Принцип роботи та влаштування дронів та квадрокоптерів

 На сьогодні безпілотні технології набули величезного поширення. Керовані автоматично, обладнані різними датчиками, вони стають в пригоді в різних галузях. Можна сміливо сказати, що дрони на пульті з камерою внесли зміни в спосіб життя людини.

Основні характеристики

 Дрони – це літальні апарати з двигунами, які керуються на відстані за допомогою пульту чи додатку на смартфоні. Здебільшого, їх застосовують для знімання на висоті.

 Стандартна будова:

• рама;

• двигуни – колекторні або безколекторні (довговічність експлуатації);

• пропелери – відрізняються кількістю та розмірами;

• акумулятор;

• блок керування – система управління дроном;

• навігаційні вогні;

• камера.

Конструкція безпілотника напряму залежить від його призначення. Виходячи з типу моделей, відрізняється й набір функцій: час і дальність польоту, зовнішня/вбудована пам'ять, датчики перешкод та інше. На вартість апарату впливає варіативність даних характеристик.

Сфери застосування

 Квадрокоптер на пульті активно застосовується в різноманітних напрямках:

• для розваг та ігор;

• знімання спортивних та культурних заходів;

• рятувальні місії, огляд аварійно-небезпечних ділянок;

• контроль порядку;

• доставлення вантажів;

• сільськогосподарська галузь;

• військова справа – стеження, розвідка, ідентифікація перенесення вантажів.

Класифікація

 Найпопулярнішими дронами є квадрокоптери. Це апарати з 4 гвинтами, що працюють на акумуляторі та керуються дистанційним пультом чи програмою на гаджеті. Їх основними рисами є компактність, вертикальний підйом та посадка, маневреність, можливість зависнути в повітрі.

 За розмірами є такі види квадрокоптерів:

• міні – невеликі пристрої з обмеженим радіусом дії для розваг;

• малі – швидкі для знімання ландшафту або для перегонів;

• середні – витривалі до поривів вітру, вантажопідіймальні, підходять для тривалого знімання;

• великогабаритні – з важким корпусом та збільшеною вантажністю.

В залежності від призначення, квадрокоптери поділяються на:

·   іграшкові – недорогі найпростіші моделі;

·   перегонові – маневрові та швидкі;

·   для знімання – оснащені якісною камерою й хорошими показниками польоту;

·   вантажні – для доставляння невеликих вантажів, мають функцію ідентифікації перешкод.

Механізм роботи

 Принцип роботи квадрокоптера є схожим для всіх його видів. Пристрій підіймається в повітря, завдяки 4 пропелерам, що приводяться в рух синхронними двигунами. Два пропелери обертаються по часовій стрілці, інші два – проти. Прискорення задають двигуни. Нахили в сторони, повороти також забезпечуються двигунами – тяга на одній стороні знижується, на протилежній збільшується. Потім баланс відновлюється.

 При поривах вітру витримати політ дозволяють гіроскопи та акселерометри. Більшість моделей здатні не тільки летіти по прямій, а й кружляти чи робити оберти (фліпи).

 Управління здійснюється за допомогою пульта. Сигнал передається на блок керування на коптері. Пульти зазвичай схожі за будовою: ліва частина відповідає за висоту й обертання, права – напрям польоту, кут нахилу. Те, як керувати безпілотником через встановлений на гаджет додаток, майже не відрізняється від ручного режиму.

 Набагато полегшити керування дозволяють додаткові функції:

• GPS – оператор може задавати координати чи ініціювати повернення на базу;

• кнопка Home – режим повернення додому, дрон скерує свій політ на пульт;

• додаткові камери, датчики дозволяють дронам виявляти перешкоди в польоті чи під час посадки;

• барометр – фіксує задану висоту. 

Квадрокоптер стане чудовим практичним рішенням не лише для проведення дозвілля, а й для виконання важливих і складніших задач.