Увеличение полетного времени квадрокоптера. Лучшие квадрокоптеры с камерой и большой дальностью полета
Дальность квадрокоптеров - каковы максимальные и минимальные значения у современных дронов? Как возможно увеличить данные параметры? В данной статье специалисты поставщика беспилотников – компании ARMAIR ответят на все Ваши вопросы.
Дальность квадрокоптеров - каковы оптимальные и максимальные возможности аппаратов?
Большинство изделий на данный момент имеют небольшое значение данного параметра – до 1 км по городу и до 2-3 км загородом. Дальность квадрокоптеров зависит от силы радиосигнала, видеосигнала. Большинство аппаратов работают на частоте 2,4 Ггц, которая имеет дальность до 1 км. Далее сигнал либо слабеет, либо вообще пропадает, особенно в городской среде. Также существенным ограничителем дальности полета помимо силы сигнала является заряд батареи, у многих коптеров его хватает на 15-20 минут полета, некоторые модели обладают длительностью в 25-35 мину полета.Как возможно увеличить максимальную дальность квадрокоптеров?
- Установка на пульт квадрокоптера промежуточного усилителя. Стандартно пульты управления имеют мощности в районе 10мВт, подключение и настройка усилителя даст возможность увеличить данный параметр до 1-1,5 Ватта. А это даст возможность Вам управлять коптером на расстоянии до 7-8 км.
- Можно купить модуль LRS и провести его инсталляцию в пульт управления. Данный модуль увеличит радиус управления коптером с 1 км до 3-5 км.
- Проблему физических возможностей и заряда батареи коптера можно решить подключением либо доп. источников питания, либо подключением более емкой зарядной батареи.
- Также нужно взять во внимание и тот фактор, что при увеличении дальности радиосигнала, нужно будет увеличивать силу и дальность действия видеосигнала, чтобы получать видеопоток с камер коптера. Данный вопрос решается с помощью монтажа видеопередатчиков различной мощности.
С каждым днем любителей квадрокоптеров становиться все больше и больше. От сюда и рост предложения на рынке такого типа беспилотных летательных аппаратов, цены и технические характеристики которых могут различаться значительно. Так же они разделяются по назначению, для пилотов разного уровня подготовки, а так же для профессионального и повседневного (любительского) использования. Одной из основных характеристик можно назвать время полета дрона, которое так же от модели к модели различается. Оно может варьироваться от 5 до 35 минут на одной батарее. Ну и вполне понятно желание каждого владельца увеличить это время полета и как раз таки об этом мы сегодня поговорим. Попробуем найти способы продлить продолжительность автономного полета.
Чем дольше квадрокоптер может оставаться в воздухе, тем скорее всего он и стоит дороже. А те, которые могут летать лишь несколько минут, с большой долей уверенности можно назвать любительскими игрушками, которые могут позволить себе многие. Из-за большой разницы в цене, многие покупают , в основном это конечно начинающие пилоты. А всем же хочется большего.
Как ни странно тут не все потеряно. Но сначала давайте разберемся, что влияет на продолжительность полета дрона. Во-первых это камера (встроенная или внешняя), а во-вторых это батарея и ее качество. Камера добавляет вес аппарату, который ему нужно носить, ну и сама по себе подъедает энергию при съемке. А батарея есть батарея и на первый взгляд на нее нельзя повлиять (но об этом ниже). И конечно же каждому хотелось бы иметь недорогой квадрокоптер, но с большим запасом по времени полета в воздухе. Но так как цена для нас зачастую является определяющим фактором, мы покажем вам несколько хитростей, которые хоть немного, но помогут продлить время полета квадрокоптера. Это вполне рабочие решения, проверенные не раз на практике.
Без камеры ты можешь дольше
Камера на квадрокоптере конечно классная идея, можно поснимать, пофотографировать. Но если вам это не нужно или сама по себе камера не очень хорошего качества (а зачастую на дешевых моделях она отвратительная), то попробуйте ее снять или как минимум отключить физически (отключить провода). Такое решение уж точно продлить время полета.
Камера сама по себе весит некоторое количество грамм, и каждый лишний грамм это нагрузка на электродвигатели и чем больше вес, тем больше им нужно усилий, чтобы его поднять. И если камера подключена, то потребляет энергию батареи, даже если не снимает.
Так что если вы не большой любитель аэрофотографии или просто в данный момент снимать нечего и не особо нужно, а просто полетать на квадрокоптере хочется, то предварительно снимите камеру. И вы увидите, как увеличилось время полета.
Выбираем батарею с большим амперажем
На недорогие квадрокоптеры всегда ставят батареи с меньшим амперажем, по сравнению с более дорогими моделями. И это значительно урезает время полета, т.к. такая батарея не может подать достаточно тока на электромоторы. Если вы заинтересованы в увеличении времени, которое дрон будет находиться в воздухе, то вам лучше подыскать для него батарею с большим амперажем, нежели та, что идет в комплекте.
Но чем больше ампераж у батареи, тем ее вес будет больше и тут нужно рассчитать, стоит ли овчинка выделки. Возможно вашему квадрокоптеру будет не по силам поднять такую батарею.
Можно поэкспериментировать с лопастями
Размер лопастей квадрокоптера так же может оказывать влияние на продолжительность полета. Для определения оптимального комплекта лопастей замерьте время со стандартным набором, потом замените на другой и проведите замеры в тех же условиях. Можно пробовать ставить короткие лопасти, широкие, с разным профилем, весом, толщиной, материалом изготовления. Поэкспериментировав можно подобрать оптимальный набор для полетов с камерой, для , для скоростных полетов и т.п. К примеру, по отзывам длинные лопасти отлично ведут себя с установленной камерой, а короткие в ее отсутствии.
Летайте при благоприятных условиях
Попробуйте экспериментальным путем определить в каких условиях ваш квадрокоптер дольше летает. Некоторые погодные условия могут заметно сократить это время. Низкая температура, сильный ветер, влажность и т.п. — все это не очень хорошо сказывается на емкости батареи. Для микро-дронов идеальные условия это квартира или дом, т.к. при комнатной температура (23-26 С) время полета будет максимальным. Ну и в помещении ветра никогда не бывает.
Старайтесь избегать полетов на квадрокоптере во время сильного ветра (для маленьких дронов даже минимальный ветер совсем не хорошо), в дождливую погоду, при низкой температуре. Всё это факторы, который снижают как текущую емкость батареи, так и её ресурс вообще. Влага вообще противопоказан любой электронике.
Как и когда заряжать — правило 40-60
Что за правило такое? Оно имеет прямое отношение к процессу зарядка батареи. В недавнем прошлом рекомендовалось все аккумуляторные батареи заряжать только после их полной разрядки. Но времена изменились и если следовать такому принципу, ваша батарея выйдет из строя гораздо раньше. Для любой литиевой батареи полный разряд губителен. Это сокращает как ее ресурс так и ее емкость, что в итоге приведет к сокращению времени полета квадрокоптера. И еще, избегайте полетов на батарее, заряд которой ниже 20%.
Качественная LiPo батарея может, без заметных потерь для своей емкости, пройти до 500 циклов заряд-разряд. Но все равно каждая разрядка, хоть чуть чуть, но снижает емкость.
Так что на счет 40-60 спросите вы. Все опытные пилоты квадрокоптеров, которые в этой теме уже не один сезон знают, что оптимально заряжать батарею, когда ее заряд находиться в пределах 40-60%. В таком случае ее ресурс будет максимальным. Но так же крайне важно не допускать перезаряда, т.к. это может привести к возгоранию или даже взрыву. И конечно надо всегда следить за самим процессом зарядки.
Так же опытным путем было установлено, что свежезаряженная батарея отдает больше энергии чем та, которая была заряжена пару дней назад. От сюда совет: держите свои аккумуляторные батареи на уровне 50-60% и за день до полетов или в тот же день дозарядите до 100%.
Про температуру в помещении во время зарядки тоже не стоит забывать. Если вы будете заряжать батарею при температуре в комнате выше 35 градусов ее емкость упадет на 30%. Пару-тройка раз так сделаете и батарею можно будет выбрасывать.
Снимите все лишнее
Если вы уже имеете достаточный опыт в управлении квадрокоптером, то я советую снимать все лишнее с него. Убирайте защиту лопастей в первую очередь. Это и лишний вес и лишние элементы конструкции, повышающие сопротивление воздуха. При полетах в замкнутых и небольших помещениях защиту конечно лучше оставить, а на улице всегда снимайте ее, она в любом случае не поможет.
Ну и всякие наклейки и стикеры тоже можно снять. У нас каждый грамм на счету. Можно даже пробовать снимать посадочные ноги и ловить дрон руками. Но это наверное уже крайний вариант.
Что в итоге
Все вышеперечисленное это основные методы по борьбе за лишние секунды полета. Не стоит ожидать сильного увеличения времени полета. Даже если вы последуете всем советам то очень сомнительно, что удастся достичь хотя бы 2-х кратного увеличения. Хорошо если вы получите +30%, это уже будет отличным достижением.
Ну и наверное самый главный совет — купите дополнительные батареи. Это гарантировано увеличит итоговое время ваших полетов на квадрокоптере, хоть и придется его периодически сажать и менять источник питания. Это все равно лучше полетать 10 минут и потом ждать 1,5 часа зарядку. Я обычно на вылазку беру три дополнительных батареи.
По информации из компетентных источников уже найдет способ увеличить емкость литиевых батарей ВТРОЕ! Достигается это за счет замены графитовых анодов на оловянные. Так же ведутся разработки в сторону анода на основе кремния. Но все это в будущем, сейчас же мы имеем дело с LiPo батареями, которые очень быстро изнашиваются и разряжаются, так что надеяться мы пока может только на запасные батареи.
Меня часто спрашивают:» как долго летает твой квадрокоптер?». Трудно ответить на этот вопрос, так как полетное время зависит от многих факторов, таких как, скорость полета, какая батарея используется, какой силы ветер.
Многих вводит в затруднение разница между «полетным временем» и «временем висения». Некоторые хвастаются «полетным временем” больше xx минут, которое на самом деле — время висения. Когда они на самом деле начинают летать быстрее и выполнять акробатические фигуры, «время полета» стремительно уменьшается.
Следовательно вы не можете сравнивать полетное время двух разных коптеров, так как оно зависит от многих факторов. Но вы можете сравнить их «время висения». Мультикоптер с большим временем висения обычно использует моторы с малым KV и большие пропеллеры, а также несет большое количество LiPo батарей.
В любом случае, вам не нужно создавать гигантский коптер, чтобы дольше оставаться в воздухе. В этой статье мы обсудим, как увеличить время жизни батарей и некоторые другие вещи для увеличения времени полета и висения.
Стиль полета!
Быстрый полет, с выполнением петель и бочек потребует больше энергии, что скажется на времени полета. Если вы занимаетесь воздушной съемкой и хотите увеличить время в воздухе, летайте более аккуратно и плавно, избегая ненужных поворотов и ускорений.
Вес полезной нагрузки.
Как вы уже наверное догадались, самый эффективный способ увеличения полетного времени — избавиться от ненужного веса. Каждый сэкономленный грамм прибавляет дополнительную секунду к полетному времени. (не совсем правда, но у вас есть идея:D).
- делайте провода питания, моторов, ESC как можно короче
- не используйте цилиндрические позолоченные коннекторы
- снимите записывающую камеру (GoPro или Mobius), если она не используется.
- применяйте легкие компоненты, такие как ESC и легкая карбоновая рама.
Аккумуляторы
Емкость
Один из параметров, напрямую влияющий на полетное время — это емкость установленной батареи. Конечно же чем больше аккумулятор, тем большее полетное время вы можете достичь. Но не всегда чем больше, тем лучше.
Вы всегда можете экспериментировать с разной емкостью батарей, засекая время, чтобы найти наилучшую.
Значение C
По моему мнению значение тока C LiPo батареи влияет не только на максимальный продолжительный ток, но и на полетное время.
Как? Давайте предположим, вы использовали 80% емкости батарей, когда напряжение упало до 3.5V на ячейку. Если у вашей батареи маленькое значение тока C и коптер потребляет больший ток, чем может выдать батарея, то напряжение начнет падать очень быстро. Вы можете использовать только 50% емкости аккумулятора, а напряжение уже будет 3.5В на банку. Это симптом недостаточного значения С, соответственно меньшее время полета.
Состояние батареи
Со временем батареи стареют и их емкость уменьшается. Важно сохранять их в хорошем состоянии, не допускать их переразряда и разряжать их в течение нескольких часов после полной зарядки. Не оставляйте на долго полностью заряженные батареи. Я обычно перевожу их в режим хранения (напряжение 3.8V на ячейку), если я не собираюсь их использовать в течение 48 часов.
Двигатели и пропеллеры
Если вы считаете, что полетное время важнее грузоподъемности, то выбор эффективной комбинации двигателей и пропеллеров вам поможет. Вы можете найти информацию об эффективности из документации или тестов тяги выполненных энтузиастами.
Эффективность пропеллеров и мотора вычисляется путем деления тяги на мощность и вычисляется граммах на ватт (g/W). Чем больше g/W, тем больше тяги создает данная комбинация. Например, совместно с моторами Cobra 2204 1960KV и пропеллерами 6045 я получаю огромную тягу. Но если я хочу увеличить время полета, то устанавливаю пропеллеры 5045 для большей эффективности.
Балансировка пропеллеров, также может увеличить полетное время. Несбалансированные пропеллеры увеличивают вибрации летательного аппарата, в результате часть энергии расходуется на стабилизацию, а также на дополнительное трение между пропеллером и воздухом.
Торможение двигателем — активное торможение ESC (Damped Light)
Активное торможение или Damped light — это функция в прошивке некоторых ESC, которая уменьшает скорость вращения двигателя, в отличии от замедления от трения об воздух.
С активным торможением мультикоптер будет более отзывчивым, что великолепно для точного пилотирования, гонок и воздушной акробатики. Однако с включенной функцией Damped Light увеличивается потребление энергии.
Полетный режим
Полетный режим также влияет на полетное время. Здесь это в основном относится к режиму Rate (также известному, как ручной режим и акро режим) и режиму стабилизации (Angle/Horizon mode).
Режим стабилизации фантастичен, так как помогает вам управлять квадрокоптером не давая ему перевернуться. Но так как коптер постоянно меняет положение, скорость моторов изменяется очень быстро. На это тоже расходуется энергия.
Ручной режим не вносит изменения в положение так сильно, как режим стабилизации. В теории режим Rate более эффективен.
Настройка PID!
Как уже обсуждалось ранее, вибрации коптера увеличивают расход энергии. Хорошо настроенный, стабильный и плавный мультикоптер более эффективен и увеличивает время полета.
Ветер
Ветер дестабилизирует квадрокоптер, поэтому моторы начинают вращаться быстрее для корректировки ошибок положения. Это означает, что в ветреную погоду заряд аккумуляторов расходуется быстрее, чем в штиль. T
Выбор квадрокоптера слагается из критериев, которые представляются важными для вас на данный момент. Если это ваш первый квадрик, то не стоит гнаться за дорогой и навороченной моделью. Лучше подобрать недорогую и прочную модель, дабы освоить навыки пилотирования. Если вы собираетесь летать в квартире или офисе, то стоит рассмотреть аппарат с защитным бампером. Размер модели также важен. В квартире можно запустить и маленький, а на улицу стоит выбираться с дроном среднего размера. Наличие GPS, различных датчиков, функций автоматического взлета, посадки, возврата «домой» понравится любому пилоту. Освоив пилотирование, стоит серьезно задуматься об аэросъемке и подобрать модель или с качественной комплектной камерой или же с подвесом, например, для известной экшн-камеры GoPro. Помните, что для качественной съемки важна и стабилизация подвеса камеры, иначе эффекта «желе» вам не избежать.
Многообразие моделей - это свобода и проблема выбора. Выбор же всегда остается за вами.
Из множества технических характеристик дронов, именно эти являются основными, ведь с красивого внешнего вида толку мало, если вы не можете сполна воспользоваться теми замечательными возможностями, которые предлагают квадрокоптеры. Давайте же рассмотрим все подробно, по пунктам.
Время полета квадрокоптера
У игрушечных моделей оно обычно составляет 5-7 минут, у моделей начального уровня – 10-12 и больше. Даже профессиональные модели дронов работают от одного заряда батареи не больше 20-30 минут. Выход – иметь на подхвате запасной аккумулятор, чтобы быстро сменить его, если вам требуется более продолжительное время полета. Пока что, это одна из слабых сторон беспилотников.
Дальность полета
Здесь ситуация уже значительно лучше – модели для новичков имеют управляемость 50-70 метров, а модели среднего класса, такие как – 150 метров и даже больше. При использовании специального усиленного передатчика, дальность управления может достигать 2-3 километра и даже больше.
Максимальная скорость
В зависимости от класса квадрокоптера этот показатель тоже может ощутимо отличаться. На данный момент этот показатель составляет от нуля (зависание на месте) до 100-120 км/ч.
Грузоподъемность
Небольшие модели такой характеристикой и вовсе не обладают, так как совсем маленькие могут весить 20-50 грамм. Модели покрупнее могут поднять в воздух вес 0,5-1 кг, и часто используются для фото и видеосъемки с помощью прикрепленных камер типа GoPro. Лишь некоторые крупные дроны могут поднимать в воздух вес 5-6 киллограм.
Как видите, пока основным ограничением для квадрокоптеров является именно время работы об батареи. Ограниченная автономность делает их устройствами ближнего радиуса действия, для использования в пределах видимости. Но, учитывая темпы развития технологий, можно с уверенностью сказать, что устранение этого недостатка является делом ближайшего будущего.
Загрузка...
