Что такое квадрокоптер: как он поднимается в воздух и управляется с земли

Устройство и принцип работы квадрокоптера

Виды квадрокоптеров по размерам


Квадрокоптер на 4 винтах среднего размера / Фото: freepik.com

Квадрокоптеры бывают разных размеров ‒ от очень маленьких до крупных. В малых квадрокоптерах используются компактные двигатели на электрических батареях, которых достаточно для полета в помещении. Большие квадрокоптеры помимо основных лопастей имеют дополнительные ‒ это обеспечивает устойчивость и длительное время полета.

Мини-квадрокоптеры ‒ это очень маленькие устройства, которые могут поместиться на ладони человека. В основном их используют для съемки улиц, помещений. У них ограниченное время полета.

Квадрокоптеры среднего размера ‒ это популярный выбор фотографов и видеографов. Их легко запускать, ими легко управлять издалека

Камеры с высоким разрешением – важное преимущество таких устройств.

Крупные квадрокоптеры ‒ это те, которые используются в геодезии и научных исследованиях, где нужны более продолжительный полет и устойчивость. Они созданы для управления на больших площадях и имеют дополнительные лопасти.

Мини-дроны с камерой

Начнем с того, что поскольку размеры таких моделей чрезвычайно малы, они больше подходят для полетов в помещении, чем на улице. И вот почему: во-первых, они очень легкие – бороться даже с небольшим ветром им будет сложно, во-вторых, если вы его потеряете из виду, то скорее всего уже не найдете.

Наиболее знаменитая модель с видеокамерой, пожалуй, Cheerson CX-10W . Его размер не превышает 40 см, при этом он способен снимать видео в разрешении HD (720 P) и передавать его по Wi-Fi на мобильный телефон, а стоимость находится в пределах 2 тыс. рублей.

Требовать от таких дронов суперкачества съемки, конечно, не стоит, но удовольствие от полетов по квартире вам гарантировано.

Еще одна интересная модель в этом сегменте, это легендарный Hubsan X4 H107С и его дальнейшая модификация Hubsan X4 H107С Plus. Оба эти дрона немного крупнее чем CX-10W, обладают 2Мп камерой способной снимать 1280х720 с частотой 30 кадров в сек, стоимость за модифицированную версию в районе 3 тыс. рублей и 2 тыс. за обычную. Запись видео происходит на карточку microSD/SDHC.

Если говорить про X4 H107С Plus, то ей поубавили расходов, чтобы получить более стабильное видео, кроме того, эта модификация приобрела новый, более интересный дизайн, режим Headless mode и барометрический датчик для удержания высоты .

Конструкция квадрокоптера

В продаже присутствует немало разнообразных моделей квадрокоптеров, различающихся эстетическими и функциональными характеристиками. При этом базовая конструкция всех моделей практически идентична и состоит из следующих элементов:

  • Защитный корпус. Используется для внешней защиты основных компонентов и для повышения привлекательности беспилотника.
  • Рама. Главный компонент конструкции, предназначенный для надежного крепления остальных комплектующих частей квадрокоптера.
  • Блок управления. Отвечает за стабильность функционирования систем управления, координации и стабилизации в полете.
  • Моторы. Бывают коллекторными и бесколлекторными. Напрямую влияют на производительность, стабильность полета и скорость квадрокоптера.
  • Пропеллеры. Нужны для преобразования энергии в подъемную силу. Различаются по количеству, размерам и углам наклона лопастей.
  • Аккумулятор. Элемент, от емкости которого зависит продолжительность нахождения аппарата в воздухе. Иногда питает не только квадрокоптер, но и прикрепленную камеру.

Также в некоторых моделях присутствуют крепления для дополнительных элементов. В качестве примера можно привести любой квадрокоптер со съемной камерой, размещаемой на специальных креплениях.

 

Лучшие беспилотники с камерами

Лидером на рынке дронов, оснащенных камерами, является компания DJI со своей серий устройств Phantom. Это безусловно лучший вариант. Недавно производитель выпустил новую модель квадрокоптера, – Phantom 4 – которая сумела попасть в топ-50 лучших гаджетов в истории, по версии журнала Times. Цена соответствует заявленному уровню качества – от 1400 долларов за устройство. Потому рекомендуется брать данную модель только с условием, что за плечами юзера уже имеется богатый опыт управления беспилотниками.

Если при виде ценников с тремя нолями у вас начинается нервный тик, то тогда следует обратить внимание на дрон Yuneec Q500 4K. Модель хоть и слегка великовата, по сравнению с Phantom 4, зато наделена неплохой камерой и стабилизатором для наземной съемки, что является ее безусловным преимуществом по отношению к устройствам данной ценовой категории

К тому же, данный вариант вдвое дешевле топового беспилотника от DJI.

Как работает и летает квадрокоптер

Принцип работы квадрокоптера довольно простой. Двигатели в количестве четырех штук и более, расположенные на лучах рамы аппарата, создают при включении подъемную силу, и дрон отрывается от земли. Режимов действия у моторов предусмотрено несколько:

  • одновременный запуск всех двигателей — непосредственно для взлета;
  • наклон в стороны — скорость вращения левой или правой пары моторов при этом меняется;
  • снижение оборотов двигателей для уменьшения подъемной силы, в таком режиме дрон идет на посадку;
  • набор скорости достигается за счет изменения вращения задней или передней пары моторов.

В целом схема устройства дрона очень похожа на вертолетную. Но если большая летательная машина маневрирует за счет наклона вала лопастей, то коптер изменяет положение в пространстве благодаря разнице воздушных потоков по бокам. Для вращения на месте нужно уменьшить обороты одной из пар двигателей, в таком случае возникнет обратный момент, и вся конструкция сможет закрутиться вокруг оси.

Чем меньше лопастей у винтов дрона, тем он быстрее

Как работает квадрокоптер с камерой

Наибольший интерес представляют дроны со встроенной или подвесной камерой, их возможности самые широкие. По внутреннему устройству такие аппараты практически не отличаются от простейших моделей. Разница состоит в том, что в основном блоке на силовой раме предусмотрен еще и небольшой видеодатчик либо крепления для фиксации внешней фототехники.

Камеры дронов из разных ценовых категорий отличаются по возможностям. Речь идет не только о качестве изображения, но и о функционале. Например, дорогие камеры оснащаются настраиваемым фокусом, а также поворотным механизмом. Их можно направлять в разные стороны, при этом не меняя положение самого дрона в пространстве.

Передавать видео и фото в реальном времени дроны могут на небольшое расстояние до 1 км

Бюджетные коптеры с камерой отправляют фото и видео непосредственно на мобильное устройство оператора. Более дорогие модели поддерживают карты памяти, позволяющие не только сохранять изображения, но и программировать маршрут и схему поведения дрона.

Совет! Если нужен квадрокоптер с камерой для проведения профессиональной съемки, лучше выбирать устройство с внешней фототехникой на подвесе.

На какой частоте работает квадрокоптер

Почти все дроны поддерживают управление через радиопульт. Существует несколько типов передатчиков и приемников и основных частот:

  1. 900 Мгц. Дрон не сможет улететь далеко т владельца, но при этом сигнал без затруднений пройдет через препятствия на коротких расстояниях. Связь не потеряется, если между оператором и коптером окажутся деревья.
  2. 1,2 Ггц. Такие дроны предназначены для полетов на длинные дистанции. Сигнал также легко проходит через препятствия и твердые предметы, антенна на пульте в случае поломки легко поддается ремонту и замене.
  3. 2,4 Ггц. Через плотные объекты сигнал проходит плохо — связь может прерываться. Но при этом отпускать дрон можно на расстояние около 1 км и больше. Главное, проводить полеты на открытой местности без близко расположенных строений и деревьев.

Как правило, при покупке коптера приходится выбирать между дальностью и качеством сигнала. Чем шире радиус действия дрона, тем выше вероятность, что связь с ним прервется при возникновении на пути каких-либо препятствий.

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

Рейтинги

Рейтинг лучших квадрокоптеров и мультикоптеров с камерой. В обзор вошли бюджетные и профессиональные модели от лучших производителей дронов. Плюсы и минусы каждой.

Расчет потребленияэлектроэнергии техникойРассчитатьКалькулятор расчетамощности обогревателяРассчитатьКалькулятор расчетамощности кондиционераРассчитатьx

Извините. Данных пока нет.

Ваше мнение Загрузка …Обзоры техникиКалькуляторрасчетаэлектроэнергииРассчитатьНовости техники

  • https://mykvadrocopter.ru/ustrojstvo-kvadrokoptera/
  • http://kvadrokopters.com/blog/obzor/ustroystvo-kvadrokoptera/
  • http://tehnika.expert/kvadrokoptery/chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet.html

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:

Беспилотник с дефибриллятором

Правила пользования беспилотником: когда и где можно летать на квадрокоптере без разрешения

Из истории создания квадрокоптеров

Своим появлением квадрокоптер (квадрон, как называли его в первой половине XX века) обязан российскому авиаконструктору Георгию Александровичу Ботезату. Правда, профессор Петроградского университета создавал его в США, где он тогда жил и трудился. Работу ученого финансировали ВВС Соединенных Штатов. В то время американцы планировали создание летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой. Изобретение Батезата пришлось как нельзя кстати.

В 1922 году появился первый квадрон, который не только поднялся над землей и оставался какое-то время в воздухе, но и поднял груз весом более четырехсот килограммов. Однако гениальное изобретение профессора Батезата оказалось преждевременным. В те годы на летательных аппаратах использовались лишь двигатели внутреннего сгорания, а потому на квадрон можно было «посадить» всего один мотор, который передавал крутящий момент всем четырем винтам посредством довольно сложной трансмиссии. К тому же аппарат мог летать только при наличии попутного ветра. Поэтому предпочтение в конце концов было отдано вертолету с дополнительным хвостовым винтом.

Первый квадрон – предшественник квадрокоптера

Время квадрокоптеров наступило лишь в XXI веке, когда они (мультикоптеры, дроны, беспилотники, БПЛА) стремительно вошли в нашу жизнь и стали широко применяться не только в армии или для иных государственных нужд, но и в быту. Благодаря уникальным возможностям и ценовой доступности «карманные» квадрокоптеры используются сегодня для съемки различных мероприятий, а также для «присутствия» в таких местах, куда человеку практически невозможно добраться.

Сборка квадрокоптера из подручных материалов

Хотя она и популярна среди любителей «полетать» на беспилотниках, стоит признаться, что получить полноценный коптер она не позволяет. Покупать детали придется однозначно, только брать не весь комплект, а самые необходимые: винты, двигатели, аккумулятор, управляющую плату и приемник, управляющую аппаратуру, без которой невозможно управлять устройством.

Чтобы комплектующие в воздухе не развалились, их необходимо закрепить на легком, но прочном каркасе. Для изготовления такого подойти может все: палочки от мороженного, пластиковые бутылки и крышки.

Первая сборка, как правило, лишь начало. В дальнейшем она будет многократно дорабатываться.

Есть одна хитрость, помогающая избежать сложных расчетов по балансировке – нужно выбрать конкретную модель, а под нее уже заказывать из базового списка комплектующие.

Если есть возможность, стоит заказать деталей больше – на случай замены бракованных (такое бывает). В отличие от продающихся наборов, своими руками (голыми) не получится собрать квадрокоптер.

  • клеевой пистолет;
  • отвертка;
  • паяльник;
  • двухсторонний скотч;
  • изолента.

Когда рабочая модель будет готова, настанет время модернизации, в результате которой у квадрокоптера могут появиться светодиоды, антенна, пищалки (биперы) и др., увеличивающие функциональность.

Из истории создания квадрокоптеров

Своим появлением квадрокоптер (квадрон, как называли его в первой половине XX века) обязан российскому авиаконструктору Георгию Александровичу Ботезату. Правда, профессор Петроградского университета создавал его в США, где он тогда жил и трудился. Работу ученого финансировали ВВС Соединенных Штатов. В то время американцы планировали создание летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой. Изобретение Батезата пришлось как нельзя кстати.

В 1922 году появился первый квадрон, который не только поднялся над землей и оставался какое-то время в воздухе, но и поднял груз весом более четырехсот килограммов. Однако гениальное изобретение профессора Батезата оказалось преждевременным. В те годы на летательных аппаратах использовались лишь двигатели внутреннего сгорания, а потому на квадрон можно было «посадить» всего один мотор, который передавал крутящий момент всем четырем винтам посредством довольно сложной трансмиссии. К тому же аппарат мог летать только при наличии попутного ветра. Поэтому предпочтение в конце концов было отдано вертолету с дополнительным хвостовым винтом.

Первый квадрон — предшественник квадрокоптера

Время квадрокоптеров наступило лишь в XXI веке, когда они (мультикоптеры, дроны, беспилотники, БПЛА) стремительно вошли в нашу жизнь и стали широко применяться не только в армии или для иных государственных нужд, но и в быту. Благодаря уникальным возможностям и ценовой доступности «карманные» квадрокоптеры используются сегодня для съемки различных мероприятий, а также для «присутствия» в таких местах, куда человеку практически невозможно добраться.

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.

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.

Сферы применения беспилотников

Прежде чем купить устройство, необходимо определиться, для чего нужен квадрокоптер и какие задачи он будет выполнять. Области использования БПЛА:

  • Развлечения. Управление аппаратом, работающим по принципу вертолета. Мини-коптеры, которые можно использовать в помещении в качестве игрушки. Среднеразмерные беспилотники, подходящие для полетов на открытом пространстве. Для развлечения аппараты чаще всего приобретают мужчины и дети.
  • Съемки видео и фото. Дроны со встроенной камерой или подвесом для стороннего съемочного оборудования. FPV-система, позволяющая видеть процесс съемки в онлайн-режиме. Незаменимы такие коптеры для журналистов, видеоблогеров, клипмейкеров, создателей фильмов.
  • Видеонаблюдение. Патрулирование периметра, обеспечение безопасности объекта. Часто охранные квадрокоптеры оборудуют тепловизорами или прибором ночного видения.
  • Выгул домашних животных. Наблюдение за питомцем, лежа на диване.
  • Сельское хозяйство. Помощь в сгоне животных в стадо. Контроль процесса созревания культур, распыление удобрений и химикатов для борьбы с вредителями.
  • Охота. Разведка леса, слежение за дикими животными и вывод их на открытую местность, поиск мест обитания зверей.
  • Армия. Сбор разведывательных данных, атака противника, доставка боеприпасов.
  • Научные исследования: картография, археология, биология. Создание карт 3D. Воссоздание ландшафтов и разрушенных местностей. Изучение отдаленных и труднодоступных территорий, забор проб растений, почвы и воды.
  • Спасательные операции. Помощь в стихийных бедствиях, тушение пожаров. Оказание экстренной медицинской помощи: оперативная транспортировка препаратов, медицинского оборудования, инструкции по спасению здоровья и жизни в онлайн-трансляциях.
  • Транспортировка товаров. «Грузовые» модели могут доставлять книги и фастфуды. Ведется активная разработка моделей, которые смогут перевозить людей.
  • Многофункциональный помощник для горнодобывающих предприятий – отправка коптера в опасные шахты, геодезистов – полеты на активно действующие вулканы, метеорологов – съемка и изучение штормов, смерчей, цунами.

Как соединить электронику квадрокоптера

Элементы для дрона можно приобрести по отдельности или даже сделать собственными руками. Однако для того чтобы конструкция поднялась в воздух нужно понимать принципы, по которым построено устройство квадрокоптера. Винты, поднимающие его в воздух, управляются парными синхронными двигателями, которые могут быть коллекторными и бесколлекторными.

Расположенные по крайним противоположным точкам диагоналей пропеллеры двигаются в одном направлении (по часовой стрелке или наоборот). Два другие аналогичные элемента двигаются в противоположную сторону. За их работу отвечает блок управления (плата) и аккумулятор, питающий их. Посредством приемника управляющая плата получает сигналы от дистанционного пульта.

В зависимости от того, сколько двигателей приостанавливают или усиливают свою деятельность, меняется характер и траектория движения дрона. Он может:

Лучшие миниквадрокоптеры

Для начинающих, но, тем не менее, желающих в полной мере испытать всю прелесть взаимодействия с компактным летательным аппаратом, предпочтительнее остановить свой выбор на качественном , но миниатюрном беспилотнике, потому как первое купленное устройство часто получают фатальные повреждения в течение месяца-двух использования.

Дело в том, что пользователю для того чтобы свободно управлять дроном, необходимо иметь определенный опыт, но в процессе его приобретения избежать падений и столкновений девайса не получится. По этой причине желательно определиться, с какого именно устройства вы желаете начать знакомство с миром коптеров: с дешевого и незатейливого, который не жаль будет угробить во время обучения управления им, или с дорогого, наделенного многими функциями, который намного легче будет контролировать, но при этом малейшее его повреждение может влететь хозяину в копеечку.

К условно бюджетному варианту относятся дроны Х4 Hubsan и Syma X5C. Они обладают сразу несколькими существенными преимуществами. Во-первых, их цена не превышает 50 долларов; во-вторых, к ним легко найти детали и дополнительные аккумуляторы; в-третьих, они обладают небольшим размером, но при этом остаются управляемыми даже при ветреной погоде; в-четвертых, они наделены камерой.

Среди миниатюрных устройств для полетов в помещениях лучшим вариантом будет любой дрон из серии Parrot MiniDrone или модель квадрокоптера Air Hogs’ Millennium Falcon. Первый вариант доступен с различным дизайном, имеет цену от 100 до 150 долларов и управляется со смартфона или планшета, второй — оснащен корпусом из пенопласта, который окружает пропеллеры, делая их безопасными для окружающих.

Как работают квадрокоптеры?

Квадрокоптеры представляют собой летательные аппараты на четырех винтах. Они работают от батареи и управляются при помощи смартфона или пульта. Основной принцип работы — регулировка вращения винтов, а продвинутые модели имеют начинку с дополнительными улучшениями стабилизации и другими сенсорами.

Некоторые модели имеют такие полезные функции, как автоматическое уклонение от препятствий и зависание в воздухе. Квадрокоптеры отличаются дизайном, функциями, размерами, назначением, способом управления и дополнительными фишками. Все это влияет и на цену — чем сложнее начинка, тем коптер дороже.

Дроны бывают учебными, трюковыми и съемочными. Учебные устроены так, чтобы переносить ошибки начинающего пилота. Трюковые летают более резко и быстро, а съемочные обладают крутыми фото- и видеовозможностями за счет встроенной камеры.

Вначале лучше купить небольшой коптер, чтобы научиться управлять им с пульта и никому не навредить.

Устройство и принцип работы

Принцип действия современных коптеров предельно прост. Каждый несущий винт приводится в движение электромотором. Одна часть двигателей вращается по часовой стрелке, а вторая – против. Это позволило исключить из конструкции квада хвостовой винт и сложный в плане конструктивной реализации автомат перекоса.

Как правило, каркасная рама любого квадрика имеет X-образную форму. На конце каждого из четырех лучей закреплена винтомоторная конструкция, обеспечивающая аппарату необходимую летную тягу.

Часто для придания оригинальности кваду раму украшают имитацией кабины пилота, различными принтами и светодиодными огнями. К слову LED-подсветка выполняет не только декоративную функцию – зачастую она помогает пилоту ориентироваться в управлении и позиционировании квадрика, а также необходима для пилотирования в темное время суток.

Платы управления и полетный контроллер

Контроллерная плата – мозг любого дрона. Она отвечает за все бортовые программные функции, включая контроль оборотов двигателей, съемку интегрированной камерой, позиционирование в пространстве на основе GPS-координат, работу светодиодов, выполнение виражей, прием различных сигналов с ДПУ и многое другое.

Мотор

Большая часть любительских мультикоптеров оснащена двумя типами электродвигателей – коллекторными и бесколлекторными. Как правило, вторые используются в бюджетных, любительских и наиболее простых вариантах. Их мощности вполне достаточно для поднятия в воздух мало и средне весовых квадронов любительского класса.

Коллекторные двигатели имеют другую, более совершенную конструкцию и несколько иной принцип работы. Они лишены коллекторов и щеток. Магнитные элементы расположены вокруг вала и выполняют непосредственно роторную функцию. Таким образом, двигатель работает с более плавным контролем оборотов у винтов и с большей отдачей, что обеспечивает лучшую тягу, энергорасход и производительность.

Трансмиттер и Пульт управления

Трансмиттер, то есть передатчик сигнала или пульт управления – это основной контрольный элемент любого квадрика. Контроль осуществляется посредством радиоволн, излучаемых аппаратурой на определенной частоте (как правило, это 2,4ГГц для радиосигнала и 5,8 для AV-видеосигнала с большим радиусом покрытия).

Регуляторы оборотов

Регуляторы оборотов или контроллеры скорости полета отвечают за контроль мощности двигателей. Суммарный рабочий ток этих элементов должен превышать по своим показателям максимальный ток электромоторов. Среди основных параметров, о которых нужно знать, подбирая оборотные регуляторы самостоятельно, стоит отметить максимальный рабочий ток и диапазон рабочих напряжений.

Подвес с камерой

Это важная часть любых мультикоптеров с функцией съемки. Подвесное крепление служит для соединения видеокамеры с корпусом аппаратика. Она может иметь несколько осей (обычно две или три), позволяющих вращать камеру для захвата изображения в различных направлениях.

Нередко подвес оснащается специальными демпферными подушками, которые призваны гасить вибрации и обеспечить качественную стабилизацию видео на аппаратном уровне.

Батарея

АКБ – это сердце квадронов, обеспечивающее зарядом винтовые моторы. Они могут иметь моноблочную или многоблочную структуру, от чего во многом зависит их емкость. Аккумуляторные блоки подсоединяются в электроники посредством специальных клемм и устанавливаются на борт в специальных блоках. Для многих моделей предусмотрена возможность замены АКБ на аналогичные или с большей мощностью.

Из каких элементов состоят квадрокоптеры?

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 аппарата, 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 со множества различных устройств и самостоятельно принимать решения о выборе наиболее оптимальной траектории полета, а также 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).

Пульт управления квадрокоптером DJI Mavic Air Fly More Combo

В самом общем случае управляется коптер по 4-м каналам, которые как раз и есть упомянутые нами выше тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw) и газ (Throttle). Чтобы понять, как управляется дрон читайте основы управления квадрокоптером.

Познакомьтесь также с простейшей схемой устройства современного квадрокоптера:

Модули квадрокоптеров

Что такое многокоптер

Многокоптеры, или мультироторные летательные аппараты (МЛА) ‒ это категория беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые могут быть оснащены разным количеством роторов. Существуют следующие виды многокоптеров:

  1. Трикоптеры – беспилотники с тремя роторами.
  2. Квадрокоптеры – беспилотники с четырьмя роторами.
  3. Гексакоптеры – беспилотники с шестью роторами.
  4. Октокоптеры – беспилотники с восемью роторами.
  5. Декакоптеры – беспилотники с десятью роторами.

Каждый тип многокоптера имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от специфики задачи, которую необходимо решить.

Трикоптер

Трикоптер ‒ это вид беспилотного летательного аппарата (БЛА), который имеет три вертикально расположенных винта. Они обычно легче и более маневренны, чем многороторные летательные аппараты с большим числом винтов. Используются в различных сферах: аэрофотосъемке, кинематографии, доставке…

У трикоптера три мотора и пропеллера, расположенных на каждом конце крыла. Такой дизайн обеспечивает трикоптеру бóльшую маневренность и более гибкую настройку полета, так как каждый мотор и пропеллер могут работать с разной скоростью.

Гексакоптер

Гексакоптер имеет шесть роторов или винтов. Он является одним из видов мультироторных БПЛА. Их используются для различных целей: аэрофотосъемки, видеосъемки, слежении и наблюдении, рекогносцировки, а также других задач, где требуется беспилотный летательный аппарат с более высокой устойчивостью, грузоподъемностью и выносливостью.

Октокоптер

Это беспилотный летательный аппарат, оснащенный восемью моторами и пропеллерами, которые управляются автоматически с помощью специальной электроники. Он может летать на высотах до нескольких километров, обеспечивая высокую маневренность и стабильность в воздухе. Могут быть использованы как для развлекательных, так и для профессиональных целей, например для спасательных операций.

Как управлять квадрокоптером

Управляется квадрокоптер с помощью аппаратуры управления:

Сигнал с пульта принимается приемником на квадрокоптере, а далее обрабатывается полетным контроллером и передается на ESC, а они в свою очередь меняют скорость вращения двигателей. Так как поворачивает мультикоптер?

  • Чтобы набрать высоты: увеличить обороты двигателей для создания подъемной силы пропеллерами;
  • Чтобы снизить высоту: уменьшить обороты двигателей для снижения подъемной силы пропеллерами;
  • Чтобы полететь вперед: задние двигатели должны повысить обороты вращения, а передние наоборот снизить их;
  • Чтобы полететь назад или вправо/влево: тоже самое, что и с полетом вперед, часть двигателей должна снизить обороты, а часть набрать;
  • Чтобы вращаться по оси (поворачивать на месте): половина двигателей крутится по часовой стрелке, а половина против. В зависимости в какую сторону нужно повернуть, противоположные двигатели, например, крутящиеся по часовой стрелке, должны начать крутиться сильнее, а против часовой стрелки — слабее.

Квадрокоптер на радиоуправлении

Квадрокоптер (он же коптер и квадролет) представляет собой маленький летающий аналог вертолета. Он имеет четыре винта, которые вращаются в противоположном направлении. Если сравнивать квадрокоптер с обычным радиуправляемым вертолетом, то первый обладает лучшей плавностью движения, а также большей маневренностью. Кроме того, коптер отличается низкими показателями шума, он не создает сильных потоков воздуха. Это позволяет использовать устройство не только для съемок в воздухе, но и в помещении. К квадрокоптеру можно присоединить любую легкую камеру.

Вы можете приобрести квадрокоптер у нас на сайте.

Принцип работы квадрокоптера

Несмотря на сложное название дрона, летательный аппарат обладает достаточно простым принципом действия. Винты квадракоптера приводятся во вращение с помощью мотора. Инженеры Axonim объясняют, что вращение осуществляется в противоположные друг другу стороны, одна половина винтов осуществляет вращение по часовой стрелке, другая против. Такое технологичное решение конструкторов позволило исключить использование в беспилотнике автомата перекоса и хвостового винта.

Большинство квадракоптеров отличатся друг от друга по техническим характеристикам, конфигурациям и прочими параметрам.

Типы мультикоптеров

Под мультикоптерами подразумевают квадрокоптеры, то есть, дрон с 4 двигателями, но они могут быть не только квадрокоптерами, но и такими:

  • Вертолеты — 1-2 двигателя;
  • Бикоптер — 2 двигателя;
  • Трикоптер — 3 двигателя;
  • Квадрокоптер — всем известный тип дрона, 4 двигателя;
  • Дрон типа VTail — 4 двигателя, но 2 задних под углом;
  • Дрон типа Y6 — 6 двигателей;
  • Октокоптер — 8 двигателей.

Вертолет

Кто не хочет себе вертолетик? Самые дешевый и забавный вариант получить радиоуправляемую модель! На самом деле, видов вертолетов очень много, от 300-400 рублей за вертолетик, до десятков или сотен тысяч за вертолет (тоже на радиоуправлении)! Дорогие вертолеты обычно имеют бензиновый или керосиновый двигатели.

Бензиновый вертолет

Бикоптер

Экспериментальные дроны, популярности не имеют. Самым известным прототипом бикоптера является Bell Boeing V-22 Osprey:

Трикоптер

Экспериментальные дроны, такие собирают не часто. Имеет 3 двигателя, потому у него маленькая грузоподъемность, но хорошая маневренность.

Тип Y6

Это дрон, у которого 6 двигателей. Используется промышленностью, киношниками и теми, для кого важна грузоподъемность, потому что она у такого дрона большая. Рама как у трикоптера, но на лучах расположено по 2 двигателя, 1 сверху и 1 снизу. Выглядит это все вот так:

Тип VTail

Квадрокоптер с 4 двигателями, но 2 задних мотора близко расположены друг к другу под углом. Время от времени такие можно увидеть на различных соревнованиях:

Hexacopter (гексакоптер)

Двигателей 6 штук, как у трикоптера, но в этом случае у рамы дрона 6 лучей и каждый двигатель расположен на своем луче. Используется теми же людьми, что используют и трикоптер. Большая грузоподъемность — это про гексакоптер.

Octocopter (октокоптер)

6 двигателей хорошо, а 8 еще лучше! Прототип этого дрона — гексакоптер, добавляется еще 2 луча с 2 двигателями, еще больше стабильности и грузоподъемности. Стоит дороже, чем гексакоптер, но это и понятно. Используется киношниками, так как поднимает любую тяжелую камеру и не надо нанимать вертолет :), а также фермерами для опыления полей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Real shop
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: