Як вибрати квадрокоптер

Кількість та різноманітність безпілотників з кожним роком зростає, а компанії виробники розширюючи свій продуктовий ряд не тільки покривають всі потреби пересічних користувачів, а й винаходять нові ніші. Деякі ніші застосування дронів виникають через жахливі і трагічні події на кшталт війни. Тому ми підготували для вас велику статтю-гайд, який допоможе розібратися в різноманітності цивільних дронів, відповість на питання як вибрати квадрокоптер, і дізнатися які безпілотники потрібні ЗСУ.

Які бувають безпілотники

Описувати що таке квадрокоптер або дрон вже немає сенсу. Безпілотники вже звичний інструмент фотографів, відеографів, блогерів або просто настирлива дитяча іграшка. Але правильно підібрати квадрокоптер все ще залишається нетривіальним завданням. Далі йтиметься про справді важливі речі на які варто звертати увагу при купівлі дрону.

Маркування дронів

Часто упаковка може відповісти на питання, який квадрокоптер купити. Для цього є зручна система маркування. Цей параметр вказується на упаковці дрона та визначає на який рівень користувачів розрахована комплектація. Найчастіше трапляється чотири види маркування зазначених у характеристиках:

1. RTF (Ready to Fly або “готовий до польоту”) – девайс комплектується всім необхідним для використання прямо з коробки: акумулятор, пульт, зарядний пристрій. Після покупки можна одразу виконати перший запуск.
2. PNP (Plug and Play) – означає “підключи та грай” але на практиці безпілотник поставляється без пульта, акумулятора та зарядного. Більше підійде назва “докупи і грай”.
3. BNF (Bind and Fly, «приєднай і літай») – у коробці з дроном не діставатиме пульта. Цей тип комплектації розрахований на досвідчених користувачів зі своїм пультом.
4. ARF (Almost Ready to Fly «Майже готовий до польотів) – практично конструктор для ентузіастів у вигляді розібраного пристрою, найчастіше навіть без пульта. Варіант для професіоналів, які краще знають які деталі їм потрібні і де повинні бути.

Кількість гвинтів

Вибираючи квадрокоптер будьте готові побачити чотири гвинти у своєму пристрої (спасибі кеп). Якщо ж ваші уподобання більш специфічні, зверніть увагу також на інші конфігурації та їх особливості:

• Трикоптери (3 гвинти) – вага і кількість гвинтів менше маневреності більше.
• Гексакоптери (6 гвинтів) – більша кількість гвинтів дає більшу стабільність, вантажопідйомність та висоту на якій може працювати дрон.
• Октакоптери (8 гвинтів) – все трохи краще, ніж у шести гвинтів.
• Мультикоптер (понад 2 гвинти) – нічого специфічного, просто загальна назва для безпілотників з гвинтами.
  

Тип двигуна

Є два види двигунів, які використовуються в дронах: колекторні і безколекторні. Якщо коротко, то безколекторні у всьому краще. А якщо докладніше:

Колекторні (brushed). Їх також називають щітковими через наявність щетинок, що подають постійний струм на обмотку. Мотор такого типу дешевше, має трохи меншу вагу та простий у обслуговуванні. З іншого боку, наявність щітки означає підвищений знос, низький ККД, малу швидкість обертання, перегрів і низьку надійність.

Безколекторні (brushless). Більш досконалий тип моторів позбавлений щіток та його недоліків. Безщіткові мотори довговічні, зносостійкі, слабо гріються, мають великий ресурс і тихі в роботі. На жаль такі мотори дорожчі у виготовленні та ремонті.

Колекторні двигуни зустрічаються в бюджетних моделях так як навіть в моделі середнього сегмента вже ставлять якісний безколекторні електромотори.

Розміри безпілотника

Перед тим як вибрати квадрокоптер, ще важливо враховувати розмір. Від розміру та ваги безпілотника часто залежить його ціна та специфіка використання, потрібно це враховувати одразу. Всі дрони можна умовно поділити на кілька груп залежно від розміру:

Дрони іграшки. Пристрій розміром з долоню або менше. Часто складається тільки з мотора та лопастей, не має камери та кріплень. У комплекті з такими іграшками може йти простий пульт, а час роботи дрону рідко доходить до 10 хвилин. Ідеальний варіант подарунка для дитини.

Квадрокоптери середнього розміру. Такий дрон вже може бути серйозним інструментом для відеозйомки або ж не менш серйозною іграшкою. Дрони середнього розміру обладнуються камерами, сенсорами та радарами, пультом із безліччю налаштувань та можливістю підключити смартфон. У цьому класі дрони вже можуть бути модифіковані за допомогою різноманітних лопастей, обвіса або камер.

Важкі дрони. Дорогі безпілотники професійного класу. Найчастіше такі дрони використовуються на виробництвах, при транспортуванні невеликих вантажів, у рятувальних операціях, у силових структурах чи військових операціях, під час зйомки важкими професійними камерами. Дрони цієї категорії вже серйозний інструмент із потужними моторами, повноцінним захистом від ударів, дощу та птахів, з можливістю підвісити важку апаратуру (великі камери, тепловізори, вимірювальні прилади, далекоміри тощо), з гнучкою кастомізацією та ремонтопридатністю.

Камери та її характеристики

Камера це один з основних компонентів дрону і багато хто вирішує, який квадрокоптер купити орієнтуючись тільки на параметри камери. Тому, якщо призначення дрона не обмежується дитячим подарунком, необхідно приділити велику увагу вибору камери. Насамперед потрібно визначити який тип камери вам потрібен: вбудована чи виносна.

Вбудована камера. Весь пристрій камери знаходиться в корпусі дрону. Як правило вбудована камера має обмежену рухливість, але сам дрон більш маневрений. Такі камери можуть бути як бюджетні (їх якості вистачить лише на фото), так і професійного рівня з можливістю зйомки відео в 4K. Топові моделі квадрокоптерів обладнуються якісними камерами в колаборації зі знаменитими брендами (Hasselblad, Leica).

Виносна камера. Дрони з виносною камерою мають характерну конструкцію, яка дозволяє прикріпити професійну фото або відео камеру чи екшн камеру. Плюси такого дрона очевидні, ви можете замінити комплектну камеру на свою апаратуру і отримати звичну для вас якість відзнятого матеріалу. У продажу також є дрони взагалі без камери, це дозволить заощадити бюджет.

Що стосується параметрів камери, то вибір матриці в дроні мало чим відрізняються від вибору матриці в смартфоні. Чим дорожчий пристрій тим якісніша камера буде на борту.

Є кілька порад для початківців, які допоможуть підібрати квадрокоптер з камерою:

Діапазон роздільної здатності в камерах може змінюватись від 0,3 МП до 4К. Це впливає не тільки на якість картинки, але і на розмір кінцевого кадру. Якщо ваша мета фото в соцмережах, то не варто гнатися за великою роздільною здатністю. 720p і вище вважається добрим показником для початківців. Для професійної відеозйомки може вже не вистачити навіть Full HD (1080p), потрібно придивитися до квадрокоптерів з 4К камерою (2160p).

Якщо виділити особливо важливі параметри для подібних камер, то це буде кут огляду (хорошим вважається мінімум 80 градусів), якість підвісу та стабілізації, тому що в польоті особливо важливо отримати стабільну картинку.

Строк служби батареї

Час автономної роботи можна прив’язати до цінового діапазону та розміру дрону. Чим дорожчий і більший пристрій, тим об’ємнішою буде батарея і більш тривалий час у повітрі (від 5 до 50 хв). Але є кілька нюансів на які слід звертати увагу, якщо для вас автономність критична:

• Навіть на топових моделях час роботи може бути меншим ніж у середньому сегменті через роботу багатьох датчиків, і більш якісної камери.
• Вказаний виробником час роботи розраховується в ідеальних умовах роботи (без вітру, опадів, частої зміни висоти тощо). У реальному використанні воно завжди буде меншим.
• Важливо вибирати варіант із легкою та зручною заміною акумулятора. Взявши з собою 3-4 додаткові батареї, ви зможете в стільки ж разів продовжити час зйомки.
  

Дальність польоту

Від об’єму акумулятора залежить і дальність польоту. Винятками можуть бути хіба що гоночні моделі пріоритетом яких є швидкість, а не зйомка та стабілізація.

Функціональні особливості квадрокоптерів

У вас вже є загальне уявлення про те як вибрати квадрокоптер, тепер необхідно визначитися з особливостями і фішками які вам знадобляться в роботі. Є багато додаткових факторів, які можуть вплинути на покупку дрона в залежності від завдань.

Керування коптером

Більшість виробників пропонують користувачеві завантажити їх фірмовий додаток для смартфона для керування їх безпілотником. Ці застосунки відрізняються за якістю і функціональністю, але дещо їх пов’язує – вони не замінять повноцінний пульт керування.

Управління дроном за допомогою смартфона має низку обмежень:

• Низька чутливість;
• Дистанція, на якій працює зв’язок, рідко перевищує 30-50 метрів;
• Низька точність керування;

Повноцінний комплектний або окремо куплений пульт дасть вам максимум можливостей під час роботи з пристроєм. Про пульти йтиметься нижче.

Пульт керування коптером

Квадрокоптери середнього класу та вище комплектуються пультом керування. Як правило “рідний” пульт дасть вам повний контроль над всією функціональністю та можливістю дрону. Тим не менш, пульт управління можна легко замінити, варто лише враховувати мінімальні вимоги для сумісності.

Вибираючи пульт від стороннього виробника, необхідно дивитися на кількість каналів зв’язку з дроном (4 і більше). Від кількості каналів залежить гнучкість керування дроном оскільки на кожен вбудований в дрон пристрій виділяється окремий канал (мотори, камера, датчики, стабілізатор тощо). Тому чим крутіший дрон, тим крутіший у нього пульт і кількість пристроїв якими ви зможете керувати окремо.

Датчики

Можливості квадрокоптера можуть бути дуже широкими в залежності від кількості вбудованих датчиків:

• GPS дозволяє задавати точки обльоту або приземлення на карті;
• Барометр/альтиметр для кращого орієнтування на висоті та визначення атмосферного тиску;
• Акселерометри для визначення кута нахилу дрона та його швидкості;
• Магнітометр компас що допоможе у навігації;
• Гіроскоп для вимірювання кутового прискорення.

Вся ця технологічна начинка дозволить автоматизувати безліч процесів і виконувати деякі корисні трюки, про які мова піде нижче.

Програмні функції

Якщо квадрокоптер обладнаний достатньою кількістю датчиків та сенсорів, ви зможете реалізувати безліч цікавих сценаріїв використання.

Додаткові програмні функції не тільки полегшують управління та виконання поставлених завдань, але також дозволяють досягти вражаючих кадрів. Ось найпопулярніші:

• Повернення додому. Якщо ви втратили квадрокоптер з поля зору або просто втратили до нього інтерес, дрон самостійно прилетить і сяде на те місце звідки був запущений з точністю до 1м при активації цієї функції. Якщо дрон досить розумний, то він навіть не натрапить на перешкоди.
• Автоматичний політ. Дрон пройде та зніме все по призначених на карті точках. Небезпека натрапити на перешкоди залишається.
• Headless Mode. Безголовий режим означає, що дрон буде керуватися незалежно на власну орієнтацію у просторі. Тобто якщо дрон повернутий до вас “обличчям” і ви натиснете на пульті “вправо”, дрон полетить у ваше “право” а не у своє.
• Follow me. На зазначеній висоті та відстані дрон слідуватиме за оператором.
• Обліт точки. Політ навколо заданої точки на певній відстані та висоті.

• Перегляд від першої особи (FPV). Використання спеціальних окулярів або шолома, який дозволить “бачити очима дрона”. Дуже цікавий досвід використання, але вимагає додаткового обладнання та потужного каналу зв’язку.
• Утримання висоти. Дрон зависає на вибраній висоті, використовуючи вбудований барометр.
• Зміна швидкості польоту. Можна задати не тільки точки обльоту, але також швидкість для більш ефективного відеоряду.
• Автоматичний зліт та посадка. Істотно полегшують роботу з дроном в перший час.
• Управління жестами. Для цього використовуються спеціальні рукавички чи насадки на пальці. Дозволяє ефективно управляти польотом дрона помахом руки під час вистав або шоу.
• Автоматичний обліт перешкод. Дрон сам визначатиме перешкоду перед собою і облітатиме її. Ключова функція, яка забезпечує якісну роботу всіх попередніх і збереже пристрій від катастроф.
  

Технологія зв’язку

Для передачі сигналу між пультом керування та дроном використовують кілька видів зв’язку.

• Bluetooth. Використовується в найдешевших дронах і потихеньку заміщається просунутішими видами зв’язку.
• Wi-Fi. Досить якісний цифровий вид зв’язку але має обмеження щодо відстані та стабільності.
• Радіоканал. Найпоширеніший аналоговий канал зв’язку. Найчастіше зустрічається стандарт 2,4 ГГц (велика відстань, але погано проходить крізь стіни) і рідше 5,8 ГГц (велика швидкість передачі сигналу та менший радіус дії).
• Фірмові технології (наприклад, Lightbridge у DJI). Власні розробки виробників дронів. Як правило, використовуються напрацювання вищевказаних стандартів.

Дрони професійного класу іноді використовують поєднання сильних сторін кількох видів зв’язку. Якщо ви думаєте, який квадрокоптер купити для польотів між будівлями, радимо звертати увагу на цей параметр.

Радіус дії

Максимальна дальність роботи безпілотника визначається видом використаного зв’язку та потужністю передавача. Дешеві дрони керовані Bluetooth або Wi-Fi літають на відстані не далі ніж 10-20м.

Дрони PRO сегмента можуть обмінюватися сигналом на відстані до 10 км. Варто враховувати що закони фізики скорочуватимуть функціональні можливості та якість картинки з кожним кілометром який віддаляє дрон від оператора.

Перед покупкою

Насамперед перед тим як вибрати квадрокоптер, необхідно чітко визначити, яким чином ви збираєтеся його використовувати. Для кращого розуміння задайте собі такі питання:

Для якої мети буде використаний відзнятий матеріал

Відповідь на це питання допоможе вам визначити, яку вигоду ви отримаєте від безпілотника та які програми вам потрібно буде встановити на нього. Наявність продуманого та чіткого плану застосування знятих даних допоможе не тільки вибрати правильний дрон, але й заощадить час та гроші. Як правило, цілі можна підігнати під наступні категорії:

• Дитячий подарунок: для цього може підійти бюджетна модель взагалі без камери, якщо дрон розглядатиметься як відносно дорога іграшка.
• Соцмережі: для того, щоб зробити гарне селфі або групове фото з відпустки, знадобиться невеликий дрон з гарною стабілізацією або кріпленням для телефону. Час роботи не має великої ролі.
• Полювання: бажано наявність гарного акумулятора, захисту від вологи, пилу та механічних пошкоджень, а також тепловізора.

• Маркетинг: вам знадобиться відео формату 4K та фотографії високої роздільної здатності;
• Інспектування: механічний затвор із частотою 20 кадрів в секунду та передачею відео високої роздільної здатності на пульт дистанційного керування;
• Картографія: проектні карти з підтримкою GPS та даними про висоти точок рельєфу місцевості;
• Вертикальне сканування: лазерний сканер LIDAR, повнокольорова камера та програмне забезпечення для 3D-моделювання.
  

Частота використання

Те, як часто ви маєте намір використовувати свій квадрокоптер, впливає на вибір конструкції та начинки дрону. Заздалегідь визначте, якою буде частота використання БПЛА:

• Щоденний/Тижневий: Це має бути дрон професійної категорії, спроектований з урахуванням необхідності частого застосування та тривалих польотів.
• Сезонний/Щорічний: В даному випадку вам, можливо, не доведеться занадто замислюватися про спеціальну страховку і віддати перевагу моделі, яка проста і зрозуміла у використанні.
  

Захист

Який дрон купити щоб працював в екстремальних умовах? Рівень захищеності дрона на пряму залежить від його призначення:

• Аматорські пристрої мають мінімальний захист лопастей та призначені для роботи в ідеальних умовах (без опадів та з мінімальним вітром).
• Квадрокоптери середнього рівня вже мають міцні корпуси з якісного полімеру або металу, еластичні лопасті та пристрої для екстреної посадки.
• Дрони топового сегмента та професійні моделі оснащені просунутими радарами для орієнтування у просторі, що допомагає уникнути зіткнення. Також корпус таких пристроїв захищений від сильного дощу, вітру, піску та пилу. Як правило такий дрон має масу деталей, що легко замінити, що дуже спрощує ремонт.

Як вибрати квадрокоптер для ЗСУ

Військове протистояння між російськими загарбниками та українськими захисниками вже увійшло в історію і вивчатиметься у підручниках з військової справи ще багато років. Військові експерти називають цю війну – мережево-центричною. Це означає, що всі частини та підрозділи збройних сил об’єднані в єдину цифрову мережу, отримуючи при цьому інфокомунікаційну перевагу перед ворогом.

Величезну роль у цьому відіграли безпілотники, які використовує ЗСУ. Це не лише бойові БПЛА, а й цивільні дрони, які забезпечують українських захисників тисячами очей. Об’єднана інформаційна мережа квадрокоптерів допомагає будувати докладну мапу переміщень, розташувань та осередків супротивника. Це дозволяє Українським військам та воїнам тероборони завдавати швидких нищівних ударів по загарбнику.

Який квадрокоптер купити Збройним Силам України

У широке поняття “безпілотник” може входити безліч пристроїв як цивільного, так і військового призначення. БПЛА (Безпілотний Літальний Апарат) ударні або бойові дрони це спеціалізовані пристрої, які розробляються з урахуванням специфічних потреб збройних сил. Такі літальні апарати недоступні звичайному користувачеві через високу ціну та правові обмеження. Проте навіть знайомі всім цивільні квадрокоптери широко використовують на війні, і часто мають низку переваг:

• Громадянські безпілотники в рази дешевші за військові розробки.
• Звичайний дрон розрахований на використання навіть непідготовленим користувачем.
• Можна купити практично у будь-якому магазині електроніки.

Ці якості дозволяють звичайним дронам брати участь у бойових діях не гірше за військові модифікації. 

За час російського вторгнення в Україну участь цивільних квадрокоптерів важко переоцінити. Нашим воїнам допомагають мільйони громадян, забезпечуючи оперативною інформацією використовуючи, начебто, іграшки для ентузіастів, блогерів та фотографів. Перевага наших військ у тому, що будь-яка візуальна чи координаційна інформація використовується в бою.

Не бойові дрони продовжують грати найважливішу роль як в обороні, так і в контрнаступі та звільненні українських міст та їх мешканців.