Квадрокоптер с камерой для чего предназначен – Что такое квадрокоптер, его предназначение, цена, как устроен, цены

что это такое и как работает?

Радиоуправляемые летательные аппараты приобрели широкую популярность на рынке. Но остается еще немало людей, которые не знают, что это такое квадрокоптер? Он представляет собой летательный аппарат, движение которого обеспечивается за счет вращения специальных пропеллеров.

Как работает квадрокоптер

Летательный аппарат или как его еще называют дрон, имеет достаточно простую конструкцию. Принцип работы квадрокоптера заключается в регулировании скорости при помощи двигателей, оснащенных пропеллерами. У коптера есть четыре пропеллера, причем два из них двигаются по часовой стрелке, а два других – против нее. Таким образом, благодаря замедлению одних двигателей и ускорению других он получает возможность использовать осевое вращение для поворота в правую либо левую сторону.

Чтобы двигаться в горизонтальном направлении квадрокоптер увеличивает тягу с одной стороны и соответственно уменьшает ее со второй. Скорость движения в определенном направлении зависит от угла наклона. Если полет происходит при сильном ветре, то квадрокоптер автоматически наклоняется по направлению движения. Это дает возможность компенсировать воздушные порывы.

Принцип работы квадрокоптера строится на использовании электронных гироскопов, которые определяют уровень. Кроме того, он оснащен акселерометрами, измеряющими уровень смещения по осям. А изменение высоты и скорости полета достигается за счет замедления или соответственно ускорения работы двигателей.

Из каких элементов состоит дрон

Новичков также интересует вопрос что это такое квадрокоптер, и особенности его конструкции. Итак, из чего состоит квадрокоптер:

• рама, составляющими элементами которой считаются пластиковая крестовина и четыре алюминиевых луча. Она является достаточно важной слагающей, поскольку именно от рамы зависит внешний вид коптера и расстановка узлов;
• плата-контроллер считается самым важным элементом дрона. Ведь именно она определяет функциональные возможности устройства. Плата должна быть расположена на одном уровне с винтами. Кроме того, она должна чувствовать виброизоляцию от рамы. Чем лучше расположена плата, тем стабильнее будет полет квадрокоптера;
• мотор. Подойдут любые бесколлекторные модели с мощностью от 800 до 1200 kV;
• электронный регулятор хода, сокращенно ESC. Этот элемент должен соответствовать некоторым требования. Прежде всего, изменение газа должно сопровождаться минимальным временем отклика. Кроме того, некоторые модели оснащены защитой от помех. Нередко они воспринимают резкие скачки сигнала в качестве помехи и автоматически прекращают работу. Поэтому рекомендуется приобретать уже проверенные на практике ESC;
• пропеллеры. Для дрона требуется по два парных пропеллера. В отличие от авиационных они достаточно узкие и имеют небольшой шаг винта;
• соединительные провода. У квадрокоптера большое количество разнообразной коммутации. Чтобы разместить ее красиво и одновременно функционально понадобится специальная плата, на которой уже есть разведенные дорожки питания;
• приемник;
• навигационные огни, помогающие определить местоположение дрона в темное время суток;
• датчики. Их минимальный набор состоит из трех гироскопов, которые дают возможность уравновесить аппарат в процессе движения. Если у модели предусмотрен акселератор, то дрон самостоятельно может принять горизонтальное положение в процессе полета. Существуют также и другие датчики, определяющие высоту, скорость полета, интенсивность ветра, расстояние до предметов и т. д.;
• полезные мелочи. К ним можно причислить девайс, который облегчает поиск упавшего квадрокоптера;
• корпус, обеспечивающий защиту платы от внешнего воздействия;
• крепеж для видеокамеры.

Следует заметить, что все элементы, из чего состоит квадрокоптер, необходимо грамотно расположить, чтобы обеспечить максимальную устойчивость устройства.

Какие бывают виды квадрокоптеров

Классификация квадрокоптеров осуществляется сразу по нескольким параметрам. Прежде всего, в зависимости от наличия видеокамеры различают дроны с камерой и без нее. Также их можно поделить на профессиональные и любительские. Для изготовления первых используются высококачественные материалы, к примеру, углеродное волокно. Они укомплектованы современными компасами, контроллерами, различными сенсорами и другими девайсами.

Многие дроны обладают специальными подвесками для стабилизации аппарата во время полета. Что касается видеокамер, то применяется достаточно широкий диапазон разнообразных вариантов – от достаточно простых моделей до профессиональных камер стоимостью несколько тысяч долларов.

В большинстве случаев профессиональные дроны применяются для ведения видеосъемки с высоты птичьего полета. Их стоимость начинается от нескольких тысяч долларов.

Классификация квадрокоптеров также предполагает выделение из их массы любительских моделей. Они предназначены для любителей радиоуправляемых летательных аппаратов. Достаточно часто в их комплектацию не включена камера, и все функциональное предназначение устройства сводится к простому пилотированию дрона. Если камера все же присутствует на такой модели, то качество записи оставляет желать лучшего. Стоимость таких коптеров начинается от нескольких десятков и заканчивается несколькими сотнями долларов.

В зависимости от предназначения различают следующие виды дронов:

• квадрокоптер, ориентированный на ведение профессиональной съемки;
• гоночный коптер;
• уличный дрон, оснащенный передающей камерой;
• домашний квадрокоптер. Он вполне может уместиться на ладони взрослого человека и используется исключительно в закрытых помещениях.

kopterinfo.ru

виды, как работает и управлять

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:

С чего все началось?

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.

Три винта — это трикоптер.

Четыре винта — всем известный квадрокоптер.

Шесть винтов — это гексакоптер.

Восемь винтов — это октокоптер. Он уже похож на пришельца с космоса.

Какие основные элементы коптера?

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.

Как работает квадрокоптер?

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.

Как происходит управление полетом?

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:

Акселерометр

• 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.
• Акселерометр — 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.

Какие бывают квадрокоптеры?

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.

gam-ga.ru

как используют дроны сегодня и что ждет нас в будущем

Еще в XX веке использование квадрокоптеров было в новинку. Один из первых пилотируемых коптеров с четырьмя роторами, который на практике смог оторваться от поверхности и зависнуть над землей, был создан и испытан русско-американским авиаконструктором Георгием Ботезатом в 1922 году. Однако изобретение оказалось несвоевременным – механизмы, позволяющие летательному аппарату долгое время парить в воздухе, были разработаны значительно позднее, и применение квадрокоптеров стало набирать обороты лишь в XXI веке.

Дроны позволили человечеству совершить настоящий рывок через столетия. Первое время их использовали в военных целях, что сохранило немало жизней: вместо разведчиков в горячую точку отправляли беспилотник с камерой, фиксировавший расположение вражеских войск.

Дроны подарили нам множество неочевидных возможностей, позволяя экономить рабочую силу, время и финансы.

Способы применения дронов в современной жизни

Помощь в космосе

С июня 2017 года на Международной космической станции находится японский дрон IntBall, созданный для работы в условиях невесомости. Беспилотник работает автономно, но им можно дистанционно управлять с Земли. IntBall представляет собой сферическое устройство с встроенной камерой, он снимает фото- и видеоотчеты об экспериментах, проводимых на станции, тем самым экономя время космонавтов на орбите. В дальнейшем японские ученые планируют расширить функционал беспилотника – увеличить время работы дрона и научить его помогать команде.

Сегодня дронов активно используют даже для съемок большого кино.

Съемки

Раньше для того, чтобы снять красивый вид с большой высоты, съемочной бригаде приходилось брать в аренду вертолет. С появлением коптеров задача заметно упростилась.

Физкультура

Ученые из Австралии спроектировали беспилотник, сопровождающий человека во время бега. Роботренер не дает сбиться с ритма, подсказывая, какой скорости следует придерживаться, также у дрона есть режим, в котором с ним можно бегать наперегонки.

Раскопки

В 2016 году с помощью квадрокоптера GoPro в Мексике было найдено древнее поселение. Благодаря дрону с тепловизором были отслежены участки с измененной температурой, где и оказались захоронения.

Охрана

Руководство немецкой железнодорожной компании Deutsche Bahn закупило дронов, чтобы предотвратить акты вандализма, после того как неизвестные хулиганы разрисовали граффити вагоны одного из поездов фирмы.  Коптеры парят над охраняемым объектом и стремительно летят вниз, когда датчики фиксируют подозрительную активность.

Современные дроны-охранники далеко не безобидны: они вооружены электрошоковым пистолетом и, в отличие от людей, не станут мешкать, чтобы воспользоваться им.

Искусство

Артисты со всего мира нередко используют квадрокоптеры в своих выступлениях. Одно из масштабных мероприятий с их участием – выставка CES-2016. Пока музыканты исполняли номер, в воздухе над ними синхронно перемещались сотни дронов со светодиодами. Тандем искусства и науки произвел настолько сильное впечатление, что выступление беспилотников вошло в Книгу рекордов Гиннеса.

Реклама и пиар

Рестораны сети Wokker используют коптеры для рекламы своих блюд. Десяток беспилотных аппаратов кружит около бизнес-центров в обеденный перерыв, приглашая офисных сотрудников на ланч. Надоедливые промоутеры с листовками и рядом не стояли.

Скотоводство

Компания DJI выпустила беспилотники Phantom, особенность которых в том, что они способны следовать за намеченной целью, облетая при этом сторонние объекты на пути. Бот может развивать скорость до 70 км/час, аккумулятор работает около получаса.

Производители, анонсировав Phantom, выпустили рекламу, в которой проиллюстрирован один из способов применения бота – ведение фермерского хозяйства. Благодаря дрону, теперь можно оперативно найти отбившееся от стада животное.

Сфера обслуживания

Лондонский ресторан Yo Sushi – заведение, где используют квадрокоптеры вместо официантов. Здесь беспилотники, которыми дистанционно управляют через приложение на iPad, на подносе доставляют еду прямо к столикам посетителей.

Виноделие

Виноделы во Франции применяют дрона в своем ремесле. Коптер летает над владениями и передает предприимчивым фермерам видеоматериал о состоянии урожая. Это позволяет вовремя предотвратить нашествие насекомых-вредителей, избежать обезвоживания почвы и при необходимости добавить питательных элементов на участки со слаборастущей лозой. А благодаря инфракрасной камере можно контролировать уровень зрелости ягод.

Как будут использовать дронов в обозримом будущем

Доставка посылок и еды

В 2013 году компания Amazon объявила, что работает над организацией доставки посылок в города Америки с помощью коптеров. В 2017 году была подана заявка на патентование башни, которая станет отправной точкой для дронов. Воздушный курьер будет отслеживать расположение получателя через приложение на смартфоне последнего и сможет направиться непосредственно к цели, сканируя местность и избегая столкновений с животными и людьми на своем пути. Сейчас проект под названием Prime Air находится в стадии тестирования, Amazon работает над дизайном коптеров-курьеров.

Известно о планах еще одной компании наладить доставку с помощью беспилотников: Domino’s pizza закупила так называемых «домикоптеров» для этой цели. В 2016 году пиццерия впервые доставила заказ на остров Уангапараоа в Новой Зеландии. В будущем компания планирует наладить дронодоставку в Австралии, Бельгии, Франции, Нидерландах, Японии и Германии.

Поиск людей

Как используют дроны, помимо развлечений? Спасательные службы с их помощью ищут потерявшихся людей. Инженеры из Швейцарии научили квадрокоптер ориентироваться в лесу: устройство сканирует местность вокруг, находит тропинки, протоптанные человеком, и летит над ними на высоте около двух метров.

Чтобы робот не разбился о деревья, ученые Цюрихского университета разработали для него специальное ПО – по сути это искусственный интеллект, обученный нейронной сетью. Разработчики обещают, что после окончательной доработки программы для поиска заблудившихся достаточно будет отправить на их поиски до шести квадрокоптеров.

Противопожарные системы

Пожарная служба в столице также закупила пару дронов. В этой сфере квадрокоптеры используют для обнаружения очагов возгорания, оценки их масштаба и оперативного устранения. При этом пожарные не будут рисковать жизнями.

Охрана природы и доставка предметов первой необходимости

В Массачусетском технологическом институте были разработаны мини-вертолеты с дистанционным управлением. Уникальность изобретения в том, что дроны заправляются бензином и держатся в воздухе до пяти суток без дозаправки, а также способны поднимать и переносить девятикилограммовый груз.

Создатели беспилотного летательного аппарата планируют следить за благополучием окружающей среды при помощи своего изобретения, однако благодаря длительному времени полета дрон сможет, помимо прочего, транспортировать лекарства и жизненно необходимые материалы на труднодоступные материки.

Поиск преступников

В XX веке был популярен Робокоп – робот-полицейский из одноименной серии фильмов. Оказалось, этот футуристический персонаж или его подобие вполне могут воссоздать в ближайшие десятилетия. Такими темпами патрулирование улиц и поиск преступников будут гораздо более продуктивны.

Сейчас ведутся работы по обучению дронов распознавать лица.

Раздача интернета

С апреля 2014 года компания Google ведет работу над созданием сети спутников и дронов на солнечных батареях для обеспечения интернет-покрытия во всем мире, включая «сложные» и отдаленные участки.

Восстановление экологии

В Штатах из-за плохой экологии критическими темпами уменьшается популяция пчел. Исследователи из Гарвардского университета для устранения этой проблемы создали робопчелу. Мини-дрон с забавным именем RoboВee умеет двигаться в заданном направлении, зависать в воздухе, «прилипать» к растениям и плавать в воде.

Размах крыльев робопчелы составляет всего 3 см, при этом количество взмахов достигает 120 в секунду. Пока робот-пчела присоединена к источнику питания проводами, потому что прикрепить к ней аккумулятор непросто – слишком малы размеры насекомого.

В настоящее время RoboВee не умеет опылять растения, в отличие от прототипа, разработанного ученым Эидзиро Мияко и его коллегами из Национального института передовой промышленной науки и технологии. Ученые приклеили на современную модель квадрокоптера меховую полоску с ионным гелем, в результате чего дрону убралось собрать пыльцу с цветка и перенести ее на другое растение. Минус в том, что импровизированная «робопчела» не может действовать автономно, необходимо соответствующее программное обеспечение.

Журналистика

В Миссурийском университете студенты-журналисты посещают занятия по управлению дронами. Посредством беспилотников можно получить массу информации, чем и пользуются СМИ. Теперь у звезд и политиков будет еще меньше возможностей скрыться от папарацци.

Летающие беспилотные устройства планируют использовать и для съемки экстремальных видов спорта. Скоро смазанные кадры останутся в прошлом.

Продажа недвижимости

Риелторские агентства также осваивают новые технологии, чтобы обеспечить потенциальным покупателям возможность осуществить с помощью дрона виртуальную прогулку по зданию или вокруг него.

Развлечения

Всемирно известная компания Disney приняла решение задействовать летающих роботов в кукольных представлениях. В шоу примут участие беспилотники с дистанционным управлением, замаскированные под марионеток. По предварительным данным будет собрана целая станция, которая будет контролировать дронов. Так шоу станет реалистичным и незабываемым.

Уже сегодня дроны активно помогают человеку во многих областях деятельности, начиная со сферы развлечений и заканчивая операциями по спасению людей. Прогресс налицо, и возможно, в этом или следующем столетии мы достигнем того идеального «технологического» будущего, о котором наши предшественники могли только мечтать или читать в книгах.

robo-sapiens.ru

Зачем нужен квадрокоптер и что с ним делать?

Раньше беспилотники были чем-то из области фантастики, но время не стоит на месте, сейчас они стали более доступны и активно входят в нашу жизнь. Google и Tesla тестируют беспилотные автомобили на улицах городов, военная промышленность успешно использует беспилотные самолеты.

 

Еще одно применение эта технология нашла в летающих дронах с камерой — квадрокоптерах. Благодаря своим возможностям они могут залететь в самые удивительные места. Мы нашли несколько способов использования квадрокоптеров.

 

Для съемки видео, клипов и фильмов

Тем, кто ведет блог, снимает тест-драйвы, влоги, клипы и т.д. летающий дрон поможет выйти на новый уровень. Съемка на разной высоте, в движении, на сложной местности, панорамная и круговая съемка — все это доступно для квадрокоптера. Система стабилизации убирает раскачивание и тряску, за счет чего получается качественное видео. Профессиональные модели заменяют съемку с вертолета и используются даже на съемках высокобюджетных фильмов.

 

 

Для проведения личных и коммерческих фотосессий

Квадрокоптер можно использовать для различных креативных фотосессий. С их помощью можно наиболее полно снимать и фотографировать различные спортивные, коммерческие и светские мероприятия, с большим числом участников. А также проводить личные фотосессии, съемку свадеб и торжеств. В сфере недвижимости, при продаже частного дома, незаменима будет фото и видеосъемка с высоты — вид дома сверху и прилегающей территории.

 

 

Для поиска людей и объектов

На мощные модели квадрокоптеров можно установить профессиональную аппаратуру. Камеры с высоким разрешением проводят детальную съемку местности и помогают найти потерянные объекты. Высокоточные тепловизоры можно использовать для очень важного дела — поиска пропавших людей в темное время суток, в лесах, пустынях и непроходимых местах. Для этого нужен коптер с широким радиусом полета, большой длительностью работы, способный выдержать вес прибора.

 

 

Для полетов в городе и на природе

В игровом плане квадрокоптер — как радиоуправляемый вертолет с камерой, только более устойчивый в воздухе, благодаря нескольким винтам и системе стабилизации. Управлять им — уже удовольствие. Модели, которые передают видео в режиме реального времени на Ваш телефон или планшет, позволяют ощутить присутствие — Вы практически сами смотрите на город с высоты птичьего полета и можете полететь куда угодно.

 

 

Для развлечения и розыгрышей

Что только не делают с дронами изобретательные люди. Например передают друг другу приятные посылки и записки. Или привязывают к нему фальшивые купюры на ниточку и разыгрывают людей. Один шутник из Америки даже сделал костюм для дрона — теперь это привидение пугает всю округу. А некоторые компании используют дроны для привлечения внимания во время рекламных акций.

 

 

 

Обратите внимание: в России, для полетов на высоте более 50 м, необходимо согласование с Росавиацией.

 

Посмотреть подробные характеристики и купить квадрокоптер для новичка или профессионала Вы можете в нашем интернет-магазине.

 

Каталог: Квадрокоптеры

knr24.ru

Что такое квадрокоптер, как он работает

Сегодня понятие дрон уже знакомо огромной молодежной аудитории. Эти функциональные устройства используются в разнообразных профессиональных сферах деятельности. В частности, сегодня дроны применяются при съемке телевизионных шоу, заменяя дорогие роботизированные подвесы для камер. Но как же устроен такой аппарат? Проведем краткий ликбез для тех, кто не совсем понимает, как устроен квадрокоптер, как он летает, и в чем его предназначение.

Небольшое разъяснение понятий

Что такое квадрокоптер или мультикоптер? Так называется летающее устройство с несколькими источниками подъемной силы. Это могут быть винтовые или реактивные двигатели. В случае с квадрокоптером — это четыре двигателя, у мультикоптера их число может доходить до 12.

Четырехугольная конструкция механически прочна и может быть сделана из легких материалов. А общее снижение массы коптера означает, что его аппаратную платформу можно сделать экономичнее, автономнее, улучшая функциональность аппарата. Сегодня это наиболее простая с точки программирования движения и технического построения схема.

Общие принципы построения

Квадрокоптер с камерой или самая простая модель строится на силовой раме. Это основная часть конструкции. На ее углах расположены ноги с крепящимися на них двигателями. Для удобства пользователей, на некоторых квадрокоптерах применяются поворотные блоки. Такие колена в основании ног обеспечивают электрический контакт и одновременно предлагают удобства владельцу механизма: дрон можно компактно сложить для легкости переноски.

Для облегчения посадки на раме снизу крепятся полозья. Их конструкция может быть самой разной. Дорогой квадрокоптер выглядит как вертолет, с прочными, металлическими полозьями. Дешевые модели могут оснащаться только тонкими насадками из резины, наклеенными прямо на раме.

Совет! Если квадрокоптер нужен для специальных работ с точным позиционированием и посадкой на неровную поверхность — рекомендуется выбрать изделие с тонкими ножками.

Силовая рама выполняет и декоративную функцию. Именно она является самой видимой частью конструкции. Форма рамы создает общий облик квадрокоптера. Каждый производитель старается, чтобы его устройство было не только функциональным, но и выглядело стильно, красиво, и хорошо продавалось при первом взгляде на фото. Поэтому рамы делаются самых разных форм, иногда с размерами, которые никак не говорят о габаритах внутренней начинки.

Как это летает

Принцип работы квадрокоптера достаточно прост: четыре двигателя на вынесенных ногах создают подъемную силу. Есть несколько стандартных режимов работы:

• подъем с одновременным пуском двигателей;
• наклон в стороны с изменением оборотов левой и правой пары двигателей;
• спуск при подъемной силе меньше веса конструкции;
• набор скорости по прямой изменением режимов работы передней и задней пары двигателей.

Уже по перечисленным пунктам понятно, что квадрокоптер работает по вертолетной схеме. Только вместо наклона вала лопастей, как это делается в крылатой машине, для формирования бокового вектора силы используется разница в показателях воздушных потоков по бокам дрона.

Сложнее понять, как квадрокоптер вращается на месте. Здесь снова поможет большой вертолет. Его основная лопасть, вращаясь в одну сторону, передает момент на корпус в обратном направлении. Чтобы компенсировать паразитное вращение, большой вертолет имеет лопасть на хвосте.

Коптер использует тот же принцип формирования обратного момента для собственного вращения. Его четыре винта работают парами. Двойки лопастей вращаются в разные стороны. При одинаковых оборотах возникающие моменты компенсируются. Когда нужно повернуть дрон вокруг оси — уменьшаются обороты двигателя одной из пар. Возникающий момент вращает всю конструкцию.

Основные функциональные элементы

Квадрокоптер достаточно прост по конструкции. Внутри декоративного корпуса на силовой раме расположены:

• литий-ионная батарея;
• электронная начинка;
• радиомодули, трансмиттеры для работы с сигналами дистанционного управления;
• блок датчиков;
• блоки преобразования напряжения (уровня или частоты).

Главные, самые заметные узлы квадрокоптера распложены на выносных ногах. Это электродвигатели. В зависимости от класса модели это могут быть бесколлекторные частотно управляемые изделия. В простых коптерах применяются классические коллекторные двигатели. На их валах устанавливаются лопасти, формирующие нисходящий воздушный поток.

Умная начинка

Как гласит распространенное мнение в среде специалистов по аэродинамике, заставить летать сегодня можно даже кирпич. И квадрокоптер точно соответствует данному утверждению. Модель полностью управляется электроникой. Без нее добиться предсказуемого поведения летающей конструкции в воздухе было бы невозможно.

Главную роль в работе электронной системы управления квадрокоптером играет гироскоп. Именно этот датчик определяет крен в воздухе. На основании его показаний регулируется работа двигателей для стабилизации коптера в полете. Современные гироскопы способны определить изменение позиции конструкции в 6 степенях свободы.

Немалую роль играют и другие датчики системы. Именно они обеспечивают удобство управления летающей машиной и полезный функционал.

1. Акселерометр. При помощи контроля ускорения дрон отслеживает свое смещение. Это дает возможность машине зависать в заданной оператором точке, поддерживая высоту. Дорогие модели способны отслеживать смещение ветром, возвращаясь на исходную позицию.
2. Барометр. Очень полезный датчик для устройств с хорошей высотой подъема и автономностью. Оператору достаточно задать высоту полета (минимум или максимум) или зависания.
3. Сонар. Пара из ультразвукового излучателя и приемника, устанавливаемая в дорогих моделях, значительно снижает аварийность. Дрон может самостоятельно контролировать процесс автоматизированной посадки, обходить препятствия, останавливаться перед стенами. Сонар может работать в паре с акселерометром, помогать соблюдать точную высоту зависания.
4. GPS модуль. Присутствует в моделях специального назначения или дорогих развлекательных устройствах. По сигналам этого датчика дрон определяет свое местоположение. Оператор может задать траекторию полета, формировать модель патрулирования и многое другое.
5. Камера. Сегодня популярность такого оснащения непрерывно растет. Современные камеры при малом энергопотреблении могут предложить хорошее качество картинки. В зависимости от стоимости коптера, предлагается разный функционал. Камера дрона может смотреть только вперед или оснащаться поворотным и фокусирующим механизмом.

Все данные, поступающие с датчиков, обрабатываются центральным процессором. Большинство солидных производителей коптеров создают собственные решения. В дешевых дронах устанавливаются простые чипы, вся программа в которые записывается без возможности изменения.

Дорогие модели строятся с использованием флеш памяти. Владелец в некоторой степени может программировать коптер, задавая модели поведения, схемы движения и многое другое.

Средства управления коптером

Когда уже понятно, как такая штука, как квадрокоптер, устроена и летает, необходимо остановиться на операторе. Ведь летающей машинкой нужно управлять. И желательно это делать комфортно, удобно и точно. Сегодня оператору предлагается несколько вариантов.

1. Пульт управления, работающий по радиоканалу. Такое устройство не предусматривает обратной связи с дроном. С его помощью регулируют высоту и повороты в полете. Для этого на пульте установлены два отдельных джойстика. Один предназначен для уменьшения и увеличения высоты, другой — для плавного управления поворотами. На пульте также размещаются несколько функциональных кнопок. Например, зависание, автоматическая посадка, разворот. Главное достоинство радиопульта в большой дальности работы, а недостаток – сигнал можно перехватить или заглушить.
   
2. Смартфон. Управлять дроном с мобильного телефона можно только в пределах действия WiFi трансмиттера. Для обычных смартфонов дальность составляет до 100 метров без преград на пути сигнала. Если в области полета есть устойчивый прием беспроводной сети глобальных провайдеров интернета, дальность управляемого полета дрона может быть неограниченной. Программы управления со смартфона могут также получать видеосигнал с камеры квадрокоптера.
   

Важно! Для дронов специального назначения создаются собственные программные комплексы. Они предусматривают максимальную обратную связь. Можно не только составить график полета и описать выполнение задач, но и получать данные в реальном времени об их исполнении. Конечно, такие программные комплексы отображают картинку с камеры коптера.

Сегодня в розничной продаже легко купить дрон любого класса. Это может быть недорогая игрушка размером с ладонь для развлечений в помещении. И даже такой маленький квадрокоптер сегодня оснащается веб-камерой, общается со смартфоном и умеет зависать. Легко приобрести и дорогую, грузоподъемную и функциональную модель. Главное — правильно очертить круг ее задач и приготовиться к денежным тратам.

Популярные квадрокоптеры 2019 года

Квадрокоптер DJI Mavic Air на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom на Яндекс Маркете

Квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo на Яндекс Маркете

tehnika.expert

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.

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

*Схема управления полётом вращением несущих винтов.

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?».

dronomania.ru

Для чего может пригодиться квадрокоптер?

Квадрокоптер — устройство, которое стало невероятно популярным за последние пару лет. Они пользуются спросом по нескольким причинам. Одна из них — универсальность дронов. Их можно использовать для различных нужд, в некоторых странах их даже использую для медицинских целей. Беспилотнитки набирают популярность и в России, их повсеместное использование — лишь вопрос времени. Где же можно найти применение квадрокоптеру?

Съемка и наблюдение

Квадрокоптеры идеально подходят для видеосъемки и скрытых наблюдений. Для этого дроны оснащают специальными камерами. Квадрокоптеры можно отправить куда угодно, в том числе в джунгли, леса и другие труднопроходимые места. Известно, что журналисты часто снимают с помощью беспилотников усадьбы и имения богатых людей, чтобы подглядеть, что находится по ту сторону забора.

Ученые используют дроны для наблюдения за животными в естественных условиях обитания. Беспилотники обеспечивают превосходный обзор и не тревожат представителей фауны, которые могут бояться людей. В некоторых местах наблюдателям находиться опасно — это зоны обитания хищников. Зато квадрокоптеры там могут пролететь незаметно.

Разумеется, дроны идеально подходят для съемок фильмов и передач. С помощью беспилотника можно записать как серьезное художественное кино, так и провести любительскую съемку. Хотите красиво заснять свое путешествие? Захватите с собой дрон, и дело в шляпе.

Например, Hubsan h207D — квадрокоптер со встроенной камерой, который отлично подойдет для любительской съемки. Дроном можно управлять на расстоянии в 100 метров. Управление производится по радиоканалу. Для более серьезных съемок подойдет Ehang Ghostdrone 2.0 Standart Black — квадрокоптер, который имеет полный набор функций: возвращение в точку взлета, автопилот, дистанционное управление положением камеры. Управление может производиться по радиоканалу и Wi-Fi. Максимальное время полета устройства — почти полчаса, а дальность полета — 1 км.

Доставка дроном

Квадрокоптеры сейчас используются также для отправки различных товаров. Дрон обойдется дешевле, чем служба доставки. Именно поэтому на Западе квадрокоптеры используют для того, чтобы отправить клиенту заказы. Крупнейшие магазины и площадки предлагают отправку товаров именно таким способом.

В России подобный способ доставки пока не практикуется, в том числе и потому, что пока отсутствует законодательная база применения этих устройств в подобных целях. Но ведь никто не помешает таким оригинальным способом отправить небольшой презент близкому человеку в соседний дом. Главное — подобрать подходящий беспилотник. Здесь не обязательно применять квадрокоптер с мощной камерой и автоматическим управлением. Надо учитывать грузоподъемность дрона. Чем тяжелее груз, тем мощнее должен быть летательный аппарат.

Для серьезных целей стоит выбрать аппарат Walkera QR X350 Premium. Дрон подойдет не только для доставки, но и для хорошей видеосъемки. Управление осуществляется через радиоканал и Wi-Fi на расстоянии до 2 км. Длительность непрерывной работы дрона — 25 минут. Устройство может доставить относительно небольшие посылки.

В некоторых странах квадрокоптеры применяют даже в медицине для доставки необходимых медикаментов, органов и крови для переливания. Это делает доставку более оперативной и позволяет спасать жизни.

Игры и увлечения

Все более распространенными становятся соревнования операторов дронов. Квадрокоптеры пользуются популярностью и у детей, и взрослых. Для маленького ребенка можно выбрать самую простую модель, например, Syma X12S. Устройство имеет только управление по радиоканалу, у него нет камеры, но ребенок в любом случае получит массу удовольствия от игры.

Детям постарше и подросткам подойдут более сложные модели. Если ваше чадо увлекается съемкой местности, то без камеры не обойтись. Поэтому надо обратить внимание на модели, оснащенные камерами, которые могут летать на дальние расстояния. Для соревнований простые дешевыми устройства не подойдут. Здесь нужны маневренные квадрокоптеры, которые могут развивать приличную скорость и имеют управляемую камеру.

Незаменимы в журналистике

Журналисты уже нашли применение квадрокоптерам. Несмотря на то, что использование беспилотников для проникновения на чужую территорию запрещено, иногда без летательных аппаратов не обойтись. Дрон позволяет журналисту «присутствовать» там, куда пробраться физически невозможно. Он преодолеет самые сложные препятствия и может на некоторое время «залечь» в кустах, чтобы потом снова взлететь.

Где купить квадрокоптер?

Для того, чтобы приобрести квадрокоптер, вы можете обратиться в интернет-магазин «КотоФото» (https://kotofoto.ru/). На сайте вы найдете большой выбор устройств, от простых до самых сложных. В каталоге можно найти дроны для съемки, перевозки грузов и игр. В магазине большой выбор летательных аппаратов для детей, такой подарок принесет им огромное удовольствие.

Хотите выбрать дрон? Просто зайдите на эту страницу каталога https://kotofoto.ru/shop/cid_3029_kvadrokoptery.html и выберите подходящий беспилотник. В наличии — широкий выбор моделей от известных поставщиков. Сделайте заказ и убедитесь во всех преимуществах этой современной техники.

megaobzor.com