Что такое и для чего предназначен квадрокоптер с камерой

Разновидности квадрокоптеров

Многие не знают, как выбрать квадрокоптер. Базовым отличием всех устройств являются их габариты, которые присутствуют в аббревиатуре моделей и определяют диагональные размеры от винта до винта, исключая лопасти. Производители постоянно увеличивают ассортимент своей продукции, делая доступными более мелкие и крупные аппараты.

Сегодня минимальный размер квадрокоптера можно сравнить со спичечным коробком, а большой беспилотник не сможет вместиться даже в багажник легковушки.

Микро класс

Это игрушечная модель (DHD D1) для начинающих пользователей, которая по размеру едва превосходит куриное яйцо. Пульт, при помощи которого управляют игрушкой, способен вместить на себе две модели и еще место останется. Основным его предназначением является постижение динамики управления посредством игры. Вес мал до такой степени, что квадрокоптер не способен нести повреждения, в случае если пилот не справился с управлением.

Этой игрушкой удобно забавляться в квартире, не опасаясь за хрупкие осветительные приборы или экраны гаджетов. В дополнение дрон легкий в управлении, что позволяет после непродолжительной тренировки освоить сложные фигуры пилотажа.

Прибор может стать замечательным развлечением для ребенка 6-8 лет, который сможет получить первые навыки.

Мини класс

Модель этого класса (Eachini H8 Mini) достигает 170 мм, она аккуратно уместится на ладони. Данный аппарат уже обладает минимальным весом, что позволяет сохранять устойчивость полета при небольшом ветре.

На лопастях игрушки установлены ограничители, страхующие от повреждений как сами лопасти, так и контактные поверхности.

Радиус действия такой моделей ограничен 30 м, они приспособлены для полетов во дворе, хотя все же в помещении летают лучше.

Класс 250

Диагональ моделей этого класса (Syma x5c) достигает 250 мм. Отлично подходят для полетов на улице в безветренную погоду.

Квадрокоптеры такого класса способны нести видеокамеру, что позволяет использовать их с конкретной целью. Радиус действия ограничен 50 м.

Для решения серьезных задач устройство не годится, но оглядеться с его помощью можно. Еще аппарат наиболее хорошо подходит для игры детей школьного возраста, он полностью удовлетворит круг их интересов.

Класс 350

Квадрокоптеры данного класса (Syma X8) относят уже к тяжелым аппаратам. Квадрокоптер способен транслировать картинку на смартфон, дальность действия ограничена 50 м.

Здесь установлена стандартная камера, придающая невысокое качество. Камера закреплена при помощи жесткого кронштейна, что тоже способствует искажению изображения.

Лучшими характеристиками обладает наиболее дорогая модель этого класса – DJI Phantom 3 Pro, а самые усредненные общие показатели у Walkera X350 Pro.

Класс 450

Оптимальной моделью такого класса можно считать DJI F450. Это рабочий аппарат с легко заменяемыми элементами.

Обладая достаточной массой, квадрокоптер способен уверенно сопротивляться ветру и отлично подходит для сложных функций. Его не упакуешь в рюкзак, и комплектацию видеооборудования придется подбирать самостоятельно, но зато он пригоден для профессиональной съемки.

Хорошо подходит этот беспилотник для камер типа GoPro.

Класс 550 – 700

Превосходным представителем этого класса служит DJI inspire. Стоимость такого летательного аппарата сравнима с ценой на автомобиль.

Функциональность техники безупречна, но такую стоимость себе позволит далеко не каждый. Аппараты этого класса способны носить небольшие камеры зеркального типа, которыми являются Soni nex 5n и аналогичные им.

Все устройства с поперечным размером более 800 предназначены носить уже тяжелые фотоаппараты (модели DJI S900 или S1000).

Правила, необходимые при выборе квадрокоптера Если учесть, какой выбор предоставляют производители, то несложно растеряться при покупке дрона. Но, несмотря на то, что базовая конструкция аппаратов одинакова, каждый из них имеет превосходящие качества в той или иной области.

Поэтому, прежде чем приобретать беспилотник, следует определиться с его предназначением.

И если навыков управления летающей техникой еще нет, то рекомендуется для начала приобрести недорогой аппарат. Это позволит отработать технику полетов в безопасном режиме и даст представление о том, какой дрон нужен впоследствии.

Раздел 2. Юридическая сторона и безопасность

И так, для того, чтобы разобраться из чего состоит квадрокоптер, нужно почитать этот раздел. Здесь вы узнаете, из чего состоит квадрокоптер, как правильно подбирать комплектующие для сборки своего гоночного квадрокоптера. Где покупать комплектующие, а также некоторые юридические вопросы, связанные с нашим хобби. Не останется в стороне и безопасность.

1. Юридическая часть — Закон о беспилотниках в России, летаем законно.
2. Безопасность 1) . 2) Защита LiPo аккумуляторов 3) В чем опасность LiPo аккумуляторов 4) Где безопасно летать, а где нельзя? 5) Failsafe: что это такое, как работает и настройка 6) «Smoke Stopper» — для чего нужен и как сделать

Виды

Рассмотрим основные разновидности дронов с камерой.

HD

Важнейшую роль играет вид самой камеры. Многие модели оснащены камерами стандарта HD. Они применяются для фото- и видеосъемки, а также для контроля местности. В любительских моделях часто применяются экшн-камеры крупных производителей. Такие версии могут не только вести съемку, но и передавать сигнал, что позволяет избавиться от дополнительных компонентов. Однако передаваемое изображение сжимают по цифровым алгоритмам, и потому его качество неизбежно ухудшается, да и говорить о трансляции в реальном времени уже нельзя.

FPV

Так называют аналоговые комплекты видеотехники. В них сигнал не сжимается, а передается сразу в готовом виде. Это очень ценно, к примеру, когда ведется легальная трансляция со спортивного мероприятия или иного события, которое нужно показать во всех подробностях. Полезно такое свойство и для съемки в плотной городской застройке. Наконец, именно FPV выбирают все сколько-нибудь подготовленные профессионалы.

С потребительской точки зрения оборудование FPV хорошо:

• минимальным потреблением энергии;
• сравнительной легкостью;
• повышенной надежностью;
• доступной стоимостью.

В ряде моделей конструкторы предусматривают подвесы со стабилизацией. Мало того, даже любительская съемка без этой функции вряд ли удовлетворит запросы людей.

Стабилизаторы разрабатывают очень тщательно, чтобы они работали максимально эффективно в связке с полетными контроллерами и другими компонентами беспилотника. Максимум того, что можно добиться нестабилизированным аппаратом в полете — изображение для распространения через соцсети. Да и там планка требований неуклонно повышается, и скоро снимать без стабилизации перестанут вовсе.

Такое оборудование давно уже используют не только профессионалы, но и любители. Оно ценится, к примеру, охотниками и рыбаками. А также его охотно покупают и ремонтные службы, которым необходимо проверять тепловые характеристики удаленных и труднодоступных объектов, обнаруживать теплопотери в высотных зданиях.

Но градация летающих съемочных аппаратов возможна не только по виду камер. Важную роль играет и конфигурация самого БПЛА. Самолетный тип дронов предпочтителен, когда надо изучать и фотографировать обширные площади. Он подойдет также для визуального сопровождения наземного и водного транспорта, для поисков пропавших людей, к примеру. Летит самолетный БПЛА далеко, высоко и довольно долго. Обычно он действует по заблаговременно намечаемой программе, а затем возвращается.

Вертолетные дроны нужны для более тонкой и аккуратной работы. Их можно направить в пещеру и в туннель, в горное ущелье и в лес, внутрь здания и так далее. Еще эти аппараты движутся сравнительно медленно, меньше вибрируют и обеспечивают оптимальное качество съемки. Минусом при этом является существенное ограничение дальности и времени полета; впрочем, такая проблема оправдана минимальными требованиями к площадкам для взлета и посадки.

Отдельного внимания заслуживает подводный тип дронов. Так называют герметичные комплексы механического и электронного оборудования, перспективные в плане исследования пресных и соленых водоемов на различной глубине. Разнообразие подводных аппаратов существенно выросло за последние годы. Все они отличаются повышенной автономностью и живучестью; самые продвинутые автономны и способны всплывать, если связь потеряна. Управление происходит либо по специальному кабелю, либо при помощи закрытия антенны в буе, связь с которым происходит по кабелю с нейтральной плавучестью.

Чем отличаются от квадрокоптеров?

Путаница в терминах случается очень часто. Дрон является широким термином. В это понятие входят все аппараты, которые не пилотируются. При этом летать им вовсе не обязательно. Разница между дроном и квадрокоптером в том, что второе понятие входит в первое.

Коптер является роторным беспилотным объектом. В зависимости от количества пропеллеров добавляется приставка. Именно эта модель дронов самая распространённая, поэтому и происходит путаница с терминами. При этом все устройства, где есть более 3 пропеллеров, называются «мультикоптер». Выходит, все отличия лишь в том, что одно понятие широкое, а другое – узкое.

KaptainKuk

Одна из самых простых систем, выпускаемых (в различных версиях) с 2010 года и до сих пор. Плата управления имеет только 3 гироскопа, для регулировки параметров используются обычные переменные резисторы.

(Фото с сайта Hobbyking.com) Такая плата сейчас стоит всего около 15$, как можно видеть, на борту кроме гироскопов и слабого процессора, в общем-то ничего и нет. Прошивки в исходных кодах для KK свободно доступны в Интернете, желающие могут скачать их, набрав в поиске гугла имя файла «kk2_1V1.zip» (размер всего 90Кб). Наверное, это первая и последняя версия прошивки какого-либо коптера, написанная на ассемблере.

Определяемся с назначением покупки

Первым делом вы должны определиться, для чего вам нужен квадрокоптер. Популярные сферы применения данного вида техники мы рассмотрели в отдельной статье: . От назначения дрона будет зависеть дальнейший выбор его параметров.

Например, для ребенка может подойти вообще модель без камеры, если рассматривается это в качестве недорогого подарка. При бюджете до 2000 рублей можно найти много хороших вариантов от популярных фирм.

Дрон для ребенка

Если же вы хотите выбрать квадрокоптер для фото и видео съемки, тут уже важно рассматривать модели с камерой и трансляцией видео на пульт либо телефон. Они стоят дороже (от 5000 рублей), но и функционал может быть самым разнообразным, о чем расскажем позже

Есть отдельные виды квадрокоптеров для определенных задач, например, дроны для селфи, которые характерны своей компактностью, легким весом и хорошей камерой.

Современная техника для селфи

Также часто начинающие пилоты желают выбрать коптер для охоты и рыбалки. Эта сфера применения требует от беспилотника наличие хорошего аккумулятора, камеры и защиты от механических повреждений. Помимо этого, модель желательно должна быть оснащена тепловизором.

Беспилотник на охоте

С недавних пор стал весьма популярным Travel-блогинг (создание своего канала и публикация видео роликов с путешествий для заработка). Отличный пример – тревел шоу «Орел и решка». Так вот для таких целей нужен квадрокоптер с хорошей камерой, способный долго находится в воздухе и конечно же оснащен всеми современными функциями.

Из каких компонентов состоит мультикоптер или квадркоптер?

1. Рама Рама это скелет квадрокоптера, платформа, на которой все компоненты соединяются в одно целое.
2. Регуляторы оборотовESC — electronic speed controller, переводится как электронный контроллер скорости. В русскоязычном сообществе принято называть их как «регуляторы оборотов», в простонародье «регули» или «регуляторы». Регуляторы оборотов управляют скоростью вращения бесколлекторных (бесщеточных) двигателей. Раньше почти у всех квадрокоптеров ESC были индивидуальными, внешними, размещались на лучах рамы, а сейчас все чаще пилоты собирают квадрокоптеры на ESC 4 в 1, они компактнее и удобнее. Конечно, такое не получится с мультикоптерами и там по прежнему применяются отдельные регуляторы оборотов.
3. Двигатели Двигатели бывают щеточные и бесщёточные (бесколлекторные). Первые применяются в игрушках и очень дешевых квадрокоптерах, а вторые устанавливаются на бюджетные и профессиональные мультикоптеры. Бесколлекторные двигатели не используют щетки и имеют другую конструкцию. В них используются неодимовые магниты, которые расположены в колоколе и сердечник, вокруг которого крутится колокол с магнитами. В середине сердечника установлен подшипник, в том числе в самом низу корпуса, на них крутится колокол с валом. У таких двигателей очень большой КПД. Двигателей может быть 3, 4, 6, 8, 10 и больше. Все они работают парно, то есть, половина двигателей крутится по часовой стрелке, а половина против часовой стрелки. Так достигается стабильность конструкции в воздухе при одновременной работе двигателей, не нужно устанавливать хвостовой двигатель, как у вертолетов, чтобы он компенсировал вращение по оси.
4. Пропеллеры Это то, что крутит двигатель. Пропеллеры создают тягу, с помощью которой дрон может находиться в воздухе.
5. Полетный контроллер Мозг мультикоптера. Управляет всеми компонента и соединяет их в одно целое. В полетный контроллер загружается прошивка (программа), которая всем и управляет.
6. Курсовая камера Это та самая камера, которая устанавливается в передней части и с помощью которой вы видите видео от первого лица.
7. Видеопередатчик Обычно это аналоговый передатчик, но сейчас все чаще можно увидеть цифровой. Кодирует сигнал с камеры и передает его на любое принимающее устройство, например, в FPV шлем.
8. Антенны Помогают видеопередатчику передать сигнал, преобразовывая осциллирующую электрическую энергию в электромагнитное излучение и наоборот.
9. Приемник Приемник принимает сигнал с аппаратуры управления, декодирует его и отправляет информацию в полетный контроллер, который в свою очередь координирует действия остальной периферии, в том числе командует регуляторами оборотов.
10. Аккумулятор Аккумулятор питает энергией всю систему мультикоптера и выбор правильного аккумулятора очень важен.

Что могут дроны

Как я уже говорил, удобство беспилотников оценили деятели разных областей. Например, такие компании, как Amazon, DHL, Zookal и Domino взяли коммерческие дроны «в штат»– коптер-курьер развозит книги, посылки и даже пиво и пиццу! И если в вышеперечисленных случаях устройства применяются в маркетинговых целях и воспринимаются, как экзотическое ноу-хау, то некоторые организации решили использовать БПЛА с еще большей пользой.

Например, компания Matternet намерена отправлять с квадрокоптерами медикаменты и предметы первой необходимости в глубинку, где запросто приобрести такие вещи невозможно. Только представьте, насколько это полезное устройство!

Идея создания боевых дронов, не так гуманна. Они тоже могут использоваться в качестве транспортирующего средства. Правда, переносят с их помощью менее приятные штуки, вроде бомб. Само собой, оснащенные камерой, они выполняют и роль разведчиков и наблюдателей.

Фермеры тоже нашли применение дронам. Сельскохозяйственные беспилотники распыляют удобрения и помогают в борьбе с вредными насекомыми. Кроме того, есть квадрокоптеры, оснащенные тепловизором, такие аппараты вовремя помогают выявить больное животное в стаде.

А несколько месяцев назад распространилась новость про украинский дрон. На сегодняшний день – это один из мощнейших сельскохозяйственных беспилотников, которые за час могут осмотреть 100 га поля, подсчитать количество высаженных зерен, просканировать почву и контролируют урожайность в течение всего сезона.

DJI Phantom 4 Pro V2.0

Усовершенствованная версия квадрокоптера Phantom 4 Pro. В результате доработок P4Pro V2.0 получил систему видеопередачи OcuSync, новые контроллеры скорости с синусоидальным приводом (FOC ESC), а также малошумные несущие винты. В арсенале топовой версии: 20Мп 4K камера построенная на 1-дюймовой CMOS матрице, механический затвор, макс. качество видеосъёмки 4К при 60 кадр/сек с битрейтом до 100Мбит/с, форматы видеосжатия H.264/H.265, аппаратура управления с встроенным сверхъярким 5.5-дюймовым FullHD дисплеем, интеллектуальные режимы полёта и съёмки. Диапазон раб. частот: 2.4/5.8ГГц (CE/FCC). Заявленное максимальное расстояние FPV удаления в свободной от помех зоне: 10/6 км (FCC/CE). Средний максимальный результат дальности полёта на практике: 8 км/4 км (FCC/CE). Макс. время полёта: 30 минут. Цена: от 1599$. Более подробно о Phantom 4 Pro V2.0 можно узнать из нашего обзора.

Прочность корпуса

Материал, из которого изготовлен корпус, играет важную роль. Он должен быть прочным, износостойким и защищать аппарат от воздействия влаги, дождя, осадков и ветра. Лучшим выбором будет агрегат с лопастями из композита, которые обладают высоким качеством и надежностью. У дронов есть два типа защиты – для винтов и для корпуса.

Зачастую последний защищается следующим образом – колеса закрепляются по бокам, поэтому даже при резком приземлении устройство не будет повреждено. Корпус можно приобрести отдельно и установить его на вашу модель квадрокоптера, защитив его от неблагоприятных условий, тем самым продлить срок службы оборудования.

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что для качественной съемки с высоты птичьего полета, для контроля порядка на большой территории лучшего варианта, чем профессиональный квадрокоптер, не найти. К тому же на рынке предлагается множество моделей от ведущих производителей, среди которых каждый сможет подобрать то, что будет отвечать основным критериям.

Ознакомиться с квадрокоптером DJI inspire 1 v2.0 можно в видео ниже.

Комплектная камера

Несложно приобрести квадрокоптер с камерой на борту за умеренную цену. Но нужно уточнять возможности этой камеры, ведь бюджетные модели не могут иметь FPV опции (камера прямого вида) или камеры высокого разрешения.

Если камера используется не в профессиональных целях, тогда она подойдет, так как способная решать потребительские задачи.

Пульт

Это управляющий элемент, позволяющий контролировать полет дрона. Большая часть трансмиттеров имеет в оснастке 2 аналоговых джойстика, передача которых ведется на частоте 2,4 ГГц.

Но более удобными считаются передатчики, способные характеризовать аппарат в реальном временном режиме, показывая высоту и скорость полета, а также состояние дроссельной заслонки. Такая опция может отлично детализировать полетные характеристики.

Комплектующие элементы

Наиболее востребованными элементами комплектующих являются:

1. аккумуляторные батареи;
2. лопасти пропеллеров.
3. Батареи постоянно находятся в работе, поэтому периодически требуют замены, исчерпывая свой ресурс. Лопасти пропеллера создают несущий момент и являются самой уязвимой частью квадрокоптера.

Самым важным параметром в лопастях является их размер и угол наклона, в документации эти размеры указаны в дюймах, и приобретать замену необходимо с учетом этих данных.

Аккумулятор для каждой модели изготавливают с учетом индивидуальных характеристик (габариты и мощность). При необходимости приобретения новой батареи лучше всего иметь при себе старую, на панели которой указаны все параметры

Лучшие недорогие квадрокоптеры с камерой

Для новичка подойдут недорогие модели до 100$. Когда вы научитесь хорошо управлять дроном, то сможете заменить его на более дорогостоящий. Не советую покупать навороченную модель, сразу. Начните с малого.

В первую очередь, при покупке беспилотника, новичку нужно обращать внимание на дополнительные функции дрона, которые упростят управление и подарят незабываемые эмоции от полета

Дополнительный функционал хорошего квадрокоптера:

• Автополет — нажатием одной кнопки можно насладиться полетом дрона
• Наличие мобильного приложения — даёт возможность делать фото и видео сразу на мобильный телефон. Некоторые модели имеют WI-FI соединение с прямой трансляцией в интернет
• Стабилизация — позволяет дрону зависать в воздухе, когда пользователь перестаёт давать команды пультом
• Распознавание объектов и управление голосовыми командами
• Режим FPV — позволяет полет от первого лица, если в наличии есть специальные очки
• Взлет и приземление нажатием одной кнопки — нужно быть очень аккуратным с этой функцией, так как беспилотник не видит перед собой преград в виде деревьев, птиц, проводов и так далее

Это только основные функции, в более навороченных моделях можно встретить и другие. А теперь несколько подходящих моделей.

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.

Летающий робот

Летающий дрон, он же мульти- , квадро- , гекса- , окто- или просто коптер, он же беспилотник, он же БПЛА (беспилотный летательный аппарат) — это робот с камерой, управляемый человеком дистанционно при помощи пульта, или через бортовой компьютер.

Дрон летает и плавает, он устойчив к атмосферным воздействиям и обладает массой достоинств, что позволяет рассматривать такой аппарат, как средство, упрощающее жизнь и помогающее в получении определенной информации. Хотя, справедливости ради, стоит отметить, что и недостатки он тоже имеет, но об этом ниже. Вообще, изначально эта техника предназначалась для военных целей, но сейчас ее используют в разных сферах, более того, обладателем такого аппарата может стать простой смертный, вроде нас с вами.

Выводы

Квадрокоптер для начинающих – это не только занятная игрушка, но и возможность попробовать себя в новой сфере деятельности, которая в перспективе может стать средством заработка (беспилотник с экшн-камерой дает возможность получить захватывающие кадры с высоты птичьего полета). И в любом случае, приобретение даже дешевого дрона с базовым функционалом подарит вам массу положительных эмоций.

Если у вас уже есть опыт в электронике, попробуйте собрать БПЛА своими руками. На Aliexpress масса составных деталей для конструкторов. Возможно, придется потратить несколько месяцев на весь процесс, зато это окупится ценным опытом.

Множество интересных моделей дронов вы можете найти в наших рейтингах: «Лучшие FPV квадрокоптеры» и «ТОП-10 бюджетных квадрокоптеров для съемки видео».