Датчики удержания высоты дрона

Любой квадрокоптер средней ценовой категории имеет множество режимов полета. Во всех этих режимах не всегда просто сориентироваться. Давайте попробуем разобраться как работает режим удержания высоты или Altitude Hold Mode и какие датчики за это отвечают.

Что значит режим удержания высоты?

Режим удержания Altitude Hold Mode позволяет пилоту управлять креном (Roll), тангажем (Pitch) и рысканьем (Yaw) не меняя высоты. Если требуется изменить высоту необходимо скорректировать положение стика газа (увеличить или уменьшить).

Какие датчики отвечают за режим Altitude?

Умение удерживать высоту обеспечивается путем анализа давления которое измерят специальный барометрический датчик. Таким датчиком оборудовано большинство современных полетных контроллеров.

Принцип работы бародатчика основан на уменьшении атмосферного давления с увеличением высоты. Однако данные барометрического датчика не всегда точны, например, на малых высотах, в помещении или в случае перемены погоды, когда меняется давление.

Для того, чтобы повысить точность измерения на небольших высотах (до 10 метров) используются другие типы датчиков, например, ультразвуковой датчик или сонар.

Сенсоры phantom 4

Ультразвуковые сенсоры активно применяются, например, в селфи-дронах, многие из которых предназначены для полетов в помещении.

Система сенсоров дрона AirSelfie.

Сенсоры Airselfie

В случае с звукопоглощающими материалами ультразвуковые датчики могут неверно замерять высоту.

Еще один тип датчиков который помогает квадрокоптеру ориентироваться в пространстве — это датчик визуального позиционирования. Этот датчик активно используется в современных дронах фирмы DJI, например, Phantom 4 Pro или Mavic Pro. По сути это видеокамера, которая в режиме реального времени анализирует поверхность под дроном.

Оптические сенсоры DJI-Phantom-4

У нее тоже есть ряд ограничений, она будет некорректно работать в случае с очень темными или очень яркими поверхностями.

Если вы летаете в основном на улице, для удержания высоты используется GPS/ГЛОНАСС приемники, разумеется если они установлены на вашем дроне.

Как видите одного универсального датчика или сенсора на «все случаи жизни» не бывает, только комплекс датчиков позволяет вашему дрону ориентироваться в пространстве и корректно удерживать высоту.

Плюсы и минусы каждого датчика

Для того, чтобы вам было проще ориентироваться, мы свели всю информацию в таблицу.

ДатчикРаботаетНе работает
БародатчикНа высотах более 1-2 метровНа малых высотах

При плохой погоде
GPSНа открытом воздухеВ помещении, где поиск спутников затруднён
Ультразвуковой датчикНа малых высотах (до 10 метров)

В помещении
На больших высотах

При полетах над звукопоглощающими поверхностями

При полете над наклонными поверхностями (которые отражают сигнал в сторону от дрона)
Датчик визуального позиционированияВ помещении и открытом воздухе

На высотах (0,3 до 10 метров)
На больших высотах (свыше 10 метров)

При полете над водой или прозрачными средами

При полете над крайне темными или крайне яркими поверхностями

При полете над одноцветной поверхностью (например, снег)

При полете над поверхностями, не имеющими четких контуров или текстуры