Радиус действия квадрокоптера. Выбираем антенну для FPV коптеров
Такая характеристика, как радиус действия квадрокоптера, при выборе устройства часто остается неучтенной. Однако она является одной из самых главных в эксплуатации устройства. Также ее можно встретить под названием зона действия аппаратуры, хотя некоторые пользователи путают ее с дальностью полета квадрокоптера. Чтобы внести ясность в это понятие, рассмотрим его более детально.
От чего зависит радиус действия квадрокоптера
В отличие от дальности полета, которая зависит в первую очередь от мощности аккумулятора модели, радиус действия квадрокоптера зависит дольше от технологии связи, которая применяется для соединения с управляющим устройством. Поскольку квадрокоптеры управляются удаленно по беспроводным каналам, их список весьма невелик. Модели могут управляться при помощи привычного для радиоуправляемых моделей – радиосигнала на частоте 2,4 Гц. Возможности аппаратур с такой технологией передачи данных достаточно велики, поэтому они до сих пор остаются популярны.
Другой – более современный способ передачи сигнала – канал bluetooth. Он более ограничен по радиусу действия, чем радиоканал, но его преимущество в другом. Его использование позволяет отказаться от привычных аппаратур в пользу смартфонов и прочей мобильной техники, которые всегда имеются у пользователя буквально под рукой. К устройствам, его использующим чаще всего относятся мини и нано-модели, которые даже на максимальной мощности не смогут далеко улететь. Еще один современный канал управления, дающий более ощутимый в работе радиус действия – это всеми любимый канал wi-fi. Передатчик в данном случае может использоваться не только для передачи управляющих команд, но и для трансляции видео или записи фото.
Однако в этом случае дальность действия существенно сокращается, что может вызвать некоторые сложности. Некоторые компании разрабатывают более современные свои собственные технологии передачи сигнала, что существенно увеличивает радиус действия квадрокоптера. Если взять, к примеру, компанию DJI, то на ее счету уже имеется подобная разработка под названием Lightbridge. Она в разы превышает эффективность популярного wi-fi, за что и ценится пользователями.
Радиус действия дронов разных моделей
Приведем пример радиуса действия аппаратур различных квадрокоптеров. Самый элементарный пример – мини-квадрокоптер под названием Cheerson CX-10W. Его дальность действия составит всего 30 метров. Те же Parrot AR.Drone 2.0 и Syma X5S летают дальше. Их радиус составляет 50 метров. Радиусом вдвое больше обладает JJRC JJ-850. Однако есть модели с болем впечатляющими характеристиками. Например, Blade Chrome Camera Drone. Этот параметр у квадрокоптера составляет 600 метров. Тот же раскладной 3DR IRIS может похвастаться радиусом в 1000 метров.
Что касается рекордсменов среди достаточно дорогих моделей. Здесь первенство занимает уже названная выше компания DJI. Ее свежий Phantom 4 не потеряется в радиусе 5 км, что более чем вдвое превышает показатель его предыдущего поколения.
Как увеличить радиус действия квадрокоптера
Увеличивать радиус действия квадрокоптера можно различными способами. Самый простой из них – изменение аппаратных настроек. Он доступен далеко не у всех моделей квадрокоптеров, а лишь у тех, которые имеют региональные стандарты по калибровке дальности полета и его высоты. Частично это связано с законодательством, а отчасти с перегрузкой диапазона используемых частот передачи данных. Для реализации этого способа потребуются хорошие навыки в использовании компьютерной техники, а также изучение инструкций и руководств, касающихся конкретной выбранной модели, которая требует апгрейда.
Менять данные в прошивке может потребоваться лишь на плате квадрокоптера, либо дополнительно еще и на аппаратуре. В тех случаях, когда настройки дальности сигнала выставлены на максимум, и управляющая аппаратура буквально работает из последних сил, можно использовать и другие способы не программные, а аппаратные. Для этого придется покупать дополнительные аксессуары для беспилотника, а именно усилители сигнала. Чем мощнее будет усилитель, тем больший радиус действия квадрокоптера можно будет получить. Проблема состоит лишь в том, что усилитель потребует дополнительного питания. Оно может быть, как внешним независимым, так и общим с пультом ДУ, в том случае, когда усилитель подключается к порту управляющей аппаратуры.
Купить отличные квадрокоптеры вы можете в - бесплатная доставка по России и СНГ, хорошие цены!
Видео о том, как увеличить дальность действия квадрокоптера
Оптимальный радиус действия квадрокоптера
Если для вас характеристики квадрокоптера являются лишь вопросом будущего, стоит обратить внимание на то, для его он будет использоваться, и уже из этих целей в дальнейшем определять необходимый радиус действия. Если модель планируется запускать внутри помещения, то радиус больше 50 метров будет излишним, поскольку использовать его эффективно не удастся, ввиду физических ограничений помещения.
Для полетов за пределами помещения, например, во дворе понадобится модель способная держать сигнал на расстоянии от 100 метров и более. В противном случае, когда устройство скроется из виду, оно может потерять сигнал, и как говорится, улетит в Китай. Для профессиональной фото и видео съемки требуются модели с наибольшим радиусом действия. При этом важна не только дальность действия аппаратуры, но и качество сигнала связи, которое является значительно большим приоритетом.
Антенна — металлическое устройство, способное преобразовывать и отправлять энергию высокочастотного колебания от передатчика во внешнюю среду (радиоволны), а также принимать эти частоты и преобразовывать их в высокочастотные колебания.
В этой статье мы подробно опишем, как они устроены и как работают, а также сделаем выбор в пользу одной из поляризаций, с которой можно без проблем летать на квадрокоптере, не опасаясь, что пропадет сигнал.
Типы поляризации
— сигнал колеблется только в одной плоскости и только в одном направлении: вертикально или горизонтально.
Как это выглядит? Схема ниже:
Линейная поляризация. Gif Википедия.
Могу с уверенностью сказать, что вы уже имели дело с антеннами, у которых линейная поляризация. Посмотрите на фото ниже:
Если вы уже собирали квадрокоптер, то наверняка видели в комплекте с видеопередатчиками такие антенны.
По факту это просто кусок провода, и на хороший прием можно особо не рассчитывать. Таким образом, этот тип антенн хорош только при направленном действии, то есть передатчик и приемник должны быть в одном направлении, параллельны.
Круговая поляризация — сигнал колеблется в одном из направлений, в вертикальном или горизонтальном, но при этом описывает окружность. Вращение может быть и в левую сторону, и в правую.
Выглядит это вот так:
Круговая поляризация. Gif Википедия.
Круговая поляризация. Фото Википедия.
А сами антенны — это хорошо знакомые вам «клеверы», или их еще называют «грибовидные» антенны, при условии, конечно, что вы уже собирали сами квадрокоптер или просто уже знаете о видах антенн для дрона:
Строение такой антенны :
Строение антенны «клевер»
Какой тип антенн использовать для квадрокоптера?
Почему не рекомендуется использовать на квадрокоптерах антенны с линейной поляризацией? Все дело в физике. Как уже говорилось выше, линейная поляризация работает в одной плоскости, и чтобы сигнал всегда был сильным, приемник (квадрокоптер) и передатчик (пульт) всегда должны быть параллельны. Но это невозможно из-за специфики полетов дрона. Например, сигнал будет очень плохим, если антенны приемника и передатчика будут под углом 90° друг к другу.
Другое дело с круговой поляризацией, у нее охват гораздо шире, уровень сигнала всегда будет на приемлемом уровне, поэтому все пилоты всегда меняют стандартные антенны на «клевер». На большие дроны-долголеты, которым нужна частота 1.2Ггц, ставят большие клеверы:
Антенны типа «клевер» бывают с 3 лепестками и 4 лепестками:
Антенна с 4 лепестками обычно используется в качестве принимающей, а 3-лепестковая является универсальной и используется в обоих случаях (прием и отправка).
Выводы
Надеемся, мы смогли донести до вас эту информацию в простой форме. И запомните, для квадрокоптеров целесообразно использовать антенны с круговой поляризацией, типа «клевер». Если у вас остались вопросы, задавайте в комментариях.
Операторов радиоуправляемых устройств интересует, как увеличить время полета квадрокоптера, поскольку эта характеристика напрямую влияет на качество пилотирования. В настоящем существует несколько эффективных методов, которые существенно увеличат длительность рабочего режима девайса, повысив его производительность.
Многие коптероводы мечтают о том, чтобы их квадрокоптер имел длительное время полета. Главной причиной является нежелание постоянно менять аккумуляторы и тратить много времени на бесконечные зарядки батарей. Ниже мы рассмотрим способы для увеличения длительности работы аккумулятора беспилотника, чтобы квадролеты дольше проводили времени в полете.
Длительность полета дрона – неоднозначный параметр, поскольку он может определяться как временем «зависания» в пространстве, так и моментом, в течение которого беспилотник активно маневрирует, выполняет флипы, перевороты и т.д. Основными факторами, которые будут влиять на увеличение данного параметра, являются:
- стиль и техника самого полета;
- коэффициент полезной нагрузки дрона;
- аккумуляторы и их емкость;
- тип двигателя и роторов;
- торможение мотора с помощью опции Damped Light.
Разработчики новых профессиональных моделей уделяют немало внимания продлению полета. Об этом свидетельствует новая версия — PHANTOM 4, обзор ее читайте .
Беспилотники, особенно высокой ценовой категории, способны осуществлять полеты в нескольких режимах. Выбор конкретного режима будет приводить к увеличению или сокращению времени, проведенного дроном в воздухе. К максимальному увеличению этого параметра приводит управление коптером в режиме стабилизации. При стабилизации модель, как правило, поддерживает одинаковую скорость и высоту.
Выполнение флипов, переворотов в 360 градусов, съемка видео/фото – факторы, которые увеличивают расход заряда батареи. Обычно эти опции используют в экспертном режиме управления.
Большое значение при расходе заряда аккумуляторов играет коэффициент полезной нагрузки. Чем большей грузоподъемностью обладает модель, тем более емкими будут ее аккумуляторы. При сбросе лишнего веса сократится расход заряда батарей. Для облегчения квадрокоптера можно:
- Укоротить провода двигателей, питания, ESC.
- Отказаться от применения цилиндрических коннекторов с позолотой.
- Снять устройство для съемки видеороликов/фото (например, камеру Mobius или GoPro).
- Использовать легкие элементы при оснащении дрона (карбоновую раму, ESC и т.д.).
Ключевыми факторами, которые определяют длительность полета девайса, являются качество и емкость аккумулятора. Многие операторы полагают, что батареи максимальной емкости автоматически повышают длительность рабочего режима, однако это не совсем так. При подборе батареи нужно учесть значение тока C у литиевых аккумуляторов – данный параметр влияет на время полета.
К примеру, если оператор израсходовал 80% заряда батареи при падении напряжения к 3.5 V на 1 ячейку, то при маленьком значении C дрон будет работать от большего тока, нежели сможет дать аккумулятор. Это приведет к быстрому падению напряжения, увеличит время полета. Если расходовать всего 50% от заряда батареи, то напряжение у дрона составит 3.5B на 1 банку, сократив длительность рабочего режима беспилотника.
Каждый оператор устройств на радиоуправлении заинтересован в высоком качестве пилотирования и высокой производительности дэвайсов. Эти характеристики во многом зависят от времени, которое дрон или квадрокоптер проводит в воздухе. Увеличить длительность рабочего режима устройства можно, регулярно меняя аккумуляторы и заряжая батареи. Но вряд ли кого-нибудь обрадует такая перспектива. Поэтому операторы ищут более эффективные методы, увеличивающие время полета дрона.
На продление дальности полета квадрокоптеров влияет ряд факторов, среди которых:
- сила радиосигнала,
- емкость батареи,
- тип двигателя,
- условия полета.
К примеру, время пилотирования дэвайса в условиях города значительно меньше, чем за городом. Кстати, новичкам рекомендуют получать навыки управления квадрокоптером на открытой местности, где отсутствуют препятствия в виде электрических опор, деревьев, других объектов.
Чтобы повысить возможности аккумулятора, специалисты советуют подключить дополнительные источники питания. Дальность полета зависит и от других параметров, например, стиля полета (маневрирование, выполнение флипов и переворотов, «зависание» в пространстве).
Важный момент: увеличив дальность радиосигнала, не забывайте об увеличение дальности видеосигнала. Установка видеопередатчиков поможет беспрепятственно получать видеопоток с дэвайса.
Большинство изделий функционируют на частоте 2,4 Ггц: она позволяет осуществлять полеты на небольшое расстояние – в среднем 1 км. Вылет аппарата из зоны приема сигнала чреват потерей летательного устройства. Расширить зону приема сигнала помогут специальные комплектующие. Представленные на рынке модели отличаются рядом преимуществ, среди которых:
- легкий вес,
- компактные размеры,
- простота установки,
- доступная цена.
Использование усилителей позволит увеличить дальность полетов на расстояние до нескольких километров (этот показатель зависит от модели). В комплект устройств для усиления сигнала входят панель антенны, кабели, кронштейн в качестве опоры. Усилители концентрирует излучение антенны и направляют луч сигнала от пульта ДУ. Подключение аппаратуры не требует каких-либо изменений в работе летательного агрегата.
Как увеличить дальность полета квадрокоптера
Разработчики беспилотников активно работают в таком направлении, как увеличение дальности полета механизмов. Поэтому не исключено, что уже в ближайшее время на рынке появятся усовершенствованные модели, способные преодолевать относительно большие расстояния на одной подзарядке батареи.
Но и модели, имеющиеся в распоряжении, можно легко усовершенствовать, повысив их технические характеристики. Это можно сделать самостоятельно или обратившись в фирмы, предлагающие такого рода услуги.
