Что такое квадрокоптер

Квадрокоптер это самый простой вид мультикоптера который приводится в движение 4-мя двигателями с установленными на них винтами. Двигатели, которые расположены на лучах рамы напротив друг друга, вращаются в разные стороны – 2 по часовой стрелке, два – против. Таким образом создается подъемная тяга.

Принцип действия квадрокоптера

Давайте разберемся с принципом действия квадрокоптера подробнее.

Квадрокоптер это аэродинамически абсолютно нестабильный аппарат. Стабильным его полет делает бортовой компьютер или полетный контроллер.

GearBest.com INT

Дрон квадрокоптер

Для того, чтобы дрон накренился необходимо чтобы два двигателя замедлили вращение, а два противоположных — наоборот увеличили. Например, если коптер хочет свернуть влево, он ускоряет два двигателя на правой стороне рамы и замедляет два на левой стороне. Точно так же, если он хочет полететь вперед он ускоряет задние два мотора и замедляет два передних.

Коптер может повернуть (так называемое «рыскание») влево или вправо, ускоряя два двигателя, которые расположены по диагонали друг к другу, одновременно замедляя два других.

Для перемещения доступны 3 оси — тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw). А также газ (Throttle).

Мультикоптеры

Существуют несколько видов мультикоптеров которые различают по количеству винтов/моторов (винты и моторы обычно называют винтомоторной группой или ВМГ).

Помимо квадрокоптеров существуют   – трикоптеры  — 3 винта, гексакоптеры – 6 винтов, октокоптеры – 8 винтов.

что такое квадрокоптер квадрокоптер это Гексакоптер гексакоптер это Октокоптер октокоптер это

Чем обусловлено количество моторов?

Во – первых безопасностью: при выходе из строя одного винта или мотора квадрокоптер рухнет на землю и разобьётся, гексакоптер сядет с минимальными повреждениями, окта – фактически не заметит потерю одного двигателя/винта.

Ниже на видео видно, как гексакоптер садится без существенных повреждений на 5 двигателях.

Во – вторых: полезную нагрузку гексакоптер способен взять бОльшую, за счет большей суммарной мощи двигателей.

Но есть у гексы/окты и минусы:

  1. Выше стоимость по сравнению с квадрокоптерами – рамы стоят дороже, большее количество двигателей, регуляторов оборотов (ESC) и винтов.
  2. Чтобы обеспечить сопоставимое с квадрокоптерами время полета требуется батареи большей емкости.

Из чего состоит квадрокоптер?

Концептуально радиоуправляемый квадрокоптер состоит из двигателей, регуляторов оборотов, лопастей, рамы, полетного контроллера, батареи, радиоприемника и передатчика. На самом деле в коптере гораздо больше модулей, о которых мы поговорим чуть ниже.

Схема подключения квадрокоптера

Полетный контроллер — это мозг вашего квадрокоптера, именно он отвечает за поведение вашего коптера в полете. Как правило, полетный контроллер представляет собой плату или небольшую коробочку с микросхемой внутри. Современные полетные контроллеры, это сложные устройства способные обрабатывать сигналы поступающие с множества различных устройств и самостоятельно принимать решения о выборе наиболее оптимальной траектории полета и избегать столкновения с препятствиями. Таким контроллеры установлены на квадрокоптерах DJI Mavic Pro и DJI Spark.

Полетный контроллер

Как правило полетный контроллер состоит из четырех базовых датчиков:

  • Акселерометр или датчик угловых скоростей;
  • Гироскоп;
  • Магнитометр или компас;
  • Барометр — датчик атмосферного давления, который помогает удерживать высоту.

Управление квадрокоптером осуществляется через радиопередатчик, он же пульт управления. Большинство передатчиков работают на частоте 2,4 ГГц, это своеобразный стандарт. Команды с передатчика поступают на радиоприемник который подключен к полетному контроллеру. Полетный контроллер обрабатывает полученный радиоприемником сигнал и передает команды двигателям.

Таким образом моно сказать, что полетный контроллер управляет вращением двигателей, но делает это не напрямую, а через регулятор оборотов или ESC (Electric speed controller — электронный контроллер скорости).

В самом общем случае управляется коптер по 4-м каналам, которые как раз и есть упомянутые нами выше тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw) и газ (Throttle). Чтобы понять, как управляется дрон читайте основы управления квадрокоптером.

Дополнительные модули

Современные квадрокоптеры помимо основных модулей содержат ряд вспомогательных таки как:

  • GPS компас, для определения местоположения аппарата
  • курсовая камера и видео передатчик для передачи изображения на экран пилота или на полетный шлем (так называемый полет от первого лица или FPV)
  • гироскопический 2-х или 3-х подвес с камерой – который стабилизирует камеру, защищая ее от вибраций
  • телеметрия или OSD (OnScreenDisplay) которая отвечает за вывод характеристик полета на экран монитора или полетного шлема
  • датчики контроля высоты и облета препятствий
  • wi-fi и Bluetooth модули

Различные расширения

В заключении

Надеемся вы получили первое представление о квадрокоптерах. Если у вас есть вопросы, пожалуйста напишите нам в комментариях.