Как подключить дрон к компьютеру
Управление дроном с ноутбука: невозможное возможно
DJI не продержался бы на рынке так долго, если бы не прислушивался к своему потребителю. Иначе как бы появились очки DJI Goggles, которые поддерживают возможность управления квадрокоптером, позволяя оператору достичь недосягаемых горизонтов с эффектом присутствия? Вот и здесь производитель “услышал мольбы” своих поклонников, видимо, прочитав на форумах этот популярный запрос.
Кстати говоря, опыт совместной работы квадрокоптеров и ПК в мировой практике уже имеется, а DJI, как мы знаем, не любит быть последним в плане освоения и внетрения новых технологией. Итак, давайте рассмотрим более подробно, как управлять дроном DJI c ноутбука или компьютера.
Управление дроном DJI с ноутбука: руководство к действию
Чтобы использовать дрон DJI в связке с ноутбуком, производитель разработал уникальную систему — Ground Station, позволяющую удаленно управлять беспилотником с помощью клавиатуры или джойстика. На CD, входящим в комплект системы, предусмотрено программное обеспечение, после установки которого карта Google отображается на мониторе ноутбука/компьютера с виртуальной панелью управления. С помощью поддерживаемой операционной системы дрон получает те же возможности, что и при полете через смартфон. К примеру, если во время полета прием сигнала прерывается, квадрокоптер возвращается на точку взлета, при условии, что она указана на карте.
Ground Station от DJI подключить очень просто, так как все необходимое уже входит в комплект:
два 2,4 ГГц модема (один для установки на борту аппарата, другой — наземной станции);
антенна и проводка;
CD с программным обеспечением.
Выход наземной станции служит доказательством того, что DJI предпринимает серьезные шаги для совместной работы своих дронов и ноутбука. Вполне вероятно, что в скором времени дрон DJI покорит воздушное пространство, но на этот раз не только под управлением iOS, но и ОС Windows, MAC или Linux. Почему нет? Если квадрокоптер Parrot «покорился» компьютеру, то что мешает аппарату DJI? Это только вопрос времени.
А Parrot все-таки успел первым!
Понятно, что эксперименты с дорогим и мощным дроном DJI — занятие рискованное. Вряд ли найдутся смельчаки, которые захотят подвергать жизнь своих дорогостоящих квадрокоптеров (а цена на DJI и правда немаленькая) опасности, управляя дроном способом, нуждающимся в профессиональном тестировании. Но вот остаться равнодушным и не попытаться поднять в воздух недорогой и маневренный Parrot AR.Drone с помощью ноутбука — сложно.
Еще один удавшийся эксперимент
Пока успешные проекты управления дроном с ноутбука относятся к малогабаритным устройствам типа DJI Spark. Данных о том, что кто-то поднял в воздух именно Spark, конечно нет. Но вот его соизмеримые товарищи уже покоряют воздушные просторы. Например, американский энтузиаст протестировал полет своего 15$ мини-дрона, управляя им с ноутбука. В эксперименте он также использовал USB камеру и защиту на пропеллеры. Чтобы дрон отправлял те же радиосигналы, которые он получал от джойстика, была задействована беспроводная карта Addicore. Наиболее сложной частью стал запуск специальных программ на компьютер.
Весь эксперимент укладывается в эту схему:
А зачем вообще нужно управление дроном с ноутбука?
Хороший вопрос! Может эта функция пригодиться тем, кто потерял свой пульт ДУ и пока не может купить новый. Или просто в качестве развлечения. Как бы там ни было, новости о том, что DJI поднимается в воздух с компьютера, а не c помощью пульта ДУ, не за горами.
DIY автономный дрон с управлением через интернет
Сначала я написал длинное предисловие откуда взялась такая задача, а потом оно мне показалось скучным и я его удалил.
Итак, задача: создание автономного БПЛА для мониторинга состояния линий электропередач (ЛЭП).
Так как:
Список дефектов для обнаружения на ЛЭП.
Требования к БПЛА
Понятно, что эта задача не на один год, но я начну, а кто-нибудь, может быть, подхватит и продолжит.
Для примера, готовые промышленные варианты автономных комплексов: раз, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать, двенадцать, тринадцать, четырнадцать. Я всем написал запросы как потенциальный покупатель, чтобы узнать цены. Из них готовых к продаже: 2; готовых к продаже в Россию: 0.
Выбор полетного контроллера
Так как мне нужно транслировать видео и телеметрию через интернет, то сразу приходит на ум поставить на дрон микрокомпьютер с 4G модемом и камерой, и сделать из этого комплекта web-трансляцию. Нашлись вот такие решения: раз, два, три. Это обычные одноплатники с внешним USB 4G модемом и камерой. Для кодирования и трансляции видео используется gstreamer. Но эти штуки сами по себе дроном управлять не умеют, их нужно использовать совместно с полетным контроллером.
Полетный контроллер — это мозг дрона. Он следит за состоянием датчиков положения (гироскоп, акселерометр, компас), GPS-координатами, положением ручек на пульте управления и, исходя из этих данных, управляет моторами, чтобы висеть в одной точке или куда-то лететь. Полетный контроллер нужно будет как-то связать с бортовым компьютером, чтобы можно было загрузить полетное задание или указать произвольную точку куда лететь и когда включать камеру.
В продаже можно найти много разных контроллеров сильно отличающихся друг от друга по цене и функционалу. Какие-то из них работают на своем родном ПО, а какие-то используют open-source ПО, такое как Ardupilot и его форк PX4.
С Ardupilot я игрался еще на 8-битных атмегах, в которых не было USB-bootloader’а, а прошивались они на программаторе. С тех пор с ним не сталкивался и был приятно удивлен, когда узнал, что сейчас он может работать на 64-битных компьютерах с Linux, у него огромное сообщество пользователей как хобби, так и профи, длинный список поддерживаемых “из коробки” датчиков и расписанные планы на 2018-2019 годы. За это время он успел перерасти в проект DroneCode, а потом и отсоединиться от него.
На первый взгляд в нем как раз реализованы все необходимые функции: автоматический взлет и посадка, загрузка полетных заданий, есть desktop и мобильные приложения под все основные семейства ОС. Программы управления (GCS — Ground Control Station) общаются с бортовым контроллером короткими сообщениями по открытому протоколу MAVLink через комплект радиомодемов (дрон шлет телеметрию, GCS шлет команды управления). Подозреваю, что эти сообщения получится пустить через интернет.
Взглянем на список поддерживаемых контроллеров и что-нибудь подберем. Вариантов там полтора десятка от мала до велика и с разными характеристиками.
Из всего того многообразия контроллеров мне понравилось несколько вариантов:
Самый легкий комплект (84 г) получается из микрокомпьютера Raspberry Pi Zero W (9 г), контроллера Erle PXFMini (15 г), родного внешнего GNSS модуля (46 г) и дополнительного USB-концентратора (14 г).
Рабочий процессор в этом комплекте один — на Raspberry Pi. На нем висит управление ШИМ регуляторов моторов, считывание показаний датчиков, ОС Linux со всеми потрохами и декодирование видео с камеры. Так как в Pi Zero не предусмотрены USB порты, то в этом варианте приходится использовать внешний концентратор. IMU датчики и вход питания без резервирования.
Следующий комплект (97 г) от гонконгской компании с русскими фамилиями в команде разработчиков — контроллер Emlid Edge (59 г) с GNSS модулем (38 г). GNSS модуль работает по протоколу UAVCAN и дополнительно оснащен магнитометром и датчиком воздушного давления. За ШИМ здесь отвечает отдельный процессор ARM Cortex-M3, ОС Linux крутится на основном ARM Cortex-A53 quad-core.
В контроллере имеется HDMI видеовход, что позволяет подключить к нему напрямую любую камеру с таким выходом, например GoPro 4 или 5. Относительно высокая стоимость объясняется дальнобойными wifi-приемопередатчиками в комплекте (до 2 км с трансляцией HD-видео). Вес бортового модуля (52 г) в общей таблице не включен, так как мне нужна связь по 4G, однако такой вариант можно иметь в виду: из дальнобойного wifi можно сделать запасной канал связи через стационарный роутер с проводным интернетом.
Следующий вариант (98 г) состоит из знаменитого микрокомпьютера Raspberry Pi 3 (45 г) с контроллером-шилдом Navio 2 (23 г) от той же Emlid и внешней GNSS-антенны (30 г). На контроллере стоит отдельный процессор Cortex-M3 для управления ШИМ на 14 каналах и расшифровки входящих SBUS и PPM сигналов от приемника. Он, в свою очередь, управляется через драйвер в ядре ОС Linux, которая крутится на Raspberry.
Контроллер оснащен парой раздельных IMU датчиков (акселерометр, гироскоп, магнитометр) MPU9250 и LSM9DS1, одним датчиком воздушного давления и GNSS-модулем U-blox NEO-M8N, который видит GPS, Глонасс и BeiDou с внешней антенной через разъем MCX.
Запитывать этот “пирог” от 5 вольт можно одновременно с трех сторон, которые работают как дублирующие друг друга независимые источники: основной разъем питания на шилде, PWM серво выходы, micro-USB на Raspberry.
Контроллер Erle Brain 3 (100 г) с внешним GPS модулем (45 г) по своим весу, цене и набору датчиков смотрится в таблице так, что даже фото сюда вставлять не буду.
Далее у нас самый надежный и самый тяжелый комплект (150 г), который состоит из популярного полетного контроллера PixHawk 2 Cube (80 г) с открытой архитектурой и компьютера Raspberry Pi 3. Вместо Raspberry в этом случае можно использовать любой легкий одноплатник, например, Odroid XU4, NVIDIA Jetson или любой другой с нужными интерфейсами и подходящим весом.
В самом PixHawk установлено 2 процессора: первый 32-битный STM32F427 Cortex M4 — основной, на котором работает ОС реального времени (RTOS) NuttX и второй резервный (failsafe) 32-битный STM32F103. Контроллер сделан в виде модулей: в кубе установлены процессоры и датчики IMU (на антивибрационном креплении, да еще и с подогревом), а на основу выведены питание и разъемы на всю периферию. Предполагается, что основы могут быть разными и все желающие могут разработать свою собственную под специфические требования, на которую можно потом поставить готовый куб. Есть, кстати, готовый вариант с разъемом под установку микрокомпьютера Intel Edison. Но, так как, Intel больше эти компьютеры не выпускает, то и в этом комплекте в качестве бортового компьютера будет Raspberry.
Raspberry используется как дополнительный компьютер для связи с интернетом и на нем можно запускать любые ресурсоемкие задачи (например, распознавание образов в OpenCV), не боясь, что сбои в таком процессе “повесят” критичные функции, такие как управление моторами.
Автономная зарядка
Как можно видеть в готовых вариантах выше, существует несколько подходов к подготовке автономного дрона к следующему полету: зарядка аккумулятора через контактные площадки, бесконтактная индукционная зарядка и механизированная замена аккумулятора с последующей его зарядкой на станции.
У каждого метода есть свои плюсы и минусы, о них я напишу отдельно, но в любом случае, для их функционирования дрон должен уметь приземляться в нужную точку практически с сантиметровой точностью.
Посадка “в точку”
Для точной посадки можно использовать стандартную камеру бортового компьютера, визуальные маркеры и OpenCV для их распознавания. Вот один из вариантов решения, который можно нагуглить. Еще один свежий появился, когда я писал эту статью. Но распознавание образов достаточно трудоемкий процесс для Raspberry, и без особой необходимости загружать его не хочется. Также качество распознавания будет сильно зависеть от материала из чего сделан маркер и условий освещенности. Желательно, чтобы это был отдельный датчик и отдавал готовые координаты нужной визуальной точки, независимо от наличия и угла падения света. И такой есть в списке поддерживаемого оборудования Ardupilot, называется IR-Lock.
Airobotics из списка выше также использует это решение. Он сделан на основе модуля камеры с открытым кодом Pixy CMUcam5. Этот модуль снабжен камерой и процессором, и его можно “научить” распознавать определенные образы объектов, а, затем, на выходе получать готовые координаты этих объектов на изображении.
Зная координаты распознанного образа на изображении и расстояние до него, полетный контроллер вычисляет на какое расстояние и в какую сторону нужно переместить дрон.
Модификация IR-Lock состоит в том, что в качестве маркера, который нужно распознать используется ИК фонарь из светодиодов, а на камере обычные линзы заменены на те, что пропускают только ИК свет. В итоге, при любом освещении, камера видит свечение фонаря белым цветом на черном фоне (и больше ничего), что сильно повышает точность распознавания.
Висеть, как вкопанный
Чтобы дрон умел висеть на одном месте и не “плавать”, одного только GPS не достаточно. К сожалению, из-за состояния атмосферы координаты с приемников GPS могут плавать в пределах десятков метров и для сантиметровой точности нужно использовать корректирующие системы GPS RTK. Эта система использует наземную неподвижную станцию, как эталон отклонений координат, и радиосвязь с бортом, чтобы отправить туда значения этих отклонений. Такая штука обязательно нужна для съемки фотопланов с последующей склейкой в большие карты, а для целей висения на месте я пока ограничусь оптическим датчиком PX4Flow.
Работает он по такому же принципу, как и оптическая мышь. В отличие от IR-Lock, он не распознает конкретный образ и в Ardupilot они работают в разных полетных режимах. Изображение с камеры анализируется на смещение 400 раз в секунду, а вычисленные значения смещения могут быть прочитаны контроллером по протоколу I2C. Датчик (open-hardware) весит 15 грамм и имеет все необходимое у себя на плате: процессор 168 MHz Cortex M4F CPU (128 + 64 KB RAM), оптический сенсор 752×480 MT9V034 и 3-х осевой гироскоп L3GD20. Для его нормальной работы также рекомендуется использовать лазерный дальномер, вместо ультразвукового. Хотя на самом модуле предусмотрен разъем как раз для УЗ датчика.
Минимальный комплект электроники
Общий вес получается 199 г. Все компоненты работают от 5 Вольт и потребляют в режиме трансляции видео почти 2 Ампера (10 Ватт).
В наборе присутствует ультразвуковой датчик расстояния, который будет смотреть вперед на предмет препятствий. Стереозрение и круговые лидары я оставил на потом, если в них возникнет реальная необходимость.
Полезная нагрузка
Так как родная камера от Raspberry делает средние по качеству фото, а также не умеет захватывать фото одновременно с видео, то она будет использоваться только для web-трансляции, а в качестве основной камеры нужна подходящая для выявления дефектов на ЛЭП. Для большей части позиций из списка выявляемых дефектов подойдут GoPro Hero 5 Session, мультиспектральная Parrot Sequoia, двойная Sentera Double 4K и инфракрасная FLIR Vue Pro. Каждая из них весит около 100 г.
Для стабилизации камеры с целью улучшения качества снимков в нагрузку с ней полетит 2х или 3х осевой подвес.
Простые 3-х осевые подвесы весят около 160 г и питаются от 12 Вольт, имеют рабочий ток при таком напряжении около 50 мА и максимальный ток 700 мА при заклинивании моторов.
Питание
Для питания всей электроники необходимы источники на 5 Вольт (минимум 2,2 Ампера) и 12 Вольт (минимум 1 Ампер). С учетом резервного питания полетного контроллера, нужно два независимых источника на 5 Вольт. Сделать систему питания можно из отдельных модулей подходящего номинала или найти готовый “3 в 1”, например такой (24 г, макс входное напряжение до 28 Вольт, выходы по 3А). К нему будет подключен датчик тока (22 г), чтобы была возможность измерять расход мАч на аккумуляторе.
Комплект электроники + камера + подвес + система питания весят 505 г.
Моторы и пропеллеры
На многих профессиональных дронах я видел моторы и пропеллеры компании T-Motor. Видимо, не спроста. В документации Ardupilot они также рекомендованы как силовая установка для профессиональных дронов. Поэтому, поищем подходящие моторы у них.
Чтобы дрон летал долго, нужны моторы с максимальным КПД. Эффективность связки мотора и пропеллера измеряется количеством тяги в граммах на 1 Ватт затраченной электроэнергии.
Чтобы узнать какой мотор самый подходящий, нужно знать общий вес полностью собранного дрона с учетом рамы, аккумулятора и самих моторов с винтами. Аккумулятор нужен такой, чтобы его хватило минут на 30 полета. Рама нужна такая, чтобы на нее все поместилось и винты ничего не задевали.
Слишком много неизвестных, поэтому воспользуюсь онлайн калькулятором для квадрокоптеров E-calc.
Поигравшись в калькулятор, я выбрал моторы Antigravity 4004 KV300 (53 г) с винтами 15х5 (27 г). В оптимальном режиме при напряжении питания 24 Вольта такой комплект тянет 474 грамма при токе 1,4 А. Эффективность получается 14.11 г/Ватт, отношение тяги к собственному весу = 5.9:1. На полном ходу тяга составляет 1311 грамм при токе 7,5 А. Коптер будет с четырьмя моторами, то есть квадро. Оптимальный взлетный вес = (474 г * 4 мотора) = 1896 г, максимальный (с учетом тяговооруженности 2:1) = (1311 г * 4 мотора) / 2 = 2622 г.
Моторы управляются регуляторами оборотов. Напряжение питания моторов = 24 Вольта, максимальный рабочий ток = 7,5 А, поэтому нужен регулятор под такое напряжение и с рабочим током, с учетом запаса, минимум 10А. У T-Motor самый легкий регулятор (7 г без проводов) под такое напряжение — это FPV 35A-32bit 3-6S. Он сделан на основе популярной прошивки BLHeli-32, с закрытым кодом, но с широкими возможностями настроек и большим числом аналогов.
ВМГ (винто-моторная группа), состоящая из моторов, пропеллеров и регуляторов (по 4 шт каждого) весит 346 г.
Вместе с электроникой и полезной нагрузкой (346 + 505) получается 851 г. С учетом крепежа, проводов и разъемов (прикинем +100 г) = 951 г.
При оптимальном весе, на раму и аккумулятор остается (1896 — 951) = 945 г. При максимальном (2622 — 951) = 1671 г.
Рассчитаем минимальный размер рамы, чтобы выбранные 15-дюймовые пропеллеры не мешали друг другу создавать тягу. Размеры рамы производители указывают в расстоянии между осями моторов, расположенных по диагонали друг от друга.
По картинке можно узнать гипотенузу, которая вычисляется из катета, равного сумме диаметра винта и расстояния между пропеллерами. Соседние лопасти 15-дюймового винта будут крутиться в 1 миллиметре друг от друга при диагонали рамы 540 мм. Добавим немного пространства и размер подходящей рамы будет равен примерно 600-700 мм.
В продаже найти таких можно много, например, раз: 600мм и 750г, два: 650мм и 450г, три: 690 и 675г, четыре: 650мм и 750г. Все они отличаются исполнением и наличием складных элементов (шасси, лучи) для удобства транспортировки.
Выбор конкретного экземпляра для своих нужд пока отложу, для дальнейшего расчета буду иметь в виду вес рамы равный 450 г.
Остается аккумулятор весом 495 г для оптимального веса и 1221 г для максимального.
Аккумулятор
Для выбора аккумулятора нужно знать какой он должен отдавать ток.
На полном ходу двигатели будут “есть” 30А (7,5А * 4 мотора), а электроника примерно 0,45А (10 Ватт). С учетом небольшого запаса округлим минимальный рабочий ток аккумулятора в 35А. Для Li-Po батарей с высокой токоотдачей в 30С минимальная емкость будет равна 1,2 Ач (35/30), а для более легких Li-Po и Li-Ion с токоотдачей в 10С минимальная емкость 3,5 Ач (35/10).
Как вариант, сборка 6S2P из Li-Ion Sony VTC6 с BMS весит примерно 630 г (при емкости 6 Ач). С этим аккумулятором дрон будет весить 2031 г, что больше оптимального на 135 г, но в пределах максимального. Теперь посчитаем на какое время коптер сможет зависнуть при идеальных условиях. При общем весе в 2031 г на каждый мотор приходится 508 г. Взглянем на характеристики мотора и найдем потребляемый ток при такой тяге. Он примерно будет равен 1,6А. 4 мотора и электроника дадут в сумме 6,85A (1,6 * 4 + 0,45). С учетом разрядки аккумулятора до 20% получится (6 Ач * 80% / (6,85 A)) = 0,7 часа или 42 минуты.
Компоновка
Пока я выбирал подходящую раму и думал как все это на ней размещать и чем крепить, пришел к выводу, что проще будет нарисовать несколько деталей и заказать 3D-печать из пластика и фрезеровку из карбона. Пару готовых железок и крепеж можно заказать на Алиэкспрессе.
Немного поэкспериментировав с компоновкой и центром тяжести, получилась вот такая рама:
Она состоит из карбоновых трубок и пластин, деталей из алюминия и крепежа из титана. Расчетный вес рамы получился 350 г при диагонали 700 мм. 3D-модель рамы и список деталей.
Полностью собранная модель (без проводов):
Общий вес коптера с электроникой, аккумулятором Li-Ion 6S2P и проводами должен получится 1931 г.
Да, мне тоже показалось, что дрон получился слишком голым для автономного варианта и мелкий дождик легко намочит бортовую электронику. Поэтому добавил немного пластика:
Вес пустой рамы с корпусом 384 г, общий вес 2020 г, расчетное время висения на одной зарядке (разряд аккумулятора до 20%): 44 минуты.
Бокс для зарядки
Бокс для зарядки будет сделан из алюминиевого профиля, крепежной фурнитуры и алюминиевых сендвич-панелей. В нем будут установлены роутер, компьютер, погодные датчики и камера с видом на посадочную зону. Я решил сделать покатую крышу из двух створок, чтобы зимой на ней не скапливался снег и не мешал открыванию. Механизм открывания створок до конца еще не продуман, а также не определена система зарядки (нуждаюсь в подсказках).
В следующей статье я расскажу как настроить и запустить дрон через интернет с помощью GUI или командной строки, про варианты систем зарядки из которых я сейчас выбираю, ПО для управления коптером и анализа снимков и почему мой первый полет через интернет продлился так недолго:
Как правильно управлять квадрокоптером
В многочисленных рекламных проспектах, статьях в интернете можно прочитать, что квадро или любой другой мультикоптер — очень простое в управлении устройство. На практике это не совсем так. Управлять квадрокоптером нужно научиться. Поэтому рекомендуется вначале остановить свой выбор на простой и легкой модели. А с приобретением навыка управлять дроном — покупать дорогой аппарат. Все коптеры, предлагаемые на рынке, имеют одну стандартную схему манипулирования и реакций. Она используется вне зависимости от того, управляется ли дрон с пульта, смартфона или планшета.
С чего начать и где запускать
Квадрокоптер — потенциально опасное для человека и довольно хрупкое устройство. При неудачной посадке или ударе о преграду машина может повредить лопасти или раму. При этом возможна ситуация, когда пользоваться квадрокоптером после аварии нереально. Игрушка или устройство для специального применения требует дорогого ремонта или целиком отправляется на свалку.
Для начинающих существует простая рекомендация: чтобы освоить управление квадрокоптером, лучше купить недорогую и легкую модель с защитой лопастей. Стоимость подобных изделий менее 50 долларов. Но одновременно — такая простая модель позволит освоить любой метод манипулирования, будь то управление квадрокоптером с телефона, со специального пульта, с компьютера.
Пока идет обучение и привыкание к управлению, стоит следовать простым рекомендациям.
Важно! Перед тем, как ехать за город на пикник, стоит почитать законы. Существуют определенные правила запуска дронов. Есть и закрытые для любых полетов зоны, которые располагаются возле аэропортов, военных баз, областей особого контроля, мест с повышенным режимом охраны (дамбы, подстанции, газопроводы и т.д.).
Управление с пульта
Передача команд с помощью пульта управления — наиболее распространенная опция, применяемая как в бюджетных, так и дорогих коптерах. Оператору предлагается ряд стандартных режимов:
Все операции производятся с помощью двух джойстиков. Левый отвечает за обороты двигателей и вращение. Перемещая джойстик вперед-назад, регулируют тягу: взлет и посадка. Боковое изменение положения дает команду на вращение летающей машины в горизонтальной плоскости. Перемещение джойстика влево — против часовой стрелки, вправо — в ее направлении.
Второй манипулятор отвечает за наклоны машины. Управление дроном предусматривает:
Манипулируя правым джойстиком пульта, можно правильно управлять квадрокоптером при его следовании по сложной траектории. Это можно считать основным функциональным каналом.
Кроме двух джойстиков, на пульте может находиться несколько функциональных кнопок. Они активируют те или иные режимы работы коптера. Например:
Сложные и дорогие квадрокоптеры могут иметь набор функций, для которого не хватит нескольких кнопок на пульте. Оператору предлагается выбрать режимы, которые активируются при нажатиях. Начальная настройка пульта не отличается сложностью, производитель предоставляет самые подробные инструкции.
Как подключиться к камере
Сегодня можно купить даже недорогой коптер, оснащенный камерой. Для передачи видео и служебных команд используются разные радиочастоты и протоколы. Самая функциональная на сегодня схема выглядит как подключение смартфона к камере и манипулирование машиной с помощью пульта управления.
Чтобы получить живую картинку, потребуется:
Сегодня существует несколько программных решений, как подключить квадрокоптер к телефону. Отдельные модели дронов могут использовать:
В зависимости от применяемой схемы взаимодействия, могут отличаться дальность передачи видеосигнала, разрешение картинки, показатели фреймрейта. Однако подключиться к камере квадрокоптера не составляет труда, главное — следовать инструкции производителя и устанавливать соответствующее программное обеспечение.
На заметку! Схема гибридного взаимодействия (отдельные технологии передачи сигналов для пульта и смартфона) используются в большинстве популярных дронов. Как примеры, можно привести весьма демократичную по стоимости модель SYMA X8SW или очень функциональную игрушку MJX Bugs 2.
Как управлять с телефона
Развитие современных технологий позволяют подключить квадрокоптер к телефону напрямую и управлять им только при помощи мобильного устройства. При этом используется та же самая базовая схема манипулирования, как и в пульте с джойстиками. Последние схематически изображаются по краям дисплея телефона.
В моделях с управлением по Wi-Fi не нужно думать, как подключить камеру. Достаточно установить приложение от производителя и соединиться с точкой доступа дрона. При этом на экране в реальном времени отображается картинка с камеры, а пользователю предлагается визуально понятная схема управления.
Недостатков у подобного метода взаимодействия с квадрокоптером несколько.
Удобно управлять квадрокоптером с камерой на планшете. Но отдельные производители предлагают удачные решения. К примеру, картинка с камеры Bugs 2 минимально перегружена телеметрией для удобства оператора.
Управление с компьютера
При управлении с компьютера оператор получает больше свободы. Для выполнения основных действий в программном обеспечении присваиваются горячие клавиши. Оператор может манипулировать дроном с такой же легкостью, как и персонажем компьютерных игр. Можно самостоятельно запустить квадрокоптер, вести его по маршруту, получать данные с камеры, посадить машину.
Важно! Чтобы удобно управлять коптером с компьютера, необходимо обеспечить устойчивый канал передачи данных. Здесь применяется та же технология, что и на смартфонах. Необходимо установить приложение от производителя и синхронизировать связь с дроном.
Если речь не идет о ноутбуке, оснащенном собственным Wi-Fi трансмиттером, управлять дроном с настольного ПК можно через интернет. Это не составит проблемы, если машина летает в пределах одной локальной сети. Но даже в городских условиях может возникнуть ситуация, когда дрон получает команды с задержкой или канал связи с ним прерывается.
Сегодня управлять квадрокоптером через интернет предлагается только в дорогих моделях. Самая удобная функция при этом — задание маршрута пролета, контроль состояния, получение снимков или видео с внешней камеры. В городских условиях это можно делать в режиме реального времени. Для специального использования (в горах, малонаселенной местности) коптер может оснащаться системой передачи данных в сетях 3G или трансмиттером спутниковой связи.
Полезные советы, рекомендации
Хватать дрон прямо из коробки и пытаться учиться летать — не самая удачная стратегия поведения. Чтобы первый запуск состоялся успешно, рекомендуется:
Стоит озаботиться и покупкой запасных частей. При обучении лопасти нередко ломаются. Поэтому на первое время нужно иметь как минимум один дополнительный комплект пропеллеров. Кроме этого, разумно приобрести запасные батареи. Обучение — процесс долгий, время среднестатистического полета дрона проходит практически незаметно. Если нет возможности купить дополнительные аккумуляторы, под рукой стоит иметь автомобильную зарядку, павербанк или другой источник энергии.
Самые популярные квадрокоптеры 2019 года
Квадрокоптер DJI Mavic Air на Яндекс Маркете
Квадрокоптер DJI Mavic Air Fly More Combo на Яндекс Маркете
Квадрокоптер DJI Mavic 2 Pro на Яндекс Маркете
Квадрокоптер DJI Mavic 2 Zoom на Яндекс Маркете
Квадрокоптер DJI Spark Fly More Combo на Яндекс Маркете