Квадрокоптер с большой дальностью полета с камерой: обзор дронов

От чего зависит радиус действия квадрокоптера

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.

Рамы дронов с большой дальностью полета

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!

Квадрокоптеры с большим радиусом действия своими руками

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!

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.

Как увеличить радиус действия квадрокоптера

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.

Оптимальный радиус действия квадрокоптера

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.

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.

Квадрокоптеры с радиусом действия 1500 метров

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.

ТОП 10 лучших

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.

Выводы

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.

Какую же частоту использовать для FPV? Думаю ответ очевиден. Но в первую очередь частота FPV зависит от того, как далеко вы планируете летать — чем ближе, тем выше частота, чем дальше — тем ниже частота.

Но есть НО — если вы хотите летать законно, то выбора особо нет, так как большинство оборудования FPV запрещено к использованию из-за большой мощности и частоты сигнала.

По этой причине большинство пилотов и летают на частоте 2.4G для управления и 5.8G для приема видео.

Но иногда можно увидеть пилотов, которые летают с видеопередатчиком, который хоть и работает на 5.8GHz, но мощность у него выставлена, например, на 600mW. Полиции и надзорным органам это конечно скорее всего не удастся выяснить, но все же, призываю не нарушать законы и не использовать большие мощности видеопередатчиков, потому что вы спокойно сможете летать и на 25-200mW (200 тоже много где запрещена).