Уроки пилотирования квадрокоптера. Управление дроном с ноутбука: невозможное возможно

Как управлять квадрокоптером. Казалось бы что там тяжёлого. Но есть нюансы, которые стоит учитывать. Для начала давайте разберемся, что такое квадрокоптер. Аппарат, который держится в воздухе и может совершить полет благодаря четырём винтам. С помощью квадрокоптера можно делать потрясающие снимки и видеозаписи с высоты птичьего полета, а в некоторых случаях, даже доставлять грузы.

Несмотря на большой выбор квадрокоптеров на современном рынке, принцип управления в большинстве случаев идентичен, и может быть систематизирован в одну обобщенную схему управления. Разобраться с тем, как научится управлять дроном не составит большого труда, и вам не потребуются уроки управления квадрокоптером.

Управление стиками с помощью пульта управления

Левый стик

Его движениевверх подымает аппарат наверх, вниз уменьшает обороты и квадрокоптер снижает высоту. При наклоне стика влево или вправо квадрокоптер поворачивается на месте по рудеру (вокруг своей оси).

Правый стик

Он выполняет функцию наклона квадрокоптера вперед и назад, влево и вправо. В авиации такие приёмы называются тангаж и крен. Соответственно при переводе стика в ту или иную сторону квадрокоптер наклоняется.

Режимы

Нужно знать, что квадрокоптер может работать в разных скоростных режимах, обычно они представлены в процентном соотношении. Самые распространенные уровни реакции: плавный, средний и резкий. Степень чувствительности до 30% рекомендована новичкам, для ознакомительных полетов, следующие степени чувствительности 70% и 100%. Чем больше значение степени чувствительности, тем быстрее скорость реакции модели на отклонение ручек передатчика. Кроме того на квадрокоптерах есть другие режимы контроля:

1. С отключенной системой стабилизации. Когда дрон полностью в вашем распоряжении.
2. С включённой системой стабилизации горизонта. Акселерометр в работе и не даёт дрону завалится.

В руках, непривыкших к управлению квадрокоптера частая замена деталей и легкие повреждения явление нормальное и ожидаемое.

Количество людей, которые решили освоить управление дроном и в целом заинтересовались этим хобби, с каждым годом растет в арифметической прогрессии по всему миру. 2017-й год не стал исключением и с наступлением нового года, самым часто задаваемым запросом в поисковых системах инета стал вопрос: «Как управлять квадрокоптером?». Это еще раз подтверждает тот факт, что самым ожидаемым подарком в новом году стал – .

Перед тем как начать раскрывать тему о безопасном пилотировании, стоит отметить следующее, что людей, которые с первого раза смогли освоить управление дроном, нет. Каждый, кто впервые пришел в это хобби, начинает с неуклюжих полетов и ошибок свойственных новичку и как правило у всех они в основном одинаковы. Но стоит помнить, что именно новички, опираясь на опыт профессионалов в конечном итоге привносят что-то новое. И именно каждое новое поколение будет всегда лучше тех, кто стоял у истоков развития того или иного увлечения.

Данная статья является первоначальным кратким руководством, ориентированным на новичков, желающих научиться правильно и безопасно пилотировать беспилотными летательными аппаратами.

С чего начать?

Полеты на дронах это веселый и относительно новый стремительно развивающийся вид хобби, о котором на текущий момент существует не так много информации, особенно для людей, которые только начинают познавать азы полетов. В результате первый полет осуществляется на свой страх и риск, что не безопасно как для пилота, так и для окружающих в месте запуска людей.

Стоит помнить, что это довольно мощная машина с быстро вращающимися винтами, и при неумелом пользовании вы можете легко нарушить его целостность, что грозит полным выходом из строя устройства в целом.

Чтобы свести к минимуму всевозможные риски, в первую очередь следует придерживаться основополагающих правил, избегать полетов в непосредственной близости от людей и имущества, а так же не пересекать запретных для полетов зон — «No Fly».

Зоны «No Fly» — территории, полет над которыми запрещен! В периметр этих зон как правило входят аэропорты, военные части и т.д.

Каким должен быть первый дрон?

Лучше всего начать с дрона имеющего 4-ре несущих винта, или попросту с , комплект которого будет готов к полету из коробки (RTF – ready to fly). Это говорит о том, что после распаковки пилоту не придется заниматься дооснащением модели. Собрал и полетел.

Что же касательно ценового порога, то начинать лучше с квадриков до 50$. Во-первых, такой подход связан с тем, что у таких квадрокоптеров всегда малый вес и малый размер. В результате они не могут причинить существенный вред людям либо имуществу.

Во вторых, утратить дрон за 500$ из-за отсутствия навыков пилотирования, будет куда неприятней, чем за 50$. К тому же, как показывает практика, воспользоваться всем потенциалом дрона за 500$ у новичка не получиться. Помните, в данном хобби начинать надо с малого!

Аппаратура управления

Любой пульт управления беспилотника имеет основные органы управления это левый и правый стики для осуществления управления дроном и ряд дополнительных кнопок и AUX – переключателей (2-х/3-х позиционные), которые часто используют для переключения между режимами полета, включение и выключение светодиодов и т.д.

*схема классической аппаратуры

Назначение левого и правого стиков:

Левый стик – отвечает за взлет и снижение дрона, а так же за вращение вокруг своей оси.

• Throttle Up – газ, увеличивает обороты моторов (при перемещении вверх дрон взлетает).
• Throttle Down — тормоз, уменьшает обороты моторов (при перемещении вниз дрон снижается).

• Yaw Left – при перемещении влево поворачивает дрон вокруг своей оси против часовой стрелки.
• Yaw Right – при перемещении вправо поворачивает дрон вокруг своей по часовой стрелке.

Правый стик – отвечает за «Тангаж» и «Крен» т.е. наклоны дрона на левый и правый бок, а так же вперед и назад (правым стиком пилот задает направление полета) .

• Roll Left – осуществляет наклоны дрона на левый бок (при этом дрон будет смещаться в левую сторону по горизонту) .
• Roll Right — осуществляет наклоны дрона на правый бок (при этом дрон будет смещаться в правую сторону по горизонту) .

• Pitch Down – при перемещении стика вверх наклоняет дрон вперед (при этом дрон начнет смещаться в перед) .
• Pitch Up –при перемещении стика вниз наклоняет дрон назад (при этом дрон начнет смещаться назад) .

Режимы полета дрона

Существуют различные режимы полета в зависимости от установленного в дрон контроллера полета (Flight Controller — KK2 / Multiwii / Naze32 / ArduCopter и т.д.). Наиболее распространенными режимами являются:

«Acro mode» (Rate mode/Manual mode) — в этих режимах электронные помощники отвечающие за стабилизацию дрона, будут отключены. Скоростные показатели достигнут максимальных значений. Пилотирование в этих режимах смогут реализовать лишь продвинутые пилоты. Помните – новичкам полет в данных режимах должен быть ограничен, так как это не безопасно как для пилота, так и для окружающих в месте запуска!

«Self-level mode» (horizon mode) – в данных режимах электроника отвечающая за стабилизацию дрона (гироскоп, акселерометр) активна, ограниченны расходы (скоростные показатели). Режимы хорошо подходят для обучения пилотированию.

Attitude Holding Mode — данный режим полета контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона и плюс ко всему добавляется функция удержания высоты посредством бародатчика (барометра). Осуществляя полет в этом режиме, если пилот отпустит стик газа, квад не упадет, как это могло бы быть при использовании выше указанных режимов, а зависнет на занимаемой в момент полета высоте. Пилоту же необходимо будет контролировать лишь горизонтальное смещение дрона, например, из-за присутствующего ветра. Режим оценят новички, но все же, не стоит использовать его при обучении пилотированию, так как полученный опыт не будет полноценным из-за присутствующей функции удержания высоты.

GPS Attitude Holding Mode – работает при непосредственном участии GPS модуля. Данный режим полета контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона. Функция удержания высоты осуществляется уже посредством GPS. Дрон привязывается к точке координат и позволяет точно зависать без смещения, даже если на него воздействуют внешние факторы, например, такие как ветер. Основное признание получил в аэросъемке, так как режим существенно освобождает пилота от постоянного контроля над занимаемой дроном высоты, позволяя тем самым акцентировать свое внимание на получении качественного фото либо видео материала.

На практике вы можете встретить куда больше режимов полета. Как уже говорилось выше, это зависит от установленного в дрон контроллера. Но по сути алгоритм работы в целом у всех будет схож.

Основные правила полета

Здесь мы поговори о том, каких правил стоит придерживаться перед и вовремя первого полета. Безопасность превыше всего!

1. Выберите для полетов хороший безветренный день.
2. Место для полета должно быть в виде большой открытой площадки, без каких либо зданий или линий электропередач. Вдали от таких стратегических объектов как аэропорты и т.п, которые как правило в ходят в зоны «No Fly».
3. Постарайтесь свести к минимуму любые факторы, которые могут отвлечь вас на момент полета, например, стоит перевести свой мобильный телефон в бесшумный режим и т.д.
4. Убедитесь, что бы в месте запуска и полета отсутствовали люди.

После обеспечения безопасности можно переходить к практическим тренировочным полетам. Начинать стоит с малого, и первым делом проработайте следующее:

1. Отработайте взлет и зависание в воздухе на высоте до 2-х метров с последующей посадкой.
2. Совершите короткие полеты из точки «А» в точку «Б» с последующей посадкой.

Скорость ветра — это первый показатель, на который, прежде всего, необходимо обращать внимание перед будущим полетом на отрытом воздухе. Не стоит осуществлять полет, если скорость ветра выше — 6м/с. Уже при таком ветре дрон в полете будет не стабильным и его постоянно нужно будет корректировать, что для новичка особенно сложно. При скорости ветра выше 11-ти метров в секунду пилот и вовсе рискует разбить дрон без возможности восстановления поврежденных элементов.

Практикуйте зависание

На практике зависание оказывается куда сложнее, чем кажется, особенно когда полет осуществляется от первого лица посредством монитора либо очков. Отработав навык зависания, пилот не только значительно улучшит контроль над дроном, но и позволит в будущем снимать красивые кадры с высоты птичьего полета.

Сбрасывайте газ

Что вы сделаете, если на пути следования вашего дрона на высокой скорости вдруг оказалось дерево? Кто-то скажет: «Просто облечу его и все». Но на практике порой времени на облет не остается и мудрым будет вариант просто сбросить газ в нуль. Таким способом вы существенно можете снизить вероятность максимального повреждения как самого дрона, так и отдельных его элементов, таких как моторы, антенны и т.д. Так же стоит напомнить, что не стоит пренебрегать использованием защиты несущих винтов, которая часто прилагается в комплекте с квадом, особенно на момент обучения пилотированию. Даже если они существенно снижают летные характеристики дрона.

Заключение

К сожалению, столкновения и падения (краши) в нашем хобби неизбежны как для новичков, так и для профессионалов. И лучшее, что вы можете сделать, это учиться сводить к минимуму такие события. Помните, что все приходит с опытом, который вы получаете лишь в процессе практики. Чем больше часов налета, тем больше возможностей открывается перед вами в управлении беспилотником.

Надеемся, что в этом кратком руководстве для новичков, мы смогли донести максимально полное представление о том, на что стоит обратить внимание при обучении пилотированию дроном на начальном этапе ознакомления. Конечно же, уместить весь курс обучения в одну статью не представляется возможным, но если вам этого не достаточно, то советуем пройти специальные курсы, по обучению пилотированию БПЛА в ближайших к вам специализированных учебных заведениях, благо такие уже имеются.

Видео

Наглядный пример пилотирования дроном.

Если ваш квадрокоптер резко улетает в какую-либо сторону, дёргается или вообще теряет управление – эта статья для вас.

Сложно недооценить важность правильной предполётной подготовки квадрокоптера. Прежде чем взлететь, вы должны в первую очередь откалибровать гирокоптеры дрона. Кроме того, нужно связать с квадрокоптером пульт управления. И наконец, когда квадрокоптер уже поднимется в воздух, вам могут понадобиться дополнительные подстройки триммеров, чтобы тот мог зависнуть на одном месте. Этот процесс в целом одинаков для большинства недорогих квадрокоптеров.

Подготовка к полёту

1. Вставьте аккумулятор в квадрокоптер, но пока не включайте его (если у вашего дрона встроенная батарея, то пропустите этот пункт).

2. Разместите квадрокоптер на ровной поверхности. Очень важно, чтобы поверхность была без уклонов, иначе вам не удастся выполнить калибровку.

3. Включите квадрокоптер. Вы можете также включить квадрокоптер, держа его в руках, но после включения вы должны немедленно поставить его на ровную поверхность. У большинства моделей синхронизация гироскопов начинается через несколько секунд после включения. Уберите руку и не трогайте квадрокоптер в течение десяти секунд. За это время гироскопы включатся и откалибруются.

Соединение пульта управления с квадрокоптером

Теперь настало время связать пульт управления с вашим квадрокоптером. В разных моделях этот процесс осуществляется по-разному, и возможно, вам придётся обратиться к инструкции. Однако для большинства недорогих моделей необходимы следующие действия.

3-осный (3-axis) квадрокоптер
Просто включите пульт и подождите около семи секунд. Он может издавать повторяющиеся сигналы. Длинный сигнал будет означать, что пульт связался с квадрокоптером.

6-осный (6-axis) квадрокоптер
Включите пульт управления. Поднимите стик газа вверх до максимума и опустите вниз. Вы услышите звуковой сигнал, который означает, что пульт был успешно привязан к квадрокоптеру.

Подстройка

Взлетите на несколько десятков сантиметров над землёй. Понаблюдайте, не смещается ли квадрокоптер вперёд-назад или вправо-влево. При этом игнорируйте любое движение, вызванное ветром.

Если квадрокоптер непроизвольно сдвигается в какую-либо сторону, исправьте это соответствующим триммером (назначение кнопок триммеров вы можете найти в инструкции). К примеру, если квадрокоптер “дрифтует” вправо, нажимайте левый триммер, пока дрифт не прекратится.

Кроме того, в любой момент вы можете перенастроить гироскопы. Для этого посадите квадрокоптер на ровную поверхность и сведите оба стика вниз-вправо. Для разных моделей может понадобиться разная комбинация (к примеру, свести оба стика влево или вниз друг к другу). Вы узнаете, что гироскопы перенастроены, когда светодиодная подсветка квадрокоптера несколько раз “моргнёт”.

Теперь пора переходить к полётам! Загляните в нашу – там вы найдёте много обучающих статей о том, как правильно управлять дроном.

– научиться управлять квадрокоптером. Несмотря на кажущуюся простоту (всего-то пара джойстиков и несколько кнопок) в пилотировании коптеров есть нюансы, которые следует учитывать во время запуска и непосредственно полета. Кроме того, без должных навыков управления первый взлет устройства может закончиться катастрофически: разбитым вдребезги мультикоптером, повреждением мебели, зданий или даже травмами окружающих людей. Именно поэтому каждый авиалюбитель, который приобрел или только собирается приобрести беспилотник должен задаться вопросом – как научиться управлять квадрокоптером.

Новичку доступно несколько вариантов обучения пилотированию: пройти специализированные курсы (при авиаклубах или при магазинах, торгующих квадрокоптерами), обратиться за помощью к более опытным знакомым или обучиться самостоятельно (используя пошаговые инструкции в интернете, видеоуроки и т.п.). И стоит отметить, что обучение пригодится не только тем, кто еще ни разу в жизни не держал в руках пульт управления, но и достаточно опытным пилотам, которые переходят на новый для себя тип устройства (например, с мини-квадрокоптера на большой профессиональный дрон).

Обучение лучше всего осуществлять при помощи небольших бюджетных квадрокоптеров, например, JXD 392: чем меньше квадрокоптер, тем устойчивее он к падениям и столкновениям, а чем дешевле устройство, тем менее обидно его разбить в ходе обучения.

Как выглядит и как работает пульт управления

Большинство мультикоптеров управляется при помощи пульта дистанционного управления, который либо идет в комплекте поставки, либо приобретается отдельно. Как правило, один пульт можно использовать для нескольких разных устройств, так что можно сэкономить при наличии у пилота нескольких коптеров. Но бывает и наоборот, например, квадрокоптер может управляться одновременно двумя пилотами с двух разных пультов.

Все пульты дистанционного управления, представленные на рынке, создаются по одному принципу: управление полетом и ориентацией устройства в пространстве при помощи двух и более джойстиков. Такая система обеспечивает возможность управлять квадрокоптером в трех осях, а также вращать его. В зависимости от возможностей и модификации устройства на пульте может быть размещено несколько кнопок и регуляторов, отвечающих за такие функции, как:

• «возврат домой»;
• автоматическая посадка;
• включение видеотрансляции;
• фото- и видеосъемка и многие другие.

Пульт может оснащаться экраном, на который выводится информация о полете или транслируется видео для управления мультикоптером «от первого лица».

Очень важно внимательно ознакомиться с пультом управления до первого взлета, чтобы точно знать, где какой переключатель находится и что нажимать в случае непредвиденной ситуации. Нужно опробовать кнопки и подвигать джойстиками, чтобы понять степень усилия, которую нужно приложить для их переключения – тугие ли джойстики, либо наоборот очень легко реагируют на любые движения пальцев. И, конечно же, знакомство лучше проводить параллельно изучая инструкцию, чтобы четко понимать назначение того или иного переключателя.

Подготовка к первому полету

Если пилот задался вопросом, как управлять квадрокоптером, то первое, что нужно сделать – изучить . В ней будет разъяснено, как правильно собрать устройство (если оно поставляется в разобранном виде), принцип его работы, описаны функции пульта управления, особенности пилотирования и другая важная информация. Также будет полезным посмотреть несколько обучающих роликов, которые можно найти на сайте производителя или на YouTube.

Затем нужно подготовить квадрокоптер к полету:

• собрать устройство и проверить, как хорошо закреплены все детали (чтобы после взлета не отлетел пропеллер или во время посадки не отвалилось шасси);
• полностью зарядить основной и дополнительный (при наличии) аккумуляторы;
• взять с собой запасные детали;
• настроить GPS и компас (при наличии);
• выбрать подходящее место запуска (открытая безлюдная площадка с травяным покрытием либо большое помещение с высокими потолками и минимумом мебели).

Основные режимы полета

Большинство современных квадрокоптеров поддерживают несколько режимов полета. Исключением могут стать разве что бюджетные . Основные режимы:

• Ручной режим полета (Manual mode) – отключены все встроенные системы стабилизации и квадрокоптер реагирует на любые команды с пульта управления, вплоть до выполнения штопора или мертвой петли. Это самый сложный режим, поскольку пилот не может ни на секунду отвлечься от управления, а любая неосторожная команда может повлечь падение устройства или столкновение с препятствием. Для обучения новичка такой режим точно не подойдет, зато опытному пилоту позволит в полной мере использовать все возможности пилотирования и исполнить фигуры высшего пилотажа.
• Стабильный режим полета (Attitude mode) – активен акселерометр. Это означает, что мультикоптер самостоятельно стабилизируется и не допускает резких отклонений от горизонтальной и вертикальной оси. Если пилот отпустит джойстики, то квадрокоптер выровняется и зависнет в воздухе. Именно такой режим следует использовать новичкам, поскольку он не допустит совершения серьезных ошибок во время пилотирования и не позволит квадрокоптеру упасть. А если начинающий пилот растеряется, то он может просто отпустить джойстики, дать квадрокоптеру стабилизироваться, а затем продолжить управление полетом.
• Стабилизация при помощи системы GPS – такой режим доступен только для устройств, оснащенных GPS-датчиком. Обеспечивает мультикоптеру большую стабильность и лучшее ориентирование в пространстве по сравнению с предыдущим режимом. Идеально подходит для воздушной видеосъемки.

Перед первым запуском нужно ознакомиться с доступными на квадрокоптере режимами и способами их переключения, чтобы удостовериться, что первый взлет осуществляется именно в режиме со стабилизацией.

Первый взлет

Чтобы понять, как научиться управлять квадрокоптером, во время первых полетов следует пройти пошаговое обучение. После ознакомления с инструкцией и техническим устройством квадрокоптера следует убедиться, что на выбранной для взлета площадке разрешено запускать беспилотные аппараты, а в радиусе полета отсутствуют и случайные прохожие. После этого можно переходить непосредственно к запуску:

1. включить мультикоптер, затем включить пульт управления для сопряжения устройств (о готовности просигнализирует звуковой сигнал или специальная подсветка);
2. отработка взлета и посадки – нужно плавно и без рывков поднять мультикоптер вертикально вверх на высоту не более метра, затем плавно посадить его в точке взлета;
3. удержание позиции – поднять мультикоптер на высоту около одного метра и попробовать удержать его в одной точке (повторить, пока не получится стабильно удерживать мультикоптер на протяжении 30 секунд);
4. посадка в точку взлета – поднять мультикоптер в воздух и увести в сторону от места старта, затем вернуть его и плавно посадить в точку взлета;
5. поворот носа – для начала нужно четко определить, где у мультикоптера нос, затем поднять устройство в воздух и повернуть на 180 градусов сначала в одну сторону, а затем в другую, удерживая при этом высоту;
6. отработать полеты по кругу (не теряя высоту и не отклоняясь от окружности);
7. отработать быстрые повороты (т.е. резкий поворот во время скоростного перемещения по прямой);
8. отработать полет по восьмерке;
9. опробовать флипы – кувырок мультикоптера, который, как правило, выполняется при помощи специальной кнопки на пульте управления;
10. ну и самое сложное – пройти полосу препятствий из подручных материалов (между стульями, под столом, сквозь обручи, в общем, можно использовать все, что угодно).

Каждое упражнение нужно проработать несколько раз, пока управление мультикоптером не начнет осуществляться на интуитивном уровне. Дальше навык будет приходить с опытом – чем больше вылетов, тем проще будет управлять мультикоптером.

Управление – занятие не из лёгких. Да, летающие дроны становятся всё более автономными и простыми в управлении, однако каждый оператор квадрокоптера должен знать, как правильно действовать в той или иной ситуации. Зачастую это позволит вам избежать травм или потери вашего квадрокоптера. Добро пожаловать в Лётную Школу DroneFlyers, где вы узнаете много нового о квадрокоптерах и других мультироторных платформах и научитесь управлять ими как ас!

Вы можете купить (или собрать самостоятельно) квадрокоптер практически любого размера. Некоторые из них умещаются на ладони, другие же не поместятся и в рюкзак. Обращали ли вы внимание на то, что продолжительность полёта дрона прямо зависит от его размера? Крохотные карманные квадрокоптеры редко когда летают больше четырёх-пяти минут. Более крупные дроны (например, DJI Phantom 4 Pro) […]

Большинство новичков учатся полётам на FPV-дронах путём бесчисленных падений и аварий. Зачастую это приводит к значительным финансовым потерям, вызванным необходимостью ремонтировать ваш квадрокоптер после особо жёстких крашей. В этой статье мы поделимся с вами советами, которые значительно облегчат процесс обучения, а также сэкономят вам время и деньги.

Если вы когда-либо теряли управление во время снижения мультикоптера, вероятнее всего, вы сталкивались с феноменом, известным как “режим вихревого кольца” (тороидальный вихрь, vortex ring state). Зачастую это приводит к неконтролируемому падению дрона и сопутствующим этому печальным последствиям. В этой статье мы расскажем вам, как распознать состояние вихревого кольца, как спасти квадрокоптер в этой непростой ситуации, […]

Начинающие пилоты дронов зачастую начинают паниковать, когда их квадрокоптер улетает настолько далеко, что становится невозможным различать его переднюю и заднюю части. Представьте, что ваш дрон выглядит как крохотная точка на небе. Что вы будете делать в такой ситуации?