Все о квадрокоптерах: применение, классификация, производители
В рамках подготовленной статьи мы расскажем, что такое квадрокоптеры, для чего нужны и какими бывают эти устройства, рассмотрим конструкционные особенности упомянутых аппаратов, а также плюсы и минусы их использования. Отдельный раздел посвятим ведущим производителям квадрокоптеров и характеристике изготавливаемой ними продукции.
Квадрокоптер – это беспилотный летательный аппарат с 4 пропеллерами, контролируемый на расстоянии с помощью пульта дистанционного управления или смартфона. Это устройство используют для развлечения и многих других целей, причем назначение конкретной модели квадрокоптера определяется преимущественно размерами и конструкционными особенностями аппарата.
По сравнению с обычным радиоуправляемым вертолетом среднестатистический квадрокоптер имеет целый ряд преимуществ. В первую очередь речь об улучшенных показателях управляемости и маневренности. Во вторую – о низких показателях шума и большей грузоподъемности. К тому же конструкция квадрокоптера позволяет считать этот аппарат более универсальным решением. Если радиоуправляемые вертолеты в глазах большинства людей – просто игрушки, то квадрокоптеры – это отличное решение для выполнения многих задач.
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.
Принципы полета квадрокоптера
Далее расскажем о том, как летает квадрокоптер. Опишем общие моменты, так как в некоторых моделях беспилотников используются особые технологии, за счет которых принципы полета или управления могут отличаться от тех, что характерны для стандартных вариаций квадрокоптеров.
Квадрокоптер (будь это большая профессиональная модель или мини квадрокоптер) поднимается в воздух благодаря работе винтов, управляемых синхронными двигателями. Два пропеллера двигаются по часовой стрелке, два – против часовой стрелки. Координация направления и скорости движения квадрокоптера осуществляется с помощью пульта дистанционного управления. Команды передаются на приемник блока управления, а затем реализуются в виде усиления или ослабления мощности двигателей. При быстром вращении одного мотора квадрокоптер совершает наклон, при ускорении синхронной пары двигателей – поворачивается в нужную сторону.
Все квадрокоптеры могут двигаться в любых направления по прямой, а некоторые модели беспилотников способны кружить на месте и даже выполнять флипы. Компенсация порывов ветра при полете производится благодаря использованию гироскопов или акселерометров.
Наглядная демонстрация принципа работы квадрокоптера приведена в видеообзоре.
Области применения квадрокоптеров
Недорогие модели квадрокоптеров (например, мини квадрокоптеры с камерой) зачастую применяются ради развлечения владельцев, в том числе для проведения любительских съемок. Многие люди с детства мечтали увидеть мир с высоты птичьего полета и сейчас воплощают мечты путем эксплуатации беспилотников.
Такие владельцы квадрокоптеров ежедневно совершают своеобразные виртуальные путешествия, снимая окрестности и наслаждаясь незабываемым видом различных красот, находясь в произвольно выбранном месте.
Квадрокоптер с камерой и трансляцией на пульт ДУ позволяет делать все перечисленное практически на интуитивном уровне. К тому же управление беспилотником сложностей не вызывает, а запас энергии в аккумуляторе позволяет устройству находиться в воздухе до 10-40 минут (в зависимости от модели).
Возможны и более практичные применения квадрокоптеров:
- Борьба с преступностью. В развитых странах беспилотники используют для инспектирования мест ДТП, выслеживания преступников, контроля толпы на митингах и подобных мероприятиях.
- Изучение аварийных объектов. Коптеры удобно применять для осмотра пострадавших сооружений промышленного и другого назначения. В опасных ситуациях рисковать людьми нерационально. Оценку ущерба и анализ ситуации можно провести с помощью беспилотников.
- Помощь в сельском хозяйстве. Квадрокоптеры, оборудованные тепловизорами и специальными датчиками, применяют для контроля эффективности работы автоматизированных систем орошения и удобрения, а также для мониторинга состояния культур.
- Съемка спортивных событий. Надежный квадрокоптер с камерой и трансляцией видео на пульт или экран уже стал незаменимой вещью во время футбольных матчей. Его использование позволяет оценивать ситуацию на поле с различных ракурсов. Аналогичный подход практикуют и при съемке других спортивных дисциплин.
- Продажа и аренда недвижимости. Съемка с помощью квадрокоптера позволяет представить объект в лучшем свете, показать все преимущества ландшафта и даже дать информацию о соседях.
Также квадрокоптеры активно применяют в военном деле (в том числе для разведки и охраны объектов). Военные нередко оснащают беспилотники дорогостоящим высокоточным оборудованием, позволяющим получать детальную картинку местности в режиме реального времени. Дополнительно коптеры оборудуют системами распознавания лиц и другими приборами для идентификации личности.
Используют квадрокоптеры и в спасательных миссиях. Периодически жизнь людей и сохранность ценного имущества зависят от точности планирования операции. В таких случаях коптеры позволяют оперативно собрать нужные разведданные и организовать мероприятия с учетом всех особенностей местности. И даже высокая цена квадрокоптеров с камерой (в случае приобретения самых мощных и дорогих моделей) не является помехой. Безопасность людей стоит любых затрат.
Возможные области применения квадрокоптеров
Уже сейчас коптеры используют для доставки легкого, но ценного груза в труднодоступные регионы. Речь о транспортировке вакцины в страны Африки, о пересылке еды в горные поселения и, конечно же, о доставке продуктов в изолированные зоны. Все эти действия продиктованы необходимостью, но в будущем подход может измениться, причем известные логистические организации уже заявили о намерении приобретать и настраивать квадрокоптеры ради доставки обычной почты и мелких посылок.
Прогнозируется и использование квадрокоптеров в развлекательной индустрии. К примеру, не так давно «Диснейленд» подал запрос на патентование идеи демонстрации видеоизображений прямо в воздухе. Это нововведение предназначено, прежде всего, для показа рекламы и мультфильмов. Хотя владельцы парка развлечений видят и другие пути применения технологии.
Некоторые люди и вовсе призывают применять мини квадрокоптеры с камерой для организации слежки за выявленными и потенциальными преступниками. Однако такое решение противоречит правам человека, а потому вряд ли будет использовано в будущем. По крайней мере, официально.
Некоторые компании, занимающиеся разработкой квадрокоптеров, ставят целью создание аппаратов, подходящих для транспортировки небольших групп людей. Главными сложностями реализации такого решения является достижение необходимых показателей грузоподъемности (до 300-400 кг) и обеспечение достаточного количества времени полета коптера. При этом желательно обеспечить удобство и рентабельность подобной транспортировки.
Также в обществе периодически мелькают опасения касательно использования квадрокоптеров в качестве оружия. Быстрые и незаметные летательные аппараты в умелых руках способны доставить довольно много неприятностей, а оттого вероятность возникновения подобного сценария и кажется достаточно высокой.
Классификация квадрокоптеров
Люди быстро разбираются, что такое квадрокоптер и для чего он нужен, но часто затрудняются с выбором подходящего механизма. Поэтому далее мы представим классификацию коптеров по нескольким критериям и добавим описание разновидностей этих устройств в зависимости от их размеров и назначения.
Виды квадрокоптеров: классификация по размерам
Одним из основных критериев выбора коптера считаются его габариты. Одним пользователям нравятся маленькие квадрокоптеры. Он просты в управлении (обучение обращению с квадрокоптером редко длится более получаса), занимают мало места, а их приобретение обычно обходится достаточно дешево. Большим плюсом является отсутствие сложностей в организационном плане. Например, покупателям не нужно думать, как зарегистрировать квадрокоптер. Можно просто купить и наслаждаться его функционалом на частной территории. Самые большие (профессиональные) аппараты необходимо регистрировать. Зато они открывают обширные возможности – как в плане функционала, так и в плане удобства эксплуатации.
Классификация квадрокоптеров по габаритам выглядит следующим образом:
- Мини. Небольшое устройство со скромным радиусом действия. Обычно используется как игрушка – в помещении или во дворе. К достоинствам аппарата можно отнести высокую маневренность, к недостаткам – невозможность полноценного использования при сильных порывах ветра.
- Маленький. Такой коптер быстр и удобен в управлении, благодаря чему его используют не только для баловства или съемки ландшафта, но и для любительских гонок на любой местности – как на равнинах, так и в лесу.
- Средний. Характеризуется оптимальным сочетанием маневренности и грузоподъемности. Плюсом является устойчивость к порывам ветра. Используется как для продолжительной съемки, так и для проведения гонок на высоких скоростях.
- Тяжелый. Имеет тяжелый массивный корпус, за счет чего считается самым надежным решением, но значительно уступает более мелким моделям в маневренности. Такой аппарат можно применять для съемок в неблагоприятных условиях и для кратковременных перевозок небольших грузов.
Для начинающих «летчиков», еще не знающих, как настроить квадрокоптер, больше подойдут маленькие модели. Опытным пользователям однозначно понравятся более тяжелые аппараты. Слишком уж много возможностей они открывают перед профессиональными «пилотами».
Типы квадрокоптеров: классификация по назначению
Далее представим разделение коптеров на группы по способу использования:
- Игрушечные. Так в народе называют недорогие модели низкого качества. Обычно их покупают для ознакомления с базовым функционалом коптеров и принятия решения о целесообразности покупки более дорогих моделей беспилотников.
- Гоночные. Маленькие и средние квадрокоптеры, имеющие прекрасные показатели скорости и маневренности. Особым спросом пользуются легко управляемые модели, способные летать со скоростью больше 100 км/ч и обладающие надежной защитой от случайных столкновений.
- Съемочные. Главные достоинства таких аппаратов – высокий запас хода и качественная камера, позволяющая вести плавную съемку в процессе движения. Эти устройства обычно демонстрируют невысокую скорость, зато отлично защищены и характеризуются обширным функционалом.
- Грузовые. Предназначены для перевозки небольших грузов по любой местности. Такие аппараты характеризуются повышенной маневренностью и наличием опции распознавания препятствий на расстоянии 10-20 метров. С равной эффективностью их можно использовать как на открытой, так и на холмистой местности. После приобретения требуют обязательной регистрации.
Зная, что такое квадрокоптер и его предназначение, легко подобрать подходящую модель устройства. Если с выбором возникли сложности, то рекомендуем изучить материал о том, как выбрать квадрокоптер, и на его основе принять единственно верное решение.
Ведущие производители квадрокоптеров: описание брендов и характеристика продукции
В наше время квадрокоптеры используют во многих сферах деятельности, причем спрос на эти устройства стабильно растет – как со стороны военных и медицинских структур, так и среди гражданского населения. Именно поэтому производители такой продукции постоянно улучшают имеющиеся наработки, выпуская новые модели квадрокоптеров, характеризующиеся повышенной скоростью, маневренностью, надежностью и функциональностью. Ежегодно на рынке появляется несколько десятков новых вариаций беспилотников с отличными характеристиками и доступной стоимостью.
Улучшается и техническая подкованность населения. В Интернете уже представлено немало материалов, направленных на обучение управлению квадрокоптером. Люди понимают, что управлять беспилотниками действительно просто, а потому покупают упомянутую продукцию без особого страха и с готовностью к регулярному использованию. Особым спросом у населения пользуется продукция нижеупомянутых производителей.
Квадрокоптеры DJI
DJI Innovations – наиболее известный разработчик и поставщик квадрокоптеров. Компания производит любительские и профессиональные модели дронов, предназначенные для выполнения разнотипных задач – от любительских съемок до доставки негабаритной продукции и проведения разведывательных операций.
Квадрокоптеры DJI имеют много достоинств. Среди них:
- отличная управляемость в полуавтоматическом режиме;
- опция автоматического распознавания препятствий;
- автоматическое удержание целей следования;
- поддержка нескольких способов управления дронами;
- очень быстрая синхронизация со смартфонами;
- отличное качество съемки – даже на средней и высокой скорости полета.
Среди ведущих разработок компании стоит выделить квадрокоптеры DJI Mavic 2 Zoom, DJI Mavic Air Fly, DJI Phantom 4 Pro. Все модели характеризуются отличной защитой, стильным дизайном, продолжительным временем непрерывного полета (20-30 минут), наличием камер 12-20 МП. Квадрокоптер DJI Phantom 4 Pro и вовсе считается лучшей разработкой нашего времени, причем это утверждение обосновано как рейтингами специализированных изданий, так и отзывами пользователей. Отдельного упоминания заслуживает квадрокоптер DJI Tello TLW004 – недорогой и хороший квадрокоптер с камерой 5 МП. Эта модель является отличным решением по соотношению цены и качества, поэтому популярность этого коптера полностью обоснована.
Квадрокоптеры Xiaomi
Xiaomi – организация, занимающаяся производством популярных видов гаджетов и умных устройств для дома. В последние годы одним из приоритетных направлений деятельности компании является разработка и изготовление квадрокоптеров универсального назначения. И хотя бренд Xiaomi еще не готов соперничать с DJI в вопросах качества и разнообразия продукции, товары Сяоми все же пользуются спросом. Во многом благодаря низкой стоимости коптеров и простоте их конструкции.
Квадрокоптеры Xiaomi характеризуются такими достоинствами:
- упрощенная система управления;
- полная автоматизация процесса полета (опционально);
- использование АКБ повышенной емкости;
- применение собственной технологии стабилизации изображения;
- компактность и удобство переноски большинства моделей.
Наиболее востребованной разработкой бренда считается квадрокоптер Xiaomi Mi Drone 4K. Внешне аппарат выглядит не слишком надежно, но это лишь первое впечатление. Корпус из поликарбоната и углеродного волокна прекрасно защищает электронику, а 8 степеней защиты батареи гарантируют продолжительность и эффективность ее работы. Чуть меньшим спросом пользуются более простые модели – квадрокоптеры с камерой Xiaomi Mi Drone 1080p и Xiaomi MITU Mini RC Drone 720p.
Квадрокоптеры Syma
Syma – китайский производитель, занимающийся выпуском дронов различной конфигурации, в том числе квадрокоптеров. Организация делает ставку на изготовление и продажу устройств из бюджетного ценового сегмента, благодаря чему ее продукция востребована как на китайском, так и на международном рынке.
Среди достоинств квадрокоптеров Syma числятся:
- довольно низкая цена;
- стильный внешний вид;
- хорошее сочетание энергоемкости и энергопотребления;
- возможность установки профессиональной камеры (на некоторых моделях).
К сожалению, качество большинства коптеров нельзя назвать высоким. Большая часть моделей относится к категории «игрушечных» дронов. Эти изделия отлично подходят на роль первого коптера – для обучения пользования устройствами перед приобретением более дорогих и надежных аналогов. Тем не менее, для многих людей именно цена является решающим фактором, а потому популярность упомянутой продукции уже немало лет держится на высоком уровне. Из общего перечня предлагаемой брендом продукции можно выделить квадрокоптеры Syma x21w, Syma x5uw, Syma x5c, Syma x20 и x8Pro. Любой из этих дронов может стать хорошим и недорогим подарком для человека, еще не окунавшегося в увлекательный мир полетов на квадрокоптерах.
Разумеется, эти три компании – не единственные производители коптеров. У них есть десятки конкурентов, постоянно работающих в двух направлениях – создании надежных летательных аппаратов и выходе на первые места в соответствующем сегменте рынка.
В результате такого подхода на рынке уже сейчас представлено немало достойных моделей. Поэтому, перед тем как изучить ассортимент магазина и определиться, какой квадрокоптер лучше купить, рекомендуем заглянуть в подготовленный топ квадрокоптеров 2020 года и оценить основные преимущества популярных моделей, разработанных на протяжении нескольких последних лет. Каждая представленная там модель заслуживает приобретения, а потому к выбору оптимального варианта следует отнестись с максимальной серьезностью.
