Доставим в Киев от 24 часов!
  • Блог
  • Магазины
  • Оплата и доставка
  • Что с моим заказом?
044 290 90 45 Вам перезвонить?
Корзина
27.09.2018 10:43

Как устроен и как работает квадрокоптер — ответы на 2 вопроса + особенности управления

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.

детские и профессиональные дроны

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.

 детский квадрокоптер MJX X929H

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.

Квадрокоптер PowerVision PowerEgg

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.

Cyclone 2 V333

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.


Mavic Air

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. 

квадрокоптер Cheerson

  • 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.

 дрон Inspire 1 V2.0

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.

Автор: Александр Шевчук
Другие новости
Комментарии
Помощь онлайн