Quadricotteri a lungo raggio con telecamera. Aumenta il tempo di volo del quadrirotore

Ciao di nuovo, nostri cari lettori. Avendo giocato abbastanza con i droni economici, molti passano a modelli più seri. Di norma, viene scelto un quadricottero con una lunga autonomia di volo con una fotocamera, una batteria capiente, buone prestazioni di velocità e un gimbal di alta qualità. In altre parole, un aereo più o meno funzionale sta sostituendo un drone economico. In questo articolo vogliamo parlare della distanza a cui un drone è in grado di volare e dei fattori che influenzano la portata di un volo controllato.

Ci sono differenze tra l'autonomia di volo e l'autonomia di un quadrirotore. Nel primo caso, di solito stiamo parlando della distanza alla quale il drone, in linea di principio, è in grado di volare. L'autonomia dipende in gran parte dalla capacità della batteria, nonché dalla forza del vento contrario, in coda o al traverso.

Il drone può lasciare la zona di controllo, ma allo stesso tempo continuare a muoversi. I modelli professionali sono spesso utilizzati per lunghi voli autonomi al di fuori dell'area di copertura delle apparecchiature di controllo.

Siamo interessati alla gamma di controllo del quadricottero. Raramente le modelle amatoriali vengono portate in un viaggio autonomo. Di solito, quando escono dalla portata del segnale, tornano automaticamente indietro. Certo, c'è sempre il rischio che l'elicottero, invece di tornare al punto di decollo, continui a muoversi in modo incontrollato, ma i proprietari degli ultimi modelli di droni incontrano raramente tali malfunzionamenti.

Proviamo a capire cosa determina la distanza di comunicazione con l'elicottero.

La portata dipende direttamente dalla tecnologia di comunicazione utilizzata, nonché dalla potenza del trasmettitore e dalla sensibilità del ricevitore. La connessione meno a lungo raggio è considerata Bluetooth. Può scomparire a una distanza di 25-50 metri dal telecomando. Il segnale Wi-Fi può essere molto forte, ma ciò richiede l'installazione di potenti antenne sull'apparecchiatura di controllo. La comunicazione radio più comunemente utilizzata è a 2,4 GHz. Ti consente di ottenere un raggio di volo controllato di un quadricottero fino a 5-10 chilometri, se parliamo di modelli di livello amatoriale.

Più potente è il trasmettitore, più forte è il segnale. Gli elicotteri economici sono dotati dei trasmettitori più semplici in grado di trasmettere comandi di controllo entro un raggio di 50-200 metri. Una distanza di 500-1500 metri è considerata sufficiente per la maggior parte dei quadricotteri amatoriali. Tuttavia, alcuni modelli sono in grado di eseguire un volo controllato anche a una distanza di 5-10 chilometri dall'apparecchiatura. Il tempo di volo raggiunge i 30 minuti.

L'interferenza è un altro fattore che influenza la portata. In una città moderna, la distanza di volo controllata è notevolmente ridotta. A tutte le frequenze popolari, ci sono rumori estranei che influenzano negativamente la forza del segnale di controllo. La distanza di volo può essere ridotta di 2 o più volte. Contribuiscono anche edifici, linee elettriche, alberi. Puoi ottenere il massimo delle prestazioni lontano dalla città, dove non ci sono ostacoli o il loro numero è minimo.

Anche i droni a lungo raggio hanno limiti di altitudine. Non tutti i droni sono in grado di raggiungere un'altitudine di 1000 m.

Gamma di droni

È possibile trarre conclusioni sulla portata massima del volo controllato anche in base al costo dell'elicottero. Non daremo esempi specifici, diciamo solo che i quadricotteri sotto i $ 100 sono raramente in grado di volare a 200-250 metri. Di solito parliamo di 50-100 metri. Come accennato in precedenza, tutto dipende dalla tecnologia di comunicazione e dalla potenza del trasmettitore. Le console economiche sono dotate di trasmettitori a bassa potenza, quindi è improbabile che le speranze di un lungo volo si avverino.

Gli elicotteri che costano fino a $ 200-300 sono in grado di rimanere controllabili a una distanza di 200-500 metri dalla console. Tuttavia, la scelta in questa categoria migliora di anno in anno, quindi è possibile che gli ultimi modelli di droni economici possano volare anche a 1000 metri in modo controllato.

Gli aerei più costosi possono avere distanze di volo controllate molto diverse. Ad esempio, il Phantom 4 rimane controllabile a una distanza massima di 5 chilometri (se non ci sono restrizioni artificiali) e il costo comparabile GoPro Karma ha un raggio di 3 chilometri. I quadricotteri con un lungo raggio e una fotocamera di alta qualità sono molto più costosi. Le massime prestazioni sono possedute da modelli professionali in grado di captare segnali a una distanza di 20 chilometri o più. Tuttavia, questa funzionalità non è sempre necessaria.

Di solito, le informazioni su quanto l'elicottero è in grado di volare e allo stesso tempo mantenere la controllabilità sono indicate nelle specifiche.

Come aumentare la portata del tuo quadricottero

Esistono diversi modi per aumentare la portata del tuo quadricottero. Famosi produttori di droni come DJI possono ridurre artificialmente il raggio di volo per soddisfare i requisiti regionali. Ad esempio, lo stesso Phantom 4 nella versione per i mercati asiatici ha un'autonomia fino a 5 chilometri. Per le altre regioni, il limite massimo è di soli 3 chilometri. Scavando nelle impostazioni, puoi rimuovere le restrizioni regionali.

Un altro modo per raggiungere lunghe distanze è sostituire l'attrezzatura di controllo. I telecomandi Futaba si sono dimostrati efficaci, non solo con una varietà di impostazioni, ma anche dotati di trasmettitori di alta qualità. Il raggio di comunicazione può essere ulteriormente aumentato installando potenti antenne. È vero, avranno bisogno di un'alimentazione separata, ma questo problema può essere risolto utilizzando le batterie.

Se parliamo di droni a livello di budget, sostituire l'attrezzatura standard a 4 canali con una professionale non ha senso per loro. Il costo dei telecomandi di qualità è alto. Succede anche che un elicottero economico non sia in grado di allontanarsi dal telecomando nemmeno di 30-40 metri per il motivo che l'antenna nel telecomando semplicemente non è collegata alla scheda. Se la specifica afferma che il trasmettitore fornisce comunicazioni fino a 200 metri, ma in pratica risulta che non raggiunge più di 20-30 metri, molto probabilmente il problema è nascosto all'interno del telecomando.

Video su come aumentare la portata del tuo quadrirotore

Abbiamo raccolto diversi video su come aumentare la portata di un volo controllato di un drone.

Portata ottimale del quadricottero

Qualcuno ha bisogno di voli a lunga distanza fino a una distanza di 10 chilometri, mentre qualcuno ha bisogno di alcuni cerchi intorno al sito di fronte alla casa. Il raggio ottimale può essere considerato conveniente per te. Lo stesso si può dire dell'altitudine di volo massima del quadricottero. Non tutti i piloti vogliono far volare un drone sopra le nuvole.

Si ritiene che la portata fino a 500-1000 metri sia insufficiente. Il punto non è tanto che un volo a una distanza di 500 metri è meno interessante rispetto a un volo a una distanza di 2 chilometri dal pannello di controllo. C'è quasi sempre interferenza. Quando lanci il tuo drone in città, affronterai sicuramente un doppio calo di portata. La riduzione del raggio può essere più significativa. Di conseguenza, i droni, ad esempio, con un raggio di 1 km potrebbero avere un raggio molto più breve di quanto ti aspetteresti.

Quadricotteri con una portata di 1000 metri

Abbiamo compilato piccole selezioni di elicotteri a seconda del raggio di comunicazione. Tutti i dispositivi sono dotati di fotocamere, gimbal e batterie sufficientemente grandi. La maggior parte dei droni supporta la modalità FPV, fornendo trasmissioni Full HD a un telecomando o smartphone.

Il tipo di motori utilizzati è brushless. Per i droni in grado di volare su una distanza di 500 metri o più, non ha senso utilizzare motori a spazzole a causa della loro bassa affidabilità complessiva. Non abbiamo fornito specifiche dettagliate per ogni elicottero, concentrandoci solo sul raggio di comunicazione.

• Ehang Ghostdrone 2.0

Quadricotteri con portata di 1500 metri

I migliori risultati sono mostrati da Bebop Drone 2, DJI Spark e Drone Xiaomi mi 4k. In condizioni ideali, sono in grado di mantenere il controllo a una distanza massima di 2 chilometri dalla console. Tuttavia, nel funzionamento reale, dovresti piuttosto contare su 1,5 chilometri.

• Autel Robotics X-Star

Quadricotteri con una portata di oltre 2000 metri

Questa categoria include i quadricotteri a più lunga autonomia disponibili sul mercato. Tra parentesi abbiamo indicato la portata massima in metri, ma va inteso che in pratica sarà inferiore. Ciò include sia i droni che volano a una distanza massima di 5 km che i veicoli più potenti.

• (3000)
• (5000)
• (7000)
• (7000)
• (7000)
• DS-650T FPV (10000)

TOP 10 migliori

Se valutiamo gli elicotteri in base al raggio di comunicazione con l'apparecchiatura di controllo, l'elenco dei 10 migliori droni sarà simile a questo:

• DJI Spark (fino al 2000)
• Parrot Bebop Drone 2 (fino al 2000)
• Drone Xiaomi mi 4k (fino al 2000)
• GoPro Karma (3000)
• Set lungo TBS Discovery Pro (4000)
• Fantasma 4 (5000)
• DJI Mavic Pro (7000)
• Fantasma 4 Pro (7000)
• DJI Inspire 2 (7000)
• DS-650T FPV (10000)

Tutti i quadricotteri TOP-10 supportano la funzione di ritorno come standard. Il detentore del record a lungo raggio è il DS-650T FPV.

La gente comune usa i quadricotteri per l'intrattenimento o la fotografia amatoriale. Ma coloro che vogliono farlo professionalmente capiscono che hanno bisogno di quadricotteri con un lungo raggio e una fotocamera. Soprattutto per loro, questo articolo è stato scritto con una descrizione di modelli popolari.

Quadricotteri con un raggio di volo di 1000 m e oltre

3DR Solo

Il raggio di volo del 3DR Solo è fino a un chilometro, la velocità massima è di 90 km / h e il tempo di funzionamento è di 20 minuti. Il gimbal del drone è progettato per le videocamere GoPro, quindi la qualità video varierà a seconda del modello GoPro scelto. Il costo di un quadricottero senza fotocamera è di circa 30 mila rubli. La particolarità di 3DR Solo è il suo sistema operativo Linux aperto, che, se conosci la programmazione, può essere adattato a te stesso.

Yuneec Typhoon H

Questo è un modello costoso rispetto al 3DR. Viene fornito con una fotocamera con capacità 4K e un sistema di montaggio a 360 gradi. La portata del quadricottero è fino a 1600 m, la velocità massima è di 70 km / h e il tempo di volo è di 25 minuti. Le caratteristiche sono decenti, quindi il prezzo del drone è considerevole - da 100 mila rubli.

GoPro Karma

Un dispositivo compatto che non vanta prestazioni elevate: la portata è fino a 1000 m, la velocità massima è di 54 km / h e il tempo di volo è fino a 20 minuti. Karma è adattato solo per le action cam GoPro. Uno schermo da cinque pollici è integrato nel pannello di controllo del drone. Il costo del dispositivo è di 100 mila rubli, che alcuni considerano irragionevole, ma è perfetto per i principianti, grazie al suo semplice controllo.

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Quadricotteri con un raggio di volo di 5000 m

L'acquisto di droni che volano su distanze così lunghe costerà molto. Vale la pena considerare e ponderare la decisione di acquisto. Tali quadricotteri vengono acquistati da persone che capiscono chiaramente per quali scopi è necessario un dispositivo così costoso.

La scelta di droni con un raggio di 5 km è ridotta. DJI è leader indiscusso di questa categoria sul mercato con i seguenti modelli:

1. DJI Phantom 4
2. DJI Phantom 4 Pro
3. DJI Inspire 1

Fantasma 4

Il drone più semplice della lista. Puoi acquistarlo per circa 110 mila rubli. E ne vale la pena, perché può volare per quasi mezz'ora e raggiungere una velocità di 72 km/h. La fotocamera inclusa scatta in risoluzione 4K, mentre la stabilità e la fluidità dell'immagine saranno garantite da uno speciale sistema di montaggio della fotocamera.

Phantom 4 Pro

Modifica del modello precedente. Il prezzo non è molto più alto - di 10-15 mila rubli. Gli acquirenti pagano più del dovuto per una fotocamera posteriore opzionale e sensori a infrarossi laterali. Grazie a questi cambiamenti, le collisioni con gli ostacoli sono quasi impossibili. Il Phantom 4 Pro ha sensori nella parte inferiore che monitorano l'altitudine di volo e la superficie sotto l'aereo.

DJI Inspire 1

A differenza dei modelli precedenti, il gimbal e la fotocamera di Inspire 1 sono entrambi sostituibili. La sua velocità massima è la stessa - 72 km / h, ma il tempo di volo è inferiore - 15 minuti. È impossibile nominare un costo più o meno esatto, perché questo drone viene venduto in diverse configurazioni. I limiti della fascia di prezzo sono 110-180 mila rubli. Molto spesso, il kit viene fornito con le fotocamere Zenmuse X3, ma il drone supporta anche l'X5.

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Quadricotteri con un raggio di volo di oltre 5000 m

Questa sezione presenta modelli per gli acquirenti più esigenti. In questa categoria, DJI compete con due modelli forti.

1. DJI Inspire 2
2. DJI Mavic Pro
3. DS-650T FPV
4. Tecnologia aerea internazionale AgBOT

DJI Inspire 2

Una versione migliorata del primo modello. Le modifiche hanno interessato quasi tutte le caratteristiche. Il tempo di volo è aumentato a 27 minuti, la gamma è fino a 7 km e la velocità massima è fino a un fantastico 94 km / h. L'unità è compatibile con le fotocamere Zenmuse X4S e X5S, che dispongono della tecnologia CineCore 2.0, che consente la registrazione con una risoluzione di 5.2K. Il costo di DJI Inspire 2 senza fotocamera è di quasi 200 mila rubli, con la fotocamera X4S - circa 250 e con l'ultimo modello X5S - più di 300 mila.

DJI Mavic Pro

Il più piccolo quadricottero a lungo raggio. Il drone pesa circa 750 grammi e sta nel palmo della tua mano. La sua compattezza lo rende una scelta eccellente per gli escursionisti, ma lo svantaggio della sua compattezza è la scarsa resistenza al vento. La fotocamera riprende con risoluzioni fino a 4K, ma il suo campo visivo è piccolo - 78 gradi.

La qualità principale di questo drone è la sua compattezza e autonomia, quindi le altre caratteristiche di volo non sono impressionanti: la velocità massima è di 65 km/h, il tempo di volo massimo è di 27 minuti. Il DJI Mavic Pro costa circa 70 mila rubli, perché non è affatto adatto per le riprese professionali.

Tra le tante caratteristiche tecniche dei droni, queste sono le principali, perché non serve a molto un bell'aspetto se non si riesce a sfruttare appieno le meravigliose possibilità che offrono i quadricotteri. Andiamo a vedere tutto nel dettaglio, punto per punto.

Tempo di volo del quadrirotore

Per i modelli giocattolo, di solito sono 5-7 minuti, per i modelli entry-level - 10-12 o più. Anche i modelli di droni professionali funzionano con una singola carica della batteria per non più di 20-30 minuti. La soluzione è avere una batteria di riserva in mano in modo da poterla sostituire rapidamente se hai bisogno di un tempo di volo più lungo. Finora, questo è uno dei punti deboli dei droni.

Autonomia di volo

Qui la situazione è già molto migliore: i modelli per principianti hanno una controllabilità di 50-70 metri e i modelli della classe media, come 150 metri e anche di più. Quando si utilizza uno speciale trasmettitore amplificato, il raggio di controllo può raggiungere i 2-3 chilometri e anche di più.

Velocità massima

A seconda della classe del quadricottero, anche questo indicatore può differire in modo significativo. Al momento, questo indicatore va da zero (congelamento sul posto) a 100-120 km / h.

Portata

I modelli piccoli non possiedono affatto una tale caratteristica, poiché quelli molto piccoli possono pesare 20-50 grammi. I modelli più grandi possono sollevare 0,5-1 kg in aria e sono spesso utilizzati per la fotografia e la registrazione video con fotocamere collegate come GoPro. Solo pochi grandi droni possono sollevare 5-6 chilogrammi in aria.

Come puoi vedere, finora il limite principale per i droni è la durata della batteria. L'autonomia limitata li rende dispositivi a corto raggio per l'uso a vista. Ma, dato il ritmo dello sviluppo tecnologico, è sicuro dire che eliminare questa carenza è una questione del prossimo futuro.

Gli operatori di dispositivi radiocomandati sono interessati a come aumentare il tempo di volo di un quadrirotore, poiché questa caratteristica influisce direttamente sulla qualità del pilotaggio. Nel presente, esistono diversi metodi efficaci che aumenteranno significativamente la durata della modalità operativa del dispositivo, aumentandone le prestazioni.

Molti allevatori di droni sognano lunghi tempi di volo per il loro drone. Il motivo principale è la riluttanza a cambiare costantemente le batterie e passare molto tempo a ricaricare le batterie all'infinito. Di seguito esamineremo i modi per aumentare la durata della batteria del drone in modo che i quadricotteri trascorrano più tempo in volo.

La durata del volo di un drone è un parametro ambiguo, poiché può essere determinata sia dal tempo in cui si libra nello spazio sia dal momento durante il quale il drone sta manovrando attivamente, capovolgendosi, capovolgendosi, ecc. I principali fattori che influenzeranno l'aumento di questo parametro sono:

• lo stile e la tecnica del volo stesso;
• rapporto di carico utile del drone;
• batterie e loro capacità;
• tipo di motore e rotori;
• frenare il motore utilizzando l'opzione Luce smorzata.

Gli sviluppatori di nuovi modelli professionali prestano molta attenzione all'estensione del volo. Ciò è dimostrato dalla nuova versione - PHANTOM 4, leggi la sua recensione.

Gli UAV, specialmente quelli di una categoria di prezzo elevata, sono in grado di volare in diverse modalità. La scelta di una specifica modalità comporterà un aumento o una diminuzione del tempo trascorso dal drone in aria. L'aumento massimo di questo parametro è causato dal controllo dell'elicottero in modalità stabilizzazione. Una volta stabilizzato, il modello manterrà generalmente la stessa velocità e altitudine.

L'esecuzione di capovolgimenti, capovolgimenti a 360 gradi, riprese video/fotografiche sono fattori che aumentano il consumo della batteria. In genere queste opzioni vengono utilizzate in modalità di controllo esperto.

Il fattore di carico utile svolge un ruolo importante nel consumo della batteria. Maggiore è la capacità di carico di un modello, più capienti saranno le sue batterie. Perdere peso in eccesso ridurrà il consumo della batteria. Per facilitare il quadricottero, puoi:

• Accorciare i cavi per motori, alimentazione, ESC.
• Rifiutare di utilizzare connettori cilindrici dorati.
• Rimuovi il dispositivo per acquisire video/foto (ad esempio, una fotocamera Mobius o GoPro).
• Utilizzare elementi leggeri quando si equipaggia il drone (telaio in carbonio, ESC, ecc.).

I fattori chiave che determinano il tempo di volo di un dispositivo sono la qualità e la capacità della batteria. Molti operatori presumono che le batterie di capacità massima aumenteranno automaticamente il tempo di funzionamento, ma non è del tutto così. Quando si sceglie una batteria, è necessario tenere conto del valore dell'attuale C delle batterie al litio: questo parametro influisce sul tempo di volo.

Ad esempio, se l'operatore ha consumato l'80% della carica della batteria quando la tensione scende a 3,5 V per 1 cella, con un piccolo valore di C, il drone funzionerà con più corrente di quella che la batteria può fornire. Ciò porterà a un rapido calo di tensione, aumentando il tempo di volo. Se viene consumato solo il 50% della carica della batteria, la tensione del drone sarà di 3,5 V per 1 cella, riducendo la durata della modalità operativa del drone.

La durata del drone determinerà se il drone è stato acquistato o meno. Naturalmente, gli elicotteri hanno molte caratteristiche importanti che determinano il comfort di controllo di un drone: la presenza di un sistema di stabilizzazione, il tipo di motore e molto altro.

Ma, devi ammetterlo, se il tuo quadricottero volerà per soli 5 minuti, non avrai nemmeno il tempo di provare il piacere di pilotare. Ecco perché ti offriamo una panoramica del quadricottero con le batterie più capacitive e, di conseguenza, il tempo di volo più lungo.

Se nessuno ha ancora indovinato chi prenderà il comando in un'altra nomination, ti informiamo: questa è la famiglia di quadricotteri Phantom di DJI. Anche la prima versione, l'antenato di tutti i Phantom, offre ancora probabilità di volo a quadricotteri ancora più costosi.

Ad oggi, la versione più perfetta e più completa del "Phantom" -, ma il suo costo varia entro 110 mila rubli. Ecco perché oggi parleremo del terzo "Phantom", ma nella configurazione "Standard".

Il costo del Phantom 2 Standard è quasi la metà della configurazione massima ed è pari a 50 mila rubli. Come è stata ottenuta questa differenza?

Innanzitutto, la versione standard utilizza solo il GPS. La versione professionale utilizza anche GLONASS. Per ridurre il prezzo, la modifica standard è stata anche privata della possibilità di mantenere il volo senza satelliti.

In secondo luogo, anche il raggio di volo è stato dimezzato: 1000 metri in standard contro 2000 in professionale. La riduzione è dovuta alla rimozione del sistema di comunicazione Lightbridge dal pacchetto.

Per il resto, il terzo "Phantom" nella configurazione standard è molto buono, come ogni modello di questa famiglia.

E qual è la differenza tra il terzo "Fantasma" e l'ultima modifica del secondo?

L'unica, ma molto degna differenza è la possibilità di aggiornare il firmware del drone. Grazie a lei, il proprietario riceverà l'accesso a nuove funzioni, tra cui:

• Follow Me: il quadricottero sarà sempre dietro al suo proprietario;
• punto di interesse: il quadricottero volerà intorno al proprietario a una certa distanza;
• volo per punti: il sistema sarà in grado di impostare un percorso indicando i punti attraverso i quali il quadricottero dovrebbe volare;
• orientamento al controllo intelligente.

Il terzo "Phantom" può essere in volo con la fotocamera accesa per 25 minuti senza ricaricarsi. Parlando della fotocamera, ha subito anche piccole modifiche ed è diventata migliore.

Quindi, la fotocamera ora ha un gimbal con tre assi, che la stabilizza durante il volo, rendendo l'immagine chiara, senza vibrazioni inutili. La stabilizzazione consente inoltre di catturare immagini nitide anche con forti raffiche di vento.

La qualità dell'immagine risultante è semplicemente sorprendente: il video viene registrato a 2,7 K a una frequenza di 30 fotogrammi al secondo, mentre le foto hanno una risoluzione di 4000x3000 pixel. Tali indicatori sono ottenuti grazie a un'ottica di alta qualità, tra le cui caratteristiche:

• angolo di visione dell'obiettivo 94 о, nessun effetto “FishEye”;
• apertura 2.8.

La telecamera fornisce anche la trasmissione video in tempo reale a un dispositivo mobile come parte della funzione FPV: la trasmissione va a dispositivi iOS o Android in alta risoluzione e con latenza minima.