Мощный квадрокоптер на радиоуправлении с камерой. Что такое квадрокоптер

Квадрокоптер — это самый простой вид мультикоптера, который приводится в движение 4-мя двигателями, с установленными на них винтами. Двигатели, которые расположены на лучах рамы напротив друг друга, вращаются в разные стороны – 2 по часовой стрелке, два – против. Таким образом создается подъемная тяга.

Принцип действия

Давайте разберемся с принципом действия подробнее. Коптер это аэродинамически абсолютно нестабильный аппарат. Стабильным его полет делает бортовой компьютер или полетный контроллер.
Для того, чтобы дрон накренился необходимо, чтобы два двигателя замедлили вращение, а два противоположных — наоборот увеличили. Например, если аппарат хочет свернуть влево, он ускоряет два двигателя на правой стороне рамы и замедляет два на левой стороне. Точно так же, если он хочет полететь вперед он ускоряет задние два мотора и замедляет два передних.

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

Мультикоптеры

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

Чем обусловлено количество моторов?

Во – первых безопасностью: при выходе из строя одного винта или мотора коптер рухнет на землю и разобьётся, гексакоптер сядет с минимальными повреждениями, окта – фактически не заметит потерю одного двигателя/винта.

Ниже на видео видно, как гексакоптер садится без существенных повреждений на 5 двигателях.

Во – вторых: полезную нагрузку гексакоптер способен взять бОльшую, за счет большей суммарной мощи двигателей.

Но есть у гексы/окты и минусы:

1. Выше стоимость – рамы стоят дороже, большее количество двигателей, регуляторов оборотов (ESC) и винтов.
2. Чтобы обеспечить сопоставимое время полета требуется батареи большей емкости.

Из каких элементов состоят?

Концептуально радиоуправляемый коптер состоит из двигателей, регуляторов оборотов, лопастей, рамы, полетного контроллера, батареи, радиоприемника и передатчика. На самом деле в нем гораздо больше модулей, о которых мы поговорим чуть ниже.

Полетный контроллер - это мозг вашего аппарта, именно он отвечает за поведение в полете. Как правило, полетный контроллер представляет собой плату или небольшую коробочку с микросхемой внутри. Современные полетные контроллеры, это сложные устройства, способные обрабатывать сигналы поступающие с множества различных устройств и самостоятельно принимать решения о выборе наиболее оптимальной траектории полета и избегать столкновения с препятствиями. Такие контроллеры установлены на DJI Mavic Pro и DJI Spark.

Как правило полетный контроллер состоит из четырех базовых датчиков:

• Акселерометр или датчик угловых скоростей;
• Гироскоп;
• Магнитометр или компас;
• Барометр — датчик атмосферного давления, который помогает удерживать высоту.

Управление осуществляется через радиопередатчик, он же пульт управления. Большинство передатчиков работают на частоте 2,4 ГГц, это своеобразный стандарт. Команды с передатчика поступают на радиоприемник который подключен к полетному контроллеру. Полетный контроллер обрабатывает полученный радиоприемником сигнал и передает команды двигателям. Таким образом можно сказать, что полетный контроллер управляет вращением двигателей, но делает это не напрямую, а через регулятор оборотов или ESC (Electric speed controller - электронный контроллер скорости).

Дополнительные модули

Современные модели помимо основных модулей содержат ряд вспомогательных таки как:

• GPS компас, для определения местоположения аппарата
• курсовая камера и видео передатчик для передачи изображения на экран пилота или на полетный шлем (так называемый полет от первого лица или FPV)
• гироскопический 2-х или 3-х подвес с камерой – который стабилизирует камеру, защищая ее от вибраций
• телеметрия или OSD (OnScreenDisplay) которая отвечает за вывод характеристик полета на экран монитора или полетного шлема
• и облета препятствий
• wi-fi и Bluetooth модули

Для чего нужен квадрокоптер

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

1. Пассажирские перевозки — так, в Дубаи, на международном саммите была продемонстрирована модель беспилотного такси Ehang 184 , которое может находиться в воздухе около 30 минут за один полёт. По сути это одноместный восьми-роторный аппарат, который лишен каких-либо органов управления, т.е. фактически человек летит в этом аппарате в качестве пассажира, а не пилота. В небольшой кабине располагается кресло и планшет с сенсорным экраном, используя который вы можете указать пункт назначения. В 2018 году первый тестовый полет совершило компании Airbus. В феврале этого же года, сообщили о секретном , стартап проекта уже привлек 100 млн долларов.
2. Хозяйственная деятельность — дроны берут на себя отдельные функции авиации: проведение аэросъёмки или других видов сбора данных, нужных для сельского хозяйства, контроля ситуаций на дорогах и в любых удалённых участках. С их помощью отслеживают пути миграции животных, находят затерявшиеся суда, выявляют уровень гидрометеорологической опасности, проводят обследование линий электропередач.
3. Развлекательные / спортивные шоу — такие аппараты чаще всего оснащаются несущими винтами и являются подобием вертолётов, а не самолётов. Данная конструкция наиболее рациональная, поскольку не требует наличия взлётно-посадочной полосы. Развлекательное использование БПЛА недавно расширилось воздушными гонками. Чаще всего для них используются модели самостоятельной сборки или существенно переработанные готовые. В результате они получают возможность набирать скорость выше 150 км/ч, но относятся к аппаратам с малыми габаритами. Отметим, что

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 ) и снимать фото и видео с воздуха.

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. (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 , и любительские , и с функциями интеллектуального полета, и , и . Выбирай - не хочу, любые виды коптеров!) Можно выделить целые классы квадрокоптеров (виды квадрокоптеров), как, например, . 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 – . 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 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 , что это такое вы теперь знаете!

Многовинтовые вертолёты разрабатывались ещё в первые годы вертолётостроения. Недостатком этих аппаратов была сложная трансмиссия, передававшая вращение одного мотора на несколько винтов. Изобретение хвостового винта и автомата перекоса положило конец этим попыткам. Новые разработки начались в 1950-е годы, но дальше прототипов дело не продвинулось.

Новое рождение мультикоптеры получили в XXI веке, уже как беспилотные аппараты . Благодаря простоте конструкции квадрокоптеры часто используются в любительском моделировании. Мультикоптеры удобны для недорогой аэрофото- и киносъёмки - громоздкая камера вынесена из зоны действия винтов.

Принцип действия

Мультикоптеры имеют как чётное (2, 4, 6, 8, 10 или даже 12) , так и нечётное (3, 5) число винтов постоянного шага (автомата перекоса , в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Как правило, половина винтов вращается по часовой стрелке, половина - против, поэтому хвостовой винт мультикоптеру не нужен. В некотором роде исключение составляет трикоптер: один из моторов там располагается на нанизанной на ось подвижной платформе, угол поворота которой изменяется серво-приводом - так и осуществляется полет в стороны . И тем не менее, для всех аппаратов характерно маневрирование, путем изменения скорости вращения винтов. Например:

• Ускорить все винты - подъём.
• Ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой - движение в строну.
• Ускорить винты, вращающиеся по часовой стрелке, и замедлить вращающиеся против - поворот.

См. также

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Когда на рынок выходит новый успешный товар, к нему возрастает интерес, когда на рынок вышли коптеры – появилось много вопросов, например, зачем они нужны. Квадрокоптер – это летательный аппарат с 4-мя винтами, за счет которых он пилотирует в воздухе, а не передвигается по земле, это его основная особенность. Для такого летательного аппарата нашлось много разных сфер применения. Далее мы постараемся подробно рассказать о том, для чего нужен квадрокоптер и где он может применяться.

Игрушка

Радиоуправляемые игрушки всегда нравились и детям и взрослым, хотя в жизни мужчины самые трудные – это первые 40 лет детства. Летающие радиоуправляемые модели вызывают и вовсе восхищение. Малые квадрокоптеры могут использоваться в помещении. Они легкие и проворные, при этом не повредят вашу мебель и другие атрибуты интерьера.

Модели побольше можно использовать на открытом воздухе, чтобы летать в поле вашего зрения и за его пределами, если беспилотник оборудован FPV-системой. Естественно, что есть и дорогие многофункциональные модели, применение которым весьма широкое. Их скорость, дальность и длительность полета больше, а это значит, что и возможностей для соревнований с друзьями больше!

Помощник с камерой

Квадрокоптеры продаются как с камерой, так и без неё. Для съёмки видео с высоты ранее использовали специальные видео-краны или вертолеты, а это очень дорого. Стоит отметить, что сейчас для этого нужны квадрокоптеры с камерой или так называемой FPV-системой, позволяющей следить за процессом съемки в режиме реального времени. Более того отдельные модели позволяют изменять ракурс съемки, вращая камеру.

Получается что квадрокоптер с камерой значительно удешевляет процесс съёмки. Такой аппарат нужен для журналистов, блогеров, видеооператоров. Хороший спрос сейчас имеет съёмка отдельных свадебных эпизодов. Такие дроны могут автоматически следить за объектом съёмки, это значит, что вы можете настроить его и вести свой блог, или снимать сюжет с другого ракурса, если вы не ведущий, а оператор.

Таким образом, купив нужную модель квадрокоптера для видеосъёмки, вы расширите спектр предоставляемых услуг, если вы фото- или видеооператор или приукрасите свой видеоблог.

Видеонаблюдение

Квадрокоптер нужен и для обеспечения безопасности объекта. Некоторые охранные предприятия используют их для наблюдения и патрулирования периметра территории. Это безопасный и эффективный способ, особенно если вместо камеры его оборудовать прибором ночного видения или тепловизором.

Но, как говорится, «лень двигатель прогресса» и находчивые люди придумали с помощью квадрокоптера выгуливать домашних животных. Вы можете наблюдать за своим питомцем не выходя из дому.

Фермеры также нашли применение квадрокоптерам, они помогают не только следить за животными, но и сгонять животных в стадо. В сельском хозяйстве используют беспилотники для контролирования процесса созревания культур, внесения удобрения, а также для борьбы с вредителями.

В охоте и в армии

Охотники используют квадрокоптеры для разведки леса и слежения за местами обитания диких животных. Это безопасный способ слежения за зверями, к тому же так можно сократить время их выслеживания, заблаговременно облетев «злачные места». Кроме слежения беспилотники нужны и для съемки видеоблогов с охоты или в тактических целях, например вызвать реакцию животных и вывести их на открытую местность. О том, мы рассказывали в отдельной статье.

Беспилотные летательные аппараты разных конструкций давно нашли свое назначение в военных целях. Это и разведка, и атака противника, и доставка боеприпасов.

Спасатель

Квадрокоптеры хорошо выручают спасателей в стихийных бедствиях. Помогают пожарным тушить пожары в труднодоступных местах там, где человек в меру своих габаритов не сможет пройти или пролезть. Медикам в их практике нужен квадрокоптер для оказания экстренной помощи. Они дополнительно оснащают аппараты микрофонами и динамиками, чтобы давать указания пострадавшим по оказанию медицинской помощи, пока карета скорой помощи в пути или нет возможности добраться к пострадавшим из-за завалов. Возможно в скором времени квадрокоптеры смогут транспортировать людей. В этом направлении уже есть предпосылки к удачным разработкам.

На фото дрон, оснащенный дефибриллятором:

Научные исследования

Беспилотник нужен и для проведения научных исследований, сбора данных в местах со сложным доступом. Например, его назначением может быть видеосъёмка. Исследователь может подлететь в ту область, куда не доберется своим ходом.

Такое применение дроны нашли в археологии, картографии, биологии. Если модель оборудована «рукой» для захвата предметов, ученные могут брать анализы и пробы растений, грунта или воды.

Доставка товаров и грузов

Магазин Амазон ведет работы по внедрению воздушной службы доставки на беспилотных летательных аппаратах. Такие услуги нужны для быстрого получения товаров заказчиками в любое время суток. Дроны могут поднимать небольшие грузы, типа книг или фастфуда. Для больших грузов большая часть рынка квадрокоптеров не предназначена, но есть и «грузовые» модели. Однако в каждой стране особое отношение к летательным аппаратам, а также их разрешенной массой. Поэтому развитие этой отрасли несколько затруднено, в частности и в России.

Назначение квадрокоптера – летать, а что конкретно он будет делать в воздухе, зависит от желаний пилота и конструкции летательного аппарата. Некоторые пользователи используют дрон для соревнований, в том числе и контактных его видов. Или для развлечения, чтобы доставить в соседний двор банку пива, например. И прежде всего – это отличный подарок ребенку! Теперь вы знаете, для чего предназначен коптер и где он используется на сегодняшний день.

Приветствую тебя, дорогой читатель моего блога. Давно я не публиковал новые статьи, и сегодня настал тот день, когда я готов возобновить делать текстовые обзоры на квадракоптеры под своим редакторством.

В данной статье ответим на три вопроса, которые волнуют многих начинающих пользователей квадрокоптеров:

1. Что такое квадрокоптер;
2. Какие камеры бывают у квадрокоптеров;
3. Для чего предназначен квадрокоптер;

Квадрокоптер, что это?

Разновидность квадрокоптера

Что такое квадрокоптер с камерой? Такой вопрос задают себе те, кто впервые сталкивается с понятием “квадрокоптер”. И те, кто уже давно знает о существовании квадрокоптеров, имеет представление о том он выглядит и понимает как им управлять, но просто хочет раскрыть квадрокоптер на научном языке. Мы разберем два варианта:

1. что такое квадрокоптер на простом языке;
2. и что такое квадрокоптер “по-научному”;

Что такое квадрокоптер с камерой на простом и понятном языке?

Квадрокоптер с камерой – это “игрушка”(в широком понятии) на дистанционном пульте-управлении. Представляет из себя вертолет с четырьмя пропеллерами. Поначалу такой аппарат можно спутать с неопознанным летающим объектом, кто-то даже может предположить что это пришельцы. Также из-за отсутствия понимания стоимости данного устройства, многие думают что это супер-дорого. Но нет. Давайте обо всем по порядку.

Квадрокоптер – это беспилотный летательный аппарат, управление которым ведется с земли через пульт дистанционного управления. Чтобы управлять квадрокоптером, не нужно иметь специальных знаний и навыков, достаточно просто изучить инструкцию, которая идет в коробке с квадрокоптером. Квадрокоптер еще называют “коптером” или “дроном”. Продаются они в магазинах бытовой техники, такие как М.Видео, DNS, Эльдорадо и другие. Также есть специализированные магазины по квадрокоптерам. В крайнем случае можно приобрести коптер на Алиэкспрессе, главное проверить продавца.

Квадрокоптер имеет 4 пропеллера, которые располагаются по диагонали образуя фигуру креста. Пропеллеры вращают 4 мотора, т.е. 4 двигателя. У разных моделей коптеров свои моторы. Каждый мотор обладает определенной вращательной мощностью. Чтобы подобрать подходящий квадрокоптер, необходимо определить и понять задачи, под которые вы покупаете квадрокоптер. Для обычных полетов, для развлечений подойдет коптер с моторами с небольшой вращательной мощностью. Для профессиональной аэросъемки фото и видео, нужно уже выбирать квадрокоптер с камерой, у которого специфические параметры мотора.

Камеры у квадрокоптера

Что такое квадрокоптер с камерой на научном языке?

Квадрокоптер – это разновидность мультикоптера. Сам мультикоптер обозначает “многороторный вертолет” или “многолёт”. Он построен по вертолетной схеме и у него более трёх несущих винтов. В наши дн очень сильно устоялось понятие “квадрокоптер”, как обозначение для летательного аппарата, которым управляют дистанционно с земли посредством пульта.

Научные термины и понятие, касательно квадрокоптеров, употребляются в основном в научной литературе, докладах и рефератов студентов и диссертационных работах. В нашем с вами обзоре будем называть вещи своими именами, так как мы не претендуем на звание “доктора наук квадрокоптерных технологий”. Обойдемся без этой забавы.

Камеры у квадрокоптера: какие бывают

Квадрокоптер с FPV технологией управления

В этом разделе статьи разберем основные типы камер у квадрокоптеров, для более углублённого описания камеры, будет отдельная статья. Итак, на сегодня существует несколько типов камер, которыми производители коптеров снабжают свои летательные аппараты. Но стоит отметить и такой нюанс, что некоторые квадрокоптеры поставляются без камер. А позже к ним докупаются экшн-камеры, такие как Amkov, Xiaomi, Sjcam.

Типы камер, которые есть у квадрокоптеров:

• HD-камеры, для съемки видео;
• FPV-камеры, для управления квадрокоптером “с кабины пилота”;

В качестве HD-камер, как мы и говорили ранее, могут быть использованы экшн-камеры или камера, которая которая поставляется непосредственно с коптером. Но это уже зависит от модели. Есть много разных моделей и к каждой есть свой подход. Разные коптеры, разные камеры решают разные задачи.

Что касается FPV-камер, то тут дело обстоит посложнее. Основной упор падает на тип камеры, есть несколько типов и у каждой свой стандарт передачи видео. А еще есть передатчик, тип матрицы и задержка. На все это тоже нужно обращать внимание при выборе. Эта статья у нас познавательная обощающая, поэтому не будем тут расписывать. Все тонкости разберем в отдельных статьях. Смотрите на сайте.

Для чего предназначен квадрокоптер

Применение квадрокоптеров при организации съемок на свадьбе

Ну и в завершении данной статьи, давайте разберем какие задачи решает квадрокоптер и для чего он все-таки предназначен. Ввиду своих технических характеристик, квадрокоптер весит от 1 до 4 кг, что позволяет ему подняться в воздух на сравнительно небольшую высоту и преодолеть небольшое расстояние. Т.е. получается квадрокоптер предназначен для облета мест находясь в непосредственной близости от места управления с пульта.

Применение квадрокоптера в съемках фильма

Их применяют для аэросъемки фото и видео. Используют в поисково-спасательных работах. Киноиндустрия нашла применение квадрокоптерам при производстве фильмов.

Возможно, я забыл упомянуть еще сферы, где применяется квадрокоптер. Напишите свой вариант в коментариях, интересно узнать ваше мнение.