Симуляторы полетов на квадрокоптерах

Безопасность полётов

В отличие от самолёта, который способен планировать с выключенным двигателем, или вертолёта, который способен сесть с помощью авторотации, мультикоптер при отключении моторов или электропитания, полностью неуправляем. Квадрокоптер при отказе одного из двигателей может сохранять стабилизацию.

Гексакоптер или октокоптер помимо этого могут совершить мягкую посадку с одним неработающим мотором, однако не во всех случаях (например, при разрыве хотя бы одной лопасти вибрация из-за дисбаланса увеличивается настолько, что контроллер перестаёт работать, и аппарат переходит в неуправляемое падение).

Учитывая то, что мультикоптер имеет немалую массу, жёсткий корпус и быстро вращающиеся пропеллеры, его столкновение с людьми или автотранспортом может привести к негативным последствиям. Поэтому полёты над людьми или автодорогами не рекомендуются. Желательно планировать траекторию полёта так, чтобы в случае необходимости (например, при разрядке батареи) внизу было место для безопасной посадки.

Важен и человеческий фактор. Современный полётный контроллер по сложности настройки и количеству полётных режимов почти не уступает настольному компьютеру. Невнимательное чтение документации, отсутствие выполнения необходимых действий (например, калибровки компаса при настройке) могут привести к неуправляемому полёту и потере аппарата.

В целях безопасности некоторые модели дистанционно управляемых мультикоптеров оборудуют дублирующими системами навигации и позиционирования, элементами интеллектуальной роботизации способствующими самостоятельному определению летательным аппаратом препятствии на маршруте полёта и их облёту, защитными кожухами винтов или всего летательного аппарата, самостоятельным возвратом к месту пуска при утере сигнала управления[14][15][7][10].

Один из родоначальников такого вертолета, был аппарат Ботезата, взлетевший в воздух еще в 1922 г. Георгий Александрович Ботезат – американец с корнями из России, он был инженером электромонтажных работ, изобретателем и профессором Петроградского технологического института. В одном из экспериментальных полетов аппарат Ботезата смог поднять в воздух груз весом 450 кг на высоту 4 метра.

• выходящая из строя и не особо надежная система трансмиссии, которая передавала крутящий момент с двигателя на роторы

• в аппарате Эмишена использовалось восемь пропеллеров, в то время как модель Ботезата могла двигаться исключительно благодаря попутному ветру.

Обе модели не имели баланса в пространстве при полете, особенно при сильном ветре из-за отсутствия системы воздушной стабилизации. И несмотря на то что по дате изобретения первый квадрокоптер в мире был рук Этьена Эмишена, его модель не считается уверенным прообразом современного коптера.

В 1922 г было положено начало испытаниям одного из первых четырехвинтных дронов. Такая система с большим количеством винтов упрощала управление: для того, чтобы повернуть аппарат, нужно было лишь изменить положение носовой его части. И кто бы мог подумать, в конструкции лопастей использовались растяжки… рояльных струн.

  Только в 50-ых несколько производителей сконструировали аналогичные квадролеты в качестве опытных образцов. Но наиболее полноценный вариант летательного устройства разработал все же  Ботезат, это был квадрокоптер, управляемый несущими винтами.

Бюджет

Беспилотник – игрушка не из дешевых. Чтобы приобрести качественный девайс с полной комплектацией, придется выложить кругленькую сумму. Так, на момент написания статьи минимальная стоимость хорошего дрона составляет 500$. Располагая бОльшим бюджетом, можно подобрать модели премиум-класса, что отличаются дальностью полета, временем пребывания в воздухе, скоростью.

Цена аппарата напрямую зависит от его характеристик. Чем круче возможности, тем дороже квадрокоптер.

Безусловно, один из самых главных вопросов, когда перед вами стоит выбор квадрокоптера. Именно бюджет сможет значительно ограничить рамки поиска, и он же ограничит возможности квадрокоптеров в рамках определенной цены. Например, если вы рассчитываете на сумму до 2000-3000-5000 рублей, не стоит полагать, что за эту цену вы можете получить модель с камерой HD и дальностью полета 1 км.

«А если мне нужен квадрокоптер из новых моделей с камерой – как выбрать?» – спросите вы. Новые технологии и качество стоят своих денег и если вам нужно что-то более профессиональное, готовьтесь потратить несколько более значительную сумму. Ниже приведен примерный перечень ценовых категорий и возможностей, которые можно получить за эту стоимость.

  • 1 000-2 000 руб.

-> маленькие квадрокоптеры (размером с ладонь)

-> без камеры

-> время полета ~7-8 мин, дальность ~30м

-> популярные модели: Syma X20, Hubsan H111

  • До 4 000 руб.

-> более крупные по размеру квадрокоптеры

-> уже может быть камера до 2МП

-> можно подобрать более надежный квадрокоптер от топового производителя

-> время полета ~7-8 мин, дальность ~60-70м

-> популярные модели: Syma X14, Syma X14W, Syma X21W,Syma X56W

  • До 7 000 руб.

-> размер может быть такой же, как и на предыдущем уровне, либо чуть больше

-> может быть камера до 2МП

-> квадрокоптер может поднять экшн-камеру типа GoPro (не рекомендуется из-за низкой надежности, нет функций автовозврата, удержания по GPS, но теоретически грузоподъемность уже позволит)

-> может быть видеопередача в режиме реального времени на смартфон или планшет (низкого качества)

-> могут быть некоторые функции интеллектуального полета (HeadlessMode, например)

-> время полета  ~8-10 мин, дальность ~60-70м

-> популярные модели: Syma X8SW, MJX Bugs 8,Hubsan H507A

  • До 10 000 руб.

-> стандартный средний размер

-> может быть камера HD 720p

-> видеопередача на пульт (до 150 метров)

-> могут быть некоторые функции интеллектуального полета

-> качество сборки

-> время полета до 12 мин, дальность ~150м

-> популярные модели: MJX Bugs 3,Hubsan H501C

  • До 15 000 руб.

-> средний размер

-> камера HD 720p

-> видеопередача на пульт (до 300 метров)

-> GPS-модуль: автовозврат, функция следования за пилотом

-> время полета до 12 мин, дальность ~300м

-> популярные модели: Hubsan H501S

-> модели для GoPro с поддержкой GPS и интеллектуальными функциями (Автовозрат домой, удержание точки в пространстве)

-> более надежные модели

-> безопасность полетов

-> базовая видеопередача

-> время полета до 15-20 мин, дальность ~500м

-> популярные модели: Hubsan H501SPro, Walkera Aibao, Hubsan H109S

-> встречаются серьёзные гоночные модели

-> с бесколлекторными моторами и камерой (или возможностью её установки)

-> отличные варианты для съёмки (в том числе селфи)

популярные модели: Yuneec Breeze, Walkera QR X350, Xiro Xplorer V

  • От 40 000 руб.

-> есть модели с уже встроенной видеопередачей

-> полноценные модели для съемки

-> серьёзная дальность полёта (до 5 км., в некоторых случаях — до 7)

-> популярные модели: DJI Spark, DJI Mavic Pro, Phantom 4 Pro.

Если вы рассчитываете на бюджет от 40000 рублей, то рекомендуем уже обратиться к линейке DJI Phantom. Эти квадрокоптеры являются лидерами на рынке по качеству, надежности, соотношению цены и характеристик, приятного и компактного дизайна и удобного интерфейса управления. Понимая, что вложение такой суммы в квадрокоптер подразумевает обдуманное решение и скрупулёзный выбор – наш совет приобрести все-таки лучшее, что есть на рынке, а не жалеть потом о том, что могли бы купить лучше. В любом случае, вы сами решаете, как выбрать квадрокоптер — лучший именно для вас.

Смотрите про коптеры:  Вид глазами робота

Когда вы опередились с этими 2 вопросами, выбор квадрокоптера уже не должен представлять особой сложности, даже если это выбор квадрокоптера с камерой.

Вы уже наверно решили, какой квадрокоптер выбрать? 🙂

Гоночные коптеры

Завершим раздел кратким описанием гоночных моделей. Аккумулятор таких квадрокоптеров обладает высоким выходным напряжением. Это позволяет оперативно изменять скорость перемещения, делает поведение воздушного гонщика очень мобильным и динамичным. Дальность управляемого полета доходит до 500-1000 м, скоростной предел достигает 100-120 км/ч.

Стоимость простейших дронов невысока – около US $20. Небольшой летательный аппарат с камерой обойдется покупателю в 100-150 долларов. Исключением из правил является DJI Spark, цена которого на сайте производителя составляет US $399.

Складные селфи дроны известных моделей стоят порядка US $150. Их клоны продаются значительно дешевле.

Цены на лучшие машины DJI для рядового российского покупателя почти недоступны. Mavic 2 Pro и Phantom 4 Pro V2.0 продаются за US $1499. Там же можно купить и Mavic Air. Он стоит US $799.

Прежде чем углубляться в историю этих аппаратов, необходимо разобраться в их специфике. Под квадрокоптером понимается вертолет, имеющий четыре несущих винта, разнесенных с помощью балок относительно центра корпуса. Каждый из них оснащен собственным двигателем, а работа всех приводов контролируется микропроцессорной системой и тремя гироскопами, обеспечивающими стабильное положение аппарата в воздухе.

В зависимости от модели конструкция квадрокоптера может также включать акселерометр, датчик давления, сонар и GPS-приемник. Чтобы исключить поворот аппарата в воздухе, одна половина винтов вращается по часовой стрелке, а вторая – против, тем самым компенсируя крутящий момент.

История создания квадрокоптеров началась еще на заре вертолетостроения, а именно в 1920-х годах. Тогда независимо друг от друга над подобной идеей работали американский конструктор российского происхождения Георгий Ботезат и французский инженер Этьен Эмишен – каждый из них придумал пилотируемый аппарат с четырьмя разнесенными винтами, которые приводились в действие одним двигателем через сложную систему трансмиссии.

  • слишком сложная трансмиссия, передающая крутящий момент с одного двигателя на все роторы, была крайне ненадежной и постоянно выходила из строя;
  • для поперечного и курсового управления модель Омишена использовала целых 8 пропеллеров, а аппарат Ботезата мог двигаться только с попутным ветром;
  • аппараты не имели системы стабилизации в воздухе, из-за чего были крайне неустойчивым в полете, особенно в ветреную погоду.

Последующее изобретение автомата перекоса и рулевого винта дало зеленый свет вертолетам классической и соосной схемы, и о четырехвинтовых на время забыли. Лишь в 1950-х годах интерес к ним стал возрождаться, некоторые компании разработали опытные образцы подобных машин.

В качестве весьма успешного примера можно также привести пилотируемый аппарат VZ-7 компании Curtiss-Wright, который в 1958 году прошел летные испытания, показал хорошую стабильность и управляемость, но был отвергнут Армией США из-за недостаточных эксплуатационных характеристик.

Параллельно развивалась технология создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), управляемых дистанционно или в автономном режиме. Особенно это было востребовано военными, которые заинтересовались подобными машинами еще в Первую Мировую войну. Сложно сказать, кто изобрел первый дрон, так как подобные разработки проводились во всех развитых странах того времени, но одним из самых ранних аппаратов этого типа в мелкосерийное производство поступил немецкий беспилотный бомбардировщик Fliegermaus, способный нести бомбовую нагрузку и управляемый по радио.

В межвоенный период и во Вторую мировую войну бурное развитие получили самолеты-снаряды (в частности, немецкий Фау-1), являющиеся прототипами современных крылатых ракет, а также переоборудованные из обычных моделей беспилотники-разведчики и бомбардировщики. Однако из-за несовершенства технологии (прежде всего контрольного оборудования) все эти и последующие системы были спроектированы в виде самолетов, ракет или вертолетов обычной схемы. Их боевое применение хоть и не было абсолютно удачным, однако поспособствовало тому, что история развития дронов продолжилась дальше.

На данный момент квадрокоптеры — всего лишь очередной этап эволюции авиаконструкций. Также как самолеты в 40-х годах прошлого века произошли от двукрылых авиаконструкций и сейчас развились до сверхзвуковых самолетов стелс, также и квадрокоптеры скоро станут чем-то значительно большим, о чем мы и не представляем пока.

Ужей сейчас британские и американские власти берут на вооружение подобные системы с камерами на 1.8 гигапикселей. Прототипы под названиями Argus IS и Taranis уже прошли испытания. Они смогут обеспечить защиту от любых атак на эти государства.

Будущее у дронов однозначно светлое.

Коммерческие и небольшие бизнес решения, основанные на подобных технологиях по всему миру снижают затраты, увеличивают безопсаность и повышают скорость выполнения ряда работ. Но это не предел и новые возможности открываются для них ежедневно.

Будущее использования квадрокоптеров гораздо ярче, чем кто-либо может представить. Вскоре нам станут доступны дроны размером с комара или даже на основе биомеханических технологий. Зная все это, мы понимаем, что мультикоптеры будут и дальше удивлять нас, и менять тот мир, который мы привыкли видеть.

Квадрокоптер – разновидность мультикоптера. Мультикоптер – многомоторный или мультироторный летательный аппарат (вертолет), несущие винты которого осуществляют вращение диагонально в противоположных направлениях. Различаются мультикоптеры по количеству моторов (или по количеству несущих винтов). В наше время применение получили мультикоптеры с тремя и более несущими винтами.

Самые распространенные схемы это: 4/6/8 несущих винтов. Аппарат с тремя несущими винтами называется – трикоптер; с четырьмя – квадрокоптер; с шестью — гексакоптер и с восемью несущими винтами — октокоптер. Применение каждой из схем в основном определяет такой параметр как – масса полезной нагрузки, или проще говоря, вес который мультикоптер может взять собой на борт.

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

  1. Пассажирские перевозки — так, в Дубаи, на международном саммите была продемонстрирована модель беспилотного такси Ehang 184, которое может находиться в воздухе около 30 минут за один полёт. По сути это одноместный восьми-роторный аппарат, который лишен каких-либо органов управления, т.е. фактически человек летит в этом аппарате в качестве пассажира, а не пилота. В небольшой кабине располагается кресло и планшет с сенсорным экраном, используя который вы можете указать пункт назначения. В 2020 году первый тестовый полет совершило аэро-такси Vahana компании Airbus. В феврале этого же года, сообщили о секретном аэро-такси Joby Aviation , стартап проекта уже привлек 100 млн долларов.
  2. Хозяйственная деятельность — дроны берут на себя отдельные функции авиации: проведение аэросъёмки или других видов сбора данных, нужных для сельского хозяйства, контроля ситуаций на дорогах и в любых удалённых участках. С их помощью отслеживают пути миграции животных, находят затерявшиеся суда, выявляют уровень гидрометеорологической опасности, проводят обследование линий электропередач.
  3. Развлекательные / спортивные шоу — такие аппараты чаще всего оснащаются несущими винтами и являются подобием вертолётов, а не самолётов. Данная конструкция наиболее рациональная, поскольку не требует наличия взлётно-посадочной полосы. Развлекательное использование БПЛА недавно расширилось воздушными гонками. Чаще всего для них используются модели самостоятельной сборки или существенно переработанные готовые. В результате они получают возможность набирать скорость выше 150 км/ч, но относятся к аппаратам с малыми габаритами. Отметим, что стартап Alauda Racing запустил на платформе Kickstarter сбор средств на первые в мире гонки на пилотируемых мультикоптерах, которые планируются в 2020 году.
  4. Профессиональная или любительская фотосъемка — все современные модели оснащаются высококачественной камерой и позволяют делать восхитительные снимки там, куда человек не смог бы никогда добраться самостоятельно.
  5. Грузовые перевозки — в 2020 году компания Amazon провела испытания по доставке посылок с помощью коптера и подала заявку на технологию доставки груза при помощи парашюта. В последние месяцы активно появляются новости с концептами больших грузовых беспилотников, способных перемещаться на высоких скоростях и перевозить до нескольких тонн. Как, например, модель Draco-2 компании Sabrewing Aircraft и тестовая сборка компании Boeing.
  1. TriCopter — 3 винта
  2. QuadCopter — 4 винта
  3. XCopter — 4 винта в X-образном положении направления полета
  4. Y4Copter и Y6Copter — 3-х позиционный коптер с допорлнительными винтами, вращающимися в противоположную сторону для большей устойчивости и маневренности
  5. HexaCopter и OctoCopter — 6-ти и 8-ми винтовые коптеры
  6. H6Copter — 6 винтов по 3 параллельных пары
  7. ButterflyCopter и TwinQuadCopter — усложненные конструкции, состоящие из двух независымых винтовых комплексов.
Смотрите про коптеры:  pump in the boat for water pumping на АлиЭкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Квадрокоптер syma x5c: как откалибровать

— профессиональный коптер с камерой 4к

— сопровождение пилота или оператора

— доставка до места съемки

— помощь в видеомонтаже

— отсутствие материально ответственности

— заряженные аккумуляторы

— только работоспособное оборудование

— аренда квадрокоптера без залога

Самый простой способ понять откалиброван квадрокоптер или нет, это сделать тестовый полет. Хаотичная смена траектории при полете, говорит о необходимости произвести триммирование.

Перед калибровкой проверяем джойстики на пульте управления. На многих моделях по умолчанию правый стик отвечает за движение вверх-вниз, а левая сторона вперед-назад-влево-вправо. Включаем пульт, запускаем дрон в воздух на небольшую высоту – до 1 метра. И пробуем им управлять, задавая различные направления.

Перед непосредственной калибровкой квадрокоптера Syma X5C, изучаем все функции и кнопки пульта ДУ. Включаем квадрокоптер Syma X5C с помощью задвижки на корпусе дрона в положение «On», также переводим в рабочий режим пульт ДУ и зажимаем левый стик вниз до предела.

Набираем высоту и смотрим, как ведет себя дрон, есть ли отклонения. Если отклонения очень заметны, то нужно произвести сброс настроек. Это делается следующим образом: дрон ставится на ровную поверхность, включаем его и регулируем сначала гироскоп, а затем акселерометр.

Запускаем квадрокоптер и смотрим, если полет нормальный, значит все хорошо. Если нет, то смотрим ниже как делается триммирование. Эту процедуру необходимо сделать, чтобы изменить обороты моторов и устранить отклонения.

Используйте эти простые правила при триммировании. Наблюдается крен коптера в левую сторону, производим триммирование вправо. Аналогично и в другую сторону. Если наблюдается тангаж, это когда коптер кивает либо вперед, либо назад. Если вперед кивает, то триммирование производится назад. И наоборот.

После проделанной процедуры триммирования, нужно сделать 360-градусный «флип», т.е. разворот квадрокоптера на 360 градусов по одному из четырёх направлений. Делается это с помощью одновременного нажатия кнопки вверху джойстика и правого стика в ту сторону, куда хотите сделать «флип».

Производители квадрокоптеров Syma сделали моторы с высокими и низкими оборотами, это говорит о двух режимах потребления энергии. Попробуйте проверить качество этих режимов перед тем, как использовать квадрокоптер уже в «боевых» условиях.

Из-за специфической конструкции Syma X5C, в процессе калибровки может возникнуть проблема, когда моторы работают, а пропеллер не вращается. В этом случае стоит проверить правильность сборки коптера, по схеме идущая в комплекте к квадрокоптеру.

  • Джойстики с левым и правым стиком;
  • Режимы полётов;
  • «Флип» или поворот на 360 градусов;
  • Направление движения вперед-назад;
  • Еще один переключатель режимов;
  • Включение-Выключение пульта управления.

Принцип действия

По принципу управления мультикоптеры бывают[3]:

  • автономные
  • дистанционно-управляемые (беспилотные)

Мультикоптеры имеют 3 или более винтов постоянного шага (автомата перекоса, в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому рулевой винт мультикоптеру не нужен. Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов. Например:

  • ускорить все винты — подъём;
  • ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой — движение в сторону;
  • ускорить винты, вращающиеся по часовой стрелке, и замедлить вращающиеся против — поворот в плоскости.

Микропроцессорная система переводит команды радиоуправления в команды двигателям. Чтобы обеспечить стабильное зависание, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя гироскопами, фиксирующими крен аппарата. Как вспомогательный инструмент, иногда, также используется акселерометр, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и бародатчик, который позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте.

Также, применяют сонар для автоматической посадки и удержания небольшой высоты, а также для облёта препятствий. И самое главное — GPS-приемник, позволяющий записывать маршрут полёта заранее, с компьютера, а также, возвращать аппарат в точку взлёта, в случае потери управляющего радиосигнала, или снимать параметры полёта оперативно или потом[4].

Принцип действия современного мультикоптера прост. В зависимости от схемы применения (3/4/6/8-несущих винтов) каждый несущий винт приводится во вращение эл.двигателем (эл.мотором). Одна половина моторов осуществляет вращение винтов по часовой стрелки, а вторая против.

Смотрите про коптеры:  Промышленный робот-манипулятор: все могу и все умею — Mentamore

*Порядок направления вращения несущих винтов мультикоптера.

  • Увеличение оборотов на всех несущих винтах – подъём.
  • Уменьшение оборотов на всех несущих винтах — опускание.
  • Увеличение оборотов одной половины винтов и уменьшении оборотов другой половины – задаст движение в сторону.
  • Увеличение оборотов у винтов с вращением по часовой стрелки и уменьшении оборотов у винтов вращающихся против часовой – обеспечит поворот дрона.

*Схема управления полётом вращением несущих винтов.

Давайте разберемся с принципом действия подробнее. Коптер это аэродинамически абсолютно нестабильный аппарат. Стабильным его полет делает бортовой компьютер или полетный контроллер.Для того, чтобы дрон накренился необходимо, чтобы два двигателя замедлили вращение, а два противоположных — наоборот увеличили.

Коптер может повернуть (так называемое «рыскание») влево или вправо, ускоряя два двигателя, которые расположены по диагонали друг к другу, одновременно замедляя два других. Для перемещения доступны 3 оси — тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw).

Современное применение мультикоптеров

Существуют несколько видов мультикоптеров которые различают по количеству винтов/моторов (винты и моторы обычно называют винтомоторной группой или ВМГ). Помимо квадрокоптера выделяют – трикоптеры  — 3 винта, гексакоптеры – 6 винтов, октокоптеры – 8 винтов.

По прошествии полувека с тестовых испытаний первых квадрокоптеров сложились благоприятные условия для возрождения интереса к этому виду летающей техники:

  • во-первых, достижения в области материаловедения позволили создать прочные и легкие полимеры, которые существенно уменьшают вес аппарата;
  • во-вторых, прогресс микроэлектроники (а именно появление микропроцессоров) обеспечило базу для более простого и стабильного управления винтокрылыми машинами.

В своем современном виде первые в мире квадрокоптеры появились в 2006 году с выпуском моделей от немецкой компании MikroKopter. Они уже имели бортовой микроконтроллер, 3 гироскопа, барометр и акселерометр, отличались достаточной стабильностью в полете. Чуть позже их дополнили GPS-модулем для фиксации позиции.

Квадрокоптер на радиоуправлении от MikroKopter изначально был предназначен для профессионального использования и имел высокую стоимость, однако открытый исходный код привел к появлению на рынке его дешевых клонов, что негативно отразилось на продажах компании.

В дальнейшем рынок четырехвинтовых дронов пошел по двум направлениям:

  • создание полностью готовых к использованию устройств различного класса, от бюджетных игрушек до профессиональных платформ для видеосъемки, спасательных, полицейских, природоохранных и других операций;
  • разработка микроконтроллеров и программного обеспечения к ним, которые можно адаптировать к самодельным или купленным аппаратам.

По первому пути пошли такие ныне известные компании, как Gaui, DJI, XAircraft и другие производители. Как правило, в их продукцию входит сам аппарат, собственная линейка микроконтроллеров и программного обеспечения к ним. Во втором направлении особо отметились такие компании, как MultiWii, KaptainKuk, ArduCopter.

Еще одной важной технологией, благодаря которой квадрокоптеры появились на широком рынке, явилась система стабилизированной подвески, позволяющая монтировать на аппарат фото- или видеокамеру или иную аппаратуру. Установленные в ней сервоприводы и датчики позволяют компенсировать колебания и развороты дрона по соответствующим осям, обеспечивая подсоединенному оборудованию оставаться в практически неподвижном положении.

Очевидно, что история дронов не остановится на стадии развлечения и узкоспециализированного применения. В Саудовской Аравии уже готовятся в ближайшие годы запустить автоматическое беспилотное такси на базе квадрокоптера, появляются разработки полноценных боевых машин, способных выполнять не только разведывательные функции, но и участвовать непосредственно в военных действиях.

Совершенствование этих аппаратов идет сегодня по пути увеличения длительности работы в автономном режиме, расширения функционала, внедрения систем искусственного интеллекта. Оправдают ли квадрокоптеры себя в будущем – покажет время, но уже сегодня они предоставляют широкие возможности в самых различных областях.

Современное применение мультикоптеров весьма разнообразно: от игрушек, доставки товаров, любительских средств для фото- и видеосъёмки до пассажирских и грузовых транспортных средств и боевых роботов[6][7][8][9].

В любительских и профессиональных мультикоптерах используются коллекторные и бесколлекторные электродвигатели и литий-полимерные аккумуляторы в качестве источника энергии[10]. Винты могут быть установлены непосредственно на вал двигателя, либо через редуктор.

Это накладывает определённые ограничения на их полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 кг, при времени полёта от 10 до 30 минут[11][12] (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров). Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 кг, что позволяет поднять в воздух небольшую фото или видеокамеру (обычно экшн-камера в более дешёвых моделях, либо зеркальные камеры в профессиональных).

Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6-8 (гекса и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20-30 кг. Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах.

Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 км/ч. Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7-12 км, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка.

При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 км. Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно время полёта.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и так далее. Для сравнения, беспилотные самолёты с аккумулятором аналогичной ёмкости могут улетать на 10—15 км при высоте полёта 1—2 км.

В последнее время появились миниатюрные квадрокоптеры, умещающиеся на ладони (Walkera Ladybird, WLtoys V929, Blue Arrow nano Loop и пр). Они практически безопасны (масса аппарата мение 100 г), в то же время, позволяют получить основные навыки полёта на мультироторном аппарате, так как принцип их управления ничем не отличается. Квадрокоптеры такого размера возможно запускать дома, не рискуя нанести вред людям или предметам.

https://www.youtube.com/watch?v=Hy3oXxBvDPc

Mavic Pro Platinum

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector