Как выбрать квадрокоптер

Современный мультикоптер — это не только игрушка, но и рабочий инструмент для многих профессий. Если дешевыми моделями можно пугать суеверных соседей по даче и парковать их на кого-нибудь на пляже, то с помощью более дорогих устройств со встроенными видеокамерами можно делать красивые панорамные съемки с красивыми пролетами, брать с собой в путешествие для более качественных фото- и видеоотчетов друзьям и родным.

Самые дорогие квадрокоптеры набиты электроникой под завязку: в них установлена целая система гироскопов, увеличены дальность полета и время автономной работы, а камеры в них могут снимать в сверхвысоком разрешении. Такими моделями сейчас пользуются даже для съемок фильмов. И помните, во многих странах для запуска беспилотных дронов требуется разрешение от представителей власти.

Методом проб и ошибок британскими учеными было выведено необходимое минимальное количество пропеллеров в минидроне. В зависимости от количества винтов (пропеллеров) мультикоптеры бывают:

• Трикоптеры — аппараты с тремя винтами. Не самые устойчивые модели, ведь из-за небольшого количества пропеллеров приходится увеличивать мощность двигателей. Такие устройства сойдут, разве что, в качестве игрушек, хотя и существуют очень дорогие примеры трикоптеров для съемок на камеры GoPro;
• Квадрокоптеры — одна из самых стабильных и надежных схем для дронов, поэтому завоевала такую популярность среди любителей и профессионалов. Подъемной силы у квадрокоптеров хватает для большинства задач, все упирается только в стоимость модели и ваши потребности;
• Гексакоптеры. По логике, должны быть еще пентакоптеры (с пятью винтами), но физика — штука бессердечная, поэтому симметрия в постройке такого летательного аппарата очень важна. У гексакоптеров 6 пропеллеров, которые позволяют переносить значительную массу. Это самые продвинутые и тяжелые аппараты, которыми часто пользуются профессионалы для съемок с помощью дорогого оборудования, а оно может весить довольно прилично. В эту же категорию можно записать и октокоптеры, у которых 8 пропеллеров.

Ищите баланс между стоимостью дрона и его мощностью и заранее определяйтесь с тем, чего вы ждете от своей новой игрушки.

Деление мультикоптеров на классы весьма условно, а границы между ними размыты. Как мы уже упоминали, дроны можно разделить на те, что годятся для игр, и на те, которые можно использовать для более серьезных целей.

• Микро- и миникоптеры имеют совсем маленькие размеры (часто размах рамы не превышает 16 см), что делает их отличными игрушками для детей. Функционал у таких устройств минимален, ими легко управлять, но если вы решите выйти с такой штукой на улицу, то не стоит это делать при ветреной погоде: коптер будет сносить потоками воздуха и развлечься не получится. Можно запускать прямо в квартирах, не боясь, что они покалечат дорогие хрустальные вазы или бытовую технику.
• Гоночные мультикоптеры. Теоретически, никто вам не запрещает закладывать крутые виражи на любом дроне, но мы решили вынести эти устройства в отдельную категорию для удобства. Такие дроны имеют небольшие размеры (130–250 мм), малый вес и особую конструкцию пропеллеров, которые позволяют разгонять машину до больших скоростей, резко менять направление и выполнять разные фигуры пилотажа. В них часто устанавливаются камеры, которые позволяют не только вести съемку, но и следить за полетом от первого лица прямо с экрана вашего смартфона или планшета, который может идти в комплекте.
• Любительские дроны — это промежуточное звено между игрушками и серьезными профессиональными коптерами. Стоят относительно недорого, время автономной работы небольшое, а дистанция, на которую можно отправить такую машину, не отличается большими показателями. Камеры в любительских мультикоптерах не предусматривают съемки в «широком угле» и высоком разрешении, но для отдыха этого и не надо, ведь теща с урожаем кабачков в руках с высоты птичьего полета будет хорошо выглядеть и в 720p.

Также любительские коптеры снабжены разными функциями, которые упрощают управление. Например, вернуть такой дрон к хозяину можно всего одной кнопкой.

• Профессиональные мультикоптеры — это модели, которые позволяют выполнять специальные функции, вроде панорамных съемок в сверхвысоком разрешении, топографического сканирования. В последнее время такие устройства начали применять и для доставки грузов. В общем, если вы не почтальон и не Джеймс Кэмерон, то такую модель стоит выбирать только если вы не стеснены в средствах и собираетесь пользоваться всеми крутыми возможностями устройства.

Для приведения пропеллеров коптера в движение используются небольшие электродвигатели, работающие от аккумулятора. Любое оборудование со временем изнашивается, особенно это касается движущихся частей. В современных мультикоптерах применяется два вида двигателей: коллекторные и бесколлекторные, о них мы расскажем чуть подробнее.

• Коллекторные двигатели просты по своей конструкции и устанавливаются в более дешевые дроны. Не отличаются высоким КПД и долговечностью. С их помощью вряд ли удастся развить большую скорость и создать необходимую тягу для подъема каких-либо грузов. Например, если вы решите прилепить на свой дрон с коллекторными двигателями камеру потяжелее, то машина может и не взлететь.

Принцип работы двигателя основан на подаче напряжения на ротор с помощью щеточно-коллекторного узла, а такая технология считается довольно устаревшей. Такие двигатели перегреваются, быстро изнашиваются и не любят длительных нагрузок.

• Бесколлекторные двигатели сложнее по устройству, несмотря на то, что из них и был выброшен тот самый щеточно-коллекторный узел. Состоят из ротора с магнитами и статора, в котором установлены катушки с обмотками. Из-за почти полного отсутствия трения между этими частями, растет не только долговечность двигателя, но и его КПД, который может превышать показатели коллекторных двигателей почти на треть. Скорость развивают отменную, не перегреваются, дружат с пылью и случайными соринками (впрочем, это не значит, что мультикоптером стоит елозить по земле).

Для новичков, которые только учатся управлять подобными машинами, лучше подойдут более дешевые модели дронов с коллекторными двигателями, от крушения или потери которых не будет нервного тика в левом глазу. Каким бы современным ни был ваш дрон, вы всегда захотите сменить его на более совершенную модель.

Если вы уже хорошо умеете управлять квадрокоптером и у вас появились лишние деньги, тогда выбирайте модели с бесколлекторными двигателями, которые прослужат верой и правдой не один год.

Современные беспилотные мультикоптеры управляются двумя способами: со специального пульта-джойстика, который идет в комплекте, либо с обычного смартфона. Существуют еще симбиозы управления, когда смартфон вставляется прямо в пульт и через него можно наблюдать полет дрона через установленную камеру.

Мультикоптеры, которые управляются со смартфона посредством связи Wi-Fi, обычно стоят недорого и пригодятся лишь для развлечений. Далеко они не отлетят — банально не хватит силы сигнала от телефона. Да и управлять такими дронами весьма непросто из-за необходимости елозить пальцами по экрану, что получается далеко не у всех. Рассчитывайте на дальность полета около 50 метров, далее придется усиливать сигнал с помощью специального оборудования и антенн.

Что касается управления по Bluetooth, то этот тип связи считается еще менее дальнобойным и подойдет для игрушечных дронов, которыми можно управлять прямо в квартире.

Лучшим способом управления считается передача сигнала через радиоканал. У пульта управления такими дронами обычно есть мощная антенна, и если у бюджетных моделей дальность полета составит около 200 метров, то дорогие квадрокоптеры можно запустить на несколько километров.

Если говорить о частотах аналоговой связи, на которых способны работать дроны, то это, обычно, 2.4 и 5.8 ГГц. Между ними есть существенные различия, и особенно это критично, если вы собираетесь приобрести себе мультикоптер с функцией FPV (First person view). Эта функция позволяет следить за полетом дрона в режиме реального времени через его камеру от первого лица, как в компьютерной игре.

Во-первых, летать с FPV гораздо интереснее — можно хорошо прочувствовать свободу полета, а во-вторых таким образом можно отлично управлять дроном даже когда он скроется из вида. Если вы тру гик, то можете передавать изображение с камеры квадрокоптера даже на специальные очки или дисплей шлема виртуальной реальности. Забудьте о существовании реального мира.

Изображение FPV может передаваться как через Wi-Fi, так и по аналоговым частотам. Насчет Wi-Fi мы уже выяснили, что данный тип связи не позволит отправить дрон достаточно далеко, так что остается радиоканал, и вот здесь нас ждут подводные камни. К тому же такой сигнал является цифровым, на него оказывают влияние многие факторы, в итоге картинка приходит на экран смартфона с задержкой и не всегда хорошего качества.

Другое дело — это аналоговые частоты. В любительских квадрокоптерах бюджетного сегмента наиболее распространена аналоговая частота 2.4 ГГц. Мощность сигнала на этой частоте довольно слабая, поэтому FPV может быть размытым и с шумами на экране. Связано это также с тем, что большинство современных электроприборов работают на такой же частоте, поэтому даже обычная микроволновка может создать помехи для запуска дрона. Влияние могут оказывать также и Wi-Fi роутеры.

Опытные виртуальные пилоты выбирают квадрокоптеры, которые поддерживают управление на частоте 5.8 ГГц. Дальность полета таких устройств велика, а качество связи всегда отличное. Картинка FPV, которая будет передаваться на экран по этому каналу, придет практически без задержки и посторонних шумов, что делает подобные дроны довольно интересной покупкой для любителей полетать в очках VR. Также подобная технология используется для гоночных дронов, где очень важна стабильная и быстрая передача картинки на дисплей без задержек, чтобы полноценно осуществлять скоростные полеты.

Для каждого действия, применяемого к квадрокоптеру, существует свой собственный канал. Так, для стабильного управления дроном необходимо минимум четыре канала: тангаж, рысканье, крен и газ. Для новых функций потребуются дополнительные каналы, например, если вы захотите повертеть камерой, или совершить какие-то погодные измерения с помощью установленных приборов.

Для комфортного управления квадрокоптером рекомендуется иметь хотя бы 6 каналов и выше, но если вы не привередливый покупатель или новичок, который только учится управлять дроном, то сойдет и 4-канальная версия.

Что касается разнообразных датчиков, то основными являются:

• Системы GPS/Глонасс. Помогают дрону ориентироваться в пространстве в реальном времени с помощью позиционирования от спутников. Машины с такими системами могут делать облет по запланированным точкам, видеть, где находится их хозяин, приземляться в определенных местах и многое другое;
• Барометр/альтиметр позволяют лучше ориентироваться на высоте, с точностью определять атмосферное давление;
• Акселерометры помогают электронике определять угол наклона дрона и его ускорение;
• Магнитометр — это, практически, обычный компас, который поможет сохранить направление движения без корректировки через GPS.
• Гироскопы в квадрокоптерах отвечают за измерение углового ускорения.

Также хорошие дроны умеют много разных занимательных штук: находить препятствия и облетать их, послушно следовать за оператором с пультом управления, автоматически удерживать нужную высоту, взлетать и садиться, запоминать и узнавать объекты и даже учиться определять жесты людей, так что для некоторых маневров вам даже не понадобится пульт.

Если вы решили, что камера в дроне вам точно необходима, и что это устройство будет не только игрушкой, но и инструментом для получения красочных видео, то при выборе беспилотника учитывайте и этот фактор.

Камеры в мультикоптерах бывают внутренние и внешние. Что касается внутренних, то они обычно не отличаются богатым функционалом. Их максимальное разрешение редко превышает 720р (HD), хотя для любительской видеосъемки и такого показателя будет достаточно.

Некоторые производители дронов с внутренней камерой все же заботятся о качестве изображения, поэтому ставят в свои устройства очень хорошие камеры с разрешением 2160p (UHD 4K). Стоят такие аппараты очень дорого, но сменить тип камеры самостоятельно у вас не получится.

Дроны с внешней камерой могут быть недорогими — на них можно самостоятельно устанавливать камеры GoPro. А есть модели, стоящие на порядок дороже и использующиеся профессионалами. Имеют большую грузоподъемность на тот случай, если вам захочется подвесить нечто более совершенное в качестве устройства видеосъемки. К тому же, внешние камеры можно вращать, не меняя положения самого дрона, что значительно упрощает управление.

Да и вообще обращайте внимание на то, есть ли камера в комплекте, ведь с одной стороны дроны без камеры значительно дешевле, и если у вас уже есть своя собственная GoPro, то нет смысла переплачивать за дополнительный инвентарь. С другой стороны, покупка камеры отдельно может влететь в копеечку.

Для красивой съемки с высоты птичьего полета лучше выбирать те квадрокоптеры, в которых камеры снимают с разрешением 1080р и выше. В последнее время в моду входит формат 4К, но стоить такие устройства будут дорого, готовьтесь.

Здесь все просто: чем выше емкость аккумулятора дрона, тем дольше он будет находиться в воздухе, но не всегда нужно отталкиваться только от этой величины. Например, если вес мультикоптера довольно большой и он несет на себе значительную нагрузку, то в воздухе он проведет гораздо меньше времени, нежели легкий коптер с менее емкой батареей.

Чтобы понимать, на что можно рассчитывать при покупке мультикоптера, в каталоге есть такая характеристика, как «время полета». К тому же, большая емкость батареи означает еще и более длительную зарядку устройства, так что будьте готовы подождать.