8 Mini в сложенном виде равны 165 x 89 x 47 мм, в разложенном — 200 x 145 x 56 мм. Для работы используются четыре бесколлекторных мотора. Без подзарядки аппарат способен продержаться в воздухе до 30 минут. Максимальная скорость FIMI X8 Mini составляет 16 м/с. Стоимость от 30 до 38 тысяч рублей.

Для информации: На полеты дронов над населенным пунктом массой до 250 грамм и высотой до 150 метров получать разрешение не надо. Для полетов в Санкт-Петербурге, Севастополе и Москве необходимо получить разрешение регионального органа исполнительной власти. Шпаргалка для москвичей по ссылке для остальных регионов можно загуглить.

P.S. А какой дрон у вас? Быть может мы упустили из виду вашу самую лучшую и любимую модель?

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.

Продвинутый девяти- канальный пульт
Продвинутый девяти-
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.

Выбираем дрон по потребностям

Первым делом перед покупкой дрона неплохо будет определить для себя, каким образом вы собираетесь его использовать. Для лучшего понимания задайте себе следующие вопросы:

  1. Для какой цели вы будете применять полученные данные?

Ответ на этот вопрос поможет вам определить, какую выгоду вы получите от беспилотника и какие программы вам нужно будет установить на него. Наличие продуманного и четкого плана применения данных поможет не только выбрать правильный дрон, но и сэкономит время и деньги во время выполнения операций. Как правило, цели можно подогнать под следующие категории:

  • Маркетинг: вам понадобится видео формата 4K и фотографии высокого разрешения;
  • Инспектирование: механический затвор с частотой 20 кадров в секунду и передачей видео высокого разрешения на пульт дистанционного управления;
  • Картография: проектные карты с поддержкой GPS и данными о высотах точек рельефа местности;
  • Вертикальное сканирование: лазерный сканер LIDAR, полноцветная камера и ПО для 3D-моделирования.
  1. Как часто вы будете запускать дрон?

То, как часто вы намереваетесь использовать свой квадрокоптер, влияет на выбор конструкции и начинки дрона и привязано к гарантии летательного аппарата. Заранее определите, какой будет частота использования БПЛА:

  • Ежедневной/Еженедельной: Это должен быть дрон профессиональной категории (все топовые модели промышленного сегмента DJI), спроектированный с учетом необходимости частого применения и длительных полетов.
  • Сезонной/Ежегодной: В данном случае вам, возможно, не придется слишком задумываться о специальной страховке и отдать предпочтение модели, которая проста и понятна в использовании, а вы не утратите навыков пилотирования за несколько месяцев простоя.
  1. Какие фото и видео вам понадобятся?

Ваш дрон может намного больше, чем просто снимать местность с высоты своего полета. При помощи беспилотника вы можете делать шикарные видеоролики, например, для продажи будущих квартир в строящемся доме. Подумайте, чего вы хотите от снимаемой картинки.

Как работает квадрокоптер

Как квадрокоптер зависает или летит в любом направлении, поднимается или опускается в одно мгновение, от прикосновений к ручке пульта дистанционного управления. Дроны способны летать автономно через запрограммированное программное обеспечение для навигации по маршрутным точкам и летать в любом направлении от точки к точке. Давайте рассмотрим используемые технологии в мультикоптерах в подробностях.

Направление вращения пропеллеров наряду со скоростью двигателя дрона, что делает возможным его полет и маневренность. Пульт радиоуправления квадрокоптером отправляет информацию контроллеру на беспилотнике, и передает данные двигателям через их электронные схемы управления скоростью (ESC) о тяге, оборотах, и направлении.

Несмотря на то, что современные технологии беспилотных летательных аппаратов и квадрокоптеров являются современными, они все еще используют старые принципы парного полета, гравитации, действия и реакции.

При изготовлении квадрокоптеров, винтов и конструкции двигателя учитываются основные 4 силы, влияющие на весь полет: вес, подъем, тяга и также являются важными факторами. Математика используется для расчета тяги двигателя квадрокоптера, в то время как аэродинамика самолета используется для расчета винта и движения воздуха над, под и вокруг квадрокоптера.

Какие летающие дроны бывают

Квадрокоптер — это летающий дрон с четырьмя пропеллерами, которые вращают четыре электромотора. Помимо них существуют и другие категории аналогичных устройств.

Трикоптеры оснащены тремя моторами. Обычно это небольшие аппараты довольно ограниченного радиуса действия (25-50 метров), но весьма маневренные. Стоят они недорого, но штатной камерой не оснащаются.

Гексакоптеры оборудованы шестью двигателями. Эти аппараты могут подниматься на большую высоту и нести на себе до 10 кг груза. У них плохая маневренность, но зато и радиус действия до 7 км. В воздухе они могут находиться до часа, но и стоят совсем не дешево.

Октокоптеры – 8-роторные аппараты. Они максимально надежны в полете, могут поднимать до 20 кг груза, зато медлительнее остальных. Стоят такие устройства очень дорого и применяются в основном профессионалами.

В быту распространены именно квадрокоптеры, которые могут быть и микро-класса, диаметром чуть больше 5-рублевой монеты, а могут достигать и 700 мм в диагонали между моторами (то есть, иметь 700 класс). Причем размер квадрокоптера зачастую определяет не только его возможности по дальности полета, времени нахождения в воздухе и скорости движения, но и то, какими дополнительными функциями будет оснащен аппарат.

Управление квадрокоптером не слишком сложное и похоже на компьютерную игру. Научиться управлять таким аппаратом достаточно просто, но если у вас нет опыта, лучше для начала приобрести квадрокоптер микро-класса и как следует попрактиковаться. Такой беспилотник разбить сложно, а полученный опыт вам пригодиться с более серьёзными моделями. Впрочем, и с тяжёлыми квадрокоптерами можно научиться обращаться, не разбив их, если быть внимательным и осторожным.

Комплект датчиков

Модель Mavic 2 Zoom оборудована датчиками с разных сторон. Те, что находятся спереди, способствуют лучшему обзору во время полета. Именно благодаря их наличию дрон успешно уходит от препятствий, которые он способен “увидеть” за 20-40 м от себя. Система датчиков также определяет точное расстояние до объекта за 20 м до возможного столкновения с ним и имеет достаточно времени, чтобы обойти его. Если дрон летит со скоростью до 50,4 км/ч, аппарат может остановиться на подлете к какому-то крупному препятствию.

Снизу на корпусе коптера также имеются два датчика, которые определяют наличие приближающегося объекта за 11-22 м до столкновения с ним. Наличие нижних инфракрасных датчиков – важный фактор безопасного полета дрона. Именно благодаря их наличию устройство способно поддерживать определенную высоту (не более 50 м для данной модели) и скорость полета.

Одинарные датчики, расположенные по обе стороны корпуса дрона, также выполняют функцию обзора во время полета. Если коптер летит со скоростью до 28,8 км/ч, то и они могут определять наличие возможных препятствий. А в режимах ActiveTrack и Tripod датчики слева и справа способствуют беспроблемному пилотированию.

Сзади на корпусе DJI Mavic 2 Zoom также имеется пара датчиков, которые могут заприметить посторонний объект, когда тот находится еще за 16-32 м от дрона. Точное расстояние до столкновения с ним дрон определяет за 16 м. Как и передние, датчики сзади могут подать сигнал для остановки полета.

Инфракрасные датчики, расположенные на дроне сверху, также выполняют функцию определения возможного препятствия и измерения расстояния до него (до 8 м).

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.

Регулятор скорости,  он же ESC
Регулятор скорости,
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.

А вот и моторчик  на 850 kV
А вот и моторчик на 850 kV

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.

Направление пропеллеров – рыскание, тангаж, крен

Направление пропеллеров для рыскания, тангажа и крена

Прежде чем углубиться в настройку двигателя и пропеллеров квадрокоптера, давайте немного объясним терминологию, используемую, когда он летит вперед, назад, вбок или вращается при зависании.

Рыскание (Yaw)— это вращение или поворот квадрокоптера вправо или влево. Это основное движение для вращения мультикоптера. На большинстве дронов это достигается с помощью левой ручки газа влево или вправо.

Тангаж (Pitch)— это движение квадрокоптера вперед или назад. Подача вперед обычно достигается нажатием ручки газа вперед, что заставляет квадрокоптер наклоняться и двигаться вперед от вас. Шаг назад достигается перемещением ручки газа назад.

Крен (Roll)- Большинство людей путают крен с рысканием. Крен заставляет квадрокоптер лететь вбок, влево или вправо. Он управляется правой ручкой газа, заставляя его летать слева направо.

Большинство высокотехнологичных дронов, таких как квадрокоптер Yuneec Q500 4k, позволяют управлять им двумя различными способами. Вы можете летать на дроне, как будто вы пилот и на самом деле в квадрокоптере. Вы управляете ручками по-разному относительно крена, в зависимости от того, приближается ли дрон к вам или улетает от вас.

Вот короткое видео, которое очень просто показывает вам, каковы движения крена, тангажа и рыскания.

Питание и контроллеры питания

Капитан подсказывает: чем больше мощность мотора, тем больше батарейка ему нужна. Большая батарейка — это не только емкость (читай, время полета), но и максимальный ток, которая она отдает. Но чем больше батарейка, тем больше и ее вес, что вынуждает скорректировать наши прикидки относительно винтов и моторов.

На сегодняшний день все используют литий-полимерные батарейки (LiPo). Они легкие, емкие, с высоким током разрядки. Единственный минус — при отрицательных температурах работают плохо, но если их держать в кармане и подключать непосредственно перед полетом, то во время разряда они сами слегка разогреваются и не успевают замерзнуть. LiPo-элементы вырабатывают напряжение 3,7 В.

При выборе батареи стоит обращать внимание на три ее параметра: емкость, измеряемую в миллиампер-часах, максимальный ток разряда в емкостях аккумулятора (С) и число ячеек (S). Первые два параметра связаны между собой, и при их перемножении ты узнаешь, сколько тока сможет отдавать этот аккумулятор продолжительное время.

Например, твои моторы потребляют 10 А каждый и их четыре штуки, а батарея имеет параметры 2200 мА · ч 30/40C, таким образом, коптеру требуется 4 • 10 A = 40 A, а батарея может выдавать 2,2 A • 30 = 66 A или 2,2 А • 40 = 88 А в течение 5–10 секунд, что явно будет достаточно для питания аппарата.

Также эти коэффициенты напрямую влияют на вес аккумулятора. Внимание! Если тока будет не хватать, то в лучшем случае батарея надуется и выйдет из строя, а в худшем загорится или взорвется; это же может произойти при коротком замыкании, повреждении или неправильных условиях хранения и зарядки, поэтому используй специализированные зарядные устройства, аккумуляторы храни в специальных негорючих пакетах и летай с «пищалкой», которая предупредит о разрядке.

Число ячеек (S) указывает на количество LiPo-элементов в батарее, каждый элемент выдает 3,7 В, и, например, 3S-аккумулятор будет отдавать примерно 11,1 В. Стоит обращать внимание на этот параметр, так как от него зависят скорость оборотов моторов и тип используемых регуляторов.

Элементы батареи объединяют последовательно или параллельно. При последовательном включении увеличивается напряжение, при параллельном — емкость. Схему подключения элементов в батарее можно понять по ее маркировке. Например, 3S1P (или просто 3S) — это три последовательно подключенных элемента.

Однако моторы подключаются к батарее не напрямую, а через так называемые регуляторы скорости. Регуляторы скорости (они же «регули» или ESC) управляют скоростью вращения моторов, заставляя твой коптер балансировать на месте или лететь в нужном направлении.

Большинство регуляторов имеют встроенный стабилизатор тока на 5 В, от которого можно питать электронику (в частности, «мозг»), можно использовать отдельный стабилизатор тока (UBEC). Выбираются контроллеры скорости исходя из потребления мотором тока, а также возможности перепрошивки.

Обычные регули довольно медлительны в плане отклика на поступающий сигнал и имеют множество лишних настроек для коптеростроительства, поэтому их перепрошивают кастомными прошивками SimonK или BLHeli. Китайцы и тут подсуетились, и часто можно встретить регуляторы скорости с уже обновленной прошивкой.

Не забывай, что такие регули не следят за состоянием аккумулятора и могут разрядить его ниже 3,0 В на банку, что приведет к его порче. Но в то же время на обычных ESC стоит переключить тип используемого аккумулятора с LiPo на NiMH или отключить уменьшение оборотов при разрядке источника питания (согласно инструкции), чтобы под конец полета внезапно не отключился мотор и твой беспилотник не упал.

Моторы подключаются к регулятору скорости тремя проводами, последовательность не имеет значения, но если поменять любые два из трех проводов местами, то мотор будет вращаться в обратном направлении, что очень важно для коптеров.

Два силовых провода, идущих от регулятора, надо подключить к батарейке. НЕ ПЕРЕПУТАЙ ПОЛЯРНОСТЬ! Вообще, для удобства регуляторы подключают не к самой батарейке, а к так называемому Power Distribution Module — модулю распределения энергии. Это, в общем-то, просто плата, на которой припаяны силовые провода регуляторов, распаяны разветвления для них и припаян силовой кабель, идущий к батарее.

Сравнительная таблица

НазваниеПолетКамераВидеоВесНавигационная системаСредняя стоимость (руб)
DJI Mini 2 Fly More Comboдо 31 мин., дальность полета 6000 м, высота 4000 м, скорость 16 м/с12 МП2160p, 60 к/с при 1920×1080, 30 к/с при разрешении 4K249 г.Galileo, GPS, ГЛОНАСС85000
Hubsan H117S Zino Pro Plusдо 43 мин., скорость 25 м/с., дальность полета 6000 м, высота 4000 м.Ultra HD, 4K3840×2160 30FPS 4K UHD700 г.GPS ГЛОНАСС55000
DJI Mini 2до 31 мин., дальность полета 6000 м, высота 4000 м, скорость 16 м/с12 МП2160p, 60 к/с при 1920×1080, 30 к/с при разрешении 4K 249 г.Galileo, GPS, ГЛОНАСС65000
MJX Bugs 12 EISдо 22 мин., дальность полета 600 м, скорость 11 м/скамера 4K2160p, 60 к/с при 1920×1080, 30 к/с при разрешении 4K549 г.GPS24000
Ryze Tech Tello Boost Comboдо 13 мин., высота 10 м, скорость 8 м/с5 МП720p80 г.25000
Funsky X1 Pro-Bagдо 25 минут, до 1200 метров; Высота полета: до 120 метров;4К для фото и 1920 * 10804K 25 FPS320 г.GPS21000
Syma X8Proдо 9 мин., высота 70 м1 МП720p600 г.GPS13000
WL Toys V303до 20 мин., дальность полета 500 м, скорость 4 м/с840 г.GPS10000
MJX Bugs 3до 19 мин., дальность полета 500 м447 г10000
Syma X25Proдо 12 мин.0.3 Мпикс1280×720 HD260 гGPS8000

Сравнительная таблица лучших квадрокоптеров

Название

Основные характеристики

Цена

Ryze Tech Tello

Ryze Tech Tello min: фото

Разрешение 720р, мощности аккумулятора хватает минут на 10 полета, управляется по WiFi, прямо со смартфона.

₽ 9 290

button rus

DJI Spark

DJI Spark min: фото

Управляется не только радиоканалом, но и WiFi, в воздухе он может находиться лишь минут 12, с разрешением (1080p), есть поддержка управления жестами.

₽ 29 790

button rus

Hubsan X4 FPV Brushless H501S

Hubsan X4 FPV Brushless H501S min: фото

Отсутствует стабилизатор видеосъемки, разрешение камеры – лучшее для любительских моделей (1080p), 20 минут полета дрон держится в воздухе уверенно.

₽ 14 900

button rus

Syma X15

Syma X15 min: фото

Радиус радиоуправления (70 м), время полета (7 минут), управление осуществляется с пульта ДУ по радиоканалу, камеры у аппарата нет.

₽ 1 949

button rus

MJX Bugs 3

MJX Bugs 3 min: фото

Заявленные 19 минут в воздухе не держится, максимум – минут 12, отсутствие камеры в комплекте.

₽ 6 288

button rus

Syma X5UW

Syma X5UW min: фото

Недолгое время полета (около 7 минут) при довольно длительной зарядке аккумулятора (около 2 часов), камера 720p.

₽ 3 100

button rus

MJX Bugs 8

MJX Bugs 8 min: фото

Без видеокамеры разгоняется до 12,5 м/с, и держится в воздухе больше 10 минут, радиоканал позволяет ему подниматься до 300 метров.

₽ 7 514

button rus

Xiro XPLORER mini

Xiro XPLORER mini min: фото

Управляется по WiFi через фирменное приложение для Android и iOS на расстоянии до 100 м, встроенная камера пишет видео в разрешении 1920х1080 точек, а фото делает аж с разрешением 3120х4208 пикселей.

₽ 9 900

button rus

DJI Mavic 2 Pro

DJI Mavic 2 Pro min: фото

Оснащен отличной видеокамерой с матрицей на 20 мегапикселей и отличается хорошим временем полета — около 30 минут, камера поддерживает HDR, делает фотографии в разрешении 3648х5472 точки.

₽ 123 790

button rus

DJI Mavic Air Fly More Combo

DJI Mavic Air Fly More Combo min: фото

Камера с разрешение 2160p и частотой 120 кад/сек, скорость 19 м/с, время полета около 20 мин, смонтированы ультразвуковой датчик, барометр.

₽ 79 690

button rus

DJI Mavic Air

DJI Mavic Air min: фото

Максимальная скорость до 19 м/с, высота полёта — до полукилометра, максимальное время в воздухе — 21 минута, скорость ввзлёта и посадки 3 и 4 м/с соответственно, 8 гигабайт встроенной памяти.

₽ 62 690

button rus

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.

schema
Основные маневры (слева направо): движение по прямой, крен/тангаж и рыскание

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.

PX4 — бортовой ком- пьютер с полноценной UNIX-системой
PX4 — бортовой компьютер с полноценной UNIX-системой
Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector