Дроны специального назначения

Все производимые дроны делятся на две основные категории: гражданские, или любительские и профессиональные, или коммерческие, или промышленные устройства. К первым относятся квадрокоптеры для фотографии, даже коммерческой, для обучения робототехнике, программированию, конструированию, детские модели для стартовых полетов и обучения фотографии и редактуре. Промышленное применение ширится огромных спектром от рекламной аэросъемки недвижимости до инспектирования, мониторинга и построения 3D-карт местности в строительстве, на дорогах и транспорте, геодезии, сельском хозяйстве. Применяют беспилотные летательные аппараты для видеосъемки, гоночных соревнований, поисковых операций, на охоте и в других сферах. Расширяются и возможности БПЛА, а также сферы их эксплуатации.

Существует еще одна категория дронов. Так называемые гоночные. Их можно приобрести в готовом виде, например DJI FPV Combo. Но такая игрушка обойдется немалых средств, а разбить его о дерево или столб крайне обидно. Другой вариант готовые модели гоночных самосборных дронов типа Hubsan X4 Storm RTF и HORNET Tinker Whoop Quad. Третий — собрать собственную модель из хлама и палок. Правда, в действительно это ни разу тоже не дешевое удовольствие, по крайней мере если вы хотите собрать аппарат, который будет уверенно держаться в воздухе, не говоря о том, чтобы принимать участие в соревнованиях. И хотя обязательно найдется большое количество знатоков, которые будут утверждать, что собрали дрон из досок в сарае и запчастей от старого комбайна в гараже, потратив на это меньше половины дня. Таким дальше читать материал не стоит. Ничего интересного в нем для вас не будет.

В этот раз мы не будем описывать, как собрать дрон своими руками, но вкратце проясним некоторые нюансы. Во-первых, чем легче дрон, тем лучше для управления, тем меньше возни с регистрацией и оформлением документов на устройство. Об этом мы поговорим в отдельном материале о том, как регистрировать дроны в России и какие подводные камни могут быть. Беспилотник желательно должен быть оснащен мощными батареями для более продолжительных полетов, а также мощными моторами.

Для облегчения конструкции раму можно сделать самостоятельно. Варианты есть от простых деревянных линеек, заканчивая алюминиевым профилем или трубками. На этом можно сэкономить. Главное, чтобы материал был прочный, так как при падении чаще всего страдают лучи квадрокоптера. Можно приобрести готовые рамы, но важно разбираться в авиамоделировании, физике и робототехнике.

Моторов при сборке дрона нужно по меньшей мере четыре. Для лопастей они подбираются по размеру и мощности. Размер, или диаметр берется из параметров рамы. Пропеллеры достаточно взять 8-12 сантиметров. Можно подобрать пару обыкновенных и пару с обратным вращением. И не стоит забывать о крепежах к ним. Желательно, чтобы они были прямо в комплекте и на разные виды моторов.

Основа любого дрона — контроллер полета. По сути это плата с датчиками, которые отвечают за полет устройства и выполнение команд от пилота. Базово контроллер оснащен датчиками гироскопа и акселерометра. Наиболее продвинутые модели дополнены барометрами и магнитометрами. Экономить на контроллере полета нельзя. Это мозги и основная часть вашего беспилотного летательного аппарата.

Разница между промышленными и гражданскими БПЛА. Так ли она значительна?

Чтобы не уводить в сторону основную тему, вернемся к началу. Любительские дроны с момента их выхода считались скорее игрушками. Сегодня такие продаются в магазинах радиотехники в отделах детских моделей и моделей для первых полетов. Сегодня любительские, они же гражданские модели представлены более функциональными и совершенными. Беспилотники оснащаются камерами высокого разрешения, мощными аккумуляторными батареями с полетом от 25 минут и до часа, мощными моторами, “умными” функциями автоматического взлета, посадки, возвращения в место взлета. Дроны способны удаляться на большие расстояния от оператора, сохраняя качество съемки и сигнал. А также они могут нести на себе полезную нагрузку. И все же они отличаются от промышленных устройств.

В чем ограничения гражданских аппаратов?

• ме́ньшая управляемая дальность полета и ограничения по высоте подъема;

• отсутствие возможности удержания высоты и скорости полета;

• ме́ньшее количество датчиков обнаружения препятствий;

• ме́ньшая грузоподъемность, или ее полное отсутствие;

При всем при этом гражданские дроны способны летать дольше за счет меньшей нагрузки, современные модели не уступают по качеству съемки и даже превосходят по параметрам промышленный сегмент, оснащаются богатым функционалом безопасного полета и управления, они также значительно дешевле.

Промышленные дроны — это квадрокоптеры, октокоптеры, гексакоптеры с основной разницей в количестве двигателей. Более тяжелые, они применяются для инспекций, обработки полей и посевов, в поисково-спасательных миссиях. Основная и значительная разница между промышленными и любительскими дронами в возможности использовать оборудование в качестве полезной нагрузки. Это тепловизионные и визуальные камеры, датчики, лидары, газоанализаторы, громкоговорители и многое другое. Уже скоро вероятно мы увидим, как беспилотники станут доставлять еду и документы. Хотя опыт такой уже есть, но не всегда он был удачным.

Одним из известных производителей промышленных дронов считается компания DJI. Разработчики создают платформы, способные обнаруживать объекты и оценивать состояние земли, почв под землей. В частности, все чаще сейчас дроны применяются в геодезии и картографии, при осмотре линий электропередач, мониторинге газовых и нефтепроводов. Это значительно упрощает работу, ведь если при обследовании ЛЭП в среднем тратится до 5 часов силами человека, то с помощью дрона это можно сделать значительно быстрее и безопаснее.

Можно ли использовать Mavic 2 для коммерческих целей?

Как мы уже сказали, коммерческое использование включает в себя профессиональную аэрофотосъемку. Для этого DJI Mavic 3 подойдет как никто другой лучше. Он оснащен двумя камерами с 20-мегапиксельным 3/4-дюймовым датчиком CMOS, позволяющий снимать в 5,1К с частотой до 50 кадр/с. Камера Hasselblad версии DJI Mavic 3 Cine предлагает запись видео в  формате Apple ProRes 422 HQ с битрейтом 3772 Мбит/с, что в свою очередь позволяет делать практически кинематографические шедевры без необходимости дальнейшей обработки. Правда, с кодеком ProRes нужно уметь работать, чтобы получать те самые кинематографические сюжеты.

У ProRec есть свои недостатки. Во-первых, при том, что кодек обеспечивает более быструю и удобную работу с видеоматериалами, они не требуют ресурсов для распаковки, все же файлы, снятые с помощью ProRec крайне объемные. Минутный ролик в разрешении 4K может занимать до 8 Гб. С объемом памяти в 1 терабайт, который имеется у версии Mavic 3 Cine обеспечит непрерывную запись до 2,5 часов. Обработка же сюжетов увлекательнее и разнообразнее за счет большего количества данных на снимке, что позволяет при монтаже вытягивать засвеченные участки или, наоборот, слишком темные, корректировать тени и придавать детали мелочам.

Таким образом, для киносъемки Mavic 3 является очень даже пригодной вещью. Он также подойдет для рекламной съемки объектов недвижимости, промышленности, в качестве воздушного охранника и выполнения проверок качества выполняемых работ на предприятиях. То есть везде, где необходима качественная съемка и мощный зум. У беспилотника он составляет 28 крат за счет комбинации цифрового и оптического увеличения. К тому же, длительность полета до 46 минут значительно выводит Mavic 3 на высокий уровень в отличие от дронов, способных нести на себе полезную нагрузку, что в свою очередь сокращает время работы батарей.

Для построения ортофотопланов, 3D-моделей местности модель не подходит. Квадрокоптер не может синхронизироваться со специализированными ПО, которые используются с DJI Phantom или Mavic 2 Enterprise Advanced. Это в том числе наиболее известные DJI Terra, Pix4D и Litchi.

Можно ли использовать Mavic 2 Enterprise Advanced для фотографии и путешствий?

Можно, единственное, стоит обратить внимание на ценник. Он выше, чем у Mavic 3, но и предлагает некоторые улучшения. Поэтому скорее это модель для “богатых”. Или же для тех, кто рассматривает дроны в качестве основной работы на будущее. Совмещать геодезические работы или сельскохозяйственные инспекции всегда интереснее с повседневной съемкой с высоты птичьего полета. А еще необычно, привлекает взгляды, интересы… Но ладно, мы идем далее. И поговорим об этом подробнее.

M2EA оснащен двумя датчиками камеры, в том числе тепловизионной HD 640 × 512 пикселей и 48-мегапиксельной визуальной камерой с 1/2-дюймовым CMOS-датчиком. Частота кадров тепловизора 30 Гц, а точность измерения температуры — ±2°C. Использовать для съемки и работы можно как каждый датчик по отдельности, переключаясь между ними, так и сразу два одновременно на разделенном экране пульта управления. Температуры отображаются на экране одним касанием в любом месте экрана. Горячие точки обнаруживаются автоматически, поэтому пожарные могут определить, на чем следует сосредоточиться, или поисково-спасательная команда, чтобы найти пропавшего человека. Обе камеры также поддерживают 32-кратный (против 28-кратного у Mavic 3) цифровой зум и 16-кратный тепловизионный, что дает значительное преимущество при организации воздушного мониторинга, инспекций, поисково-спасательных мероприятий. Видеосъемка доступна в 4К с частотой 30 кадр/с и Full HD с частотой 30 кадр/с и 60 кадр/с.

Одной из главных особенностей Mavic 2 Enterprise Advanced является наличие датчика RTK позиционирования в пространстве, что позволяет точно летать по маршруту даже в условиях сильных помех. Наиболее защищен также дрон системами DJI AirSense — системой оповещения пилота о нахождении в воздушном пространстве других пилотов управляемых или беспилотных судов, системой защиты данных, или так называемой технологией Local Data Mode, представленной в 2018 компанией DJI технологии шифрования данных (фото, видео, карта полета, маршрут и другое) и полной остановки передачи и получения данных через сеть Интернет. В привязке M2EA с приложением DJI Pilot система автоматически блокирует все данные, сохраняя их с засекреченной паролем папке. В случае попытки перехвата информации или взлома папки с данными беспилотник полностью выключается.

Разработан M2EA для промышленных задач, но его, равно как и “киношный” Inspire можно использовать для личных целей. Камера обеспечит хорошую, качественную картинку, время полета позволит снимать достаточно продолжительное время, а также есть все те необходимые возможности, которые отвечают требованиям профессионалом фото- и видеосъемки.