Содержание

Что такое квадрокоптер?

Что такое квадрокоптер?

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.

Примеры современных мультироторных решений.

Современные мультироторные решения из разных ценовых ниш:

Из истории

Все началось в далеком 1922 году с русско-американского авиаконструктора Георгия Александровича Ботезат. Который изобрел первый в своем роде действующий квадрокоптер. Его аппарат смог не только оторваться от земли, но и продержаться в воздухе некоторое время. На тот момент такие аппараты имели один существенный недостаток – принцип работы.

Из четырёх несущих винтов, ведущим был лишь один (вращение задавалось двигателем внутреннего сгорания), т.е. крутящий момент посредством сложной трансмиссии, передавался одним мотором на остальные 3 несущих винта. До серийных разработок дело не дошло. А такие изобретения как «Хвостовой винт» и «Автомат перекоса» заставили полностью отказаться от разработок многороторных летательных аппаратов, впоследствии чего позднее был создан первый в мире вертолёт.

С наступлением ХХI века мультикоптеры пришли в нашу жизнь уже как беспилотные летательные аппараты или дроны.

Основные компоненты мультикоптеров

Чисто технически примерно 5 лет назад появилось три основных компонента мультикоптеров (дронов):

  1. Аккумуляторная батарея – литий полимерная (LiPo), реже литий-ионная (Li-Ion).
  2. Бесколлекторные либо коллекторные двигатели на редкоземельных элементах.
  3. Контроллер дистанционного управления (Пульт управления/Аппаратура/Трансмиттер)

Принцип действия

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. Благодаря такому подходу для осуществления управления мультикоптером не требуется применение в конструкции дрона хвостового винта и сложного в работе автомата перекоса.

*Порядок направления вращения несущих винтов мультикоптера.

Пример управления полётом:

  • Увеличение оборотов на всех несущих винтах – подъём.
  • Уменьшение оборотов на всех несущих винтах — снижение.
  • 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.

Моторы

На современных мультикоптерах (дронах) в настоящий момент применяются два типа электромоторов — коллекторные и бесколлекторные. Бесколлекторными в основном оснащают дорогие и профессиональные дроны. Коллекторными же моторами оснащают только бюджетные варианты, игрушки. Подробнее об их различиях можно узнать здесь.

Управление

Управление мультикоптером осуществляется контроллером дистанционного управления (он же пульт управления, аппаратура, трансмиттер) посредством исходящих радиоволн (как правило, на частотах 2.4ГГц либо 5.8ГГц).

Чтобы заставить мультикоптер отвечать на запросы пульта управления, дрон оснащают целым комплексом электронных систем:

  • Микропроцессор (полетный контроллер, реализован в виде микросхемы) – отвечает за работу и управление всей электронной начинки дрона.
  • Гироскоп – отвечает за стабильное поведение дрона в процессе полёта (как правило, обеспечивает стабилизацию по 6 осям направления).
  • Акселерометр – с помощью этого сенсора процессор может устанавливать дрон в горизонтальное положение относительно земли.
  • Барометрический сенсор (барометр) – обеспечивает дрону стабильное зависание на выбранной пилотом высоте.
  • Сонар (ультразвуковой сенсор) – обеспечивает автоматическую посадку и удержание незначительной высоты (1.5 – 3.5 метров), может применяться так же для облёта препятствий.
  • GPS модуль – обеспечивает географическое позиционирование дрона, посредством полученных данных со спутниковых систем. Благодаря его присутствию реализуется функция полёта по точкам, возврат в место взлёта в случае потери связи, либо низкого заряда АКБ, а так же позволяет снимать показания полёта, как на момент полета, так и после.

*Простейшая схема устройства квадрокоптера.

Какие бывают?

В настоящее время рынок бытовых беспилотников предлагает огромное количество мультикоптеров (дронов), но в целом их можно разделить на три большие группы: Для Новичков/Любительские/Профессиональные.

Для новичков – подходят как детям, так и взрослым с целью первого ознакомления и обучения. Как правило, оснащены микропроцессором,  6-осевым гироскопом и простейшим барометрическим сенсором для обеспечения удержания высоты.

Любительские – для пилотов уже имеющих опыт владения БПЛА. Больше подходят для конкретного применения. Например для аэросъемки, либо для спортивных состязаний, таких как дрон-рейсинг. Дроны этой группы могут иметь автономные функции полёта и съёмки.

Профессиональные – подходят исключительно для опытных пилотов, которые используют возможности мультикоптеров (дронов) в профессиональной сфере. Например, профессиональная фото и видео съёмка, геодезия, мониторинг угодий, трафика, в спасательных операциях и т.д. В большинстве случаев дроны имеют автономные функции полёта и съёмки. Электронная начинка собирается из высокоточных современных систем обеспечивающих удаление на большие расстояния, а питание позволяет проводить значительно большее времени в полёте. Характерным отличием таких мультикоптеров является их цена.

Для более полного ознакомления с беспилотными системами рекомендуем тему «Что такое дрон?».

Квадрокоптер что это такое?

Когда я увлеченно начинаю рассказывать про свои полеты на квадрокоптере или приезжаю с этой чудесной штукой к кому-нибудь в гости, мои друзья изумленно поднимают брови и недоуменно спрашивают – Квадрокоптер? Что это такое?! Не буду вдаваться в какие-то строгие определения, а попробую объяснить по-житейски, что же это за зверь 🙂

Говоря простыми словами, квадрокоптер – это устройство, летающее на четырех винтах («квадро» – 4) от аккумулятора и управляемое дистанционно с помощью радиоаппаратуры (пульта). В природе он бывает не только с четырьмя винтами, но и с тремя – трикоптер, а также шестью, восемью, двенадцатью винтами – это уже мультикоптеры. А как называется квадрокоптер в простонародье? Да как только их не называют, коптеры, дроны, летающая камера, квадролет… Кстати, основная прелесть коптеров заключается в том, что на них можно установить камеру (где-то она уже встроена, где-то можно использовать что-то типа GoPro) и снимать фото и видео с воздуха.

Перейдите по ссылке Квадрокоптеры для того, чтобы выбрать модель.

 

   

 

Теперь, когда мы увидели сам коптер, что это такое, интересно узнать, как же он работает.


 

 

 

Принцип работы квадрокоптера строится на вращении пропеллеров в противоположные стороны. На этом принципе работы и строится то, как летает коптер – плавно, стабилизированно, с хорошей управляемостью. В этом основное отличие от вертолетов – в отличие от них стабилизация квадрокоптера, можно сказать, идеальна! Некоторые модели могут даже зависать в воздухе, ожидая команды с пульта управления, а с самим управлением справится и новичок. Чего не скажешь о вертолетах…

источник: nnm.me

 

Вот теперь вы уже знаете квадрокоптер, что это такое и чем он отличается, давайте посмотрим теперь, как устроен квадрокоптер.

Чтобы узнать из чего состоит дрон, нужно просто его разобрать – и получается:

  • моторы (на рис. под *1)
  • регулятор оборотов (контролирует правильную работу моторов, *2)
  • пропеллеры (*3)
  • плата-контроллер (“мозги” коптера, *4), различные датчики (GPS, гироскопы и др.)
  • рама (*5)
  • навигационные огни и иногда бывают ещё стабилизационные подвесы с камерой.

Устройство квадрокоптера может незначительно отличаться от модели к модели, но базовые составляющие неизменны. Остановимся ещё подробнее на моторах. Они бывают коллекторные и бесколлекторные. В чем там суть с точки зрения техники предоставляю вам разобраться самим, ну а вот что на практике — расскажу. Квадрокоптер с бесколлекторными моторами (или ещё говорят — бесколлекторный квадрокоптер) отличается надежностью, износостойкостью и долгим сроком службы. Как правило, это большие, топовые дроны, которые летают на улице. А вот маленькие коптеры почти все идут с коллекторными моторами, так что готовьтесь к частой замене моторов, хотя и цена у маленьких соответственно меньше.

Разновидности квадрокоптеров впечатляют! Здесь вам и маленькие для детей, и любительские с камерой, и с функциями интеллектуального полета, и профессиональные, и гоночные. Выбирай — не хочу, любые виды коптеров!) Можно выделить целые классы квадрокоптеров (виды квадрокоптеров), как, например, минидроны, уличные коптеры, профессиональные квадролеты с камерой. Вес квадрокоптера может быть 15г, как например нано-квадрокоптеры, так может и весить 10 кг, как готовая система DJI S900. Размеры квадрокоптеров тоже, как говорится, на любой вкус – от 3 см до 1,5-2 м в диаметре. Таким образом, коптер – это не просто летающая игрушка, это целая техническая система, которая может как развлечь ребенка, так и стать способом снижения расходов и увеличения прибыли в бизнесе.

 

Технические характеристики квадрокоптера впечатляют. Конечно, я говорю о самых топовых моделях, например – линейка DJI Phantom. Дальность полета от 2 км, видеопередача в режиме HD и выше, запись видео в 4К, время полета от 20 мин, интеллектуальные функции полета, куча датчиков – умнейшая машина! Хотя и маленьких не стоит упускать из виду – они растут также планомерно. Даже удивляешься, как можно было уместить в крошке JXD 512V полетный механизм, крошечный квадрокоптер, характеристики которого идут наряду с братьями постарше! Получается, в настоящее время можно выбрать квадрокоптер, технические характеристики которого удовлетворят практически любого. Но не буду лукавить, расти здесь ещё есть куда. Из самых частых жалоб заядлых коптероводов – низкая емкость аккумуляторов, небольшая дальность полета, маленькая грузоподъемность… Ждем новых технологий! Вот что такое коптер 🙂

Познакомиться с моделями квадрокоптеров вы можете у нас на сайте и конечно же, квадрокоптер, описание которого вам приглянулось больше всего, можно у нас купить! Осталось только выбрать квадрокоптер, что это такое вы теперь знаете!

Квадрокоптеры — обзоры, отзывы, технические характеристики

Артем Сутягин

12.08.2019,

Думаю, никто не будет спорить с тем, что сейчас никого и ничем не удивишь. Экстремалы научились снимать от первого лица самые крутые трюки, альпинисты и путешественники показывают высочайшие вершины мира, моделисты закрепили камеры буквально на всем, что перемещается в трехмерном пространстве нашего мира. Мы видели все с земли, с воздуха и из-под воды. Что же может стать следующим шагом? Мы нашли несколько видео, которые просто потрясают воображение и заставляют задуматься о реальности происходящего на экране. Тем не менее, это реальность!

Читать далее

Артем Сутягин

12.08.2019,

Когда-то на просторах Интернета встречал статистику, в которой говорилось о том, сколько раз средний человек достает из кармана смартфон и в скольких случаях после этого он делает селфи. Сейчас найти ее уже не получится, но в тот раз цифра меня впечатлила. А ведь и правда, люди так часто пользуются фронталкой, что производители даже никак не решатся стереть ее с лица смартфона. Они придумывают все новые решения, разрываясь между безрамочностью и камерой, но не убирают ее. Все логично, если уберут, они потеряют клиентов. Но, селфи можно делать не только на смартфон. Хотя, селфи ли это?.. Но способ все равно интересный.

Читать далее

Владимир Кузнецов

За последние несколько лет летающие дроны превратились из «дорогих игрушек» в по-настоящему массовый продукт. Но несмотря на совершенствование этих летательных аппаратов, большинство дронов (особенно небольших) до сих пор обладают существенным недостатком: они очень мало времени могут находиться в воздухе. В первую очередь это происходит из-за низкой эффективности винтов и малой емкости аккумулятора. Однако команда инженеров из Швейцарии придумала, как увеличить время полета дронов более, чем в 2 раза. И для этого им пришлось «переизобрести» дрон заново.

Читать далее

Рамис Ганиев

Беспилотным летательным аппаратам уже давно нашлось применение в сферах видеосъемки и развлечений, но они могут быть полезны и при выполнении более серьезных задач. Ранее они уже использовались в поисково-спасательных операциях, но одной разведывательной функцией они не ограничиваются — испанская фирма MuDD Architects доказала, что квадрокоптеры могут даже создавать временные убежища в местах катастроф. Технология была продемонстрирована в Милане, в рамках дизайнерской выставки.

Читать далее

Hi-News.ru

05.12.2018,

За последние несколько лет в мире появилось большое количество новых гаджетов, о существовании которых раньше приходилось только мечтать. Чаще всего современные технологичные устройства используют в развлекательных целях, однако особо предприимчивые смогли превратить некоторые гаджеты в средства заработка. О таких устройствах сегодня и пойдет речь.

Читать далее

Эрнест Василевский

Адам Вудворт занимается авиационным моделированием. Он строит модели радиоуправляемых самолетов и вертолетов. Последние его творения привлекают внимание благодаря креативности и чувству юмора, с которыми Адам подходит к своему хобби. Его недавний проект – модель гигантского вертолета из LEGO.

Читать далее

Павел Дмитриев

Ну что ж, снова пора сделать перерыв от наушников и немного полетать. Я поискал какую-нибудь интересную модель из бюджетного сегмента и остановился на Utoghter 69601: недорогой, долголетающий коптер с датчиком высоты. Что ещё надо в роли игрушки на лето?

Читать далее

Эрнест Василевский

В минувшую среду компания Kitty Hawk, которая занимается созданием летающего транспортного средства, показала Flyer. Это летательный аппарат, который на сегодняшний день предназначен для тестовых полетов для бизнеса и медиа. В будущем продукт может стать общедоступным, и в это верит Ларри Пейдж, сооснователь Google, который инвестирует в Kitty Hawk.

Читать далее

Николай Хижняк

Первый транспортный беспилотный летательный аппарат «Почты России», с помощью которого планировалось доставить посылку из Улан-Удэ в село Нижний Саянтуй, расположенное в 16 км от места запуска, упал практически сразу после взлета.

Читать далее

Павел Дмитриев

Ну вот я и добрался до почти серьёзной техники. Ну, точнее, относительно серьёзной, ведь, как и раньше, главный критерий выбора у меня цена, и я по-прежнему стараюсь рассматривать модели начального ценового сегмента. Но на этот раз у меня на обзоре обновлённая версия компактного квадрика с бесколлекторными моторами от MJX.

Читать далее

Обзор квадрокоптера DJI Ryze Tello TLW004

В нашем недавнем материале, который посвящен выбору мультикоптера, в числе прочих упоминались миниатюрные летающие устройства. Правда, мы прошлись по ним довольно неласково, с этаким презрением назвав их «не более чем игрушкой».

А время идет, и технологии не стоят на месте. Они не только развиваются, но и дешевеют. Функции, которые совсем недавно были присущи лишь дорогим аппаратам, вдруг оказываются успешно внедренными в дешевые приборчики! Обидно, когда видишь недорогое устройство, гораздо более умное и функциональное, чем прибор, втридорога купленный пять лет назад.

Похоже, настал момент снять шляпу и перед миниатюрными квадрокоптерами, признав их «не игрушкой». По крайней мере, перед одной конкретной моделью, которая оказалась у нас на тестировании: DJI Ryze Tello TLW004. Таково полное имя рассматриваемого квадрокоптера, хотя из-за путаницы с перепродажами брендов можно встретить варианты без упоминания торговых марок DJI или Ryze. А то и вовсе без индекса модели. Просто Tello.

Конструкция, технические характеристики

На этом «вводном» фотоснимке рядом с квадрокоптером находится пульт управления (иначе джойстик, контроллер) с установленным на нем смартфоном. Как вы уже поняли, пульт — всего лишь опция. Забегая вперед, отметим: опция крайне необходимая. Хотя, если преследуется цель жесткой экономии, от контроллера можно и отказаться, поскольку управление дроном может осуществляться одним лишь смартфоном. А уж телефон-то у каждого в кармане найдется.

Квадрокоптер DJI Ryze Tello TLW004

Помятая коробка — это вполне нормально для далекого почтового путешествия. С самим дроном вряд ли случится несчастье, поскольку жесткий блистер надежно защищает хрупкую с виду конструкцию от сдавливания.

Комплектность квадрокоптера можно назвать скромной: дрон с установленными винтами, набор запасных винтов с ключом для их монтажа, аккумулятор и краткая инструкция на китайском языке.

Почти невесомая конструкция не имеет никаких подвижных частей, если не считать двигатели с винтами. Четырехлучевая рама из прочного пластика составляет одно целое с корпусом дрона, в котором прячется электронная начинка, включая камеру. Удивительно, как она там вообще помещается, эта электроника. Ведь аккумулятор имеет размеры, почти сравнимые с корпусом, в который он же и вставляется!

Камера, встроенная в переднюю часть корпуса, чуть наклонена вниз. Таким образом, съемка всегда ведется под небольшим углом, и это правильно. Рядом с камерой расположен многоцветный светодиод, сигнализирующий о текущем состоянии дрона: зарядке батареи, рабочем режиме. Задняя часть корпуса является незакрытым слотом для аккумулятора. Батарея просто вщелкивается в этот слот, и ничем, кроме внутреннего фиксатора, не удерживается.

На левом боку дрона находится разъем Micro-USB, необходимый для подзарядки аккумуляторной батареи. Противоположная сторона корпуса содержит единственную кнопку включения/выключения аппарата, срабатывающую от короткого нажатия.

Короткие резиновые ножки предотвращают скольжение коптера на гладких поверхностях, а съемную защиту винтов лучше не демонтировать. Без защиты, конечно, взлетный вес немного уменьшается, зато возникает вероятность скорой замены винтов на запасные.

В нижней части корпуса находится вентиляционная решетка, помогающая охладить электронные компоненты устройства. Сами же компоненты — датчики — расположены ближе к задней части корпуса. Здесь в ряд выстроились высотомер и микрокамера, составляющая основу системы автозависания.

Эта система автоматического удерживания летательного аппарата на одном месте работает на том же принципе, который используется в обычной оптической мышке: камера, направленная вниз, беспрерывно фотографирует поверхность, а программа, обрабатывающая данные, сравнивает поступающие изображения и вычисляет направление перемещения. Подробнее об этой системе мы еще поговорим.

Энергию моторам и электронике дрона дает съемный аккумулятор емкостью 1100 мА·ч.

Полностью заряженная батарея обеспечивает 13 минут полета. Немного, конечно. Впору задуматься о приобретении запасных батарей, а к ним еще и зарядного устройства. Все эти аксессуары нетрудно найти в интернет-магазине, если не боитесь ударов по кошельку.

Пропеллеры закрепляются на осях моторов с помощью маленького комплектного ключа. Эти лопасти настолько малы, что возникает сомнение: они действительно в состоянии поднять летательный аппарат?

Да, в состоянии. Потому что собранный и заряженный квадрокоптер весит всего-то 86 граммов.

Основные технические характеристики квадрокоптера приведены в следующей таблице.

Квадрокоптер DJI Ryze Tello
Количество двигателей 4
Связь с мобильным устройством Wi-Fi 802.11n 2,4 ГГц
Датчики визуальная система автозависания, дальномер, барометр, гиродатчик
Интерфейсы Micro-USB для зарядки батареи
Питание сменная аккумуляторная батарея 1100 мА·ч/3,8 В
Дальность полета (связи) 100 м
Максимальная высота полета 10 м
Максимальная скорость 8 м/с (28,8 км/ч)
Максимальное время полета 13 минут
Управление с помощью мобильного устройства, приложение Tello (iOS 9.0 и выше, Android 4.3 и выше)
Размеры, вес 98×92,5×41 мм, 80 г с пропеллерами и батареей
Функции несколько запрограммированных режимов полета, автоматический взлет/посадка, живая трансляция видео на смартфон, обучающие материалы
Камера
Тип неподвижная, встроенная в корпус дрона
Угол обзора 82,6°
Видеосъемка MP4 (H.264) HD 1280×720 30p, без звука
Фотосъемка JPG, 5 Мп (2592×1936)
Стабилизатор электронный (EIS) неотключаемый
Локальный носитель информации нет, запись фото и видео производится в память мобильного устройства
Джойстик GameSir T1d

Как уже говорилось, для управления дроном мы использовали джойстик. Эта модель с индексом T1d предназначена исключительно для управления совместимыми квадрокоптерами и не может быть использована ни с какими другими устройствами. Собственно, предназначение контроллера становится понятно даже по картинке, напечатанной на упаковочной коробке. На экране смартфона — не игровой интерфейс, а живая трансляция, поступающая с камеры летательного аппарата.

В комплекте с джойстиком имеется лишь мультиязычная инструкция, где на каждый язык приходится одна-две странички информации. Негусто.

Да и принцип подачи информации тоже слегка хромает. Наверное, страничку с русским переводом открывать все же не стоит.

Пока наш быстрый куренок не убежал, поспешим кратко описать джойстик. Его корпус изготовлен из пластика с мягким тиснением «под кожу». Размеры корпуса подходят как для детских рук, так и для взрослого.

Назначение кнопок, которые задействованы для управления дроном, можно подсмотреть непосредственно в мобильном приложении Tello (до этого мы еще дойдем). Отметим лишь, что для управления дроном используются не все кнопки контроллера.

Откидной подпружиненный фиксатор дает два угла наклона и позволяет закрепить смартфоны с шириной корпуса до 83 мм (этот параметр информативнее, чем неясные дюймы экрана, ведь к контроллеру монтируется не экран смартфона, а корпус, размер которого не всегда зависит от диагонали дисплея).

Зарядка встроенного аккумулятора джойстика производится через порт Micro-USB, полностью заряженной батареи хватит очень надолго. За время тестирования дрона мы не смогли определить даже примерное время автономной работы контроллера — как на нем светились три светодиода, указывающие (по идее) на 75% заряда, так эти же три светодиода горели спустя неделю тестовых полетов.

Основные технические характеристики геймпада приведены в следующей таблице.

Тип контроллера Беспроводной Bluetooth-геймпад для управления мультикоптером
Управление 2 мини-джойстика, 17 кнопок (включая 4 кнопки D-pad)
Совместимость с ОС
  • iOS 7.0 и выше
  • Android 4.0 и выше
Связь Bluetooth (BLE 4.0) до 7 м
Питание Встроенный аккумулятор 600 мА·ч, напряжение зарядки 3,7—5,2 В
Рабочий температурный диапазон от 0 до +40 °C
Максимальная ширина корпуса подсоединяемого смартфона 83 мм
Размеры (Ш×В×Г), вес 160×62×104 мм, 208 г

Подключение, настройка

Для совместной работы дрона с устройствами управления требуется создать такую цепочку: дрон соединяется со смартфоном через Wi-Fi, а к смартфону через Bluetooth подсоединяется джойстик. Получившаяся связка работает без заметных задержек, команды от джойстика передаются дрону мгновенно и безошибочно. Если, конечно, коптер находится в пределах 100 метров от смартфона при отсутствии препятствий и/или наличия множества сторонних Wi-Fi сетей, которые теоретически могут помешать устойчивой связи.

При включении дрон активирует свой Wi-Fi адаптер, который работает на общепринятой частоте 2,4 ГГц. А ведь на ней могут «сидеть» десятки соседских роутеров и прочих устройств. Характеристики Wi-Fi точки дрона, к которой подсоединяется смартфон, выглядят следующим образом:

Можно видеть, что максимальная доступная скорость передачи составляет 54 Мбит/с. Маловато? Нет, для трансляции видеопотока, битрейт которого в разы меньше, этого вполне достаточно. И уж тем более для передачи телеметрии и команд управления.

Процесс подготовки к полету занимает совсем немного времени. В разы меньше, чем при эксплуатации «взрослых» дронов, которые при включении производят инициализацию многочисленных датчиков, поворотных механизмов своей камеры, отлавливают GPS-сигнал со спутников и занимаются прочей жизненно необходимой высокотехнологичной ерундой. В нашем случае включение дрона занимает считанные секунды, которые уходят на активацию Wi-Fi точки коптера. После нажатия единственной кнопки на боку коптера нужно дождаться, пока его RGB-светодиод не замигает часто-часто оранжевым цветом. Это означает готовность к подключению, пора зайти в настройки смартфона и подключиться к Wi-Fi точке с именем TELLO-D0520F. Пароль для подключения по умолчанию отсутствует, но его можно установить позже (хотя — зачем?).

Все эти шаги подробно расписаны в приложении Tello — ошибиться невозможно.

Сразу после установления прямой связи между коптером и смартфоном на дисплее в приложении отобразится живая видеотрансляция с камеры. По умолчанию камера работает в режиме Фото, который дает кадр с соотношением 4:3. Для того, чтобы перевести камеру в «нормальный» видеорежим, следует нажать иконку смены режимов, которая расположена в правом верхнем углу. Вот теперь другое дело.

Режим Фото Режим Видео

В программе существует и еще один способ вывода картинки, предназначенный для использования с очками виртуальной реальности. Здесь так же, как и при обычном моноскопическом выводе картинки, соотношение сторон в режимах Фото и Видео разное. Зачем — непонятно.

Режим Фото Режим Видео

Наконец, последний шаг — подключение джойстика. Это проще простого. Убедившись, что в смартфоне включен адаптер Bluetooth, нужно включить питание джойстика и зайти в настройки приложения Tello. Один из пунктов здесь предназначен как раз для подключения контроллера.

Но, как мы уже говорили, управлять дроном можно и непосредственно со смартфона. Для этого поверх видеоокна расположены виртуальные мини-джойстики, которые пропадают при подключении настоящего контроллера.

Здесь же, в настройках приложения, имеется схема назначения кнопок контроллера. Можно видеть, что для управления дроном действительно используются не все кнопки контроллера. А основные органы управления полетом — два мини-джойстика — вообще никак не отмечены на схеме. Наверное, они считаются само собой разумеющимися.

Ах да, мы же совсем забыли про обновление софта! С этим наверняка столкнется любой вновь испеченный владелец коптера. При первых же попытках соединиться с мобильным устройством пользователь наверняка будет проинформирован о наличии новой версии прошивки летательного аппарата. Да, но как эту прошивку скачать? Ведь соединение смартфона с дроном осуществляется через Wi-Fi точку последнего, а в этой сети нет доступа в интернет. Не страшно, все продумано: прошивка скачивается через любую сеть, которая дает доступ в интернет, а заливка и установка прошивки производится уже по Wi-Fi сети коптера.

Теперь, когда дрон заряжен и прошивка его обновлена, можно приступать к полетам. Хотя, было бы неплохо изучить возможные проблемы, чтобы пореже сталкиваться с ними.

Эксплуатация

Ограничения и предупреждения

Ввиду миниатюрности рассматриваемого дрона, его электронные компоненты расположены вплотную друг к другу, как в смартфонах. Некоторые датчики (например, тот же датчик камеры) или Wi-Fi адаптер, уж не говоря о процессоре, заметно нагреваются во время активной работы. А значит, пора бояться опасного перегрева. И это действительно так.

Ниже приведен скриншот видеоокна мобильного приложения Tello, где можно видеть тревожное сообщение на красном пожарном фоне. Здесь говорится о перегреве и срочном выключении коптера для охлаждения. До такого перегрева мы довели коптер всего-то за несколько минут тестовой видеосъемки с разными уровнями битрейта, все это время дрон стоял на полу без движения. В результате его электроника нагрелась до опасно высокой температуры.

Чтобы такого не происходило, дрон должен летать. Винты, гоняющие воздух, неплохо охлаждают корпус и электронную начинку коптера. Это можно видеть на тепловизионных снимках дрона, сделанных через три минуты беспрерывного зависания аппарата в воздухе с одновременной видеотрансляцией на смартфон. Это тестирование проводилось в помещении с температурой воздуха около 26 °C.

Можно видеть, что самая горячая область — это нижняя часть корпуса, на которой расположены вентиляционные щели. Она нагревается до 43 °C, в отличие от верхней части с ее 33 °C. И это легко объяснить: крышку обдувает воздух из-под работающих винтов, в то время как дно корпуса ничем не охлаждается. Легко представить, какой нагрев случился бы, не будь здесь вентиляционных прорезей.

Отрицательные температуры тоже не приносят пользы дрону и пилоту: аккумулятор коптера имеет малую емкость, которая на морозе падает в разы. Если промедлить минуту-другую, оставив коптер на снегу, то подключаться будет уже не к чему: дрон сообщит, что батарея пуста. Если у него вообще хватит энергии, чтобы сообщить об этом. Именно так произошло и с автором: пока он устанавливал камеру на штатив и настраивал ее, включенный дрон ожидал взлета, стоя на снегу. Когда все было готово к съемке, оказалось, что за прошедшие полторы-две минуты аккумулятор коптера разрядился почти в ноль.

Вывод: в зимний период батарею надо прятать глубоко под слоями зимней одежды, а доставать ее непосредственно перед взлетом. Если на морозе коптер успеет взлететь — дальше можно не беспокоиться, батарея уже не замерзнет, поскольку из-за активного разряда будет подогревать сама себя. К тому же, расположенная вплотную с ним электроника тоже добавляет чуточку цельсиев.

Следующий тип опасности, которая грозит коптеру неприятностями вплоть до аварии, касаются его системы позиционирования. Мы уже говорили, что эта система состоит из микрокамеры, направленной строго вниз, и программы, которая анализирует поступающие кадры на предмет сдвига поверхности. Точно так, как это делают все оптические мышки. При малейшем замеченном сдвиге (в любом помещении всегда присутствует движение воздушных масс, не говоря уже об улице) электроника дает команду моторам, которые, изменяя скорость вращения винтов, возвращают дрон на прежнее место. Отличие технологий заключается в том, что в мышке фотографируемая поверхность (стол, коврик) подсвечивается светодиодом. Здесь же никакого светодиода нет, да и толку от него будет немного, если дрон поднимется повыше. Поэтому дрону требуется хорошо освещенная с контрастным рисунком поверхность, относительно которой он определяет свое положение в горизонтальной плоскости. Таким образом, при полетах в вечернее и ночное время, а также при полетах над снегом или водой автоматическое зависание не будет работать, поскольку камера либо не видит поверхности, либо ошибается при сравнении снимков из-за слишком высокой их яркости, движущихся бликов и т. д. Собственно, в этом мы убедились практически сразу после первой же попытки зависнуть над свежевыпавшим снегом.

Такая потеря ориентации чаще всего оканчивалась аварией (к счастью, не катастрофой): дрон, потеряв под собой землю, показывал пилоту желтую карточку с грозным текстом и пускался в дрейф с одновременным неспешным снижением, при этом на команды с джойстика он реагировал крайне неохотно. Точнее, так: дрон, не видя точки отсчета, переставал сопротивляться слабенькому ветру, который начинал потихоньку сдвигать его в сторону. Экстренные попытки вернуть коптер на место, изменить направление его медленного сноса оказывались малоуспешными: двигатели не включались в полную силу, будто коптер не в состоянии сопротивляться ветру. На самом-то деле, очень даже в состоянии. Но лишь тогда, когда его система позиционирования «видит» землю.

И даже хорошо, что на пути неконтролируемого дрейфа коптера обязательно оказывалась береза или куст. Никакого ущерба коптеру эти столкновения не наносили — слишком он легкий. А при падении дрона его двигатели просто отключаются.

После нескольких падений стало понятно, что в случаях потери дроном ориентации следовало включать экстренную посадку, а не пытаться задействовать моторы. Ведь в любом случае — что после экстренной посадки, что после падения — пришлось бы лезть за дроном в сугроб.

Аналогичная проблема появляется и при нехватке освещенности. Характерно, что эту нехватку система позиционирования дрона ощущает даже в комнате, которая неплохо, казалось бы, освещена.

Таким образом, вечерне-ночные полеты нашему дрону противопоказаны так же, как полеты над снегом и водной гладью. Пользуясь случаем, мы решили провести несложный эксперимент: поверхность, над которой завис коптер, заставили перемещаться. Результат оказался вполне предсказуем: дрон послушно двинулся вслед за приманкой. Но стоило чуть увеличить скорость перемещения поверхности под дроном — оптическая система позиционирования не успела обработать это движение и дрон потерялся. Правда, благодаря вовремя появившемуся низкому солнышку снег был освещен достаточно контрастно, и коптер не пустился в самовольный дрейф.

Еще один тип тревожных оповещений формируется гиродатчиком коптера, который определяет угол наклона корпуса: соответствующее предупреждение появляется на дисплее, когда угол наклона превышает 35°. Трудно сказать, с какой целью выводится это предупреждение и как на него должен реагировать пилот. Ведь в обычных условиях дрон просто не допустит подобного наклона, а если случилась авария и дрон перевернулся — тут уже при всем желании ничего не сделаешь.

Полностью заряженной батареи коптеру хватает на 10-13 минут полета в зависимости от полетной активности. Зато подзарядка аккумулятора от состояния «почти пусто» до 100% занимает не более получаса.

О звуке, который издает работающий коптер, можно сказать так: большой комар. Даже кот, который панически боится пылесоса, электробритвы и других работающих приборов, совсем не испугался дрона. Напротив, он с интересом следил за жужжащим прибором и следовал за ним из комнаты в комнату, стараясь не упустить из виду.

Режимы полета

Беспроводное управление, а тем более управление по Wi-Fi, да еще и с одновременной трансляцией видеосигнала, почти всегда предполагает некоторую задержку. Однако в рассматриваемом коптере никакого лага не наблюдается, команды с пульта мгновенно передаются дрону и тут же исполняются. Если быть внимательным и помнить об инерции, то столкновений нетрудно избежать. Хотя, как мы уже говорили, дрону падения не страшны.

Передвигаться дрон умеет не только по командам пилота. В нем присутствует несколько «вшитых» режимов-трюков, выполнить которые вручную довольно трудно, а то и вовсе невозможно. Например, кувырок ни за что не осуществишь вручную. А вот активировав такую команду — пожалуйста.

При выборе одного из шести трюковых режимов на дисплей выводятся соответствующие инструменты. Например, кувырки (они тут называются 8D-трюки) осуществляются свайпом по дисплею смартфона в предназначенной для этого зоне, при этом программа отрисовывает траекторию движения пальца. Подумав полсекунды, дрон послушно кувырнется в указанном направлении. Делает он это быстро и аккуратно, почти не изменяя высоты зависания. Поэтому такой трюк можно без опаски применить и в помещении. Помимо кульбитов, дрон умеет скакать вниз-вверх словно мячик, взлетать с руки, садиться на руку, совершать облеты и повороты вокруг оси на 360°.

Имеется и совсем удивительная возможность самостоятельно, без знания даже основ программирования, создать собственный алгоритм полета. Это делается в мобильном приложении DroneBlocks, где простым перетаскиванием команд-блоков задается программа движений. Из этого же приложения дается команда на выполнение созданной последовательности действий.

Но толку от всех этих выкрутасов было бы немного, если бы в коптере не имелась камера. Ведь дрон даже рекламируется в качестве летающего сэлфи-мейкера. Насколько оправдано такое позиционирование коптера? Сейчас узнаем.

Камера

Камера, которой оснащен дрон, характеризуется как очень и очень скромная по своим возможностям. Сравнить ее можно, пожалуй, с камерами мобильных телефонов 10-15-летней «свежести». Похоже, что оптико-электронная начинка взята именно с тех времен: мелкая «слепая» матрица, дающая значительный уровень роллинг-шаттера, невысокое качество кодирования потока, мелкий размер кадра и низкая частота. Фотографические способности камеры выглядят чуть получше, но и здесь чувствуется некоторый апскейлинг, принудительное увеличение размера кадра ради только лишь размера, но не детализации.

Хотя, если хорошенько взвесить (причем буквально), то и такое качество покажется неплохим: коптер недорог, шустрый, а к тому же и безопасный ввиду исключительно малого веса. Да еще и снимать умеет вместе с одновременной трансляцией — ну не чудо ли?

Уточним: на самом деле камера дрона не ведет запись самостоятельно. Видеопоток с размером кадра 1280×720, частотой 30 кадров в секунду и максимальным битрейтом 4 Мбит/с, а также и фотоснимки, записываются самим мобильным приложением в память смартфона. В маленьком квадрике просто не нашлось места для еще одного электронного блока, слота карты памяти. Кстати, этим объясняется невысокое качество видеосъемки, но при этом относительно неплохие фотоснимки: видеопоток достаточного размера и качества трудно «протолкнуть» по Wi-Fi, а вот с отдельным снимком это осуществить проще. Также из-за того, что запись ведется смартфоном, в видео иногда появляются рывки, срывы и замирания трансляции.

Начнем с разрешающей способности. Она напоминает таковую в недорогих вебкамерах, с натяжкой достигая 500 ТВ-линий по горизонтальной стороне кадра. Да, панорамные виды такой камеркой снимать бесполезно, а вот для какого-нибудь инстаграмма — вполне сносная детализация.

Второй недостаток касается стабилизации и роллинг-шаттера. Стабилизации в камере дрона практически нет, хотя заявляется наличие EIS (то есть, электронного программного). Не знаем, не знаем… Она, может, и есть, да вот только не работает. А из-за постоянной небольшой болтанки при зависании на улице, кадр, мягко говоря, пляшет.

Роллинг-шаттер здесь хоть и имеется, но выражен несильно. По крайней мере, до уровня роллинг-шаттера в вебкамерах тут далеко. Но небольшие волнообразные искажения заметить несложно. Они вызываются вибрацией корпуса от работающих моторов, ну и, конечно, той самой болтанкой.

Камера, жестко вмонтированная в корпус, чуть наклонена вниз, благодаря этому при съемке из неподвижного положения захватывается как линия горизонта, так и находящееся снизу-спереди. Однако серьезный минус такой статичной конструкции камеры очевиден: дрону, как и обычному вертолету, для изменения направления полета, набора скорости и торможения нужно наклониться всем корпусом. А значит, камера тоже наклонится. В результате быстрых перемещений съемка оказывается бракованной — объект очень трудно удержать в кадре. Особенно, если снимаемый объект движется. К тому же, коптер ввиду своей миниатюрности производит все движения слишком резко, дергано. За малейшим отклонением джойстика следует немедленная и очень быстрая реакция: моторы изменяют скорость вращения, в результате чего кадр оказывается испорчен.

Таким образом, удачной съемки видео- или фотоселфи в движении, скорее всего, не получится. Вот зависнув неподвижно, выбрав ракурс — это другое дело.

О невысокой чувствительности камеры дрона все уже, наверное, догадались. Съемка в помещении, которое освещено лампами, дает заметный шум в кадре, а баланс белого склонен ошибаться. Да, экспозицию (точнее, яркость кадра) можно отрегулировать в пределах от −3 до +3. Но работает эта регулировка как-то невнятно, поэтому съемку лучше вести с исходным нулевым значением EV.

День Вечер

Вернемся к значительной разнице в качестве между видео и фото: ее можно оценить хотя бы с помощью этих стоп-кадров и снимков:

Видео Фото Видео Фото

Немного грустная глава получилась. И короткая. Хотя, все это вполне объяснимо: такой недорогой дрон — это в первую очередь летающая игрушка, безопасная и достаточно «умная». А камеру в ней правильней считать просто бонусом, бесплатной опцией.

Выводы

После этого краткого знакомства с летающим аппаратом перечислить очевидные минусы и плюсы конструкции проще простого. Из положительных отличительных черт дрона следует отметить:

  • безопасность
  • неплохая автономность
  • быстрая подзарядка сменного аккумулятора
  • наличие камеры
  • наличие запрограммированных режимов полетов и возможность создания пользовательских
  • возможность подключения контроллера и VR-очков

Минусов тоже оказывается немало:

  • неустойчивость над многими поверхностями и при недостатке освещенности
  • неустойчивость при эксплуатации вне помещений даже при небольшом ветерке
  • слабые видеовозможности камеры, нестабильная передача видеопотока на смартфон
  • запись видео и фото в память смартфона, а не на карту памяти дрона
  • небольшой радиус действия связи между дроном и смартфоном

Хоть это и игрушка, но все же не совсем игрушка. Да, в качестве оригинального подарка ребенку коптер подойдет идеально. Но и взрослому человеку будет интересно самому «порулить» пусть крошечным, но все же летательным аппаратом. По крайней мере, основные атрибуты, присущие летательным аппаратам, у дрона имеются.

Обзор квадрокоптера XK X252


 Вероятнее всего, Вы уже в курсе что XK innovations – это не самостоятельный бренд, а подразделение компании WLToys, которая специализируется на выпуске радиоуправляемых игрушек различных направлений: автомобилей, вертолётов, квадрокоптеров и.т.д. Бренд XK стал набирать популярность после выхода модели квадрокоптера Detect X380 которая подавалась пользователю как «очередной бюджетный аналог DJI Phantom». Ниже в обзоре мы подробно рассмотрим новинку от XK.

Преимущества:

  • 3D и 6G режимы полета
  • Камера 720 P HD (140°) и FPV видео-трансляция на пульт (5,8 ГГц)
  • Пульт ДУ: 2.4 ГГц беспроводной
  • До 12 минут полета
  • Скорость до 20 м/с
  • Передний свет LED
  • Полноценная система FPV
  • Пульт ДУ с множеством настроек

Внешний вид XK X252


 Квадрокоптер XK X252 является типичным представителем средне размерных квадрокоптеров, имеет приятный внешний вид и несколько расцветок. В передней части дрона установлены мощные светодиоды, которые помогут не потерять дрон в тёмное время суток. Коптер выглядит сбито и качественно, окрашен без подтёков. XK X 252 уже нельзя назвать тем китайским полуфабрикатом, который мы привыкли видеть ранее.



 Коптер представлен в двух различных цветах: белый и чёрный. Оба цвета смотрятся прилично, однако именно чёрный в сумме с передними LED-светодиодами добавляет коптеру агрессивности. Коптер имеет небольшие размеры 175х175х68 и вес 189 грамм. Однако это позволяет ему чувствовать себя прекрасно на открытом пространстве и противостоять средним порывам ветра. Батарея коптера имеет свою уникальную форму, а потому нет возможности использовать сторонни элементы питания.

Лётные характеристики

 Квадрокоптер XK X252 относится к дронам, которые готовы к полёту из коробки(RTF), а значит он поставляется в полной комплектации полностью собранный и настроенный. Коптер снащён акселератором и 6-осевым гироскопом, что позволяет ему прекрасно стабилизироваться в воздухе. Кроме того, X252 имеет возможность соершать 3D полёты. XK 252 оснащён аккумуляторной батареей 950 мАч, что вполне достаточно для такого аппарат.


  С данным источником питания полётное время коптера составляет 10-12 минут в зависимости от условий. Отдельно стоит отметить двигатели. Коптер оснащён бесколлекторными двигателями RCX 1804 2400 KV. Данный тип моторов достаточно мощный и имеет регулятор скорости вращения. Мотор RCX 1804 имеет небольшие габаритные размеры 23.6х12.1 мм и вес 13.4 грамма, что делает его соотношение его массы к производительности почти идеальным.

Камера квадрокоптера X252


 XK X252 имеет встроенную камеру во фронтальной части аппарата. Максимальное разрешение которой составляет 1280х720, вполне неплохо, для аппарата в этой ценовой категории. К сожалению, в отличии от гоночных моделей Walkera, камера установлена «намертво» в одном фиксированном положении, однако широкий угол обзора в 140 градусов позволяет минимизировать неудобства во время полёта.


 Изображение с камеры можно получать в 2 х режимах: в режиме записи на встраиваемую SD карту и на экран монитора в режиме FPV (полёт от первого лица). Нужно отметить что камера не способна делать фото, только запись видео. Качество передаваемой картинки вполне приличное, помехи присутствуют, но совсем небольшие.

Радиоаппаратура XK X252


 В комплект квадрокоптера XK X252 входит фирменный пульт ДУ XK X7. Данный пульт является универсальным устройством, который может хранить в памяти до 10 настроек от различных моделей коптеров и вертолётов. Кроме всем знакомых стиков и триммеров пульт имеет ряд дополнительных тумблеров и кнопок, который позволит пользователю настроить управление под себя. На обратной стороне под специальной заглушкой находится специальный разъём для подключения второго передатчика, для обучения начинающего пилота. Нижняя часть пульта полностью отдана монохромному дисплею и органам его управления.


 Что касается FPV полётов, то для них в комплекте предусмотрен небольшой монитор диагональю 4.3 дюйма с TFT матрицей. Разрешение монитора составляет 480х272 пикселя, однако его вполне достаточно для комфортного полёта. Монитор питается от встроенной батареи и имеет рабочую частоту 5.9 гГц. Кроме картинки с камеры на монитор выводится разнообразная служебная информация о коптере. Для полётов в солнечную погоду монитор оснащён солнцезащитным козырьком.


Подводя итог можно сказать, что квадрокоптер XK X252 прекрасно подойдёт тем, кто хочет попробовать себя в роли пилота гоночного коптера. К сожалению дрон не подойдёт для видеосъёмки, так как радиус действия дрона ограничен 250 метрами, а камера не имеет подвеса. Кроме того, нужно обладать неким начальным опытом для управления данным аппаратом. Ещё одним фактором «за» является соотношение цены и качества.

Характеристики XK X252

  • Габаритные размеры: 175x175x68 мм;
  • Вес: 189 г;
  • Тип двигателей: бесколлекторные RCX 1804 2400 KV;
  • Дальность управления: 250-300 м;
  • Максимальная скорость полета 72 км/ч;
  • Время полета: 12 минут;
  • АКБ: 2S 7,4 В 950 мАч 20C LiPo;
  • Частота радиоканала: 2,4 ГГц;
  • Частота видеоканала: 5,8 ГГц;
  • Количество каналов управления: 7;
  • Камера: встроенная 720p;
  • Режим FPV: есть

 

что они могут, кроме полётов с камерой, сколько стоят и где можно попробовать

В наши дни летающий аппарат — это не только огромная машина с мощными двигателями. Управляемый полет может совершать даже совсем маленькое устройство, помещающееся в коробку из-под конфет.

Квадрокоптер — это летательный аппарат с четырьмя несущими винтами. Иногда их еще называют дронами. Название «квадрокоптер» — калька с английского «quadcopter», это слово можно перевести как «четырехвинтовой вертолет». Но бывают дроны и с 6 винтами (гексакоптеры), и даже с 8 (соответственно, октокоптеры).

Откуда они появились?

Многовинтовые вертолёты разрабатывались ещё в первые годы вертолётостроения. Один из первых квадрокоптеров, который реально оторвался от земли и мог держаться в воздухе, был создан и испытан еще в 1922 году. Недостатком этих аппаратов было сложное устройство — например, вращение одного мотора передавалось на несколько винтов.

Но в 21 веке квадрокоптеры обрели новую жизнь, уже в виде беспилотных аппаратов. Основные их преимущества — простота конструкции, легкость, возможность вести аэросъемки на камеру, которую можно закрепить на корпусе, вне зоны действия винтов.

У современных квадрокоптеров, в отличие от их предков начала 20 века, каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Чтобы квадрокоптер не закрутило в воздухе, половина его винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, так что хвостовой винт в конструкции не требуется. Благодаря этому летает дрон плавно, стабилизированно, и управлять им не так уж и сложно.

Они могут только летать с камерой?

Разумеется, полеты с камерой на корпусе — это лишь одна сфера применения из многих. Квадрокоптеры, как мы уже упомянули, имеют достаточно простую конструкцию — и это дарит просто огромные возможности по их применению в творчестве.

Представьте только сами — можно собрать несколько аппаратов вместе и устроить гонку с друзьями…

… закрепить на одном дроне пейнтбольную пушку и устроить гонку за друзьями…

А если есть фантазия, то можно снять с квадрокоптера только самые нужны детали и на их основе создать реалистичную модель из какой-нибудь игры — например, вот такой сити-сканер из Half-Life 2:

И сколько стоит такой?

Любительские квадрокоптеры в первую очередь предназначаются для получения удовольствия от управления и пилотирования ими. Потому стоят они довольно дешево, а их размеры иногда бывают настолько ничтожными, что такие модели называются нано-коптерами. Цены на любительские мультикоптеры начинаются от пары десятков долларов и заканчиваются несколькими сотнями долларов.

Профессиональные же квадрокоптеры в полной комплектации стоят несколько тысяч долларов. Они создаются из высококачественных материалов (как правило — из углеродного волокна), комплектуются модулями GPS, самыми современными полетными контроллерами, компасами, иногда — сенсорами и другими приборами.

Звучит интересно, а в России можно «полетать»?

На сегодняшний день Воздушный кодекс РФ обязывает регистрировать все квадрокоптеры весом более 250 гр, получать государственный номер и ставить его на учет в ФСБ. Впрочем, на практике новый закон не работает. Даже при всем желании зарегистрировать коптер вы не сможете (заявление у вас не примут, так как правила получения госномеров не утверждены Правительством официально).

На сегодняшний день не предусмотрены наказания за полеты без регистрации, нет нормативной базы для выявления нарушителей и привлечения к ответственности. Но это не значит, что можно безнаказанно летать, где вздумается: например, на частную территорию лучше не залетать.

Впрочем, 30 мая 2016 года в Госдуму на рассмотрение внесены поправки в Воздушный Кодекс РФ, по которым обязательной регистрации будут подлежать только беспилотные авиационные системы (БАС) свыше 30 кг. Но будут ли они приняты — неизвестно.

А можно где-нибудь попробовать?

Конечно, квадрокоптеры стоят недешево — даже если покупать у китайцев. Но ведь поуправлять этим чудом хочется каждому! На Фестивале ВКонтакте можно исправить эту досадную оплошность: многое из того, что представлено на видео выше, вы даже сможете попробовать сами. Приходите и обязательно приводите друзей, будет весело!

Как работает квадрокоптер, как им управлять — 5 разделов для новичков

Квадрокоптер — не просто игрушка, с помощью которой можно выполнять разные трюки (хотя это важная часть развлекательного процесса), а еще и устройство для аэросъемки, разведки, орошения полей, даже доставки! Производители создают готовые модели, а также выпускают наборы деталей, которые позволяют собрать квадрокоптер самому. Какой бы вариант не выбрал пользователь, хорошо бы разбираться, как устроен и как работает этот летательный аппарат. Статья рассказывает как раз об этом. А еще она помогает разобраться с управлением и дает полезные советы новичкам.

Устройство квадрокоптера

Чтобы понять, как работает квадрокоптер, сперва нужно разобраться, как он устроен, из каких деталей состоит. Основных частей у дрона всего пять. Ниже рассказывается, для чего они нужны.

1. Рама — служит основой в устройстве дрона. Именно к этой части крепятся все остальные составляющие девайса. В раме предусмотрены отверстия для кабель-менеджмента.
2. Контроллер — «сердце» беспилотника. Это база для подключения аппаратной начинки. Отвечает за координацию, стабилизацию и собственно управление.

Совет: если нужен дрон для ребенка, то MJX X929H отлично подойдет. Он годится и для тех, кто еще не имел дела с квадрокоптерами.

3. ЭРС или ESC — электронные регуляторы скорости. Эти компоненты отвечают за передачу энергии на моторы (каждый — на свой).
4. Моторы — отвечают за вращение пропеллеров. От тяги мотора зависят летные характеристики «авиамодели». Основные типы моторов:

— Коллекторные — для легких летательных аппаратов начальной категории. Показатель тяги у этого типа моторов низкий. К тому же, они недолговечны.
— Коллектор + редуктор — более выносливы к нагрузкам. Мощность такого мотора выше, как и показатель тяги. Минус в том, что этот вид мотора нередко перегревается, от чего шестеренки приходят в негодность.
— Бесколлекторный мотор — отличается стабильной работой, долговечностью и высокими показателями как тяги, так и мощности. Управляемость тоже на высоте. Такой вариант встречается у топовых дронов.

5. Пропеллеры — за счет их синхронизированного вращения коптер и поднимается в воздух.
6. Аккумулятор. В недорогих учебных дронах батареи не слишком емкие. Их хватает на несколько минут. В специализированных устройствах подороже аккумуляторы соответственно мощнее. Например, PowerEgg способен улететь на 5 тысяч метров, а его батареи хватает почти на полчаса.

Читайте также: 16 уникальных способов применения квадрокоптеров

Технический процесс полёта

Благодаря всем перечисленным выше составляющим квадрокоптер и летает. Принцип работы такого аппарата не так уж и сложен. Два из четырех пропеллеров вращаются по часовой стрелке, а два других — в противоположном направлении. За счет этой особенности аппарат использует осевое вращение влево/вправо, путем увеличения скорости одной пары двигателей и снижением скорости другой.

Совет: отличным вариантом для обучения станет Cyclone 2 V333 на радиоуправлении, который может пролететь 150 метров. Такой дрон трудно потерять, потому что он не улетит далеко. Защита на пропеллерах не даст им сломаться, если пользователь не справится с управлением.

Горизонтальное движение возможно за счет увеличения тяги оборотами. Ускорение достигается при помощи двигателей. Показатели увеличиваются на одной из сторон и снижаются на противоположной. За счет этого происходит наклон беспилотника (Roll or Pitch) в необходимом направлении. После этого баланс тяги восстанавливается. Угол наклона устанавливается скоростью движения.

Компенсация порывов ветра осуществляется автоматическим наклоном в соответствующую направлению сторону. За работу функции отвечают электронные гироскопы. Их задача — измерение уровня по трем осям. В некоторых моделях предусмотрены  электронные акселерометры. Их задача определить смещение по трем осям. Контроль высоты измеряется в соответствии с изменением параметров скорости.

Полезно: Как выбрать квадрокоптер для ребенка: 6 основных критериев

Ручное управление квадрокоптером

Manual Mode (Acro Mode, Rate Mode) — режим ручного управления, который позволяет задавать скорость полета и выполнять повороты с сильным креном. Подходит для любителей «аэро акробатики». Вспомогательные механизмы отключены, что снимает все скоростные ограничения. Пилотировать дрон в этом случае стоит только опытным пользователям.

Совет: подобные эксперименты с беспилотниками не рекомендуются новичкам. Это может быть опасно для пользователя и окружающих. Да и есть высокая вероятность сломать квадрокоптер.

В ручном режиме хозяин дрона пилотирует его с помощью пульта ДУ. Во всех моделях органы управления практически идентичны. Обычно пульт делится на две части: левый и правый стик. С помощью левого контроллера регулируется высота полета и вращение квадрокоптера вокруг оси. Правый стик позволяет контролировать крен и тангаж для определения направления полета и управления наклоном.

Интересно: Mavic Air для профессиональной аэросъемки умеет снимать в 4К, а еще способен пролететь 10 километров и не разрядиться.


Левый стик

Правый стик
Throttle UP Позволяет увеличить обороты двигателя (при перемещении вверх беспилотник взлетает Roll Left Наклон влево
По сути, это аналог педали газа
Throttle Down Отвечает за торможение и снижение дрона Roll Right Наклон вправо
Yaw Left Используется для вращения дрона вокруг оси против часовой стрелки Pitch Down Позволяет наклонить девайс вперед
Yaw Right Обеспечивает вращение вокруг оси по часовой стрелке Pitch Up Отвечает за наклон квадрокоптера назад

Для тех, кто еще не выбрал: ТОП-5 квадрокоптеров (дронов) DJI

Автопилот и автоматизированное управление

Квадрокоптер устроен так, что им необязательно управлять вручную. Он способен летать на автопилоте.

Авторежимы аппарата, и как они работают:

  • Self-Level Mode (Horizone Mode). Активирует контроллеры стабилизации — гироскоп, акселерометр, — а также лимитатор скорости. Этот режим управления подходит для обучения.

Интересно: компактный Cheerson с вай-фай и камерой — хороший вариант для начинающих.

  • Attitude Holding Mode. Тут активирована бортовая электроника контроля стабилизации и доступна функция удержания высоты за счет датчика-барометра. В этом режиме дрон держится в воздухе, даже если отпустить рычаг управления на пульте ДУ. Квадрокоптер просто зависнет. Пользователю остается только регулировать горизонтальное смещение летательного аппарата.

Примечание: автопилотирование и функция возврата к исходной точке позволят не потерять дрон. 

  • GPS Attitude Holding Mode. За удержание высоты отвечает модуль GPS. Это дает возможность точной привязки дрона к точке координат. Даже при сильном ветре аппарат останется статичным. Такой режим понравится любителям аэросъемки.
  • Stabilize (автостабилизация). Весьма полезная функция для новичков. Поможет отследить и изменить угол наклона, освоить основы управления.

В тему: ТОП-3 лучших производителей дронов — рейтинг производителей квадрокоптеров

Как управлять дроном

Как управлять квадрокоптером вручную с помощью пульта, описано чуть раньше. Примерно такой же принцип будет и в том случае, если пользоваться смартфоном или планшетом. Здесь же — правила, которые помогут научиться работать с дроном как профи и не сломать квадрокоптер в первом же полете. Как всегда, начать нужно с подготовки летательного аппарата.

Примечание: если дрон — не модель в готовом виде, а набор для сборки, значит, устройство для полетов понадобится собрать.

Первым делом девайс необходимо откалибровать: настроить акселерометр, компас и GPS. Если проигнорировать процесс, то дрон не сможет работать корректно. Например, получив команду двигаться вперед, он будет лететь в заданном направлении, но слегка с наклоном. Комфортным такой полет назвать сложно.

Совет: взять дополнительный аккумулятор про запас — хорошая идея. Длительность полета большинства современных беспилотников — около 10 минут на одном заряде. Для тренировки этого недостаточно. Иметь в арсенале несколько запасных пропеллеров тоже не помешает. Именно эта деталь наиболее часто приходит в негодность, если с управлением пользователь еще не подружился.

Как откалибровать дрон:

  • Поднять его на полметра и задать направление движений влево и вправо, вперед и назад.
  • Если летает как надо — все ок.
  • Если квадрокоптер отклоняется от курса, стоит проверить, находятся ли полетный контроллер и лопасти роторов в одной плоскости.
  • Если контроллер и роторы находятся в одной плоскости, а дрон все равно работает некорректно, понадобится проверить акселерометр.

Начинающим не стоит поднимать квадрокоптер слишком высоко. От «авиа-шоу» тоже лучше воздержаться. Велика вероятность того, что попытки неопытного пользователя выполнить трюк приведут к «крушению» беспилотника.

Кроме того, это может быть травмоопасно. Простые маневры — то, что надо. Взлет, путь в несколько метров, разворот — вот с чего лучше всего начать.

Интересно: способность снимать в 4К и емкая батарея делают Inspire 1 V2.0 отличным вариантом для профессиональной аэросъемки. Модель с бесколлекторным двигателем и трехосевой стабилизацией великолепно ведет себя в воздухе. 

Для тренировок лучше выбрать безветренный день. Можно заставить квадрокоптер сделать сальто и не бояться, что порыв ветра снесет беспилотник.

Совет: учиться управлять беспилотниками лучше на бюджетных экземплярах и только после приобретать технику топовой или предтоповой категории.

Устроен квадрокоптер не так уж и сложно. Собрать дрон можно самому, если знать принцип его работы и следовать инструкциями. Если же не хочется заморачиваться — можно купить готовую сборку. В любом случае, прежде чем выполнять трюки или просто отправить квадрокоптер полетать подальше, нужно научиться им управлять. Для этого существуют специальные пульты и приложения, позволяющие приказывать дрону с помощью смартфона или планшета.

Что такое квадрокоптер, объяснение подробно

Что такое квадрокоптер? Квадрокоптер, или мультикоптер, дрон или квадрокоптер — это простое летающее механическое транспортное средство, которое имеет четыре руки, и в каждой руке есть двигатель, прикрепленный к пропеллеру. Также возможны мультикоптеры с тремя, шестью или восемью руками, но они работают по тому же принципу, что и квадрокоптер. Два ротора вращаются по часовой стрелке, а два других — против часовой стрелки. Квадрокоптеры аэродинамически нестабильны и требуют, чтобы бортовой компьютер преобразовывал ваши входные команды в команды, которые изменяют обороты пропеллеров для достижения желаемого движения.Это краткий ответ на вопрос, что такое квадрокоптер. В оставшейся части этой статьи представлена ​​дополнительная информация, которая познакомит вас с миром квадрокоптеров.

Квадрокоптеры отличаются от вертолета или самолета с неподвижным крылом тем, как они создают подъемную силу и управляющие силы. Для самолета подъемная сила создается крыльями, но в квадрокоптере подъемная сила создается пропеллерами. Вертолет использует свой несущий винт для создания подъемной силы, но также может изменять угол наклона лопастей несущего винта для создания управляющих сил.

Концепция квадрокоптера не нова. Конструкции пилотируемых квадрокоптеров появились в 1920-х и 1930-х годах, но эти ранние концепции обладали плохой производительностью, высоким уровнем нестабильности и требовали большого количества действий пилотов. Развитие электронных технологий в компьютерах управления полетом, двигателях без сердечника или щетках, микропроцессорах меньшего размера, батареях, акселерометрах, камерах и даже системах GPS сделало возможным проектировать и управлять квадрокоптерами. Простота квадрокоптера сделала его очень эффективной платформой для аэрофотосъемки и видео.

Контроллер

Типичный квадрокоптер поставляется с 4-канальным контроллером, который отправляет команды дрону, чтобы влиять на его газ, рыскание, тангаж и крен. Частота связи, используемая большинством контроллеров, составляет 2,4 ГГц. Это также типичная частота, используемая для подключений Wi-Fi. Хотя наличие помех маловероятно, возможно, стоит проверить, есть ли у вас задержки или пропадания связи с квадрокоптером.

Контроллер также имеет 4 кнопки триммирования, чтобы вы могли внести незначительные коррективы в поведение вашего квадрокоптера в полете.Если вы заметили, что без управляющего сигнала дрон дрейфует в определенном направлении, применение триммирования для этого управляющего входа в противоположном направлении устранит дрейф.

Пропеллеры

Важно всегда помнить, что есть два набора гребных винтов и два набора двигателей, которые вращаются в противоположном направлении. Шаг на двух наборах гребных винтов разный. Таким образом, если вы переключите набор противоположных пропеллеров, они будут выдувать воздух вверх, а не вниз.Это приводит к тому, что на квадрокоптер действует направленная вниз сила, что приводит к переворачиванию дрона, а не к полету. Когда вы берете пропеллеры, обязательно отметьте, к каким моторам они относятся. Если вы посмотрите внимательно, на винте будет отметка, указывающая, к какому набору двигателей он принадлежит.

QuadCopter Dynamics

На квадрокоптер

Гравитация действуют четыре основные силы — это должно быть очевидно для всех. Это сила, которая тянет квадрокоптер вниз из-за его массы

Lift — это сила реакции квадрокоптера вверх за счет пропеллеров

Thrust — это горизонтальная сила реакции квадрокоптера за счет пропеллеров

Drag — это обратная сила на квадрокоптер за счет воздуха.Представьте, что вы находитесь в машине и высовываете руку из окна. Воздух, попадающий в вашу руку, пытается оттолкнуться.

QuadCopter Hovering

Парение происходит, когда подъемный подъемник уравновешивает нисходящую силу тяжести. Чтобы дрон поднялся выше, подъемная сила должна быть больше силы тяжести. Это достигается за счет увеличения числа оборотов на всех четырех гребных винтах одновременно, что увеличивает подъемную силу. Для уменьшения высоты обороты снижают одновременно на всех четырех гребных винтах.На вашем контроллере это достигается путем нажатия левого джойстика вверх или вниз, что увеличивает или уменьшает обороты ротора, что заставляет ваш квадрокоптер подниматься или опускаться.

Чтобы дрон двигался влево, вправо, вперед и назад, мы меняем угол подъемной силы, чтобы он имел вертикальную и горизонтальную составляющие. Вертикальная составляющая по-прежнему служит для удержания квадрокоптера в воздухе, а горизонтальная — позволяет создавать управляющую тягу.

QuadCopter Motion

Чтобы квадрокоптер двигался вперед или назад, мы регулируем шаг с помощью правого джойстика на контроллере.Что происходит, так это то, что передние гребные винты снижают обороты, а задние гребные винты увеличивают обороты. Теперь у подъемной силы есть горизонтальная составляющая, что приводит к перемещению квадрокоптера вперед. Обратное происходит, когда ваш квадрокоптер движется назад. Число оборотов переднего винта увеличивается, а число оборотов заднего винта уменьшается.

Чтобы переместить квадрокоптер вбок, происходит аналогичное изменение оборотов в минуту, но на этот раз для левого и правого пропеллеров. Чтобы ваш дрон двигался влево, вам нужно направить подъемную силу немного влево.Это достигается за счет уменьшения числа оборотов левого ротора и увеличения числа оборотов справа. Аналогичное изменение оборотов ротора происходит при перемещении квадрокоптера влево.

Маневры рыскания

Рыскание немного сложнее визуализировать. На вертолете вы когда-нибудь задумывались, зачем нужен хвостовой винт? Он нужен для того, чтобы корпус вертолета не вращался. Если основные лопасти вращаются против часовой стрелки, как в большинстве вертолетов, фюзеляж начнет вращаться по часовой стрелке из-за реакции крутящего момента.Это следствие третьего закона динамики Ньютона. Хвостовой винт уравновешивает реакцию крутящего момента на фюзеляж вертолета и предотвращает его вращение.

Если на квадрокоптере все четыре пропеллера вращались одинаково, то корпус квадрокоптера вращался бы в противоположную сторону. Но это явно не так. Это потому, что два гребных винта вращаются по часовой стрелке, а два других — против часовой стрелки. Таким образом, один набор гребных винтов создает крутящий момент в одном направлении, а два других гребных винта создают крутящий момент в противоположном направлении.Они отменяются, поэтому ваш квадрокоптер не вращается.

Для маневра рыскания мы хотим, чтобы квадрокоптер вращался. Это достигается за счет уменьшения числа оборотов в минуту на одном наборе роторов и увеличения числа оборотов на другом наборе роторов. Теперь чистый крутящий момент идет в одном направлении, поэтому ваш квадрокоптер вращается. Чтобы произвести противоположное вращение, обороты гребных винтов просто меняются местами. Направление маневра рыскания контролируется левым джойстиком на контроллере.

Система управления полетом

Ваш квадрокоптер летает и перемещается, изменяя обороты каждого пропеллера.Поэтому, когда вы перемещаете джойстик на своем контроллере, эту команду необходимо преобразовать в соответствующие команды для каждого из четырех двигателей на вашем квадрокоптере. Это делает система управления полетом. Задача бортового компьютера — упростить координацию управления всеми четырьмя пропеллерами, необходимыми для полета вашего дрона. Компьютер управления полетом может подключаться к нескольким другим устройствам и датчикам. Основное устройство, к которому он подключается, — это приемник дистанционного управления, связанный с вашим удаленным передатчиком.

В усовершенствованном квадрокоптере полетный контроллер также имеет передатчик для связи с вашим контроллером, чтобы обеспечить двустороннюю связь. Типичные датчики поставляются с более сложными квадрокоптерами, включая GPS, гирокомпас и барамотер.

Что такое квадрокоптер Краткое описание

Квадрокоптеры — это экономичный способ познакомиться с миром летательных аппаратов с дистанционным управлением. На них весело летать, и с некоторой практикой и терпением любой может научиться управлять квадрокоптером.

Что такое дрон: дрон против квадрокоптера

Если вы хоть раз изучали мир развлекательных дронов, то, возможно, заметили, что термины «дрон» и «квадрокоптер» используются относительно часто. На самом деле, иногда может казаться, что эти два термина взаимозаменяемы. Однако правда заключается в том, что, хотя «квадрокоптер» и «дрон» являются точными словами для описания любительских беспилотных летательных аппаратов, их определения немного различаются. Точное знание того, что такое дрон и что такое квадрокоптер, может помочь вам избежать недоразумений и найти подходящий дрон для отдыха для ваших собственных нужд.

Определения «дрон» и «квадрокоптер»

«Дрон» — это широкий термин, используемый для описания любого вида беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Таким образом, его можно использовать для описания как БПЛА, которые управляются дистанционно, так и тех, которые управляются бортовыми компьютерами. Эти типы летательных аппаратов могут выглядеть как небольшой самолет или вертолет. Как правило, они обладают двумя характеристиками, которые отличают их как дронов: они управляются двигателем и могут летать в течение длительных периодов времени.

«Квадрокоптер» — это более конкретный термин, используемый для обозначения дрона, который управляется четырьмя роторами. Его еще называют квадрокоптером или вертолетом с квадрокоптером. Каждый ротор квадрокоптера состоит из двигателя и пропеллера. Кроме того, эти БПЛА всегда управляются дистанционно, а не с помощью предварительно запрограммированного бортового компьютера. Квадрокоптеры напоминают вертолеты, но уравновешивают себя движением лопастей, а не рулевым винтом.

Принимая во внимание эти определения, правильно рассматривать дроны как широкую категорию, а квадрокоптеры как особый тип дронов в этой категории.Есть много других типов БПЛА (таких как трикоптеры, гексакоптеры и октокоптеры), которые также подходят под общее описание беспилотного летательного аппарата. Однако дрон можно считать квадрокоптером, только если у него четыре ротора.

Использование дронов и квадрокоптеров

Помимо конструктивных отличий, дроны и квадрокоптеры также имеют различное применение. Например, дроны, как общая категория, имеют широкий спектр применения. Один из самых распространенных из них — как военный самолет. При таком использовании дроны осуществляют атаки, проводят поисково-спасательные операции, а также проводят разведку, наблюдение и разведывательные миссии.

Помимо использования в военных целях, дроны можно также использовать в гражданских и коммерческих целях. Например, они следят за домашним скотом или следят за развитием лесных пожаров. Их можно использовать для проведения аэрофотосъемки и даже для фотографирования и съемок (для таких приложений, как фильмы или запись спортивных событий). Иногда они также используются в правоохранительных органах и для проведения исследований в тех областях, куда пилотируемые самолеты не могут безопасно попасть (например, для отслеживания опасных погодных условий, таких как ураганы).Дроны как общая категория требуют значительного регулирования, чтобы их использование было безопасным и предсказуемым из-за их мощных возможностей и широкого диапазона приложений.

Квадрокоптеры

могут использоваться во многих из этих приложений. Однако, когда вы думаете о полете на дроне как о развлекательном занятии, вы думаете о квадрокоптерах. Это почти исключительно беспилотные летательные аппараты, используемые в развлекательных целях. Сегодня на рынке представлено множество различных типов квадрокоптеров, и все они предназначены для использования в различных целях в развлекательных целях.Например, вы можете купить нанокоптеры, чтобы летать по двору или дому, или вложить значительно больше денег в современные технологии, позволяющие делать фотографии и снимать видео с воздуха.

Эти рекреационные квадрокоптеры, как правило, подлежат меньшему регулированию, чем другие типы дронов. Однако существуют определенные правила, определяющие, где и как можно управлять дронами. Например, квадрокоптеры (или дроны любого типа) не допускаются в пределах определенного радиуса от Белого дома.Также разумно сообщить соседям о вероятности того, что вы будете управлять дроном на их территории, чтобы не напугать их.

Дроны и квадрокоптеры очень тесно связаны. Однако каждый из них немного отличается друг от друга. Как особый тип беспилотников, квадрокоптеры обычно используются для отдыха, предлагая вам множество вариантов для получения удовольствия от хобби, связанного с полетами на дронах.

Обзор аппаратного обеспечения квадрокоптера

— объяснение каждого компонента

В этом руководстве объясняются основы аппаратного обеспечения квадрокоптера, что делает каждый компонент и как они соединяются друг с другом.Есть много чего рассказать, не забудьте проверить ссылки для получения дополнительной информации о каждом компоненте квадрокоптера.

После того, как вы получите базовое представление об оборудовании квадрокоптера, ознакомьтесь с моим пошаговым руководством о том, как построить квадрокоптер (дрон) с нуля.

Первым шагом к созданию квадрокоптера является понимание компонентов, которые он использует для полета.

Квадрокоптер состоит из следующих основных частей:

  • Рама
  • Моторы
  • ESC (электронный регулятор скорости)
  • Винт
  • Аккумулятор
  • Контроллер полета
  • Радиоуправляемый приемник

Для полета в режиме FPV (вид от первого лица) вам также потребуются следующие детали:

  • Камера FPV
  • Видео передатчик / VTX
  • 5.Антенна 8 ГГц

Есть и другое несущественное, но полезное оборудование, например зуммер, светодиоды, HD-камера, GPS и т. Д.

Рама

Рама квадрокоптера — это основная конструкция или каркас, на котором будут крепиться остальные компоненты. После того, как вы определились с тем, чем вы хотите заниматься своим ремеслом (аэрофотосъемка, гонки, микрофристайл и т. Д.), Вам нужно решить, какой размер лучше всего соответствует вашим требованиям. Размер рамы будет определять, какой размер опор вы будете использовать (или наоборот), в свою очередь, размер опор будет определять размер двигателей, который будет определять текущий рейтинг ваших регуляторов скорости.

Совет строителей: при выборе рамы важно убедиться, что крепление для FC (полетного контроллера) и двигателей соответствует вашему выбору для этих компонентов. Чаще всего используются полнофункциональные полетные контроллеры с монтажной схемой 30,5 x 30,5 мм. Двигатели для 5-дюймовых стоек часто имеют монтажную схему 19 x 12 мм.

Примечание: строители, работающие в первый раз, должны выбирать хорошо задокументированную раму, с которой легко работать. Это великолепно выглядящая рама, прочная и просторная, с отличным доступом к компонентам, но немного ограничивающая выбор деталей.Ознакомьтесь с обзором Diatone 2018 GT M200. Эта рама также обеспечивает отличную защиту компонентов, что важно, потому что вы ее сломаете !!

Учебное пособие: Как выбрать рамы для мини-квадроциклов

PDB

PDB расшифровывается как «плата распределения питания», и часто к нему подключается аккумуляторный кабель питания (например, XT60). Как следует из названия, PDB распределяет питание по компонентам с требуемым напряжением. В наши дни необходимость использования PDB отменяется FC, ESC и другими (получившими название AIO или All-In-One) компонентами, обеспечивающими ту же функцию.Эти компоненты имеют широкий диапазон входного напряжения и могут быть подключены к напряжению батареи (также известному как VBAT), а затем могут выдавать стабильное напряжение, т.е. 5 В для питания FPV-камеры или других компонентов.

Совет

строителей: убедитесь, что ваша PDB действительно необходима, в настоящее время вполне вероятно, что вы сможете распределять питание по компонентам другими способами. Т.е. Некоторые видеопередатчики имеют широкий входной диапазон и могут выводить регулируемое напряжение 5 В для питания вашей камеры FPV.

Примечание: AIO — это общий термин, используемый для компонентов, которые могут выполнять более одной функции, т. Е.Камера AIO FPV будет представлять собой камеру и видеопередатчик, объединенные в одно устройство.

Контроллер полета

Контроллер полета (он же FC) — это мозг квадрокоптера, у него есть датчики на борту, чтобы он мог понять, как движется аппарат. Используя данные, предоставленные этими датчиками, FC использует алгоритмы для расчета, с какой скоростью должен вращаться каждый двигатель, чтобы корабль вел себя в соответствии с инструкциями пилота через входы ручки на TX (радиопередатчик). Большая часть проводки на вашем квадроцикле будет сосредоточена вокруг FC.К нему должен быть подключен приемник (приемник), чтобы можно было сказать, что пилот хочет, чтобы самолет делал. Каждый из сигнальных проводов ESC и заземляющих проводов необходимо подключить, чтобы двигатели могли выполнять команды FC. С появлением BetaFlight OSD (экранное меню) даже видеопоток с камеры FPV проходит через FC на VTX (видеопередатчик).

Совет строителей: чем больше функций, тем больше проводов. Для новичков ФК «все поет, все танцует» может показаться фантастическим, но проводка может стать очень плотной, что затруднит пайку.Не забудьте проверить, подходят ли ваши компоненты к раме, прежде чем начинать обрезку проводов. дважды отмерь, один раз отрежь!

Примечание. Некоторые AIO FC будут иметь набор различных компонентов, интегрированных в плату, от приемников до VTX, теперь даже ESC интегрируются с FC, хотя это довольно спорно.

Учебное пособие: Как выбрать полетный контроллер

RX (Радиоприемник)

Передатчики (TX) и приемники (RX)

не универсальны, и вам нужно купить RX, совместимый с вашим TX, передатчик FrSky Taranis не может работать с приемником FlySky.В наши дни наиболее вероятно, что вы будете использовать PPM или цифровой последовательный протокол, для чего потребуется только 1 сигнальный провод для всех каналов, плюс питание (3,3 В или 5 В) и GND. Сигнальный провод будет подключен к один из терминалов UART на вашем FC (Flight Controller). Некоторые FC действительно имеют встроенные приемники, если вы выбираете этот маршрут, убедитесь, что он использует совместимый протокол.

Совет

строителей: запишите, к какому UART вы подключили свой приемник, чтобы вы могли легко настроить FC для связи с приемником в BetaFlight Configurator.

Примечание. Для приемников на базе Spektrum обычно требуется 3,3 В, а для FrSky и FlySky RX — 5 В. Никогда не подавайте 5 В на приемник, которому требуется только 3,3 В!

Учебное пособие: как выбрать TX и RX

ESC — Электронный регулятор скорости

ESC — это устройство, которое интерпретирует сигналы от контроллера полета и преобразует эти сигналы в фазированные электрические импульсы для определения скорости бесщеточного двигателя. Убедитесь, что и ваш FC, и ESC могут работать с одним и тем же протоколом ESC, т.е.DShot 600. При выборе ESC помните, что номинальный ток должен быть выше, чем сила тока, потребляемая вашей комбинацией двигателей и опор.

В наши дни ESC имеет 4 входных терминала, 2 предназначены для сигналов, поступающих от FC. Сигнальная и сигнальная земля подключены к FC, 2 более толстых провода — для положительного и отрицательного, они несут высокий ток к ESC для питания двигателя. Эти положительный и отрицательный подключены к PDB. ESC имеет 3 выходных клеммы, по одной для каждого провода бесщеточного двигателя.Некоторые ESC теперь предлагают телеметрию, для получения дополнительной информации см. — Как настроить ESC телеметрию

Совет разработчика

: если вы используете FC со встроенным PDB, то все 4 провода, идущие ко входу ESC, будут идти от FC. Регуляторы 4-в-1 становятся популярными, поскольку они могут снизить вес на несколько граммов вашего AUW (общий или взлетный вес *, включая аккумулятор и другие периферийные устройства). ESC 4-в-1 может подключаться к FC по-разному, и они не универсальны — если вы точно не знаете, что получаете, я советую вам приобрести ESC 4-в-1 в виде стека в сочетании с FC, например как Holybro Kakute FC и tekkoS 4-in-1 ESC.

Примечание. Спецификации, представленные в технических паспортах двигателей, относятся к условиям испытаний на статическую тягу. Винты легче вращаются на свободном воздухе, и поэтому двигатели в условиях полета потребляют на 20–30% меньше тока, чем показано в статических испытаниях. Если максимальная сила тока двигателя такая же или чуть меньше максимального номинального тока вашего ESC, все должно быть в порядке.

Учебное пособие: как выбрать ESC

Моторы

Двигатели являются основным источником заряда аккумулятора вашего квадроцикла, поэтому очень важно получить эффективное сочетание гребного винта и двигателя.Скорость двигателя измеряется в кВ, обычно двигатель с более низким кВ будет производить больший крутящий момент, а двигатель с более высоким кВ будет вращаться быстрее, однако это без прикрепленного винта.

Есть много аспектов производительности двигателя, помимо чистой тяги, среди которых много тока, потребляемого двигателем от батареи. Не забудьте проверить характеристики ваших двигателей на предмет их максимального потребления в усилителе и убедиться, что ваши регуляторы скорости рассчитаны на такую ​​силу тока.

Совет строителей: бесщеточные двигатели, которые чаще всего используются в миникваде, имеют 3 провода, на самом деле не имеет значения, к каким из 3 выходных клемм они подключены на регуляторе скорости, замена любого из трех изменит направление вращения. .Вращение двигателя можно настроить в конфигураторе BL_Heli.

Примечание. Не забывайте следить за тем, чтобы крепежные винты двигателя были не слишком длинными и не касались обмоток статора двигателя. Этот контакт может вызвать короткое замыкание в обмотках, что приведет к повреждению двигателя. Также убедитесь, что все установочные винты установлены и затянуты.

Учебное пособие: Как выбрать двигатель

Винты

Возможно, существуют тысячи различных типов гребных винтов для квадрокоптеров, с множеством вариантов почти каждого размера.Более тяжелый винт потребует большего крутящего момента от двигателя, чем более легкий винт, также лопасти с более высоким AOA (угол атаки — также известный как «агрессивные винты») испытывают большее сопротивление со стороны воздуха и требуют большего крутящего момента. Когда двигателю приходится тяжело работать, чтобы повернуться, он потребляет больше ампер. Нахождение баланса между создаваемой тягой и силой тока, используемой комбинацией винта и двигателя, — это балансирующее действие, через которое проходит каждый пилот квадроцикла, и на это нет «правильного ответа».

Совет строителей: помните, что ваши опоры должны быть очень тугими, это помогает иметь инструмент для захвата двигателей при затягивании гаек опоры.Если стойки проскальзывают, это приведет к нестабильному поведению в полете.

Примечание. В наши дни реквизит, как правило, сделан хорошо, но он все еще может быть несбалансированным. Если вы чувствуете вибрацию или «желе» в камере, перед тем, как приступить к разборке, убедитесь, что ваши реквизиты не повреждены, не погнуты и сбалансированы!

Учебное пособие: Как выбрать пропеллер

Аккумулятор

Аккумуляторы LiPo

являются источниками питания квадрокоптеров. LiPo используется из-за высокой плотности энергии и высокой скорости разряда.Батареи LiPo рассчитываются по номинальному напряжению (3,7 В на элемент), количеству элементов в серии (отображается числом с буквой S), т. Е. 4S = 14,8 В, емкости в мАч (т. Е. 1300 мАч) и скорости разряда или Рейтинг C ‘(т.е. 75C). Если вы хотите узнать больше, вот статья о рейтингах LiPo батареи C.

Совет строителей: аккумулятор — самый тяжелый компонент вашего квадроцикла, потому что вы поместите на него аккумулятор большего размера, но это не значит, что он будет летать дольше.

Примечание: покупать дешевые безымянные батареи не рекомендуется, вы обнаружите несоответствия в напряжении элементов, завышенные заявленные значения емкости, и они будут страдать от «проседания напряжения».

Учебное пособие: Как выбрать LiPo аккумулятор

Камера FPV

Камера FPV позволяет пилоту видеть вид с борта корабля. На мини-квадроцикле FPV обычно есть 2 камеры, одна для потоковой передачи видео в реальном времени, а другая для записи HD-видео.

Камеры

FPV не обладают отличным качеством видео — они рассчитаны на WDR (широкий динамический диапазон) и малую задержку, что чрезвычайно важно для FPV. WDR относится к способности камеры отображать изменения условий освещения, а также области тени и света на одном изображении.Задержка — это время между съемкой изображения камерой FPV и отображением этого изображения на экране или в ваших очках.

FPV-камера подключается к VTX (видеопередатчику), часто через FC, который затем накладывает информацию OSD (экранного меню) на изображение. Для работы камеры обычно требуется 5 В, но некоторые из них способны работать с широким входным напряжением и могут быть подключены к VBAT.

Совет строителей: если вы получаете помехи на изображении FPV при подаче питания на двигатели, вам следует установить конденсатор для фильтрации шума.Эта статья расскажет вам больше о конденсаторах для фильтрации шума.

Примечание. Камеры передают изображения с разным соотношением размеров (например, 16: 9 и 4: 3), проверьте и убедитесь, что ваш FPV-дисплей (очки или экран) совместим. При передаче изображения также используются различные форматы сигналов (например, PAL и NTSC). Ваш FPV-дисплей также должен быть способен декодировать соответствующий тип сигнала. В наши дни камеры часто могут переключаться между этими форматами сигналов, а некоторые теперь даже могут переключаться между коэффициентами отображения изображения.

Учебное пособие: как выбрать камеру FPV

Видеопередатчик

Видеопередатчик, или VTX, подключается к камере FPV для передачи видео на очки или монитор FPV. Большинство квадрокоптеров в наши дни используют для передачи видео частоту 5,8 ГГц. Вы можете обнаружить, что ваш видеопередатчик может предлагать другие функции, такие как регулируемый выход 5 В, который можно использовать для питания вашей камеры FPV. Помните, что если вы запустите свой видеопередатчик без подключенной антенны, он может сгореть!

Видеопередатчик будет получать сигнал от камеры FPV (часто через FC), который затем транслируется по одному из нескольких каналов, связанных с 5.Диапазон частот 8 ГГц. Некоторые видеопередатчики работают на 5 В, некоторым требуется больше. Имейте в виду, что если ваш видеопередатчик работает на 5 В, он будет активен при подключении FC к USB, поэтому при настройке BetaFlight у вас должна быть подключена антенна. Помните, что если вашему видеопередатчику требуется более 5 В, он не будет работать с питанием от USB, и вам нужно будет подключить аккумулятор, чтобы настроить свой канал, диапазон и выходную мощность.

Совет строителей: ваш видеопередатчик нагревается, рекомендуется разместить его где-нибудь на раме, где будет пространство для потока воздуха, чтобы охладить его.

Примечание. Если вы летите с другими, помните о мощности вашего видеопередатчика, убедитесь, что вы знаете, какие частоты используются другими, чтобы вы могли поддерживать хороший интервал между сигналами.

Учебное пособие: Как выбрать VTX

Антенна FPV

Каждому VTX требуется антенна для передачи сигнала. В этом руководстве объясняются основы антенн FPV. Антенны бывают разных форм и размеров: направленные, линейные и поляризованные.

Совет строителей: углеродное волокно блокирует 5.Сигнал 8 ГГц, который используется видеопередатчиком, убедитесь, что антенна находится достаточно далеко от рамы, чтобы обеспечить возможность передачи без блокировки сигнала.

Примечание. Если вы используете поляризованные антенны, убедитесь, что и антенна на вашем видеопередатчике, и антенна на ваших очках используют одинаковое направление поляризации. LHCP работает только с LHCP, а RHCP работает только с RHCP.

Дополнительные компоненты

Наиболее распространенными дополнительными компонентами, добавляемыми к мини-квадроциклу, являются светодиоды и зуммер потерянной модели.Это действительно важно для новичка, особенно если у вас нет хорошей ровной скошенной травы, ваш квадроцикл может двигаться очень быстро, а это значит, что он может быть довольно быстро далеко.

Особенно, если вы новичок и дезориентированы, летая в режиме FPV, без чего-либо, что могло бы привлечь ваше внимание, ваш квадрокоптер может исчезнуть навсегда! Конечно, Go-Pro или аналогичная экшн-камера — обычное дело. чтобы мы могли показать все наши успехи и неудачи нашим единомышленникам подписчикам на YouTube!

Совет строителей: квадроциклы меньшего размера лучше прячутся в высокой траве! : p

Надеюсь, эта статья дала вам лучшее понимание того, как работает квадрокоптер, как различные компоненты взаимодействуют и физически соединяются.Чтобы узнать больше о полете на квадрокоптере, см. Это руководство для начинающих по управлению.

Пожалуйста, не стесняйтесь комментировать или оставлять отзывы по этой статье.

Изменить историю

  • Июнь 2013 — Статья создана
  • апр 2018 — обновленная информация, URL изменен

В чем разница? — Fortress UAV

Если вы планируете приобрести дрон для отдыха, вы не одиноки. Фактически, FAA ожидает, что к 2020 году в Соединенных Штатах будет семь миллионов дронов.Но в процессе исследования вы можете обнаружить, что «дрон» и «квадрокоптер» часто используются для обозначения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) как взаимозаменяемые. Так квадрокоптеры и дроны — это одно и то же? Хотя они похожи, на самом деле они относятся к разным типам БПЛА. Чтобы помочь вам понять разницу, в этой статье мы обсудим ключевые различия между дронами и квадрокоптерами.

Drone
Термин «дрон» широко используется для описания любого типа БПЛА. Таким образом, «дрон» можно использовать для описания БПЛА, которые управляются удаленно, а также тех, которые управляются бортовыми компьютерами.Эти самолеты обычно выглядят как вертолет или небольшой самолет, но могут быть самых разных форм, размеров и стилей, от сверхсекретных военных транспортных средств до крошечных игрушек, которые умещаются на ладони. Тем не менее, они обычно отличаются тем, что управляются двигателем и могут летать в течение длительных периодов времени без приземления.

Дроны имеют широкий спектр применения, включая военные, коммерческие и гражданские. В военных целях дроны могут использоваться для нанесения ударов и наблюдения.Кроме того, в сельском хозяйстве увеличилось количество полетов дронов для отслеживания роста скота и урожая. Из-за возможных применений и опасностей для традиционных пилотируемых самолетов дроны строго регулируются.

Квадрокоптер
Термин «квадрокоптер» более конкретен. Он используется для обозначения дрона, который управляется четырьмя роторами. Каждый из этих роторов состоит из двигателя и пропеллера. Из-за этих роторов квадрокоптерами обычно нельзя управлять с бортового компьютера.Квадрокоптеры в целом похожи на вертолеты, но могут оставаться в равновесии за счет движения лопастей. Когда большинство людей думает о дроне, на ум приходит квадрокоптер.

Это потому, что квадрокоптеры — это тип дронов, которые большинство людей используют в развлекательных целях. Кроме того, существует широкий выбор квадрокоптеров, предлагающих различные возможности для использования дронами. Многие люди предпочитают просто летать на своем квадрокоптере на улице или вкладывать средства в дополнительное оборудование, чтобы иметь возможность снимать фотографии и видео сверху.Поскольку квадрокоптеры используются в развлекательных целях, их регулирование менее жестко, чем у более крупных и быстрых дронов.

Как видите, дроны и квадрокоптеры тесно связаны. Главное отличие, которое следует помнить, заключается в том, что квадрокоптеры — это особый тип дронов, который обычно используется для отдыха.

Но независимо от того, какой у вас БПЛА, вы всегда должны нести ответственность за него. В конце концов, если вы столкнетесь с типичными ошибками с дронами, это может побудить вас обратиться в сервисную службу. Если вы найдете авторитетную ремонтную компанию, которая позаботится о том, чтобы ваш БПЛА был отремонтирован должным образом, вы вернетесь к полетам в кратчайшие сроки.

Квадрокоптер Обзор

Обзор квадрокоптера


БПЛА представляет собой нестандартный четырехвинтовой вертолет, состоящий из готовых деталей от двух поставщиков. Эта система оптимизирована по стоимости и гибкости и может быть построена за 280 долларов, включая аккумулятор, GPS, телеметрию и плату управления. Вес без батареи 800 г, без батареи 1200 г. Максимально эффективная дополнительная полезная нагрузка — 1400 г.

Вот несколько фотографий:




Hexacopter Version 1 — Overview


БПЛА представляет собой нестандартный многороторный вертолет, состоящий из готовых деталей.Шесть двигателей DJI 2212, подключенных к раме гексакоптера DJI Flame Wheel F550 и подключенных через электронные регуляторы скорости (ESC) 30A к системе автопилота ArduPilot Mega 2.5 (APM 2). ArduPilot обрабатывает низкоуровневое управление регуляторами скорости, ввод и вывод от датчиков (3-осевой гироскоп, 3-осевой акселерометр, 3-осевой магнитометр, барометр, GPS), автономную стабилизацию, навигацию на основе GPS и отказоустойчивость оборудования (резервное копирование). к 7-канальному пульту Spektrum / ресиверу AR8000). APM 2 подключается через протокол MAVLink к встроенному ПК.Встроенный ПК отвечает за исполнительное управление летательным аппаратом (т. Е. За запуск самого программного обеспечения слежения). Камера установлена ​​на сервостабилизированном подвесе под БПЛА, а также подключена к встроенному ПК. Модуль телеметрии 3DR 900 МГц прикреплен к встроенному ПК для обеспечения двусторонней связи с наземными транспортными средствами и пересылки сообщений MAVLink на APM 2.



Hexacopter Version 1 — Подробный список деталей


Все цены указаны в долларах США.Робот стоит примерно 2000 долларов. Мотор 6 .00 ) Крепление камеры и шасси Разъемы 99
Количество Цена Описание Где покупается Функция
Электромеханические детали и компоненты
1 318.00 DJI Flame , 6x 10 дюймов) Heli-World Рама и двигатели
2 24,00 Электродвигатель DJI 2212 Heli-World Дополнительные двигатели
2 DJI 10-дюймовый гребной винт Heli-World Дополнительные гребные винты
1 193,99 Naza FlameGear X468 шасси и крепление камеры (с 2 сервоприводами Hitec HS-RC 65MG
1 6,74 5-Pack 15CM Twisted 22AWG JR Servo Extensions eBay Электромонтажные материалы
1 7.95 Разъемы Ultra eBay Электропроводка
1 4.99 5-футовый красный / черный парный провод 10 калибра eBay Электропроводка
Электронный блок управления полетом, RC и сенсор
1 249,99 APM 2 Flight Controller w / 6Blox LEA Внешний модуль GPS и соответствующие кабели Дроны для самостоятельной сборки Автопилот с несколькими роторами / IMU / Контроллер
1 74,99 3DR 915 МГц Радиотелеметрический комплект Дроны для самостоятельной работы Беспроводной телеметрический модуль 299.99 Spektrum DX7s 7-канальный передатчик и приемник AR8000 Дроны DIY Пульт дистанционного управления
1 39,99 Оптический датчик потока Дроны DIY Оптический датчик потока
1 44,95 MB1200 XL-MaxSonar-EZ0 Высокопроизводительный ультразвуковой дальномер Дроны для самостоятельной сборки Сонар (датчик высоты для высот менее 10 м)
Power
5000 мАч 4S 14,8 В G6 65C Литий-полимерный аккумулятор (Thunder Power TP5000-4SPP65) Heli-World Аккумулятор
1 119.99 Литий-полимерное зарядное устройство на 1-6 элементов с противовесом (Thunder Power TP610C-ACDC) Heli-World Зарядное устройство
1 59,26 Castle Creations CC BEC Castle Creations Регулятор мощности
UAV
Страница 9028

Как квадрокоптер работает вместе с пропеллерами и двигателями

Понимание двигателя дрона и направления пропеллера, а также дизайн показывают нам, как работает квадрокоптер.

Квадрокоптеры сегодня очень легко летят в любом направлении. Они также могут очень плавно парить на месте. Конструкция и дизайн отличаются от самолета или вертолета для полета.

В этом посте мы рассмотрим, как летает квадрокоптер, необходимое направление двигателя, конфигурацию, настройку, конструкцию пропеллера, а также тягу двигателя квадрокоптера и необходимые расчеты.

Есть также отличные видеоролики и ссылки на очень интересные статьи о том, как летает квадрокоптер, для дальнейшего чтения.

Как работает квадрокоптер

Итак, как квадрокоптер парит или летит в любом направлении, поднимается или опускается в момент касания ручки пульта дистанционного управления. Дроны также могут летать автономно с помощью программного обеспечения для навигации по запрограммированным путевым точкам и летать в любом направлении от точки к точке. Итак, давайте посмотрим на технологию квадрокоптеров, которая делает это возможным.

Это направление пропеллера вместе с вращением и скоростью двигателя дрона, которые делают возможными его полет и маневренность.

Контроллер полета квадрокоптера отправляет информацию на двигатели через их электронные схемы управления скоростью (ESC), информацию о тяге, оборотах в минуту (оборотах в минуту) и направлении. Контроллер полета также объединит данные IMU, гироскопа и GPS, прежде чем подавать на двигатели квадрокоптера сигнал о тяге и скорости ротора.

Несмотря на то, что современные технологии дронов и квадрокоптеров являются современными, они по-прежнему используют старые принципы полета самолета, гравитации, действия и пар реакции.

При производстве квадрокоптеров, пропеллеров и конструкции двигателей четыре силы, влияющие на весь полет (вес, подъемная сила, тяга и лобовое сопротивление), также являются важными факторами.

Математика также используется для расчета тяги двигателя квадрокоптера, в то время как аэродинамика самолета используется для конструкции пропеллера и движения воздуха над, под и вокруг квадрокоптера.

Важность того, как квадрокоптер работает и летает

С небольшим опытом управление квадрокоптером становится автоматическим.Вы перемещаете ручки на наземной станции дистанционного управления, которые направляют квадрокоптер в любом направлении, в котором вы хотите, чтобы он летел. Нам не нужно думать о том, что делают двигатели или пропеллеры.

Теперь предположим, что ваш квадрокоптер летал неправильно. Может быть, он тянет в одном направлении или не парит плавно. Что ж, понимание того, как квадрокоптер работает и летает, поможет вам найти проблему с двигателем или пропеллером, особенно если визуальный осмотр не выявит неисправности.

Когда вы понимаете конструкцию пропеллера квадрокоптера и тягу двигателя, вы можете вносить изменения в свой квадрокоптер, например снимать камеру и устанавливать другую полезную нагрузку, такую ​​как времяпролетный датчик или датчик лидара.

Полеты с другой полезной нагрузкой повлияют на управляемость, полет и баланс дрона. Тогда для другой полезной нагрузки потребуется другая тяга двигателя квадрокоптера.

Если вы строите свои собственные или проектируете квадрокоптеры, понимание конструкции двигателя и гребного винта является важной информацией.Вам нужна правильная конфигурация двигателя квадрокоптера, подходящие пропеллеры, электронные схемы управления скоростью, а также IMU и GPS вместе с подходящим корпусом.

Если вы хотите больше узнать обо всех других компонентах, из которых состоит наш обычный дрон, прочтите эту потрясающую статью о всех типах дронов.

Хорошо, давайте теперь посмотрим, как летает дрон, и особенно на пропеллер квадрокоптера, направление и конструкцию двигателя.

Объяснение направления двигателя и пропеллера квадрокоптера

Как летает квадрокоптер

По сути, движение на пульте дистанционного управления отправляет сигналы на центральный контроллер полета.Этот центральный полетный контроллер отправляет эту информацию в электронные регуляторы скорости (ESC) каждого двигателя, которые, в свою очередь, предписывают своим двигателям увеличивать или уменьшать скорость.

Движение ручки дистанционного управления → Центральный контроллер полета → Электронные схемы управления скоростью (ESC) → Двигатели и пропеллеры → Движение или зависание квадрокоптера.

Центральный полетный контроллер

Теперь центральный полетный контроллер также получает информацию от IMU, гироскопа, модулей GPS и датчиков обнаружения препятствий, если он находится на квадрокоптере.Он выполняет расчетные вычисления с использованием запрограммированных параметров полета и алгоритмов, а затем отправляет эти данные в электронные контроллеры скорости.

Фактически, большинство контроллеров полета включают в себя IMU, GPS, гироскоп и множество других функций для управления полетом и стабильностью квадрокоптера. Довольно часто у них есть два IMU для резервирования и других функций безопасности, таких как Return-To-Home.

Примером центрального полетного контроллера может быть новый полетный контроллер DJI N3. Он имеет множество функций и может работать с различными двигателями.

Электронные схемы управления скоростью (ESC) Каждый двигатель квадрокоптера имеет схему, называемую электронным контролем скорости (ESC). Электронный регулятор скорости — это электронная схема, предназначенная для изменения скорости электродвигателя, его направления, а также торможения. Электронные регуляторы скорости

являются важным компонентом современных квадрокоптеров. Они обеспечивают двигатели трехфазным переменным током высокой мощности, высокой частоты и высокого разрешения. В то же время эти регуляторы действительно маленькие и компактные.

Квадрокоптеры и дроны полностью зависят от переменной скорости двигателей, приводящих в движение гребные винты. Этот широкий разброс тяги и оборотов, а также управление скоростью двигателя / гребного винта дает квадрокоптеру все необходимое для управления полетом.

Чтобы узнать больше об электронных регуляторах скорости, просмотрите это потрясающее видео под названием «Основы RC — ESC».

Движущая система дрона

ESC являются одним из очень важных компонентов силовой установки дрона.У ESC должны быть подходящие двигатели для дрона, которые, в свою очередь, должны иметь совместимые пропеллеры. Вот список компонентов двигателя и силовой установки дрона;

  • Статор двигателя
  • Колокол двигателя (ротор)
  • Обмотки
  • Подшипники
  • Система охлаждения
  • Электронные регуляторы скорости
  • ESC Updater
  • Пропеллеры
  • Проводка
  • Рычаг

Направление пропеллера двигателя квадрокоптера 9

Вертикальный подъем — Мотор квадрокоптера Направление пропеллера

Чтобы квадрокоптер поднялся в воздух, должна быть создана сила, равная или превышающая силу тяжести.Это основная идея подъемной силы самолета, которая сводится к контролю силы, направленной вверх и вниз.

Теперь квадрокоптеры используют конструкцию двигателя и направление пропеллера для движения, чтобы в основном контролировать силу тяжести относительно квадрокоптера.

Вращение лопастей пропеллера квадрокоптера выталкивает воздух вниз. Все силы действуют парами (Третий закон Ньютона), что означает, что для каждой действующей силы существует равная (по размеру) и противоположная (по направлению) сила противодействия. Следовательно, когда ротор толкает воздух вниз, воздух толкает ротор вверх.Чем быстрее вращаются роторы, тем больше подъемная сила и наоборот.

Теперь дрон может делать три вещи в вертикальной плоскости: зависать, подниматься и спускаться.

Hover Still — Для зависания чистая тяга четырех роторов толкает дрон вверх и должна быть точно равна гравитационной силе, тянущей его вниз.

Climb Ascend — За счет увеличения тяги (скорости) четырех роторов квадрокоптера так, чтобы восходящая сила была больше, чем вес и сила тяжести.

Вертикальный спуск — Для того, чтобы вернуться назад, необходимо сделать прямо противоположное подъему. Уменьшите тягу (скорость) ротора, чтобы результирующая сила была направлена ​​вниз.

Направление пропеллера квадрокоптера — рыскание, тангаж, крен

Прежде чем углубляться в настройку двигателя и пропеллера квадрокоптера, позвольте немного пояснить терминологию, используемую, когда он летит вперед, назад, вбок или вращается во время зависания. Они известны как «тангаж», «крен» и «рыскание».

Рыскание — это поворот или поворот головы квадрокоптера вправо или влево.Это основное движение для вращения квадрокоптера. На большинстве дронов это достигается за счет использования левого джойстика газа влево или вправо.

Шаг — Это движение квадрокоптера вперед и назад. Наклон вперед обычно достигается за счет нажатия ручки газа вперед, что заставляет квадрокоптер наклоняться и двигаться вперед, от вас. Шаг назад достигается перемещением ручки газа назад.

Roll — Большинство людей путают с Roll и Yaw.Крен заставляет квадрокоптер лететь боком, влево или вправо. Крен управляется правой ручкой газа, заставляя его лететь влево или вправо.

Большинство высокотехнологичных дронов, таких как квадрокоптер Yuneec Q500 4k, позволяют управлять им двумя разными способами. Вы можете управлять дроном, как если бы вы были пилотом и фактически в квадрокоптере. Вы по-разному используете ручки управления во время крена, независимо от того, приближается ли дрон к вам или улетает от вас.

Вот короткое видео, которое очень просто показывает, что такое крен, тангаж и рыскание.

Направление двигателя квадрокоптера по рысканью

Рыскание — это отклонение или поворот головы квадрокоптера вправо или влево. На дронах, таких как DJI Mavic Pro или Mavic 2 Pro последней версии, рыскание управляется правым джойстиком на пульте дистанционного управления. Перемещение джойстика влево или вправо приведет к повороту квадрокоптера влево или вправо.

Движение на наземной станции дистанционного управления посылает сигналы на контроллер полета, который, в свою очередь, отправляет данные для схем ESC квадрокоптера, которые управляют конфигурацией двигателя и скоростью двигателя.

Чтобы увидеть, как это работает на самом деле, взгляните на приведенную ниже схему конфигурации пропеллера квадрокоптера. На схеме показан квадрокоптер DJI Phantom 3, вид сверху с роторами, обозначенными от 1 до 4.

На этой схеме вы можете увидеть конфигурацию двигателя квадрокоптера, где 2/4 двигателя вращаются против часовой стрелки (двигатели CCW) и 1/3 двигателей вращается по часовой стрелке (двигатели CW). С двумя наборами двигателей квадрокоптера, сконфигурированными для вращения в противоположных направлениях, общий угловой момент равен нулю.

Угловой момент является вращательным эквивалентом количества движения и рассчитывается путем умножения угловой скорости на момент инерции. Какой момент инерции? Он похож на массу, но имеет дело с вращением. Угловой момент зависит от того, насколько быстро вращаются роторы.

Концептуально момент инерции можно рассматривать как представление сопротивления объекта изменению угловой скорости.

Если на двигателях квадрокоптера нет крутящего момента, то общий угловой момент должен оставаться постоянным, равным нулю.Чтобы понять угловое движение вышеупомянутого квадрокоптера, представьте 2 и 4 синих ротора против часовой стрелки, имеющих положительный угловой момент , и зеленые двигатели квадрокоптера по часовой стрелке, имеющие отрицательный угловой момент . Я присвою каждому двигателю значение -4, +4, -4, +4, что равно нулю.

Чтобы повернуть дрон вправо, затем уменьшите угловую скорость двигателя 1, чтобы получить угловой момент. вместо -2 вместо -4. Если бы ничего другого не произошло, полный угловой момент квадрокоптера был бы +2.Теперь этого не может быть. Дрон теперь будет вращаться по часовой стрелке, так что его тело имеет угловой момент -2.

Уменьшение вращения ротора 1 действительно приводило к вращению дрона, но также вызывает проблемы. Это также уменьшило тягу от двигателя 1. Теперь чистая восходящая сила не равна силе тяжести, и квадрокоптер опускается.

Кроме того, тяга двигателя квадрокоптера отличается, поэтому квадрокоптер становится неуравновешенным. Квадрокоптер наклонится вниз в направлении двигателя 1.

Для вращения дрона, не создавая вышеуказанных дисбалансов, следует уменьшить вращение двигателей 1 и 3 с увеличением вращения роторов 2 и 4.

Момент количества движения роторов все еще не составляет ноль, поэтому корпус дрона должен вращаться. Однако общая сила остается равной силе гравитации, и дрон продолжает зависать. Поскольку роторы нижней тяги расположены по диагонали напротив друг друга, дрон все еще может оставаться в равновесии.

Направление пропеллера квадрокоптера для наклона и крена

Поскольку большинство квадрокоптеров симметричны (например, DJI Phantom 4 Pro V2, Autel X-Star и Holy Stone HS 100), нет никакой разницы между движением вперед или назад.То же самое и для движения из стороны в сторону. Как лететь вперед также объясняется, как летать назад или вбок.

Для полета вперед требуется увеличение оборотов двигателя квадрокоптера (скорость вращения) роторов 3 и 4 (задние двигатели) и уменьшение частоты вращения роторов 1 и 2 (передние двигатели). Общая сила тяги останется равной весу, поэтому дрон останется на том же вертикальном уровне.

Кроме того, поскольку один из задних роторов вращается против часовой стрелки, а другой — по часовой стрелке, увеличенное вращение этих двигателей по-прежнему будет производить нулевой угловой момент.То же самое и с передними роторами, поэтому дрон не вращается.

Однако большее усилие в задней части дрона означает, что он будет наклоняться вперед. Теперь небольшое увеличение тяги для всех роторов создаст чистую силу тяги, которая имеет компонент для уравновешивания веса вместе с компонентом поступательного движения.

Видео о работе квадрокоптера

Вот отличное видео, которое очень легко объясняет, как работает и летает квадрокоптер.

В следующем видео обсуждается направление двигателя квадрокоптера.

Как работают двигатели квадрокоптера

Выше мы обсудили, как работают двигатели и пропеллеры квадрокоптера. Вот некоторая дополнительная информация о двигателях квадрокоптеров, посвященная последним разработкам и инновациям в области моторных технологий, а также ведущим брендам.

Бесщеточные двигатели для квадрокоптеров

Почти все квадрокоптеры, выпущенные за последние несколько лет и в будущем, используют бесщеточные электродвигатели. Бесщеточные двигатели для квадрокоптеров эффективнее, надежнее и тише щеточных двигателей.Тип двигателя и его конструкция очень важны. Более эффективный двигатель означает меньшую разрядку аккумулятора и большее время полета.

Стабильность очень важна для квадрокоптера, поэтому верхние двигатели создают очень небольшую вибрацию двигателя, что означает, что контроллеру полета нужно делать меньше работы для поддержания устойчивости квадрокоптера.

Вот 2 отличные статьи, которые объясняют все о бесщеточных двигателях и о том, как выбрать двигатель для квадрокоптера.

По часовой стрелке (CW) и против часовой стрелки (CCW) Направление двигателя

Квадрокоптер должен иметь 4 двигателя.Чтобы получить сбалансированный квадрокоптер, винт должен вращаться по направлению к основному корпусу квадрокоптера. Для этого вам потребуется настроить двигатель квадрокоптера следующим образом:

  • Передний левый — двигатель по часовой стрелке (CW)
  • Передний правый — двигатель против часовой стрелки (CCW)
  • Задний левый — двигатель против часовой стрелки (CCW)
  • Задний правый — Двигатель по часовой стрелке (CW)

Примечание: Убедитесь, что гребные винты размещены на двигателях правильно. Вы хотите установить гребной винт CCW на двигатели CCW и т. Д.

Бренды двигателей квадрокоптеров

Компания DJI — двигатели, регуляторы скорости и пропеллеры DJI — крупнейший потребительский и профессиональный производитель мультикоптеров в настоящее время. Они поставляют на рынок 70% дронов. Они также производят превосходный ассортимент подвесов и камер Zenmuse.

В последние годы они производят топовые двигатели для квадрокоптеров и мультироторных двигателей для своих дронов, а также силовые установки, которые каждый может купить и использовать для создания своего собственного БПЛА.

Последние мультироторные двигатели от DJI — E5000, E2000, Snail и E305.

Все их новейшие двигатели или силовые установки содержат двигатель квадрокоптера, опоры, электронные схемы управления скоростью и систему охлаждения. Мотор DJI E5000 и большинство других моторов герметизированы для защиты от дождя.

Сейчас мы видим, что квадрокоптеры используются на фермах для съемки земли, заборов и зданий, а также для мониторинга урожая. Мультикоптеры также можно использовать для опрыскивания сельскохозяйственных культур с помощью квадрокоптера DJI MG-1S, специально созданного для этой цели.При опрыскивании культур необходимо иметь герметичный двигатель.

T- Motor Company — Двигатели, ESC и пропеллеры

Также известна как Tiger Motor, производящая передовые силовые установки для БПЛА. Они специализируются на двигателях, регуляторах скорости и пропеллерах. T-Motor производит моторы для квадрокоптеров высочайшего качества, которые широко используются для аэрофотосъемки, промышленного, сельскохозяйственного и коммерческого применения.

Двигатели от T-Motor

T-Motor Диапазон 32 двигателей:

  • 4 U Мощность
  • 4 U Тип КПД
  • 4 двигателя типа P
  • 8 Тип навигации
  • 4 Тип FPV
  • 4 Антигравитационный
  • 4 Карданный тип

T-Motor Электронные регуляторы скорости

T-Motor имеет 17 типов схем ESC, а именно:

  • 4 серии Alpha
  • 4 серии Flame
  • 3 серии Air
  • 4 серии FPV
  • 2 серии T

Эти схемы ESC действительно имеют высокие характеристики.Давайте кратко рассмотрим функции регулятора скорости T-Motor Alpha 40A LV.

Alpha 40A LV — это регулятор скорости с низким уровнем шума, температуры и помех, который очень быстро реагирует.

Технология Field Oriented Control (FOC) — Принцип FOC заключается в управлении выходной мощностью двигателя посредством регулировки тока и угла, которые управляют магнитным полем и крутящим моментом двигателя.

Серия T-Motor Alpha содержит следующие интеллектуальные функции и средства защиты двигателя;

  • Защита от короткого замыкания
  • Защита от перегрузки по току
  • Защита от потери газа
  • Защита двигателя от блокировки
  • Защита от низкого напряжения
  • Антикоррозийная
  • Пыленепроницаемая и водонепроницаемая
  • Нанопокрытие
  • Сверхлегкий корпус
  • Эффективное охлаждение

Пропеллеры T-Motor

Ассортимент пропеллеров T-Motor обширен, включая FPV, сверхлегкие, полированные, складные из пластика и углеродного волокна различных размеров.

Калькуляторы тяги двигателя квадрокоптера

Вот статья, в которой показано, как рассчитать тягу двигателя квадрокоптера по математической формуле.

В Интернете также есть ряд калькуляторов тяги двигателя квадрокоптера. Вот 3 наиболее часто используемых калькулятора тяги и подъемной силы квадрокоптера;

Конструкция гребного винта для квадрокоптера

Объяснение размера винта

Пропеллеры для квадрокоптера бывают самых разных материалов, размеров и цен снизу вверх.Как правило, более дешевые опоры изготавливаются менее точно и более подвержены вибрации.

Это особенно применимо к относительно большему концу спектра винтов, при этом различия становятся менее заметными для меньших судов. Если вы управляете квадрокоптером с целью получения лучших аэрофотоснимков или фильмов, то стоит потратить деньги на пропеллеры высшего качества. Кроме того, используйте качественный балансир пропеллеров, чтобы проверять пропеллеры квадрокоптера каждые несколько полетов.

При выборе пропеллеров следует помнить о трех простых измерениях, если вы разрабатываете или хотите улучшить свой квадрокоптер.

Длина — первая длина (диаметр), обычно указывается в дюймах. Длина гребного винта — это диаметр диска, который винт делает во время вращения.

Чем выше рейтинг Kv ваших двигателей, тем меньше должны быть ваши винты. Меньшие опоры позволяют развивать большую скорость, но снижают эффективность. Более крупный винт (с соответственно низкими двигателями Kv) легче летать стабильно. Он также потребляет меньше тока и поднимает больший вес.

Лучший способ определить правильный диапазон для двигателей и стоек — обратиться к рекомендациям производителя, если вы строите квадрокоптер.

Шаг опоры — Это второе измерение также очень важно. Размеры стойки указаны в виде 21 x 7,0 дюймов (533 x 178 мм), что соответствует силовой установке DJI E2000. Первое число относится к длине гребного винта, как указано выше. Второй — шаг, определяемый как расстояние, на которое винт продвигается вперед через твердое тело за один полный оборот. Например, этот гребной винт с шагом 7,0 дюймов будет двигаться вперед на 7,0 дюймов за один оборот.

Отверстие — Последнее называется измерением диаметра отверстия, которое представляет собой просто размер отверстия в центре стойки.Он должен соответствовать валу выбранных вами двигателей. Доступны адаптеры для уменьшения диаметра отверстия винта. В качестве альтернативы, некоторые стойки, например, производимые T-Motor, используют систему прямого крепления, при которой винты крепят стойки непосредственно к головке двигателя.

Самоблокирующийся — Сегодня в большинстве квадрокоптеров используются самоблокирующиеся опоры. Они называют это «самоблокировкой», потому что на квадрокоптере 2 двигателя вращаются по часовой стрелке, а 2 других вращаются против часовой стрелки. За счет использования резьбы винта, противоположной направлению вращения двигателя, стойки автоматически блокируются и не расшатываются во время полета.

Гребные винты для квадрокоптеров большого или меньшего размера

Чем больше шаг, тем выше тяга и необходимая мощность двигателя. Обычно в мультироторах используются стойки с шагом от 3 до 5 дюймов. Более низкие частоты более эффективны. Чем больше опора (увеличивающийся диаметр, шаг или и то, и другое), тем больше энергии требуется для ее вращения. Однако больший гребной винт или большая длина шага увеличит скорость вашего летательного аппарата, но также потребует большей мощности.

Вообще говоря, винт с меньшим диаметром или шагом может вращаться быстрее (более высокие обороты в минуту), потому что двигателю не нужно работать так сильно, чтобы вращать его, поэтому он потребляет меньше тока.Они, как правило, бегают более плавно и чувствуют себя более чувствительными к палкам. Более быстрое изменение оборотов за счет меньшей инерции способствует устойчивости квадрокоптера.

Пропеллеры по часовой стрелке (CW) и против часовой стрелки (CCW)

Квадрокоптер будет поставляться с 4-мя пропеллерами с винтами по часовой стрелке и против часовой стрелки, имеющими разную конструкцию. Когда вы покупаете или просматриваете пропеллеры, вы прочитаете о CW, что означает по часовой стрелке, и CCW, что означает винты против часовой стрелки.

Следовательно, для создания тяги требуются соответствующие гребные винты против часовой стрелки и против часовой стрелки, а также противодействующие рыскания, которые компенсируют друг друга в полете. Чтобы узнать больше о пропеллерах для квадрокоптеров, вот хорошая статья под названием «Как выбрать пропеллеры для квадрокоптера».

На приведенном ниже изображении показаны стойки для квадрокоптера DJI Mavic Pro по часовой и против часовой стрелки. Оба имеют маркировку «8330F», которая является опорой по умолчанию, поставляемой с Mavic Pro. Однако на винте CW он фактически обозначен как «8330F CW».Так что хорошо бы внимательно присмотреться к своим реквизитам, чтобы узнать, CW они или CCW.

Материал пропеллера квадрокоптера

Материал пропеллера квадрокоптера, как правило, пластик или верхний конец из углеродного волокна. Однако вы также можете купить деревянные пропеллеры, которые обычно встречаются в секторе авиамоделистов.

Как выбрать лучший гребной винт для квадрокоптера

Вот потрясающее видео, которое поможет вам определиться с выбором лучшего гребного винта.Здесь действительно есть над чем подумать.

Читайте больше потрясающих статей о дронах из следующих категорий;

Руководство по мультироторным системам для новичков

Руководство для новичков по мультироторным системам и навыкам полета


В этом руководстве вы узнаете, как управлять квадрокоптером (или любым другим мультикоптером).

Каждый человек испытывает разные трудности, впервые пилотируя квадрокоптер. Полет на мультироторе определенно требует обучения.

Итак, если у вас возникли проблемы с полетом на квадроцикле, вы только начинаете или хотите отточить свои навыки — не волнуйтесь.

Вы попали в нужное место.

Чтобы быстро ознакомиться с нашими лучшими рекомендуемыми упражнениями, посмотрите наше видео на YouTube здесь:

Независимо от модели вашего дрона, оставшаяся часть этого руководства поможет вам подготовиться к первому полету, оставаться в безопасности, подняться в воздух и изучить некоторые базовые и продвинутые техники полета на квадрокоптере.

Наша цель — дать вам руководство, которое устранит все догадки — от прохождения предполетного контрольного списка, изучения элементов управления, управления схемой полета вашего квадрокоптера и даже некоторых передовых методов.

Удачи!

Примечание: Если вы еще не покупали дрон, ознакомьтесь с нашим обзором лучших дронов с дистанционным управлением. А если вы хотите получить лицензию FAA, вот несколько кодов скидок для наземной школы пилотов дронов, нашего ведущего в отрасли курса подготовки и обучения к экзаменам Part 107.

Что вы узнаете из этого руководства

Мы знаем, что не все начинающие коммерческие пилоты или любители находятся на одном уровне.

Чтобы помочь вам развить определенные навыки, мы составили интерактивное оглавление. Щелкните каждую ссылку, чтобы перейти в разные разделы.

(Или вы можете прокрутить вниз и начать с начала.)

.