Квадрокоптеры

29.11.2016 Просмотров - 18, сегодня - 1

]]>Мультикоптер]]> с четырьмя несущими моторами, расположенными попарно симметрично относительно геометрического центра, и направленные вверх.

  • Компактен
  • Небольшая масса
  • Относительно недорог
  • Прост в сборке и настройке

Мультикоптер (]]>англ.]]> Multirotor, multicopterмногороторный вертолёт, многолёт) — это ]]>летательный аппарат]]> с произвольным количеством]]>несущих винтов]]>, вращающихся диагонально в противоположных направлениях]]>[1]]]>.

Мультикоптеры имеют 2 или более винтов постоянного ]]>шага]]> (]]>автомата перекоса]]>, в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому ]]>хвостовой винт]]> мультикоптеру не нужен. Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов. Например:

  • ускорить все винты — подъём;
  • ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой — движение в сторону;
  • ускорить винты, вращающиеся по часовой стрелке, и замедлить вращающиеся против — поворот.

]]>Микропроцессорная]]> система переводит команды ]]>радиоуправления]]> в команды двигателям. Чтобы обеспечить стабильное зависание, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя ]]>гироскопами]]>, фиксирующими крен аппарата. Как вспомогательный инструмент, иногда, также используется ]]>акселерометр]]>, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и ]]>бародатчик]]>, который позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте. Также, применяют ]]>сонар]]> для автоматической посадки и удержания небольшой высоты, а также для облёта препятствий. И самое главное — ]]>GPS-приемник]]>, позволяющий записывать маршрут полёта заранее, с компьютера, а также, возвращать аппарат в точку взлёта, в случае потери управляющего радиосигнала, или снимать параметры полёта ]]>оперативно]]> или ]]>потом]]>]]>[3]]]>.

Существуют также трёх- и пятивинтовые вертолёты (]]>три]]>- и пентакоптеры). Один из моторов там располагается на нанизанной на ось подвижной платформе, угол поворота которой изменяется ]]>сервоприводом]]> — так и осуществляется поворот аппарата вокруг своей оси.]]>[4]]]> Отдельно стоит отметить экспериментальные аппараты: бикоптеры, квадрокоптеры с изменяемым шагом пропеллеров, квадрокоптеры с двигателями на ]]>импеллерах]]>, однако они не получили какого-либо распространения.

В настоящее время возможно создание квадрокоптера в домашних условиях. Для этого необходимы:

Современные мультикоптеры используют ]]>бесколлекторные электродвигатели]]> и ]]>литий-полимерные аккумуляторы]]> в качестве источника энергии. Это накладывает определённые ограничения на их полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 ]]>кг]]>, при времени полёта от 10 до 30 минут (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров). Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 ]]>кг]]>, что позволяет поднять в воздух небольшую фото или видеокамеру (обычно ]]>экшн-камера]]> в более дешёвых моделях, либо ]]>зеркальные камеры]]> в профессиональных). Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6-8 (гекса и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20-30 ]]>кг]]>. Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах. Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 ]]>км/ч]]>. Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7-12 ]]>км]]>, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка. При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 ]]>км]]>. Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно ]]>время]]> ]]>полёта]]>.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего ]]>радиуса]]> действия»: для любительских ]]>полётов]]>недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и т. д. Для сравнения, беспилотные ]]>самолёты]]> с ]]>аккумулятором]]> аналогичной]]>ёмкости]]> могут улетать на 10—15 ]]>км]]> при высоте ]]>полёта]]> 1—2 ]]>км]]>.

Метки: 
Поделиться с друзьями: