Все о квадрокоптерах

Сегодня квадрокоптеры доступны для повседневного использования многим людям. Коптеры существенно изменили наше представление о мире, однако не стоит покупать такую технику наобум. Желая обзавестись ею, сначала надо основательно разобраться в теме.

Квадрокоптер представляет собой максимально простой вариант беспилотного летательного аппарата, который обычно отличается скромными габаритами и весом, равно как и сравнительно небольшой дальностью полета при возможности дистанционного управления агрегатом. Предназначение такого аппарата в большинстве случаев – съемка различных объектов или местности с высоты, что может быть использовано и в индивидуальных развлекательных целях, и для расширения трансляции каких-либо мероприятий, и для множества других специфических нужд, о чем подробнее поговорим ниже.

Летающий аппарат выглядит как крестовой каркас, на каждом из четырех концов которого расположены двигатели. Такая конфигурация средств управления необходима для устойчивого положения БПЛА в воздухе.

Хотя квадрокоптер в большинстве случаев воспринимается как средство для съемки или видеонаблюдения, встроенная камера присутствует далеко не в каждой модели, более того, ее наличие обычно расценивается, скорее, как недостаток. Логика проста: вместо стандартной камеры зачастую удобнее использовать свою, подобранную под необходимые в конкретно взятой ситуации параметры, а если съемочная аппаратура повредится, то и менять придется только ее, а не коптер в целом.

По этой причине большинство дорогих БПЛА встроенной камерой не оснащаются – у них есть только удобные крепления, позволяющие надежно зафиксировать стороннюю аппаратуру. При этом самые дешевые модели не имеют ни встроенной камеры, ни креплений для внешней – это детские игрушки или тренировочные устройства для начинающих операторов коптера.

При этом функционально дорогие коптеры радикально отличаются от дешевых. У моделей, стоящих дорого, есть масса дополнительных функций – они и могут улететь дальше от пульта, и отличаются повышенной устойчивостью, и снимают в более высоком качестве, и умеют сразу же передавать картинку на пульт (а как вариант – еще и на смартфон или специальные очки), и умеют по нажатию одной кнопки автоматически возвращаться к пульту.

Хотя несведущему человеку все дроны кажутся примерно одинаковыми, на самом деле их характеристики различаются столь существенно еще и потому, что разные модели создаются для разных целей. Конечно, любая классификация очень условна, и теоретическое отнесение конкретной модели к какому-то одному классу еще не означает, что ее совершенно нельзя использовать для других нужд, но при выборе стоит все-таки поинтересоваться, для каких задач предназначен понравившийся коптер.

Как ни крути, все наиболее впечатляющие новости о новинках в мире квадрокоптеров становятся возможными благодаря коммерческой деятельности компаний, использующих БПЛА для получения определенной выгоды. Как обычно именно бизнес становится двигателем прогресса, потому в последнее десятилетие наиболее нашумевшими становятся коммерческие беспилотники.

Самый очевидный вариант применения коммерческой модели, уже ставший нормой, – это съемка или даже трансляция различных массовых мероприятий, вроде больших концертов на открытом воздухе или спортивных матчей. Вы наверняка при просмотре таких трансляций видели красивые планы, отснятые с воздуха. Если раньше такое можно было сделать только с помощью вертолета и требовало космических затрат, то сегодня подобный «спецэффект» стоит куда дешевле.

В последние годы квадрокоптеры также стали использоваться профессиональными фотографами и видеооператорами. Показывая достопримечательности или красивые пейзажи, можно дополнительно завлечь зрителя восхитительными кадрами с высоты, показать ему вблизи то, что он по-другому не увидел бы никогда, например, роспись на вершине старинного собора.

Наконец, в последнее время все больше наблюдается тенденция обратного увеличения квадрокоптеров – до размеров первоначальных образцов столетней давности, работавших на бензиновых двигателях и умевших поднимать до 400 килограммов полезного груза. Крупные компании уже сегодня говорят о том, что беспилотники могли бы доставлять посылки вместо живых почтальонов, а также способны функционировать в роли такси в мегаполисах, где масштабные пробки напрочь убивают возможность добраться куда-либо вовремя по земле.

Если сегодня квадрокоптеры развиваются преимущественно благодаря решению нужд коммерческих компаний и широкому спросу пилотов-любителей, то несколько десятилетий назад их разработка была прерогативой военных ведомств. Оборонные структуры использовали их для разведки местности, в том числе геодезической, для слежки за перемещениями противников, в том числе потенциальных, и так далее. Сегодня БПЛА до сих пор используются в армиях если не всех стран мира, то большинства.

Средний военный беспилотник должен представлять собой здравый компромисс между впечатляющими возможностями и не самой высокой ценой. Объяснение простое: в условиях разведки сильно близко к изучаемой местности не подберешься, значит, у аккумулятора должен быть приличный запас времени автономной работы. Кроме того, агрегат должен быть устойчивым и надежным, не подводить своих владельцев, своевременно передавая на пульт картинку в высоком разрешении. Все это требует от техники соответствия высоким стандартам, но при этом она все же не должна быть слишком дорогой, потому что в условиях боевых действий сбитие вражеского БПЛА противником вполне вероятно.

Одна из наиболее новых, недавно появившихся категорий беспилотников – гражданская. Такие изделия доступны практически любому человеку. Чаще всего они используются для любительской видеосъемки с высоты, позволяя еще более ярко запечатлеть какие-то важные моменты в жизни или просто красивые места. Многие из таких агрегатов специально делают очень компактными или складными, чтобы их проще было брать в путешествия. В большинстве случаев даже наиболее дорогие гражданские БПЛА стоят дешевле, чем недорогие дроны из любой другой категории.

Новичкам для дома обычно советуют покупать самые примитивные и недорогие модели без камеры. Управление таким агрегатом не будет таким же захватывающим и интересным, как моделью с камерой и возможностью прямой трансляции, но надо понимать, что вероятность просто разбить беспилотник без предварительного опыта управления им весьма высока. Соответственно, не так жалко будет дешевый БПЛА, который может быть заменен с легкостью.

Отдельно стоит сказать, что опытные операторы придумали специальные соревнования по управлению спортивными дронами, которые ради победы над конкурентами должны обладать самыми качественными характеристиками. В большинстве случаев это маленькие, но при этом очень чувствительные к управлению, тонко маневрирующие дроны с возможностью полета на больших скоростях. Многие из них умеют транслировать картинку в режиме live на специальные очки, благодаря чему оператор способен мгновенно реагировать на любое непредвиденное изменение обстановки.

Во времена, когда разработка и использование беспилотников все еще были прерогативой государства, подобная аппаратура использовалась не только военными, но и некоторыми хозяйственными или спасательными структурами, что актуально и на сегодняшний день. Кадры видеосъемки с высоты могут дать ценную информацию сельскохозяйственному предприятию, помочь сотрудникам заповедника отследить пути миграции животных, найти потерявшихся людей или быстрее выявить место повреждения линий электропередач.

Глобально дрон способен выполнять любые поисковые функции, заменяя собой вертолет, при этом он стоит дешевле, но имеет более скромный запас времени. Как правило, поисковый БПЛА должен обладать улучшенными характеристиками по сравнению с обычным гражданским коптером.

Читатель вряд ли сумеет приобрести подобную технику в обозримом будущем, но ради полноты классификации рассмотрим и эту категорию квадрокоптеров. Тут надо признать, что речь идет, скорее, о беспилотниках в целом, потому что обыкновенный винт совершенно бесполезен в безвоздушном пространстве. Беспилотные летательные аппараты в космосе решают множество задач, позволяя опустить длительную и дорогостоящую процедуру подготовки космонавтов и минимизировать риски для задействованных людей.

Квадрокоптер лишь на первый взгляд кажется предельно простым изобретением – на самом деле в нем столько деталей, что вы перестанете удивляться его высокой цене. В первую очередь, любой квадрокоптер имеет сразу четыре пропеллера с лопастями, и под каждый из них выделен отдельный мотор. Объединить двигатели в один нельзя, потому что для взлета и равномерной управляемой тяги винты вращаются в разные стороны, а для поворота или движения в определенном направлении – еще и с разной скоростью.

Учитывая довольно сложный принцип работы всего этого добра, управление винтами на БПЛА осуществляет специальный полетный контроллер – он принимает ваши примитивные сигналы вроде «лети влево» и трансформирует их в правильные команды для каждого отдельного пропеллера. Особо умные контроллеры иногда способны принимать более правильные решения, чем им навязывает оператор – дорогие квадрокоптеры умеют возвращаться домой на автопилоте, успешно уворачиваясь от возникающих препятствий.

При этом контроллер любого уровня технологической продвинутости представляет собой целую сборную полезных датчиков, среди которых:

• гироскоп;
• акселерометр;
• барометр;
• компас.

И пропеллеры, и контроллер, и даже камера, встроенная либо отдельная, крепятся к раме, на которую для более мягкой посадки могут установить еще и простенькие шасси. В комплектацию изделия входит также приемник сигналов от пульта, а в более продвинутых моделях – еще и датчик GPS, камера, передатчик видеосигнала и так далее. Отдельно поставляется собственно пульт. Крупнейшей деталью собственно квадрокоптера является аккумулятор, благодаря которому автономно работают все остальные узлы.

Учитывая, сколько деталей надо обеспечивать энергией, аккумулятор априори не может быть маленьким, но его слишком большой вес означает, что его сложнее поднять в воздух и удерживать там. Разработчики пока не нашли толкового решения этой проблемы, потому большинство компактных дронов не умеют летать дольше 10-15 минут, а те, которые умеют, стоят приличных денег и обладают пузатенькой АКБ.

Есть, кстати, модели, работающие и на обыкновенных батарейках, – они уж точно не могут похвастать внушительной продолжительностью автономной работы, но интересны для тех, кто согласен взлетать несколько раз, лишь бы это было без длительной зарядки в промежутках. Пульт по уровню конструктивной сложности может быть принципиально разным, но в любом случае это передатчик, способный отправлять дрону сигналы. Пульт для беспилотника без камеры визуально похож на контроллер игровой приставки, а у моделей БПЛА, оснащенных камерой и обратным передатчиком, есть возможность приема сигнала на дисплей, встроенный в пульт, или на подключаемый к пульту смартфон.

Какой-либо объективный рейтинг квадрокоптеров составить невозможно по той причине, что каждого потребителя интересуют разные характеристики. Даже на объемы спроса ориентироваться в данном случае нельзя, потому что наиболее активно продаются, предсказуемо, дешевые модели, а вот самые дорогие покупают редко, хотя можно не сомневаться, что они по всем параметрам куда лучше. Масштабный обзор брендов также может лишь еще больше запутать покупателя, который, будучи новичком, запросто ошибется с выбором модели и будет считать, что его обманули.

На сегодняшний день имена компаний, производящих квадрокоптеры, ничего не скажут среднему потребителю, поскольку обычно такие фирмы не выпускают какую-либо другую технику. Из этого правила могут быть исключения, однако в таком случае модельный ряд БПЛА узнаваемого бренда оказывается слишком скромным, чтобы говорить о тонком выборе по подходящим характеристикам.

Если вы все-таки привыкли при выборе чего-либо ориентироваться на бренд, особое внимание обратите на китайского производителя DJI. Товары из Китая обычно сталкиваются с предвзятым отношением российского покупателя, но тут ситуация в корне иная – бренд реально сумел предложить рынку огромный выбор разных моделей, которые считаются оптимальными в плане цены-качества.

Среди его конкурентов можно выделить ряд компаний, выпускающих более бюджетные модели для любителей:

• Wingsland;
• Syma;
• Ryze;
• Chttrson;
• Bambi.

При выборе такого агрегата нужно учитывать ряд нюансов.

• В первую очередь нужно определиться с целью такой покупки. Только четкое понимание тех задач, которые вы ставите перед приобретаемой техникой, позволит подобрать оптимальную по параметрам модель.
• Не стоит переплачивать за функции, которые на самом деле вам не нужны. Учитывайте, что пренебрежительное отношение к оценкам любых параметров может привести к тому, что коптер окажется неудачным – например, дальности полета не хватит для съемки задуманной панорамы, а большой кейс будет неудобно возить с собой в путешествия.
• Ни в коем случае не стоит при выборе оптимального квадрокоптера ориентироваться только на цену – вы должны понимать, почему ценник на данную модель именно такой, а не выше или ниже. Понятно, что некоторые производители хотят доплаты за бренд и доброе имя, а другие способны предложить почти то же качество чуть дешевле, но в большинстве случаев более высокая цена означает, что БПЛА более мощный или имеет дополнительные аксессуары, только надо этот факт перепроверить и понять, нужны ли эти «бонусы» лично вам.
• Погоня за самой дешевой моделью еще актуальна, если вы только учитесь управлению, но опять же – чему можно научиться, если агрегат элементарно не будет слушаться управления, или его постоянно будет сносить ветром из-за слишком малой мощности.

Эксплуатация любой техники должна начинаться с внимательного изучения потребительской инструкции, и коптеров это касается едва ли не в первую очередь – хотя бы потому, что чаще всего вы покупаете набор для сборки, собрать который придется самостоятельно. Даже если вам кажется, что ничего сложного в сборке нет, учитывайте, что малейшая ошибка приведет к проблемам в ходе эксплуатации, когда агрегат не взлетает, его тянет в сторону и так далее. В таких условиях вы просто не сможете научиться уверенно управлять агрегатом, а в худших случаях он, ввиду недочетов сборки, разобьется еще при пробном полете.

Управляя дроном, вы должны учитывать все возможные последствия собственной безответственности или неумелости: врезавшись в чье-то окно с разгону или упав с большой высоты, даже легкий беспилотник может причинить огромное количество вреда не только материальному имуществу, но и здоровью людей. Обучаться управлению, конечно, можно и самостоятельно, но только строго следуя инструкции.

Обратите внимание, что производители квадрокоптеров категорически не приветствуют самостоятельную починку вышедшего из строя агрегата. Это касается любых проблем, независимо от того, не удается ли вам включить пульт, подключить его к конкретному дрону или же просто не нравится звук одного из двигателей. Влезая в сложный принцип работы квадрокоптера, вы рискуете сбить какие-либо настройки, нарушить работу полетного контроллера и так далее, что может привести к аварии, а за ней – и к материальной, административной или даже уголовной ответственности.

Поскольку теоретическую опасность беспилотника в неумелых руках понимают и в правительстве, существуют правила использования БПЛА в России, регламентирующие этот момент и обеспечивающие защиту потенциальных пострадавших от ваших неаккуратных действий.

Без оформления специальной документации можно использовать только очень легкие дроны весом до 250 граммов, все остальные подлежат обязательной регистрации в государственных органах и нанесению RFID-метки, а у оператора должна быть полетная лицензия. Над режимными объектами полеты запрещены, а видеосъемка любых массовых мероприятий, не имеющих частного характера, разрешается только при наличии специального разрешения.

Даже если технические характеристики дрона позволяют поднять его в небо выше 150 метров, это считается незаконным – любая потеря управления и последующее падение со столь большой высоты чреваты существенными разрушениями на земле.

О том, как грамотно выбрать первый квадрокоптер, смотрите в следующем видео.