26.02.2018
Беспилотными летательными объектами мечтают обладать многие представители сильной половины человечества, начиная со школьной скамьи. Прежде чем приобретать аппарат, который на поверку вовсе не игрушка, мы рекомендуем узнать, квадрокоптер что такое и с «чем его едят». А именно, кто его придумал, что его поднимает в воздух, как работают его двигатели и какими опциями он может обладать. Итак, рассмотрим коптер — это что такое и как он работает:
Что такое квадрокоптер впервые показал русско-американский авиаконструктор Георгий Ботезат. Именно он в 1922 году сконструировал «праотца» современных высокотехнологичных дронов.
Это был аппарат, который имел четыре винта, весил 1600 килограмм. Именовался он вертолетом. В документах зафиксировано, что он поднимался в высоту аж в 4 метра с 450-килограммовым грузом.
Правда управление новым аппаратом вызывало дискомфорт. Дело в том, что из четырех винтом «руководящим» был один, который вращался с помощью двигателя. Мотор сложной трансмиссией передавал движение трем другим винтам.
Затем развитие детища Ботезата приостановилось, потому что американская армия отказалась от финансирования проектов в пользу более перспективных автожиров. Только в начале нашего века дроны обрели новую жизнь и стали такими, какими мы их знаем.
Какие бывают мультикоптеры?
Всеми известные квадрокотеры - это не что иное, как мультикоптеры. Что такое мультикоптеры? Это имеющий много моторов воздушный аппарат, пропеллеры которых вращаются в разных направлениях.
Мультикоптеры классифицируется по количеству винтов. Сейчас производители представляют большое разнообразие моделей. Все они различаются полезной массой, то есть величиной, какой вес они могут поднять на борт.
Восемь винтов - это октокоптер. Он уже похож на пришельца с космоса.
Есть элементы, без которых невозможно функционирование современного квадрокоптера.
Что такое они из себя представляют:
- Аккумулятор . Он бывает литий-полимерными (LiPo) и литий-ионными (Li-Ion). Чаще всего предпочтение отдают первым, потому что они на порядок безопаснее.
- Двигатели . Бывают коллекторные и бесколлекторные. Последние более долговечные за счет своей конструкции и издают меньше шума, что для аэросъемки - немаловажный момент.
- Контроллер ДУ - это пульт, аппаратура и трансмиттер.
Что такое управление дроном, может почувствовать каждый пилот, который осуществит первый полет. А как дрон работает? Оказывается все просто. Это можно понять с помощью схемы.
Винты, а их бывает 3 / 4 / 6 / 8-мь, как рассмотрели выше, приводятся в движение с помощью двигателей. Одна половина моторов крутит пропеллеры по часовой стрелке, в другая - в противоположную сторону. Благодаря этой системе в работе не нужен хвостовой пропеллер и сложный автомат перекоса, которые нашли применение в конструкции вертолета.
Что такое квадрокоптер в действии? Это прежде всего работа несущих винтов, приводящихся в движение двигателем.
- Подъем происходит, когда увеличиваются обороты на всех несущих винтах.
- Спуск происходит, когда уменьшаются обороты всех пропеллеров.
- Квадр начнет движение в сторону, когда увеличатся обороты одной половины винтов и уменьшаться обороты другой половины.
- Дрон повернет, когда увеличатся обороты пропеллеров часовой стрелке, и уменьшаться обороты тех, что работают против часовой.
Какие бывают моторы?
Дроны оснащают коллекторными и бесколлекторными моторами. Первые чаще всего применяют в конструкции недорогих квадрокоптеров, такое решение приводит к снижению стоимости беспилотника. Бессколлекторные двигатели используют в дронах полупрофессиональной и профессиональной категории.
- Коллекторные моторы на порядок дешевле бесколлекторных. Все дело в простом и понятном механизме, основанном на работе щеток и коллектора. Вначале он работает бесперебойно, обороты высоки, но со временем постоянное трение щеток и коллектора приводит к перегреву и искрению. Износостойкость низка, а коэффициент полезного действия достигает 60%.
- Бессколлекторные моторы исключают в своем механизме работу щеток. Есть ротор с магнитами и статор с катушками, которые создают электромагнитное поле. В итоге, коэффициент полезного действия достигает около 95%, а износостойкость невероятно низка. Но и цена на такой мотор довольно высока. Хотя некоторые бюджетные квадрокоптеры уже оснащают такими двигателями.
Как управлять?
Что такое полет квадроптера, ответит любой пилот. Коптер с камерой или без нее управляется с пульта, в частотном диапазоне 2.4-5.8Ггц. Бесперебойную работу дрона обеспечивает слаженная система всех высокотехнологичных элементов дрона. Это:
- Микропроцессор - это «мозги» квадрокоптера. Он координирует работу всей системы, обеспечивает бесперебойность механизма и скорость выполнения команды.
- Гироскоп - без него беспилотник будет петлять к небе. Это важная часть «организма» дрона, которая стабилизирует полет по шести осям и делает его плавным.
- - это датчик, который «запоминает» положение квадрокоптера относительно горизонтали, посылает эту информацию контоллеру, который выравнивает дрон горизонально относительно земли.
- Барометр - это датчик, который обеспечивает плавное зависание аппарата на выбранной пилотом высоте. Допустим, если пользователь запутался в командах, то ему достаточно использовать стики пульта, чтобы дрон послушно завис в воздухе, ожидая очередных команд.
- Сонар - это ультразвуковой сенсор, которых нужен для автопосадки и удержания небольшой высоты. В высокотехнологичных дронах, типа Phantom 4 Pro, сонары - это уже сложные системы, которые применяются для определения препятствий на пути коптера и их успешного облета.
- GPS модуль - это тоже важнейший модуль, который теперь применяется даже в бюджетных моделях дронов. Он дает такое позиционирование, что квадрокоптер не потеряется даже в самых сложных погодных условиях и вернется домой. Целый набор полетных функций добавляется с его присутствием. Это «автовозврат», который обеспечивает безопасность дрона, если что-то пойдет не так и сигнал пропадет, опцию «Облет по точкам» и любимую следящую функцию блоггеров «Следуй за мной». Как правило, GPS уже появляется на борту линейки любительских коптеров. Однако, всем пилотам следует помнить, кто корректную работу беспилотника обеспечивает обязательная калибровка перед каждым полетом.
Современные производители предлагают такое разнообразие коптеров, что повышает сложность выбора в несколько раз.
Условно все, что предлагают современные производители можно разделить на:
- Квадрокоптеры для новичков : Обладают простейшим функционалом - как правило, микропроцессором, барометром и гироскопом, чтобы удержать коптер начального уровня «на плаву». Подходит для обучения.
- Любительские рекомендованы пилотам, которые уже имеют некоторый опыт управления. Как правило, применяются для вполне конкретных целей - аэросъемка или гонки с дронами. Именно поэтому коптер должен обладать необходимым набором функций для управляемого и динамичного полета.
- Профессиональные . Их отличает цена и высокотехнологичность. Применяют, как правило, в спасательных работах, или в военных спецоперациях, или в геологических изысканиях. Поэтому такой квадрокоптер, собранный из высокоточных систем, обладает исключительной автономностью, дальностью полета, временем нахождения в воздухе, скоростью и бесшумностью.
В то время как дронами также могут быть самолеты или вертолеты, самым популярным персональным беспилотником сейчас является квадрокоптер. Квадрокоптеры популярны из-за их небольшого размера, точности управления, маневренности, мощности и стабильности. Конструкция квадрокоптера стала своего рода стандартом для персональных и коммерческих дронов, в то время как военные по-прежнему отдают предпочтение более традиционным самолетоподобным моделям.
Итак, что же такое квадрокоптер?
Квадрокоптеры также называют мультикоптерами (многороторными вертолетами), из-за наличия 4 или более несущих винтов вместо одного, как у традиционных вертолетов. Как правило, чем больше винтов имеет дрон, тем мощнее и стабильнее он становится. Именно поэтому более высокого уровня профессиональные фото-дроны имеют от 6 до 8 винтов, но подобные модели в настоящее время стоят тысячи долларов.
История квадрокоптеров
Конструкции квадрокоптеров и мультикоптеров существовали в течение довольно долгого времени, но все они были нестабильны. При наличии 4 несущих винтов, поддерживать их скорость вращения на нужном уровне, с целью сохранения положения и устойчивости квадрокоптера - задача не из простых.
В 1922 году, Этьен Омишен разработал первый квадрокоптер, который был признан успешным. В ноябре 1922 года, изобретатель совершил первый полет на своем квадрокоптере Oehmichen #2 . Данный аппарат являл собой улучшенный вариант вертолета с 8-ю небольшими вертикально установленными рулевыми винтами(5 из которых способствовали поддержанию равновесия и управления относительно осей, 2 предназначались для горизонтального полета и 1 для осуществления поворота), которые вращались в противоположном направлении относительно крупных несущих винтов. Большинство экспертов сходятся во мнении, что Омишен создал самый первый надежный вертолет, способный нести человека.
Конструкция квадрокоптеров Омишена в значительной степени послужила толчком к прорыву на пути становления квадрокоптеров как жизнеспособных летательных аппаратов. Данная модель имела два гребных несущих винта, вращающихся в одном направлении и два других - в противоположном направлении. Это увеличило устойчивость и позволило аппарату успешно летать. Квадрокоптеры по сей день имеют схожую базовую конструкцию.
Даже с противоположно вращающимися винтами, квадрокоптеры без современных технологий по-прежнему были нестабильны по сравнению с другими летательными аппаратами и требовали очень опытных пилотов для управления ими.
Современные квадрокоптеры
Дизайн квадрокоптеров никогда не был популярным в промышленном самолетостроении - в основном из-за проблем со стабильностью. Однако, квадрокоптеры в последнее время стали очень популярны в секторе производства радиоуправляемых самолетов, и в частности дронов.Последние достижения технологий нацелены на решение проблем, которые были бичом ранних моделей квадрокоптеров, среди них: плохая стабильность, ограниченный контроль и громоздкость конструкции. Современные квадрокоптеры очень стабильны, ими сравнительно легко управлять и их просто запускать Это касается как крупных моделей так и множества небольших моделей. Например, модели Hubsan X4 или Syma X1 при цене ниже $50 невероятно просты в управлении и очень стабильны. И оба служат прекрасным примером того, как далеко зашла техника.
Техническая сторона квадрокоптеров
Квадрокоптеры стабилизируются целым рядом устройств, но основным является гироскоп. Наиболее популярными являются 3-х осевые гироскопы (также в сочетании с 3-х осевыми акселерометры и 3-х осевыми магнетометрами).
3-х осевой гироскоп автоматически определяет углы тангажа и крена. Правильно настроенный квадрокоптер при центральном положении стиков пульта управления будет зависать в воздухе без «дрифта» в каком-либо направлении. Этот «дрифт» есть ничто иное как смещение по углу наклона, - то же самое происходит при изменении положения манипуляторов пульта управления. Коррекция данного угла наклона при 3-х осевой конструкции позволяет поддерживать аппарат в режиме стабилизации. Комбинация 3-х осевого гироскопа и 3-х осевого акселерометра позволяет полетному контроллеру получать более точные значения углов тангажа, крена и рысканья. При таком оснащении коптер также способен противостоять порывам ветра и даже стабилизироваться после незначительного контакта с каким-либо объектом.
Квадрокоптер, он же мультикоптер или дрон - беспилотный многороторный вертолет. Это изобретение стало популярным как среди любителей, так и среди профессионалов благодаря своим небольшим габаритам, удобству и точности управления, огромной мощи и хорошей маневренности.
Что такое квадрокоптер и его предназначение?
Квадрокоптер - вертолет, который оснащен четырьмя несущими винтами. Но есть модели с большим количеством лопастей. Они гораздо мощнее и стабильнее. Эти приспособления позволяют вести аэросъемку на высоте до двух километров, могут передавать изображение на экран в реальном времени и делать качественные снимки. Зачастую такие устройства используют профессионалы с получения информации с места аварии, которая произошла в труднодоступном месте. Более простые квадрокоптеры обычно используют дети, чтоб поиграть. Простые модели не имеют камеры.
Устройство квадрокоптера
Управляемый квадрокоптер осуществляет свой полет и маневры при помощи дистанционного пульта управления. На нем находятся два рычага, один из которых отвечает за движение аппарата вверх и вниз, а также вращение вокруг оси, а другой может направлять устройство в разные стороны. Работает этот вид вертолета от аккумулятора. Он может поддерживать связь с пультом на расстоянии двух километров.
Устройства квадрокоптеров в зависимости от моделей несколько различаются. Так, квадрокоптер с функцией трансляции видео необходимо связать со смартфоном или андроидом при помощи специальной программы. Она также дает возможность изменять положение камеры на самом вертолете для более удачного кадра и лучшей обзорности. Съемка осуществляется в реальном режиме. После того, как будет пойман удачный кадр, следует нажать кнопку смартфона, после чего камера квадрокоптера сделает фото. Стоит отметить, что сделанные снимки и аэросъемка получаются прекрасного качества.
Есть и более усовершенствованные модели - квадрокоптеры с камерой и встроенным дисплеем на пульте. В этом случае нет необходимости связывать этот аппарат с девайсом. Все данные будут транслироваться на встроенный экран на дистанционном пульте управления.
$("h1").addClass("shares_block"); $(document).ready(function(){ if($("a.rss").length) $("a.rss").after($(".share.top")); else $("h1").before($(".share.top")); })
Мы живем в эпоху, когда жажда новых технологий руководит миром. Именно сейчас человечество способно создавать такие устройства, о которых в прошлом веке люди могли только мечтать. Одним из лучших технологических изобретений, созданным именно в этом веке можно считать дронов, в том числе и квадрокоптеров, которые внесли свои изменения в то, как мы можем наблюдать за миром и взаимодействовать с ним.
Вы наверняка слышали, как множество людей говорят о квадрокоптерах. Подобные устройства широко использовались в недавних войнах для разведки, а также для бомбардировки стратегических целей. Этот тип дронов получил невероятное количество негативных отзывов.
Но множество квадрокоптеров используются и гражданскими лицами по всему миру с целью записи видео и фотосъемки с высоты птичьего полета, а также для выполнения особенно дорогостоящих и сложных для выполнения людьми производственных процессов.
Купить отличные квадрокоптеры вы можете в - бесплатная доставка по России и СНГ, хорошие цены!
Почему квадрокоптеры так популярны?Простыми словами дрон – это БПЛА (или беспилотный летающий аппарат), который управляется человеком с земли. Иначе говоря, это летательный аппарат без физического присутствия пилота внутри.
Они существуют в разнообразных вариантах и размерах, которые позволяет разделить их по целевому назначению. Каждый из них имеет свою цель применения. К примеру, часть из них действительно используются для ведения военных операций в горячих точках. Другие же такие как Predator используются для охраны границ таких государств как Канада и Соединенные Штаты Америки. Есть дроны солнечные, разведывательные, мониторинговые и еще много-много различных вариантов.
В дополнение к этим военизированным устройствам, компании стали выпускать и мультикоптеры, предназначенные для личного использования. Эти дроны больше известны как квадрокоптеры. Они созданы для того, чтобы люди могли с легкостью снимать видео для своих собственных гаджетов.
В размерах они отличаются между собой и среди них можно встретить как крошечные модели, так и огромные платформы на солнечных батареях, размах крыльев которых измеряется футами.
Причина популярности
С учетом такой шумихи вокруг подобных устройств многие удивляются почему некоторые люди готовы инвестировать сотни и тысячи долларов в небольшие летающие машины. Грубо говоря, применение их в развлекательной и туристической индустрии просто неограниченны.
Каждый, кто касается работы в кинопроизводстве, фотоиндустрии и даже продаже недвижимости, теперь должен обзавестись своим собственным квадрокоптером, чтобы иметь возможность предложить клиенту отснятый фото и видео материал.
Владельцы ресторанов также пришли к тому, что производят подачу своих блюд клиентам квадрокоптерами вместо использования обычных официантов, ведь они могут доставлять еду или небольшие грузы на отдаленные расстояния менее, чем за 15 минут.
Их также используют журналисты, которые с их помощью создают невероятно реалистичные репортажи из зон стихийных бедствий и военных конфликтов без неоправданной опасности для собственной жизни.
Спортивные фанаты следуют их примеру и также снимают видео любимых игр с уникальных точек обозрения, а некоторые из них умудряются даже заработать на подобных материалах.
Главное в этих устройствах то, что их стоимость снижается изо дня в день. Еще недавно любительский дрон можно было купить за 60 USD, а профессиональный за 3000 USD, в то время как сейчас подобные модели можно купить уже за полцены. Поэтому следить за обновлениями на рынке особенно увлекательно.
Кроме того, при желании можно самостоятельно собрать дома аналогичную конструкцию. Для этого необходимо лишь обзавестись соответствующей инструкцией и комплектующими деталями, в чем поможет интернет. Это в свою очередь позволит существенно сэкономить средства.
Насколько сложно управлять
Многие люди стараются держаться подальше от подобных устройств, ошибочно считая их слишком сложными в управлении. Но это слишком далеко от правды. Большая часть моделей, предназначенных для массового использования, являются чрезвычайно простыми в управлении.
Как правило, дешевые квадрокоптеры более сложны в управлении, в то время как устройства стоимостью от 500USD усложняют управление лишь дополнительными функциями. Но с достаточными навыками контроль становится просто забавой.
Иногда дроны настолько умны, что ими не так уж сложно управлять.Начните свое знакомство с квадрокоптерами с моделей в роде Parrot Bebop. Это простой дрон по сносной цене с наилучшими функциями необходимыми для получения базовых навыков.
Что касается окружения, то лучшее место для первых полетов – это открытые площадки без людей, деревьев и линий электропередач.
Взлет популярности дронов
Популярности квадрокоптеров способствует несколько причин. В первую очередь, они могут быть чрезвычайно полезными в ряде отраслей. Во-вторых, они не повышают опасности жизнедеятельности, ведь с их помощью вы можете быть уверенным в собственной безопасности.
Кроме того, они могут летать в скованных пространствах, записывая видео, а затем без проблем возвращаться к месту старта.
Сейчас можно даже заранее запланировать маршрут квадрокоптеру и с использованием автопилота вернуться на точку старта, зафиксированную при помощи GPS координат. Дополнительно некоторые модели могут постить потоковое видео в качестве 1080p в прямом эфире.
Пример высоких технологий сегодня – линейка продуктов компании DJI серии Phantom с встроенными системами автопилота. Благодаря таким технологиям дронов ждет невероятное будущее, поскольку они могут выполнять ваши команды даже без необходимости физического контакта. Контроль над устройством может производиться просто при помощи личного гаджета, будь то смартфон, таблет или другое устройство, выполняющее роль управляющей аппаратуры с радиусом действия в километр и более.
Законодательные акты по дронам
Если вы подумываете о покупке квадрокоптера, вам потребется знать несколько вещей о них, дабы не попасть в неприятную ситуацию. В первую очередь не стоит запускать их вблизи любых аэропортов. Во-вторых, в некоторых регионах могут накладываться некоторые ограничения на высоту полетов. И последнее – не стоит практиковать запуск на пространствах массового скопления людей в целях их личной безопасности. Все эти правила в той или иной степени описаны во многих государствах на законодательном уровне. В некоторых государствах имеются даже особые зоны, например национальные парки, где использование подобных технологий категорически запрещается.
Будущее квадрокоптеров
На данный момент квадрокоптеры - всего лишь очередной этап эволюции авиаконструкций. Также как самолеты в 40-х годах прошлого века произошли от двукрылых авиаконструкций и сейчас развились до сверхзвуковых самолетов стелс, также и квадрокоптеры скоро станут чем-то значительно большим, о чем мы и не представляем пока.
Ужей сейчас британские и американские власти берут на вооружение подобные системы с камерами на 1.8 гигапикселей. Прототипы под названиями Argus IS и Taranis уже прошли испытания. Они смогут обеспечить защиту от любых атак на эти государства.
Будущее у дронов однозначно светлое.Коммерческие и небольшие бизнес решения, основанные на подобных технологиях по всему миру снижают затраты, увеличивают безопсаность и повышают скорость выполнения ряда работ. Но это не предел и новые возможности открываются для них ежедневно.
Будущее использования квадрокоптеров гораздо ярче, чем кто-либо может представить. Вскоре нам станут доступны дроны размером с комара или даже на основе биомеханических технологий. Зная все это, мы понимаем, что мультикоптеры будут и дальше удивлять нас, и менять тот мир, который мы привыкли видеть.