Как выбрать квадрокоптер: ТОП 9 лучших квадрокоптеров 2017/2018

Что такое квадрокоптер

Под этим аппаратом подразумевается устройство, способное летать и управляться дистанционно. Это беспилотное летательное средство имеет 4 пропеллера (винта), которые вращаются в противоположных друг другу направлениях. В последнее время большую популярность приобрел радиоуправляемый квадрокоптер с видеокамерой, позволяющий вести в полете как фото-, так и видеосъемку

Большим плюсом является то, что он может проникнуть даже в самые труднодоступные места, что очень важно для разных служб

Если сравнивать квадрокоптер, который нередко называют дроном с обычным вертолетом на радиоуправлении, то первый имеет лучшую плавность движения и большую маневренность. Помимо этого, коптер обладает низкими показателями шума и при этом не создает сильных потоков воздуха, благодаря чему осуществлять съемку с его помощью можно даже внутри помещения.
Такой дрон для стабильного полета требует контроля при помощи дистанционного пульта управления, т.к. он аэродинамически неустойчив. Любая модификация может:

• двигаться по горизонтали: вперед, назад, влево, вправо;
• спускаться;
• подниматься вверх.

• Двигатели. Ввиду того, что ключевая нагрузка приходится на них, они относятся к расходным материалам, которые по выходу из строя находятся на втором после винтов месте. Количество двигателей в квадрокоптере – 4.
• Аккумулятор. От емкости этого элемента, которая выражается в миллиамперах-часах (мА·ч) зависит то, как долго, далеко и высокого может летать аппарат. При этом аккумулятор питает подключенную к квадрокоптеру камеру. Для наполнения его емкости используется соответствующее зарядное устройство.
• Плата управления. От работы этой запчасти зависит то, насколько стабильным будет полет аппарата. Ее соединяют с каждым двигателем при помощи шлейф, по которому она подает на все двигатели запрограммированную команду, т.е. управляющий сигнал. Контролировать аппарат можно даже через ОС Android или Ios независимо от типа мультикоптера.

О разнообразии

Так что же такое дрон? Термин выступает разговорной альтернативой аббревиатуре БПЛА и понятию, которое скрывается за ней. Впервые его употребил капитан американского ВМФ в 1936-ом году в отношении беспилотного самолета, который выступал в роли подвижной мишени во время учении по противовоздушной морской обороне.

Современные «этажерки с пропеллерами» это дроны в не меньшей степени, хоть их внешний вид кардинально отличается от очертаний самолета, потому что также являются беспилотными летательными аппаратами.

Основой официальной классификации таких аппаратов выступают их технические характеристики: масса, «потолок» по высоте и скорость перемещения. Но различий гораздо больше.

Так, если в качестве движителей используются расположенные в горизонтальной плоскости, то устройство принято называть «коптер» с приставкой из греческого или латинского числительного. Следуя этим принципам, название квадрокоптер можно «расшифровать» как беспилотный летательный аппарат с четырьмя винтами. Таким же образом дрон с любым количеством винтов (более одного) называется мультикоптером.

Дроны в самолетных корпусах это что тогда? Тоже дроны, но их чаще называют просто бесплотниками или БПЛА. Но они применяются в основном военными службами и авиамоделистами.

Такие дроны также весьма разнообразны по габаритам, типам силовых установок (вплоть до пассивных планеров), методом запуска и ряду других характеристик. Это теоретическая база, необходимая, чтобы понимать, что такое дрон.

Оценивание пространственной ориентации, или Как не бояться фильтров Махони и Маджвика

Tutorial

О чём речь

Появление на Хабре поста о фильтре Маджвика было по-своему символическим событием. Видимо, всеобщее увлечение дронами возродило интерес к задаче оценивания ориентации тела по инерциальным измерениям. При этом традиционные методы, основанные на фильтре Калмана, перестали удовлетворять публику — то ли из-за высоких требований к вычислительным ресурсам, неприемлемых для дронов, то ли из-за сложной и неинтуитивной настройки параметров.
Пост сопровождался весьма компактной и эффективной реализацией фильтра на C. Однако судя по комментариям, физический смысл этого кода, а равно и всей статьи, для кого-то остался туманным. Что ж, признаем честно: фильтр Маджвика — самый замысловатый из группы фильтров, основанных в общем-то на очень простых и элегантных принципах. Эти принципы я и рассмотрю в своём посте. Кода здесь не будет. Мой пост — не рассказ о какой-то конкретной реализации алгоритма оценивания ориентации, а скорее приглашение к изобретению собственных вариаций на заданную тему, которых может быть очень много.

Предназначение квадрокоптера

Для чего же нужны летающие беспилотники?

В первую очередь они всё-таки воспринимаются как развлечение – полетать, поснимать пейзажи с высоты и убрать. Но у них есть и более серьезные предназначения. Использовать такие устройства могут спасатели МЧС, чтобы осматривать те места, до которых людям добраться невозможно или опасно. С такими же целями беспилотные аппараты берут на вооружение и военные, и пожарные.

Беспилотники встречаются в пользовании людей и более мирных профессий, например, фотографов. Притом с их помощью снимаются не только пейзажи или архитектура – летательный аппарат позволяет получить отличные ракурсы на фото и видео с людьми, например – на свадебной съемке.

Пропеллеролет: конвертоплан для мониторинга протяженных объектов

Из песочницы

Однажды в институте зав кафедры рассказывал нам о нашей будущей профессии:
“Наша профессия очень важна и ответственна. Сейчас вы работаете над обликом будущего флагмана Российской авиации. Вы сыпете идеями, пытаетесь предугадать задачи, которые он будет решать, берете на себя ответственность и принимаете решения. А через 15 лет, когда самолет наконец построят, всем будут раздавать почести, но про вас уже никто не вспомнит”.
Такая агитация мне не понравилась, ждать 15 лет результата я не готов.
Авиация — высокоразвитая отрасль, но высокие требования по надежности и распланированное будущее не позволяют внедрять новые технологии быстро. А беспилотникам же наоборот, никаких особых требований пока нет, вот они и растут как грибы после дождя, заполняя собой ниши авиа мониторинга, рекламы, помощи сельскому хозяйству, видеосъемки и подобные.
Так я и решил, пускай они там как-нибудь без меня строят свои истребители, а я, пока молод и горяч, пойду в беспилотники. Благо что авиамодельное прошлое имеется.

Квадрокоптер с камерой DJI Inspire 2

DJI Inspire 2 был запущен в ноябре 2016 году и поступил в продажу в январе 2017. Эта модель намного мощнее по сравнению с DJI Inspire 1. Одно из первых заметных обновлений — наличие двух разных камер. Одна под беспилотником, осуществляющая полное вращение на 360°, другая установленная на передней стороне для лучшего вида от первого лица.

Используя режим двух операторов один пилот может просматривать одну камеру, например, фронтальную, в то время как другой человек будет управлять нижней частью системы камер. Довольно круто. DJI недавно выпустила камеру ZenMuse X7, Супер 35-миллиметровую камеру, созданную для воздушной кинематографии, которая совместима с Inspire 2.

Характеристики

• Подходит для — профессиональных кинематографистов
• Разрешение камеры: 30 МП в режиме DNG RAW
• Разрешение видео: 5.2K при 30 FPS / 4K при 60 FPS
• Макс. время полета: 27 минут
• Максимальная скорость: 67 миль в час
• Примечательные атрибуты: режим двух операторов, две камеры, огибание препятствий
• Новая система обработки изображений, CineCore 2.0, может получить 5.2K видео с огромной скоростью передачи 4.2 Гбит/с. Чтобы обработать все эти данные, у Inspire 2 есть встроенный SSD.
• Средняя стоимость: 200 тыс. рублей

Лучшие квадрокоптеры для детей

Детские коптеры отличаются скромными размерами и малым весом, да и стоят они относительно недорого. Выбирая подарок для ребенка, можно взять любую из приведенных ниже моделей.

Hubsan X4 H502S

У этого прибора довольно широкий набор опций. Он оснащен GPS-модулем и камерой, способной снимать в НD-качестве без задержки картинки. Имеется режим Follow me, автоматическое удержание высоты и возвращение на базу. Такой беспилотник подойдет для подростков и непрофессионального использования.

Плюсы:

• Привлекательный дизайн.
• Высокое качество деталей.
• Наличие разнообразных функций: FPV, GPS, Manual, Follow me.
• Способность фиксировать высоту высоты.
• Сборка и регистрация не требуется.

Минусы:

• Камера без стабилизации изображения.
• Длительность полета – 8 минут.

Hubsan X4 подойдет для детей и подростков, которые уже имеют некоторые навыки по управлению беспилотными гаджетами.

DJI Tello

Ryze Tello Drone отличается высоким качеством сборки и богатым набором опций, которые придутся по вкусу не только ребенку, но и взрослому. Такой беспилотник может стать отличным «семейным» подарком. Кстати, здесь уже есть возможность наблюдать за полетом от первого лица.

Установленное ПО позволяет заниматься блочным программированием. Программа управления Scratch очень проста – уже в младших классах школы дети учатся с ней работать. Да и сам беспилотник подскажет, что нужно делать.

Плюсы:

• Широкий набор возможностей.
• Неплохая оптика для «детской» модели.
• Доступная цена.

Минусы:

Как и у всех коптеров данного класса – непродолжительное время полета.

DJI Tello сочетает в себе функциональность с высокой надежностью и очень прост в управлении. Такой аппарат подойдет для ребенка, который еще не имеет опыта общения с подобной техникой.

JJRC H36

Для этого беспилотника доступны FPV-полеты – потребуется только установить веб-камеру и использовать специальные очки. Прочный корпус надежно защищен от падений, как и лопасти, поэтому модель отлично подходит для обучения. Оптика на удивление приличного качества.

Плюсы:

• Доступен быстрый и медленный скоростной режим.
• Камера хорошего качества.
• Сам возвращается на базу.
• Прочный корпус.

Минусы:

• Слишком легкий, что затрудняет использование на улице.
• Устаревший дизайн.
• FPV-камеры нет в комплекте – нужно покупать отдельно.

JJRC H36 подойдет для обучения или в качестве подарка ребенку, который интересуется современными гаджетами.

Syma X12 Nano Explorers

Данный коптер легко научит подростка управлять любым беспилотником, поскольку саморегуляторов здесь почти нет, а значит, эта модель подойдет для тех, кто не ищет легких путей. Небольшой квадрокоптер, принимающий радиосигналы не имеет камеры. В безветренную улицу с ним можно выйти на улицу, но лучше просто запускать аппарат в просторном помещении. Тем более, что он не сможет улететь от вас дальше 20 метров. Время полета – 8 минут, после чего заряжать аккумулятор придется около часа.

Плюсы:

• Управление как у профессиональной модели научит всему необходимому.
• Низкая цена.
• Высокая прочность.

Минусы:

• Не может летать далеко.
• Нет камеры.

Syma X12 Nano подойдет для продвинутых подростков, которые хотят освоить управление профессиональной моделью, но не имеют возможности приобрести дорогостоящую технику.

Камера

Даже недорогие модели оснащаются камерами. Но они не могут обеспечить качественную картинку. У более продвинутых устройств с этим дела обстоят лучше.

Необходимо знать, какими параметрами должны обладать камеры квадрокоптеров:

• Расположение камеры. Обычно располагаются снизу. Они могут быть встроенными или съемными. У первых качество и возможности съемки слабые. С картинкой и градусом обзора все гораздо лучше у съемных моделей. По возможности выбирайте такие квадрокоптеры.
• Разрешение матрицы. Влияет на общее качество изображения. Чем выше это значение, тем лучше. Для любительской съемки будет достаточно матрицы на 8 или 12 мегапикселей. Топовые аппараты оснащены камерами на 20 Мп (и это не предел).
• Угол обзора камеры. Важный параметр, который определяет, как много камера сможет захватить в объектив. Приобретать модели, у которых обзор менее 70 градусов не имеет никакого смысла. Вы просто ничего не увидите.
• Разрешение фото по вертикали. Это значение определяет, сколько пикселей будет содержаться в фото по вертикали. Чем оно больше, тем качественнее будет конечное изображение и детализированнее снимок.
• Разрешение фото по горизонтали. То же самое, что и предыдущий термин. Только здесь в расчет берется количество пикселей по горизонтали. Как правило их больше, если речь идет о картинке с соотношением сторон 16:9.
• Дистанционное управление положением камеры. Полезно в том случае, если нужно захватить какой-либо объект во время полета. Управление должно осуществляться как минимум по двум осям: по вертикали и горизонтали. Но лучше, если присутствует и поворотный механизм.
• Число кадров в секунду при 1920×1080. Определяет качество и плавность видео. Обычно хватает 30 кадров в секунду. Но если нужна картинка, приближенная к реальности, то лучше выбирать модели, камеры которых выдают 60 FPS.

Как мы летали на дронах по мусорным полигонам и искали утечки метана

Карта полёта, отмечены точки с концентрацией метана свыше 3 000 ppm*m. И это много!
Представьте себе, что у вас есть мусорный полигон, который время от времени дымит и воняет. Связано это с тем, что при гниении органики образуются различные газы. При этом образуется не только метан, но и совсем ядовитые газы, поэтому полигоны ТБО иногда нужно обследовать.
Обычно это делается пешим обходом с носимым детектором метана, но на практике это очень сложно, долго и вообще не особо нужно владельцам мусорного полигона.
Зато это нужно правительству города, муниципальным властям, области и т. д., где находится полигон или санкционированная свалка, экологам и простым людям, которые хотят дышать чистым воздухом.
Услуга автоматизированного замера уровня метана с помощью дронов очень востребована в Европе.
Мы, с нашими партнёрами из компании Пергам, провели совместную работу в этом направлении и получили интересный результат.

Рекомендации по выбору квадрокоптера

Чтобы правильно выбрать оптимальную модель, стоит понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание

1. Полетные качества. Основными параметрами выступают маневренность, скорость, дальность работы и время автономного полета. Все это зависит от количества винтов, мощности мотора и веса самого изделия. Поэтому рекомендуется выбирать наиболее легкий прибор. Однако без дополнительных приспособлений он может оказаться бесполезным.
2. Количество винтов. Сегодня есть модели с тремя, четырьмя, шестью и восемью винтами. При этом все они объединяются, как ни странно, названием «квадрокоптер».
3. Частота, на которой осуществляется управление. Лучше выбирать модели, которые работают на 2,4 или 5,8 GHz. В этом случае другие приборы не будут мешать работе устройства.
4. Наличие камеры. Они могут быть от 0,3 Мп до тех, что поддерживают съемку в формате 4K. У компании Xiaomi есть неплохие бюджетные модели, которые позволяют выполнять качественную аэрофотосъемку.
5. Возможность использования дополнительных опций. Наиболее популярной считается подвес, который позволяет фиксировать угол обзора камеры для получения качественных снимков. Также есть и ряд других опций.
6. Наличие системы автоматического пилотирования, гироскопов и GPS датчиков. Это серьезно увеличивает стоимость прибора, зато позволяет его использовать в профессиональных областях.

Модели типа Hubsan X4 плохо сопротивляются порывам ветра, поэтому их рекомендуется использовать в полный штиль. Наиболее оптимальным вариантом может стать массивный гоночный дрон, если планируется его использовать не в качестве детской игрушки. Они могут достигать скорости 90 км/ч.

Hubsan X4

Размеры аппарата и количество его лопастей

Сегодня производятся квадрокоптеры с разным количеством лопастей. Их может быть от четырех до восьми. Чем больше у аппарата лопастей, тем быстрее он может достичь конечной точки. Также от этой величины зависит стабильное течение его полета. Но с другой стороны наличие у модели большого количества лопастей существенно увеличивает ее стоимость. К тому же аппарат разряжается намного быстрее. Поэтому квадрокоптер для начинающих уже традиционно имеет минимум лопастей.

Что касается размера аппарата, то по этому параметру дроны делятся на три категории:

• большие;
• средние;
• малые, разновидностью которых выступают сверхмалые.

Следует заметить, что большие аппараты, как правило, приобретаются для использования в профессиональной сфере. Они способны переносить довольно значительный груз и подниматься в воздух на несколько километров. Достаточно часто они оснащаются дополнительными аккумуляторами для увеличения длительности их полета.

Массовым продуктом стали дроны среднего размера. Их можно с легкостью поместить в обычный рюкзак. Идеальным вариантом считается квадрокоптер для начинающих с камерой. Этот аппарат способен подняться на достаточную высоту, чтобы сделать качественные снимки. Иногда записывающее устройство приобретается отдельно и устанавливается на летательный аппарат уже в процессе его эксплуатации.

Малые и сверхмалые модели чаще всего приобретают новички, которым только предстоит научиться искусству управления квадрокоптерами. Они обладают существенным недостатком – нестабильностью полета. Ведь эти аппараты так мало весят, что даже не очень сильный порыв ветра способен нарушить их траекторию или опрокинуть на землю. Эти модели вполне умещаются в портфеле или кармане.

Типы мультикоптеров

Под мультикоптерами подразумевают квадрокоптеры, то есть, дрон с 4 двигателями, но они могут быть не только квадрокоптерами, но и такими:

• Вертолеты — 1-2 двигателя;
• Бикоптер — 2 двигателя;
• Трикоптер — 3 двигателя;
• Квадрокоптер — всем известный тип дрона, 4 двигателя;
• Дрон типа VTail — 4 двигателя, но 2 задних под углом;
• Дрон типа Y6 — 6 двигателей;
• Октокоптер — 8 двигателей.

Вертолет

Кто не хочет себе вертолетик? Самые дешевый и забавный вариант получить радиоуправляемую модель! На самом деле, видов вертолетов очень много, от 300-400 рублей за вертолетик, до десятков или сотен тысяч за вертолет (тоже на радиоуправлении)! Дорогие вертолеты обычно имеют бензиновый или керосиновый двигатели.

Игрушечный вертолет

Бензиновый вертолет

Бикоптер

Экспериментальные дроны, популярности не имеют. Самым известным прототипом бикоптера является Bell Boeing V-22 Osprey:

Трикоптер

Экспериментальные дроны, такие собирают не часто. Имеет 3 двигателя, потому у него маленькая грузоподъемность, но хорошая маневренность.

Тип Y6

Это дрон, у которого 6 двигателей. Используется промышленностью, киношниками и теми, для кого важна грузоподъемность, потому что она у такого дрона большая. Рама как у трикоптера, но на лучах расположено по 2 двигателя, 1 сверху и 1 снизу. Выглядит это все вот так:

Tricopter Y6 (трикоптер)

Тип VTail

Квадрокоптер с 4 двигателями, но 2 задних мотора близко расположены друг к другу под углом. Время от времени такие можно увидеть на различных соревнованиях:

Hexacopter (гексакоптер)

Двигателей 6 штук, как у трикоптера, но в этом случае у рамы дрона 6 лучей и каждый двигатель расположен на своем луче. Используется теми же людьми, что используют и трикоптер. Большая грузоподъемность — это про гексакоптер.

Octocopter (октокоптер)

6 двигателей хорошо, а 8 еще лучше! Прототип этого дрона — гексакоптер, добавляется еще 2 луча с 2 двигателями, еще больше стабильности и грузоподъемности. Стоит дороже, чем гексакоптер, но это и понятно. Используется киношниками, так как поднимает любую тяжелую камеру и не надо нанимать вертолет :), а также фермерами для опыления полей.

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.