Требуется знание электроники и технологии беспилотных летательных аппаратов, а также профессиональные навыки сварки. Не помешает проявить усидчивость и терпение, потому что такая работа может занять несколько месяцев.
Что такое квадрокоптер, зачем нужен, цены, производители, кто изобрел.
Квадрокоптер — это беспилотник, приводимый в движение четырьмя двигателями и таким же количеством пропеллеров. Роторы одной пары двигателей вращаются по часовой стрелке, а двух других — против часовой стрелки. Полет таких машин невозможен без эффективной системы стабилизации, управляемой бортовым компьютером.
Закажите квадрокоптер по отличной цене.
Кто придумал и изобрел
Первые квадрокоптеры были разработаны в 1900 году. Американец Георгий Александрович Ботезат сконструировал машину с четырьмя пропеллерами, приводимыми в движение одним двигателем. Во время испытаний квадрокоптер пролетел 1 км, поднявшись на высоту до 15 метров. Однако, к сожалению, миссия была отложена из-за различных проблем.
Первый современный квадрокоптер был разработан в 2006 году. Этот аппарат был представлен немецкой компанией MikroKopter. Дрон был оснащен микроконтроллером, который оценивал информацию от гироскопа, акселерометра и барометра. Через некоторое время было добавлено устройство GPS. Дрон был ориентирован на профессионалов и стоил дорого, но программное обеспечение с открытым исходным кодом привело к появлению на рынке дешевых клонов. Это повлияло на доходы компании. Код был закрыт, но было уже слишком поздно. Эта модель побудила других производителей электроники разработать гражданские беспилотники различных размеров и классов.
С появлением прочных и легких полимеров, небольших электродвигателей и, прежде всего, удивительных достижений в области микроэлектроники, стало возможным разработать надежные и эффективные беспилотные мультимодальные системы.
Зачем и для чего нужен
Предназначение современных беспилотных летательных аппаратов очень широко и разнообразно. Он используется в самых разных областях, как для отдыха, так и для работы:
- воздушные гонки и развлечения;
- профессиональная видеосъемка;
- видеонаблюдение и охрана объектов;
- спасательные операции;
- археология и картография;
- сельское хозяйство;
- охота и рыбалка;
- доставка небольших грузов.
В последние годы лучшие квадрокоптеры используются для выполнения различных нетрадиционных производственных задач. В основном они используются там, где присутствие человека нежелательно или опасно — в шахтах и карьерах, при осмотре трубопроводов и небоскребов, в вулканических кратерах, при исследовании погодных явлений и т.д. Этим моделям мы посвятили отдельный раздел. Для таких целей вам нужен квадрокоптер с камерой.
Для чего вообще он (дрон) нужен
Большинство квадрокоптеров используются для фото- и видеосъемки с большой высоты, что еще несколько лет назад требовало использования вертолета или воздушного шара.
Сегодня делать фотографии с высоты птичьего полета стало максимально просто и удобно благодаря этим летающим гаджетам.
Итак, вот некоторые области, где может потребоваться этот тип съемки.
1 Туризм
Благодаря квадрокоптерам воспоминания о ваших поездках могут стать во много раз более яркими и объемными.
Если раньше вы могли запечатлеть несколько крупных или удаленных объектов с одной точки обзора, то теперь ваша камера может пролететь над, вокруг или над практически любым объектом.
Вы также можете прокатиться на верблюде по пустыне, разбить волны на скоростном катере или спуститься на сноуборде по заснеженным склонам горнолыжных курортов.
Квадрокоптер DJI Mavic Air 62 690 руб.
2 Охота
Квадрокоптеры можно использовать и в стратегических целях, а не только для того, чтобы сделать праздничные фотографии с друзьями. Например, для охоты на диких животных. Многие охотники используют квадрокоптеры с большим радиусом действия и длительным временем автономной работы для отслеживания и обнаружения дичи.
Сам процесс довольно прост. Квадрокоптер летает над лесом, парит в небе и передает пейзажи на планшет или другое устройство охотника.
Квадрокоптер Ryze Tech Tello 9 290 руб.
Из истории создания квадрокоптеров
Своим появлением квадрокоптер (квадрон, как его называли в первой половине XX века) обязан российскому авиаконструктору Георгию Александровичу Ботезату. Однако профессор Петроградского университета создал его в США, где он в то время жил и работал. Работа ученого финансировалась ВВС США. В то время американцы планировали создать самолет вертикального взлета и посадки. Изобретение Батезата появилось в самое подходящее время.
В 1922 году появился первый квадрокоптер, который не только летал над землей и некоторое время находился в воздухе, но и поднимал массу более четырехсот килограммов. Однако гениальное изобретение профессора Батезата оказалось преждевременным. В то время в самолетах использовались только двигатели внутреннего сгорания, поэтому Quadron мог иметь только один двигатель, который передавал крутящий момент на все четыре винта через довольно сложную коробку передач. Он мог летать только при встречном ветре. Поэтому в итоге предпочтение было отдано вертолету с дополнительным хвостовым винтом.
Первый квадрокоптер — предтеча квадрокоптера
Эра квадрокоптеров началась только в XXI веке, когда они (мультикоптеры, дроны, БПЛА) быстро вошли в нашу жизнь и стали широко использоваться не только в военных или других государственных целях, но и в повседневной жизни. Благодаря своим уникальным характеристикам и доступной цене «карманные» квадрокоптеры сегодня используются для записи различных событий, а также для «присутствия» в труднодоступных для человека местах.
Виды мультикоптеров
Существуют различные типы квадрокоптеров, отличающиеся количеством пропеллеров/моторов (пропеллеры и моторы обычно называют винтомоторной группой или ВМГ).
В дополнение к квадрокоптерам существуют:
-
Трикоптер — 3 пропеллера,
Чем обусловлено количество моторов на квадрокоптерах?
Во-первых, при отказе пропеллера или двигателя квадрокоптер разбивается о землю, гексакоптер приземляется с минимальными повреждениями, октокоптер не замечает потери пропеллера/мотора.
В следующем видеоролике показана посадка гексакоптера с 5 двигателями без серьезных повреждений.
Во-вторых, гексакоптер может нести большую полезную нагрузку благодаря большей суммарной мощности двигателей.
Но у гекса/окта есть и недостатки:
- Выше стоимость – рамы стоят дороже, большее количество двигателей, регуляторов оборотов (ESC) и винтов.
- Чтобы обеспечить сопоставимое время полета требуются батареи большей емкости.
В современных БПЛА используются два типа электродвигателей — бескоммутаторные и коммутаторные. Последние в основном используются в недорогих (самых дешевых и доступных) версиях моделей, в то время как профессиональные дроны оснащаются более дорогими и надежными инверторными бесколлекторными двигателями.
Типы современных двигателей для квадрокоптеров
Съёмка в опасных местах
Лучший пример этого — кадры, снятые командой National Geographic в мареве вулкана. Несколько беспилотников были выведены из строя, но кадры получились потрясающими.
Американские метеорологи задумались об использовании беспилотников для изучения стихийных бедствий после урагана «Сэнди». Эти мощные беспилотники могут приближаться к зоне торнадо и тропических циклонов и считывать данные о давлении, силе и направлении ветра с помощью установленных на аппаратах датчиков.
С помощью дронов можно изучать природу бедствий с близкого расстояния и делать более точные прогнозы о времени и серьезности бедствия.
Охрана местности и выслеживание нарушителей
Дроны могут заменить камеры наблюдения, охранников и даже полицейских. Они хорошо подходят для охраны границ, наблюдения за большими скоплениями людей и патрулирования улиц. Благодаря своим небольшим размерам, скрытные модели могут быть использованы для отслеживания преступников и заложников во время террористических атак.
Эти утверждения подкреплены примерами. Например, Cupid, шестипропеллерный беспилотник, разработанный в 2014 году, оснащен интеллектуальным автопилотом, системой распознавания лиц и электрошокером на 80 000 вольт. По словам его создателей, он может охранять дом владельца и, если обнаружит грабителей, бить их током до приезда полиции.
Дроны также используются мексиканской полицией: Дроны с видеокамерами патрулируют опасные районы Тихуаны.
Есть также примеры, когда граждане используют записи с беспилотников, чтобы попытаться наказать преступников. Фонд борьбы с коррупцией, например, часто показывает вещи государственных чиновников, а создатели шоу «Вилки вместо ножей» на Netflix подкрепляют свою позицию сторонников растительной пищи жестокими кадрами с животноводческих ферм.
Доставка посылок
Электронные покупки с помощью дронов — это не только идея футуристов. Все в нем уже опробовано, и службы доставки готовы отправить свои квадрокоптеры с вашей пиццей, пивом и микропивом. Вот, например, беспилотник Amazon Prime Air, который может доставить посылку за 30 минут.
К сожалению, внедрение воздушной доставки грузов сдерживается бюрократией и заботой авиационной отрасли о нашей безопасности. Возможно, скоро все разрешения будут выданы, и десятки беспилотников в небе заменят водителей доставки с желто-зелеными сумками на спине.
Доставка
25. почтовые ящики с дронами — когда ваш почтовый ящик будет заполнен, он взлетит и доставит почту прямо к вам.
26. доставка лекарств — 24 часа в сутки, в любое время, в любом месте.
27. доставка продуктов — уже реализовано.
28. доставка писем и посылок — уже реализовано.
29. Заблаговременная доставка — автоматизированные системы предсказывают поломки и заранее заказывают запасные части.
30. дроны для возврата — одежда не подошла или не та, которую вы заказывали? Нет проблем!
31. Фермерские продукты — свежие персики, помидоры, арбузы, вишни и виноград круглый год.
32. беспилотный самолет для обслуживания банкетов — еда доставляется быстро.
Мониторинг деловой активности
Тепловизионное изображение здания сверху.
33. мониторинг строительства — наблюдение за процессом строительства в режиме реального времени, даже из другой части мира.
34. топологическое картирование — системы мгновенного картирования для ускорения проекта.
35. мгновенная оценка воздействия на окружающую среду — наблюдение, прогнозирование и регистрация всех изменений в окружающей среде проекта.
36. беспилотники для мониторинга линий электропередач — проверка на наличие потенциальных проблем, повреждений и признаков опасности.
37. тепловое обследование зданий — для выявления источника утечки тепла.
38. транспортировка хрупких изделий — контроль за транспортировкой и разгрузкой хрупких изделий от производителя до конечного потребителя.
39. беспилотники для наблюдения за пиратами в открытом море — как только пираты обнаружены, беспилотники могут быть направлены для атаки.
40. геологическая топография — следующее поколение топографических съемок для поиска месторождений нефти и полезных ископаемых.
Игровые дроны
Контроллер Oculus Rift для дрона Parrot Bebop.
41. 3D-шахматы — зачем играть в обычные шахматы, если можно передвинуть гигантского ферзя или ладью в воздухе для идеальной победы? Шах и мат!
42. world of warcraft в космосе — за пределами 2D-экранов игры с дополненной реальностью для дронов добавят в игру совершенно новое измерение.
43. 3D поиск сокровищ — поиск необычных предметов в необычных местах.
44. битвы дронов — битвы будут неуловимыми!
45. монстр-траки против летающих дронов — кто бы за это не заплатил?
46. гонки дронов — версия гонки на 500 миль «Индианаполиса» с использованием дронов.
47. Полоса препятствий для дронов — отличное испытание навыков пилотов дронов.
48. сезон охоты на дронов — забудьте о глиняных голубях для стрельбы, это гораздо сложнее!
Служба доставки
Беспилотники все еще являются новинкой в воздушной логистике, но постоянно появляется информация о том, как компании в разных странах пытаются организовать грузовые перевозки с помощью небольших грузовых вертолетов.
Amazon была первой компанией, которая предприняла шаги в этом направлении. В прошлом году компания получила статус официального перевозчика в США для доставки посылок с помощью беспилотников. В этом году американская розничная сеть Walmart активно тестирует летающих курьеров для доставки грузов весом до 2 кг.
Прогресс наблюдается и на других континентах. В Руанде, Африка, беспилотники доставляют лекарства, вакцины и другие предметы медицинского назначения. В Китае логистическая компания SF Express получила лицензию на использование беспилотников в своей службе доставки.
Конечно, эти примеры — лишь капля в море в глобальном масштабе, но есть все основания полагать, что в течение следующего десятилетия беспилотные летательные аппараты с пропеллером станут обычным явлением.
Охрана природы
Дроны также оказались полезными в природоохранной деятельности. Там они используются для решения различных задач, таких как мониторинг эрозии почвы, картирование лесов, идентификация видов животных, подсчет популяций и так далее.
Исследователи и ученые, участвующие в проектах по охране природы, используют беспилотники для оценки управления популяциями растений и животных.
Беспилотники – наше настоящее и будущее
Было время, когда имеющиеся в продаже беспилотники были ненадежными устройствами со слабыми камерами. Других интересных особенностей у них не было. Но даже в таком виде потенциал беспилотных технологий был очевиден.
В последние годы техническое оснащение беспилотников претерпело значительные изменения. В настоящее время они располагают целым рядом датчиков обнаружения объектов и препятствий, датчиков компьютерного зрения, мультиспектральных и фотограмметрических камер.
По мере распространения беспилотников некоторые страны начали принимать законы, регулирующие их использование. Тем, кто их нарушает, грозят жесткие штрафы. Поэтому прежде чем покупать вертолет, убедитесь, что вы знаете законы и получите необходимые разрешения.
Дрон-инспектор
Квадрокоптеры используются для проверки состояния объектов, которые трудно осмотреть. К ним относятся нефтяные платформы, мосты, плотины, заводские трубы, ветряные электростанции и другие высотные здания. С помощью беспилотника можно осмотреть всю конструкцию и обнаружить возможные повреждения.
Инфраструктура во многих районах не позволяет бесперебойно и своевременно доставлять лекарства, кровь и органы для трансплантации тем, кто в них нуждается. С помощью беспилотников люди в слаборазвитых странах могут быть обеспечены практически всем необходимым для лечения.
Еще одно интересное решение — Smart Aid. Идея заключается в том, чтобы быстро доставить оборудование для оказания первой помощи пострадавшим с помощью вертолета. В ситуации, когда счет идет на минуты, чтобы спасти чью-то жизнь, он может сыграть решающую роль.
Квадрокоптеры в искусстве
Дрон можно использовать для создания потрясающего светового шоу. В видеоролике показано выступление симфонического оркестра с вертолетами.
Дроны также можно использовать в животноводстве. Например, беспилотник, оснащенный тепловизионной камерой, может быстро определить больных животных в стаде по разнице в температуре тела.
Вертолеты стали отличным инструментом для опыления растений. Это особенно актуально, когда популяция пчел стремительно сокращается.
Гоночные дроны
Гонки дронов — относительно новый и довольно популярный вид спорта в западных странах. Гоночные дроны специально разработаны для повышения их скорости и маневренности.
Чтобы погрузиться в соревнование, пилоты надевают очки, на которые передается изображение с камеры квадрокоптера. Зрители также могут наблюдать за захватывающими полетами и столкновениями самолетов в прямом эфире и от первого лица.
Концепт Pop.Up состоит из транспортной капсулы, наземной платформы и летательного аппарата, работающего по принципу квадрокоптера. Летающее такси можно будет запросить через приложение.
