Не так давно случайно от человека, снимавшего на моих глазах видео с квадрокоптера DJI Mavic, услышал про FPV, что он, мол, хочет такой себе квадрокоптер купить.
Почему, спрашиваю, у тебя же есть уже аппарат для съемки, чего не хватает? Что, там у FPV камера лучше?
Камера-то хуже, но вот зато он может очень точно маневрировать очень близко около объектов съемки. Пролететь впритирку к дереву или к скале, залезь в любую дырку, кадры снять подинамичнее, поинтереснее.
Я и до этого заметил во время той видеосъемки, что управлять-то DJI Mavic несложно. Но вот управлять тонко, точно вовсе не так уж и просто.
Слова того человека о точном маневрировании с квадрокоптером FPV мне понравились и я начать курить ту тему... Очнулся уже будучи владельцем нескольких квадрокоптеров FPV.
Поразило 2 аспекта: как это удивительно дешево (ну для опытного ИТ-разработчика с соответствующей зарплатой) и как же трудно научиться им управлять (зато когда научишься, то ого-го).
Терминология
В дальнейшем широкоизвестные дроны-квадрокоптеры типа DJI Mavic назовем «нормальными».
Строго говоря, принято называть человека управляющего дроном - пилотом. В этой статье он называется или «пилотом» или «оператором».
Принято называть пульты управления «аппаратурой». Я использую этот термин или «аппаратура управления».
Принято называть передатчиком приёмопередатчик, установленный в аппаратуре управления. Соответствующий ему приёмопередатчик в дроне принято называть приёмником. Повелось так, полагаю, еще с древних времен, когда радиосвязь была однонаправленная. Но современные протоколы включают в себя обратную связь (команды в направлении дрона, телеметрия от дрона и пакеты туда-обратно для регулировки качества связи) поэтому фактически и в дроне и в аппаратуре управления именно приёмопередатчики, это термин я и использую.
Что же это за дроны FPV?
В «нормальном» дроне огромное количество автоматики:
Автоматика следит, чтобы дрон не перевернулся.
Автоматика следит, чтобы дрон не налетел на препятствие.
Автоматика следит за высотой.
Автоматика удерживает дрон на месте и возвращает домой на место взлета.
Поэтому пилот «нормального» дрона это и не пилот фактически, а оператор. Он просто задает направление полета туда, где нужно что снять видео (или выполнить какие-то другие работы).
В FPV‑дроне такой автоматики минимум. Поэтому оператор FPV‑дрона полностью определяет полёт. И да, поэтому он именно пилот. А еще пилот/оператор обязательно контролирует полет дрона в шлеме или очках, отсюда и FPV в названии (First Person View).
В чем разница — пример:
Вы можете взлететь на «нормальном» дроне. И пойти пить чай. Как допьете чай, так обнаружите дрон всё так же летающим недалеко от того места, где его оставили (для зануд: в зависимости от модели, настроек дрона и ветра — дрон может дрейфовать по ветру или возвращаться на исходное место вопреки ветру или просто совершить посадку).
Если вы отпустите стики аппаратуры управления FPV‑дрона, то, скорее всего, ваш дрон упадет на землю через несколько секунд. Для зануд: да иногда, но далеко не часто, в FPV‑дронах встречается функция автовозврата на точку взлета после потери связи с управляющим дроном пилотом; некоторые модели имеют автоматику удержания высоты, но реализовано это барометром, так что на точность поддержания высоты не надейтесь. Основное отличие в том, что пилот управляет FPV‑дроном непрерывно, минимально полагаясь на автоматику, автоматика практически никак не защищает FPV-дрон.
Для зануд: существуют FPV‑дроны с кучей автоматики. Например, DJI Avata. Ты просто указываешь направление полета. Все нюансы на себя берет автоматика. Но здесь не о таких моделях. Если отключить у DJI Avata автоматику и приобрести взамен штатного управления аппаратуру DJI Remote 2, то тогда мы превратим DJI Avata в обычный FPV‑дрон. В будущем наверняка в FPV‑дроны повсеместно будут встраивать автоматику подобную автоматики Avata, но пока 99% FPV‑дронов — это устройства с ручным управлением.
Про старую модель DJI FPV сравнительный обзор с классическим FPV-квадрокоптером, обзор сделан опытным пилотом. Нужно учесть, что это старый DJI FPV, ведь новая DJI Avata получше (особенно лучше по качеству видеосвязи), но в целом о поведении DJI FPV при отключенной автоматике то же можно сказать и про DJI Avata:
Отступление про DJI Avata. При отключении автоматики Avata превращается в обычный FPV-дрон. Только неоправданно дорогой тогда. И стоимость ремонтов будет весьма велика. При включенной автоматике, напротив, управлять Avata очень просто.
Фу, скажите вы, зачем нам в 21-м веке, когда ИИ скоро захватит мир, настолько трудоемко и настолько вручную управлять дроном?
А манёвренность и скорость, ответят вам все фанаты FPV!
Вот что дает с точки зрения видеосъемки:
Да, некоторые из этих кадров можно снять на «нормальный» дрон легко, некоторые — с трудом. Но некоторые из этих кадров возможно снять только на FPV‑дрон, полёт которого оператор контролирует полностью.
Конечно, при желании можно многое преодолеть и если не ставить себе крайних целей по видеосъемке, то разница между «нормальным» дроном и FPV не всегда велика:
Даже хоббийное устройство - вещь с весьма впечатляющими характеристиками. Вот рекорд скорости на квадрокоптере:
Есть и чисто спортивное применение FPV-дронов.
Это пример тренировки. Причем видео без ускорения:
Как нетрудно догадаться, падают FPV-дроны при таких полетах нередко:
Но починить FPV‑дроны в домашних условиях несложно и недорого, даже не обладая выдающимися навыками (просто т. н. крупноблочный ремонт, замена отдельных поврежденных компонент).
Для «нормальных» дронов самостоятельно вам удастся починить только небольшие повреждения. По всем прочим — отправлять в сервисный центр. И это действительно дорогие ремонты.
Уже несколько лет нет необходимости самостоятельно заниматься дроностроением. Выпускаются, наверное, даже сотни моделей FPV‑дронов на любой вкус. Но если вы заходите всенепременно своими руками собрать с нуля — это тоже возможно. Все необходимые компоненты легко купить.
Основные направления этого хобби:
Cinematic - видеосъемки в полете. Похоже на видеосъемки, сделанные "нормальными" дронами, но включающие более динамичные кадры, которые невозможно снять с "нормальным" дроном.
FreeStyle - по сути тоже видеосъемки "глазами дрона", но здесь идет заточка на совсем уж безумные манёвры. Расслабляющего видео тут не будет, а вот головокружение от его просмотра словить можно.
Racing - гоночки с крутыми поворотами и препятствиями. В отличие от предыдущих двух самоценности видео с самого дрона не представляет. При том что съемки сделанные в Cinematic и FreeStyle понятны и зачастую интересны далекому от дроноведения человеку самой картинкой, то съемки Racing для стороннего человека выглядит как бессмысленное мельтишение, ну а чтобы понимать что происходит нужно быть "в теме".
Что нужно типичному владельцу квадрокоптера
Аппаратура — так называют пульт для управления дроном. Ниже по тексту я называю его или «аппаратура» или «аппаратура управления». Прежде всего. Ниже поясню почему начинать нужно с аппаратуры.
Шлем или очки. Дронов у вас может быть много, но шлем/очки могут быть общие для всех.
Собственно, квадрокоптер (или даже гексакоптер). Если вы с усилием пробьетесь сквозь долгое плато получения первичных навыков управления FPV‑дроном, то квадрокоптеров у вас будет несколько, с разными характеристиками, — быстрые или плавные, дальнолеты, квартирные, для полетов рядом с людьми и опасные и т. п.
Много аккумуляторов. Дело в том, что от одного комплекта аккумуляторов вам удастся полетать типично минут 5–20.
Экшн-камера для записи видео/фото. Камера должна быть обязательно со стабилизацией. Основная камера, что встроена в дрон изначально годится только для управления дроном, обычно качество изображения в таких камерах невелико. Исключения бывают. Впрочем, недавно появившаяся (и недешевая) DJI O3 вполне себе годится и для своей прямой функции управления дроном и для видео/фотосъемки тоже приемлема. Впрочем, GoPro, всё же всё равно лучше.
Запчасти: пропеллеры, рама, реже моторы. Такую вещь как повреждение электронных плат (плата полетного контроллера, приёмопередатчика и пр.) - это редкость. Камеры повреждаются чаще плат, но на фоне пропеллеров, моторов, рам - не так часто.
Конечно, можно и дрон самому сделать (это не особо сложно, готовых компонентов продается множество) и конкретное сочетание дрон‑шлем/очки‑аппаратура самому подобрать. Но на сегодня в продаже есть уже неплохие стартовые комплекты.
Отвертки, паяльник - да, понадобятся. Для ремонтов. Но если вы плохо разбираетесь в том как паять электронные компоненты - не важно. Ведь можно ограничиться и крупноблочным ремонтом, это просто.
Комплекты для начинающих
Такие комплекты принято называть RTF, то есть комплекты «готов к полету» (Ready To Fly). В них входит сам дрон, аппаратура управления, аккумуляторы, шлем.
Из лично мне знакомых комплектов, которые вполне могу рекомендовать:
RTF-комплект GEPRC TinyGo 4K
и RTF-комплект с BetaFPV Cetus X
или чуть проще модификации годятся: все прочие варианты RTF-комплектов TinyGo (не 4К) и Cetus Pro. Вариант Cetus Lite (не X и не Pro) - не рекомендую, то уж действительно детские игрушки.
Плюс полезно докупить сразу дополнительные аккумуляторы, запасные пропеллеры плюс запасные рамы.
Все эти модели, несмотря на ощущения несерьезности - вполне себе полноценные квадрокоптеры с приемлемой аппаратурой управления и удивительно неплохими за такие небольшие деньги шлемами.
И эти модели не для квартиры, как могло бы показаться. Для квартиры они слишком резвые. Хотя если вы олигарх и потолки вашей квартира метров 15, то тогда для квартиры тоже можно.
GEPRC TinyGo 4K уже имеет неплохую встроенную камеру с возможностью записи видео на карту памяти в самом дроне (это касается именно модификации TinyGo 4K; модификации TinyGo не 4К такой возможности не имеют, возможности их камер совпадают с описанными ниже возможностями Cetus X). Однако эта камера без стабилизации и на совсем уж качественное видео не рассчитывайте, хотя в целом изображение неплохое (примерно как на смартфон). Обратите внимание, что для записи качественного видео вставлять карту памяти нужно именно в сам дрон. Карта памяти нужна скоростная (это же 4К), но дрон, насколько мне известно, не поддерживает карты памяти то ли больше 64 Г то ли больше 128 Г (проверял с 64 Г). В шлеме тоже есть возможность писать видео, но качество видео переданного по радио значительно хуже исходного. Из минусов - аппаратура управления недальнобойная (метров 100 в лучшем случае) и редкого стандарта, с другими дронами использовать не получится. Хотя в самом дроне легко поменять приёмопередатчик с целью перевода его на более современный протокол радиоуправления.
У BetaFPV Cetus X минусы обратные - проще камера, но лучше связь. С Cetus X видео качественное записать не получится (сам дрон видео не пишет, пишет видео только шлем, но качество этого видео так себе). Но зато Cetus X несет на борту более современный протокол удаленного управления по радио. Есть две версии этих RTF-комплектов: из них предпочтительнее вариант с более современным и перспективным протоколом ExpressLRS 2.4 МГц. Впрочем, второй вариант FrSky тоже хороший и надежный протокол. Вы и отлетать сможете намного дальше (на ExpressLRS, возможно, что даже на километры в условиях прямой видимости). И использовать эту же аппаратуру управления с куда как более серьезными дронами купленными позже тоже сможете, оба этих протокола актуальны.
С точки зрения полётов обе модели примерно равны. Обе слишком шустры для дома. Поэтому, несмотря на их размеры, вряд ли у вас получится научиться летать в квартире, не выходя на улицу.
Но не начинайте летать сразу же после покупки
Хотя кого я обманываю: вы попытаетесь. Но у вас не получится. 100%. И, с большой вероятностью, вы повредите дрон, если не сразу, но после нескольких десятков попыток полетать — точно повредите.
Именно поэтому, вообще говоря, вам не нужен изначально сам дрон.
Достаточно аппаратуры управления. Её следует подключить к компьютеру (распознается как геймпад). По кабелю USB-подключаются подавляющее большинство. Некоторые умеют и по Bluetooth. Отдельные модели всё же не умеют иммитировать геймпад, обращайте внимание при покупке.
И тренироваться в симуляторе. Если налетаете часов 30 в симуляторе то минимизируете вероятность повреждения вашего дрона в первых же полетах.
Если у вас уже есть геймпад, можно попробовать в симуляторе на нём. Но не стоит увлекаться, если понравится, так как аппаратура управления конструктивно и тактильно всё же отличается от геймпада и после первичного ознакомпления переходить к уже обучению на геймпаде всё же не стоит.
Программ-симуляторов множество. Вот, имхо, самые известные:
Liftoff Micro Drones
The Drone Racing League Simulator
FPV Freerider Recharged
FPV.SkyDive
DCL - The Game
TRYP FPV
Uncrashed FPV Drone Simulator
Velocidrone Simulator
Большинство из перечисленного доступно в Steam и стоит дешево.
Отмечу, что полной реалистичности полетов ни у одной из этих программ нет. Кто-то лучше реализует физику полёта на дроне, кто-то хуже. Но это всё равно лучше, чем просто ломать и ломать свой дрон, тренируясь.
Мой личный выбор TRYP FPV, так как физика более-менее сходная с реальностью и не столь скучные карты, хорошая музыка.
Есть нюанс с подключением к компьютеру аппаратуры RTF-комплекта TinyGo. Если другой рекомендованный мною RTF-комплект Cetus X содержит аппаратуру управления, которую можно просто подключить USB-кабелем к компьютеру и сам дрон вам для этого не понадобится, то c RTF-комплектом TinyGo лучше USB-кабелем подключить сам дрон, а не аппаратуру управления (аппаратура будет связана с дроном по радио). При этом сам дрон нужно будет перевести в режим эмуляции джойстика. Как это сделать можно посмотреть в видеоинструкции, там всё просто (главное не меняйте в настройках ничего кроме описанного в инструкции), на возможность управлять дроном в обычном полете эта настройка не влияет:
Оба опробированных мною вариантов - это не такие уж и маленькие квадрокоптеры.
Tiny Go на 40 мм пропеллерах, а Cetus X на 50 мм пропеллерах. Такие летают довольно шустро и более-менее долго.
Еще есть и еще мельче - это модели на раме 65 мм с пропеллерами 31 мм. Я бы не рекомендовал их для обучения из-за их более скромных летных характеристик. Но если вам принципиально учиться именно дома или прямо-таки жесткие ограничения на бюджет, то тогда подобные модели могут быть вам интересны.
HappyModel Mobula6 (не 7) это рама 65 мм, пропы 31 мм. Еще интересная модель BetaFPV Meteor65 (не Pro) и именно с именно FrSky. Это такой же мелкий дрон.
Но все же из небольших моделей наиболее эффективными являются квадрокоптеры на раме 75 мм с пропеллерами 40 мм. Наиболее близок к этим параметрам TinyGo. Поэтому у него самое большое полётное время от одного комплекта аккумуляторов. Имхо, это удобнее для обучения.
Немного про полеты и управление
Важно! Какой то из переключателей вашей аппаратуры управления (как правило левый угловой) - это Arm/Disarm, то есть включение и отключение моторов дрона. Всегда переводите в положение Disarm, если вам не нужно лететь. Можно (и нужно) дизармить также при приземлении. Можно делать это заранее, невысоко над землёй. Дрон просто упадет. Ничего ему не будет на небольшой высоте. Зато пропеллеры грязь и камни на земле не разгонят, траву не закрутят вокруг оси двигателя.
Аккумуляторы от дрона должны быть всегда отключены, если вы прямо сейчас не летаете. И из соображений безопасности (пропеллер дрона способен порадовать медицину) и из соображений перегрева (видеопередатчики греются значительно, и даже не всегда хорошо в полёте-то охлаждаются при обдуве, что же говорить про неподвижное состояние дрона) и из соображений разряда аккумуляторов (их и так хватает не особо надолго). Никаких других включателей, кроме механического подключения разъемов аккумуляторов к дрону не имеется на FPV-дронах.
Наиболее распространенный режим маппинга стиков — это Mode 2. Пусть вас не смущает 2 в названии. Именно Mode 2 и есть самая распространенная настройка стиков. И по умолчанию именно она и включена, скорее всего.
Поскольку аппаратура управления универсальная, то можно встретить обозначения Throttle/Rudder/Aileron/Elevator. Эти термины для радиоуправляемых самолетов/планеров. В случае с квадрокоптерами используется терминология Throttle/Yaw/Pitсh/Roll.
Тут левый стик вперед — это Throttle, то есть газ, то есть скорость вращение пропеллеров. Важно! Исходное положение — левый стик к себе. То есть минимальная скорость вращения пропеллеров. Движение вперед‑назад — это единственное не подпружиненное движение на стиках.
До взлета нужно привести переключатель Arm/Disarm в положение Disarm (выключено), а Throttle перевести в минимальное состояние (к себе). Если этого не сделать — типичный дрон не будет даже пытаться стартовать. Некоторые умные аппаратуры или человеческим голосом или обозначениями на экране напоминают об этом исходном состоянии.
Левый стик влево‑вправо. Подпружиненный, чтобы возвращался в центральное положение. Как правило. Это Yaw или «рыскание». Поворот головой (камерой и всем телом FPV‑дрона влево‑вправо).
Pitch — правый стик вперёд‑назад. Как правило подпружиненный и стремится вернуться в центральное положение. Это «тангаж», то есть наклон вперёд‑вниз или назад‑вверх. Соответственно, это или движение дрона вперед или движение дрона назад (или торможение).
Roll — правый стик влево‑право. Как правило подпружиненный и стремится вернутся в центральное положение. Это «крен», то есть наклон влево или вправо.
Для осуществление поворота, типично, нужно управлять и Yaw и Roll одновременно. Это вам посложнее чем управление автомобилем или велосипедом.
Держат стики или по компьютерному — сверху пальцами, как на геймпадах обычно.
Или, лучше держать щипком за стики сбоку. Что, в теории, позволяет более точные движения пальцами выполнять. Хотя один из лучших FPV‑пилотов России известный как Гавр, как я заметил, держит, всё же, по‑компьютерному.
Режим Angle. Самое начало лучше с него делать. Дрон стремиться принять горизонтальное положение, когда вы отпускаете правый стик. То есть наклоняется вперед-назад-влево-вправо только пока вы держите правый стик с усилием. Но после возвращения стика в исходное положение, дрон будет продолжать лететь по инерции (или по ветру). То есть остановки при отпускании стика не происходит.
Это в теории. Но на практике далеко не на каждой аппаратуре стики надежно возвращаются в центральное положение, далеко не вся аппаратура управления надежно считывает положения стиков. Поэтому зачастую в настройках задают мертвые зоны в центре, когда небольшие отклонения стиков считаются как будто отклонения и не было.
В режиме Angle, имхо, следует недолго потренироваться, чтобы понять что к чему. И переходить в режим Acro.
В режиме Acro вы получаете большую подчиняемость дрона. Ведь в конечном итоге это то, ради чего мы от «нормальных» дронов перешли к FPV-дронам. Это и в видеосъемке позволяет получить более интересный результат.
Впрочем, если уж никак не получается научиться летать в режиме Acro, то вполне можно всегда летать в режиме Angle. Или в сходном с режимом Angle режиме Horizon.
Что за Acro такой сложный? Разница в том, что дрон полностью подчиняется стикам и не делает никаких попыток вернуть себе горизонтальное положение даже после возврата правого стика в «нулевое» положение. Вернуть дрону горизонтальное положение может только сам пилот FPV-дрона движением стика в противоположенном направлении относительно исходной команды отданной дрону.
Место для обучения — открытая площадка. С низкой травой и мягкой землей. Потерять в высокой траве или разбить об бетон дрон — это раз плюнуть.
Многие дроны оборудованы пищалкой, которая включается при потери управляющего сигнала, но это, по опыту, не очень облегчает поиск дрона.
Больше пользы от умения шлема/очков записывать последние секунды полета. Имея такую запись, вы, возможно, сможете сориентироваться на местности и понять где именно нужно искать.
Для особо тяжелых случаев существуют компактные‑легкие с независимым питанием устройства, передающие сигнал на специальные пеленгаторы. Но эти устройства точно в комплекте не идут. Их нужно будет установить самому.
Полёты над водой — 100% вероятность потерять ваш дрон. Но ничего. Вам же останутся очки/шлем и аппаратура управления. А дрон можно купить и новый. Но обидно, что карта памяти, на которую записывалось видео полета над водой, останется на дне.
Сразу начать летать не получится. Но при упорном обучении. При начале обучения в симуляторе. После 10–30 часов практики. Тогда всё у вас получится. Вот доказательство, с нуля на ваших глазах за 5 дней:
Какие еще есть дроны и аппаратура на рынке?
Теперь перейдем к обзорке кое‑чего из имеющегося на рынке. Тут я не претендую на всеобъемлющий обзор. Мои интересы в квадрокоптерах ограничены несколькими, но далеко не всеми классами устройств.
Наиболее распространенный вариант - с 4-мя пропеллерами, то есть квадрокоптеры. 6-ти пропеллерные варианты изредка, но встречаются. Вообще существуют варианты с 3 или 8 пропеллерами и других их числом, то это уже большая редкость.
Класс TinyWhoop — небольшие дроны. Не требуют регистрации в РФ. Внешне выглядят как игрушка. Хотя внутри, зачастую, и серьезная начинка (некоторые модели могут улетать на километры). Типичный TinyWhoop имеет защиту пропеллеров, то есть так называемые дакты. Эта защищает и дрон от повреждения. И вас от повреждения. Даже маленький дрон может поранить человека, уж очень быстро вращаются пропеллеры.
Рекомендованные выше TinyGo 4K и Cetus X относятся к этому классу.
Бывают совсем мелкие (расстояние между осями пропеллеров по диагонали 65 мм и пропеллеры 31 мм), но от этого не становятся совсем уж детской игрушкой. Именно рама 65 и пропеллеры 31 мм — это маневренные дроны для прохождения трасс с кучей препятствий.
TinyGo 4K, Cetus X — имеют пропеллеру и раму побольше и не такие маневренные. Но они и попрочнее и подольше летают, и поустойчивее на небольшом ветру. Поэтому более пригодны к обучению.
CineWhoop — тоже с защищенными дактами пропеллерами, но побольше. Но уже способные без напряга таскать на себе дополнительную камеру типа GoPro (а лучше облегченную версию GoPro). Настроены на плавный полет, что хорошо для съемки видео.
Типичный диаметр пропеллеров 2–3.5 дюймов. Чем больше, — тем дрон стабильнее. Эти дроны уже требуют регистрацию в РФ. Существуют специальные облегченные камеры, например, SMO 4K. В камере для видеосъемки важна стабилизаций.
Существует 2 возможности записывать видео/фото: на карту памяти непосредственно на дроне установленную или на карту памяти, установленную в шлеме/очках. Качество записи, которую можно сделать в шлеме/очках, как правило, значительно хуже. И эта запись нужна только для поиска упавшего непонятно где дрона. Основные же результаты видео и фотосъемки пишутся на карту, что несет на себе сам дрон.
Теперь смотрим на дроны без дактов, защищающих пропеллеры. Сразу обращаю внимание: летать возле людей на таких дронах нельзя. Скорость вращения пропеллеров огромная. И даже небольшие модели способны вращающимися пропеллерами разрыть в теле немаленькую рану. А большие модели вообще крайне опасны.
Freestyle. Дроны для трюков. И для того, чтобы глазами дрона снимать интересные видео с этими трюками, поэтому типично на такие дроны ставят экшн-камеру. Видео бывают весьма интересными даже для людей далеких от дроноведения.
Фристайл подразумевает видеосъемку, иначе зачем всё это:
Интересно описано про фристайл тут, есть и исторический экскурс в технику и обучение начинающей дронерши трюкам фристайла и примеры видео выдающихся фристайлеров:
Переходим к гоночкам.
Race. Гоночные. Как правило поменьше-полегче фристайловых. Так как нести на борту отдельную видеокамеру им не нужно.
Long Range. Дальнолёты — пропеллеры, моторы и настройка дронов сделаны таким образом, чтобы они могли летать как можно дольше. Оборудованы более «дальнобойной» радиосвязью для управления. Умеют сами возвращаться в точку взлета в случае потери связи с аппаратурой управления.
Есть и комбинации. Например, Flywoo CineRace20 V2 вполне себе и плавно летающий CineWhoop и способный втопить скоростной дрон. А еще на нем можно снимать видео в помещениях (в просторных). И 15 минут полета — можно улететь далеко. Однако изначально он не оборудован GPS‑приемником для возврата в точку взлета.
Из дальнолётов отмечу Flywoo Explorer LR 4. Небольшой, недорогой, но далеко летающий. Или более классический дальнолёт iFlight Chimera7 Pro V2, он побольше размером, без усилий несет любую экшн‑камеру. Но несмотря на существенно отличающиеся размеры — обе этих модели, как ни странно, способны находится в полете примерно одинаковое время.
Дальность полёта ограничивается не только аккумулятором, но и радиосвязью. За городом в условиях прямой видимости можно с гарантией хорошей связи улететь и на 20–30 км. Есть и более далекие рекорды. Однако в отсутствие прямой видимости вы можете потерять связь просто залетев за скалу в 100 метрах от вас.
И тут мы переходим к радиосвязи...
Видеосвязь
Бывает аналоговая и цифровая.
Аналоговая дешево. Небольшой лаг, что важно для трюков. Низкое качество картинки.
Цифровая напротив дает картинку с высоким разрешением.
С аналоговой всё проще простого, передача видеосигнала на частоте 5,8 ГГц, есть несколько каналов. Все очки/шлемы для аналоговой видеосвязи могут подключаться к любому видеопередатчику аналоговой видеосвязи.
Есть цифровая передача видеосигнала. Тут по сути безраздельно властвует DJI и те, кто реализовал протокол DJI (фирма Caddx, например). С протоколом DJI есть нюансы — важна версия прошивки видеопередатчика и очков.
Еще есть цифровая видеосвязь от FatShark и HDZero.
Есть Walksnail Avatar - весьма похожая на DJI вещь (на самом деле это вышеупомянутая фирма Caddx и выпускает). Лично не щупал. Но комментариях пишут, что некий промежуточный вариант между дешевой цифрой Caddx Vista и топовой цифрой DJI O3
Аналоговая передача видеосигнала никак не зашифрована. Изображение с вашего дрона может получить любой желающий при использовании любого аналогового шлема/очков, если настроится на ваш канал связи (аккуратно летайте дома, не забывайте надевать трусы, соседи могут за вами подглядывать). Стандарт по сути один (PAL/NTSC поддерживают все шлемы/очки). Легко организовать подключение зрителей.
Из достоинств аналогового видео: дешевый вход (впрочем, топовое аналоговое видео ничуть не дешевле цифрового), мизерный лаг (важно для трюков), для дальнолетов тоже есть смысл — с увеличением расстояния в аналоговой видеосвязи постепенно увеличиваются шумы, при том, что цифровая же картинка фризиться и сыпется целиком при ухудшении связи. Качество видео — как в старых телевизорах (стандарт‑то тот же). Несмотря на то, что сами экраны в аналоговых очках/шлеме с более высокими разрешениями, качества видео такого вы не увидите.
Для аналоговых очков/шлема важно подобрать правильную антенну (а точнее антенны, в хороших шлемах 2 антенны одновременно, используется лучший из двух видеосигналов). Типично устанавливают всенаправленную антенну и/или направленную антенну.
Если любые аналоговые очки или шлем подходят в любому аналоговому передатчику, то для цифровой связи это не так, нужно обязательно обратить внимание на соответствие видеопередатчика и очков
Бюджетной является старая версия DJI FPV (с ней совместима Caddx Vista, но нужно внимательно смотреть на совместимость конкретных моделей и даже конкретных версий прошивок устройств; с Caddx Vista можно использовать только очки DJI).
Особо интересна - новая версия DJI O3.
DJI О3 хотя и не лишена недостатков цифровых систем (когда при ухудшении связи картинка фризится и сыпется), но обладает увивительной способностью пробивать сквозь стены, там, где аналоговая видеосвязь не работает.
DJI O3 это дорого (может увеличить стоимость вашего дрона в 2 раза запросто). Очень качественное изображение в очках. На удивление хорошо пробивает препятствия. Камера со стабилизацией. Можно сразу снимать видео даже без использования дополнительной камеры (это всё равно хуже чем современные GoPro, но для многих целей камеры DJI O3 более чем достаточно). Можно использовать только очки DJI.
Из интересных альтернатив отмечу HDZero, в этой цифровой системе видеосвязи минимизирована задержка передачи сигнала. Практически уже почти на уровне аналоговой видеосвязи - задержки минимальные.
Запись видео
Записывать видео камерой самого дрона можно только в учебных, экспериментальных и т.п. целях. Качество изображения с основных камер дронов - от так себе до не более чем неплохое. У лучших моделей камер дронов качество видео примерно как у самых дешевых-простых моделей смартфонов.
Поэтому для видеосъемки используют дополнительную камеру типа "экшн-камера" - типично это GoPro или что то полегче.
Среди камер дронов есть DJI O3, которую можно назвать исключением. Там качество заметно лучше. Есть и встроенная стаблизация изображения. Но современные версии GoPro все равно лучше.
И далеко не каждый дрон способен нести на себе дополнительную камеру. И далеко не каждый дрон способен нести на себе дополнительную полноразмерную камеру.
Поэтому энтузиасты стали вытряхивать начинку GoPro из корпусов и делать так называемые naked GoPro.
Затем и производители подтянулись: сейчас есть компактные камеры SMO 4K, Insta 360 Go, GoPro Black Bones. В таких камерах отказались от экранчика (зачем дрону смотреть на экранчик; а разбить экранчик при падении дрона можно запросто).
И отказались в особо легких моделях камер даже от встроенного питания. Некоторые такие легчайшие камеры питаются от аккумулятора самого дрона. В некоторых дронах для этого есть соответствующий разъем для питания дополнительных камер. Стандартизации с этим разъемом нет. Напряжение и тип разъема вам нужно будет перепроверить.
Иногда есть возможность с аппаратуры управления дрона дистанционно включать и выключать запись видео на дополнительной камере по необходимости. Точнее и в аппаратуре управления и в протоколе радиосвязи с дроном предусмотрена возможность передачи произвольных сигналов. Вопрос только в том выведена ли в полетном контролере возможность управлять подачей питания на дополнительную камеру или нет.
Важным фактором является наличие функции стабилизации изображения в камере. Все же дрон летит дергано.
Впрочем, если стабилизации в самой камере нет, то есть запасной вариант. Дрон умеет записывать лог своих параметров, в том числе и работу датчиков (акселерометры, гироскопы, компас, координаты с GPS, высота, напряжение/сила тока аккумулятора и пр.). И прочитав с дрона этот лог, вы можете наложить его на видео с помощью программы, которая учтёт дергание дрона в полёте и стабилизирует изображение. Например, для этих целей можно использовать ПО Gyroflow
Но как вы увидели из описания процесса - встроенная в камеру стабилизация делает вашу жизнь проще.
Еще одна видеозапись - функция DVR в шлемах/очках.
Большая часть шлемов/очков, даже как это не удивительно даже многие дешевые модели, умеют записывать то изображение, которое вы видите своими глазами в шлеме/очках.
Качество изображения переданного по радио в дрон довольно посредственное (у новейших цифровых систем видеосвязи с этим получше). Его предназначение - проиграть вам последние кадры полета дрона с целью, чтобы вы смогли найти место куда дрон упал.
Дело в том, что когда мы сосредоточены на самом полете и управлении, мы не всегда запоминаем ориентиры места падения дрона.
У некоторых моделей дронов есть возможность установить карту памяти для видеозаписи в сам дрон (речь не об отдельной дополнительной экшн-камере, а о встроенной осноной камере дрона). На такой карте памяти видеозапись будет намного более высокого качества чем в очках/шлеме с функцией DVR. Но в поиске дрона это вам не поможет, так как для доступа к этой карте памяти нужно найти сам дрон.
Неоднократно видел видео, как дроноводы при утере дрона переживают не столько о самой железяке, сколько об утерянной записи. Ибо без той видеозаписи в полёте и смысла не было, получается.
В этих условиях единственный оставшийся видеоматериал - это то низкокачественное видео, которое дрон успел передать по радио на шлем/очки.
Шлем или очки?
Очки дороже, но легче. По том, что лучше для ощущения полёта и управления дрона нет единого мнения — кому что больше нравится: люди, привыкшие к шлему, не всегда торопятся переходить на очки, даже если у них появляются на это деньги, говорят, что картинку видят в шлеме иначе, другой угол зрения и им так больше нравится.
Для аналоговой видеосвязи — выбор огромный и нет ограничений на совместимость оборудования.
В комплектах GEPRC TinyGo и BetaFPV Cetus идут на удивление неплохие шлемы (для такой цены).
Лично мой выбор для аналоговой видеосвязи получше/подороже — это шлемы и очки Skyzone.
Для цифровой видеосвязи — выбора очков мало (шлемов вообще не знаю). Не забывайте и про необходимость выбирать для цифровой видеосвязи только совместимое оборудование.
Радиосвязь для управления
В случае использования цифровой видеосвязи DJI O3 можно использовать и аппаратуру управления DJI, так как цифровая видеосвязь и сигналы управления находятся в одном и том же блоке DJI O3 на дроне.
Тем не менее, даже при использовании цифрового видео DJI O3 многие предпочитают ставить отдельное устройство для реализации радиоуправления. Например, я слышал о неприятном моменте — если разряжаются очки, то и аппаратура управления тут же отключается. Может быть, это уже пофиксили?
В случае же аналоговой видеосвязи — у вас и выбора нет. Нужен отдельный приемник/передатчик управляющих радиосигналов.
Стандарты для управления (и получения телеметрии):
Стандарт DJI, который вы получаете одновременно с цифровой видеосвязью DJI O3.
Futuba, FlySky — протоколы старые, недальнобойные, плохо с передачей телеметрии, но зато очень дешево, не жалко потерять; отмирающие протоколы, но до сих пор используемые.
FrSky (а точнее протоколы D8, D16) — недорогое оборудование и качественно работающий протокол, шустро работает (в частности для трюков важно), распространенный протокол.
TBS Crossfire 868 МГц (ЕС, Россия) / 915 МГц (США, Азия, Австралия) — дальнобойный, качественный, оборудование недешево.
TBS Tracer — скоростной, качественный, оборудование недешево. Но, имхо, уже опоздал. Оборудования для этого протокола не особо много. Ну а в связи с недавним большим наступлением ELRS, то в Tracer, может, уже и смысла нет.
ExpressLSR (ELRS) — открытый протокол, в последний год‑два совершил рывок в распространенности. Есть 2 версии 2,4 ГГц — скоростная, и 900 МГц — дальнобойная. Хотя, как показывают эксперименты, то и на 2,4 ГГц можно далеко летать (в пределах прямой видимости).
Полагаю, что за ELRS будущее.
Но есть нюанс:
Если TBS — это разработчик и производитель в одном лице — и с совместимостью устройств у них все хорошо. Аналогично всё хорошо и с FrSky.
То ELRS разработчики отдельно, производители отдельно, нередко приходится колдовать, чтобы завести комплект приемопередатчик дрона и приемопередатчик аппаратуры управления.
Впрочем, когда вы берете готовый RTF-комплект, например Cetus X с ELRS можете не волноваться по поводу совместимости.
На сегодня так:
FrSky (наиболее распространенные варианты протоколы D8 и D16) — дешево и надежно и быстро, но не дальнобойно (до километра в пределах прямой видимости). Полно и аппаратуры разной ценовой категории.
TBS Crossfire — на сегодня это хорошо для дальнолётов. Дорого. Но надежно. Для того же Racing я бы не стал его рекомендовать, великовата задержка управления. Но люди все же и для Racing практикуют.
ExpressLRS — хороший универсальный вариант. Но готовьтесь первое время поразбираться что как прошивать и как настраивать. Opensource же.
Учитывайте, что FPV‑дроны предполагают самостоятельный ремонт и модификацию. То есть поменять приёмопередатчик одного протокола на другой — тривиальная задача, требующая просто внимательности и аккуратности.
Антенны
Можно начать с штатных антенн.
Но если вы летаете далеко, то выбор антен это отдельный аспект тюнинга.
Упомяну про любопытную особенность аналоговых шлемов/очков в этой связи: использование 2 антенн одновремено. Одну антенну ставят всенаправленную, вторую направленную. Шлем/очки выбирает лучший сигнал из двух.
С цифровой видеосвязью, как правило, с антеннами уже изначально "со стока" ситуация лучше.
Разумеется и подбирать антенны полезно улучшения дальности и качества связи не только для шлема/очков, но и для аппаратуры управления и для самого дрона.
Замороченные люди проводили и тесты: да, выбор антенны действительно влияет.
Пульты управления дронами принято называть просто «аппаратура»
Простая аппаратура имеет и стики попроще и ограниченный функционал по настройке.
Хорошая аппаратура имеет возможность установки дополнительных модулей приёмопередатчиков (для других протоколов, чем это изначально в аппаратуре предусмотрено; или просто более мощных приёмопередатчиков, чем изначально в аппаратуре предусмотрено).
Хорошая аппаратура имеет стики получше и/или возможность настройки стиков и/или возможно замены стиков.
Хорошая аппаратура имеет побольше переключателей, хорошая аппаратура имеет экран или большой экран.
Хорошая аппаратура построена на гибконастраиваемой прошивке OpenTx/EdgeTX/т.п.
В хорошей аппаратуре вы можете настроить различные зависимости (по сути запрограммировать поведение). Например, чтобы она орала человеческим языком при ухудшении связи или при снижении заряда аккумулятора дрона (к слову, эта информация выводиться и на экран очков/шлема, но вы можете и не заметить так как ваше зрения сосредоточено на выполнении полета, слух же как раз свободен).
Из недорогого:
BetaFPV Lite 2 или чуть более дорогой Lite 3 Pro. Неплохие за такие деньги пульты. Встроенный протокол или FrSky или ELRS. Lite 3 Pro более интересен: стики на датчиках Холла и экранчик для настройки. Компактно.
Radiomaster TX12. Универсальная. Полноценная. Куча настроек. Есть встроенный FrSky или ELSR на выбор (не одновременно). Поддерживает установку дополнительных приёмопередатчиков любых других протоколов (например, TBS Crossfire) в самом распространенном и практичном форм‑факторе. Не большая, но и не маленькая аппаратура.
Подороже:
DJI FPV Remote Controller 2. Компактно. Поддерживает только протокол, который у вас будет одновременно с цифровой видеосвязью DJI O3. Но многим этого достаточно.
Radiomaster TX16s. Вообще на все случаи жизни. Куча настроек, можно запрограммировать на разные ситуации. Не компактно. Встроенные протоколы FrSky или ELSR и возможность дополнительно можно устанавливать приёмопередатчики в самом распространенном и практичном форм‑факторе для любых других протоколов. Лучшие стики (ну если не рассматривать аппаратуру за совсем уж баснословные деньги). Не компактно.
TBS Tango 2 Pro V4. Дорого. Качественно. Компактно. Протокол только TBS Crossfire. Впрочем, учитывая, что к другой аппаратуре придется покупать приёмопередатчик протокола TBS Crossfire отдельно, а у них дорогие приёмопередатчики - то получить сразу и аппаратуру и приёмопередатчик вместе по цене TBS Tango 2 Pro V4 не так уж и дорого.
Тюнинг как аппаратный так и программный
FPV-дроны сконструированы так, что позволяют легко вносить модификации.
Вы можете провести аппаратную модификацию (замена пропеллеров, замена моторов, приладить GPS‑приёмник для автоматического возврата в точку взлета, антенны разного вида и т. п.).
А можете провести программную модификацию, определяющую поведение дрона: например, как сильно он будет реагировать на движения стиков или с какой мощностью будет работать передатчик т. п. Программировать тут ничего не нужно. Есть удобные конфигураторы режимов работы прошивки дрона с кучей настроек.
Даже выбор аккумулятора для конкретного полета — это тоже тюнинг. Можно летать на более легком аккумуляторе шустрее, лучше маневрируя. Или дольше и спокойнее на более тяжелом аккумуляторе. Но и тут не все просто. Слишком тяжелый аккумулятор способен не увеличить, а уменьшить время полета.
Аккумуляторы непростые
Мы привыкли, что аккумуляторы нас особо не напрягают.
С аккумуляторами же FPV-дронов всё не так просто:
Их нельзя оставлять на зарядке без присмотра
Длительное хранение рекомендуется в частично заряженном состоянии в холодильнике
Бывают аккумуляторы, которым желательна зарядка до чуть разных напряжений (скажем, у аккумуляторов типа допустимое LiHV напряжение зарядки чуть выше; если вы будете заряжать обычные LiPo этим напряжением то убьёте их; если же вы будете заряжать LiHV напряжением приемлемым для LiPo, то вы не будете использовать дополнительные возможности LiHV по обеспечению более длительного полёта)
Глубокая разрядка убивает аккумулятор
В самолетах перевозить можно только в ручной клади, но не в багаже
Хранить для защиты от пожара от самовозгорания лучше в специальных сумках или железных ящиках
То есть аккумуляторам нужно будет уделить несколько больше внимания, чем обычно.
Для обозначения напряжения аккумулятора используется 1S, 2S, 3S, 4S и т.д. Здесь 1S - это одна литиевая ячейка. Номинальное напряжение на ней 3,7 вольта. Для LiHV номинальное напряжение 3,8 вольта.
Из-за химии-физики литиевых аккумуляторов невозможно создать эти аккумуляторы любого произвольного напряжения. Например, было бы полезно иметь литиевые аккумуляторы с напряжением 1,5 вольта и типоразмера АА и/или ААА. Но такими бывают только литиевые батарейки, но не литиевые аккумуляторы. Напряжение при создании литиевых аккумуляторов задается только ступеньками, кратными напряжению одной ячейки, той самой, что обозначена как 1S
То есть 1S = 3,7 вольта - это одна литиевая ячейка. А, к примеру, номинальное напряжение 4S = 14,8 вольта, потому что это 4 литиевых ячейки, соединенных последовательно.
Все оборудование (камеры, приёмопередатчики, полетные контроллеры и пр.) работает в определенном диапазоне напряжений. В спецификациях могут указать как в вольтах, так и в 1S/2S/3S/и т.д..
Обратите внимание, что 3,7 это номинальное напряжение ячейки аккумулятор, но фактически оно может быть и 3,3 вольта (разряженный аккумулятор) и 4,2 вольта (заряженный аккумулятор).
Категорически нельзя разряжать аккумулятор ниже минимальных значений (обычно это 2,8-3 вольта на каждую ячейку). Это его убивает необратимо.
Поэтому при приближении напряжения к 3,6 вольта на ячейку уже пора возвращаться на посадку. Типично приземляются на 3,3-3,4 вольта, почти полностью выработав весь аккумулятор, но чтобы был запас до падения напряжения до уровня смерти аккумулятора.
Для 1S перечисленные выше цифры совпадают 1 в 1.
Если вы, к примеру, летаете на квадрокоптере, что использует аккумуляторы напряжения 4S, то перечисленные выше цифры нужно умножить на 4. Но это неудобно, поэтому типично на экраны ваших очков/шлема выводится именно напряжение на 1 ячейку, что позволяет оценивать состояние акккумулятора без умножения и учета 1S у вас или 4S.
Поскольку нежелательно полностью разряжать аккумуляторы (вы или аккумуляторы убьёте; или сядите далеко от себя и дрон придется искать; или даже неожиданно свалитесь), то следите за сообщением Low Battery в шлеме/очках. И настройте на своей аппаратуре управления (самая дешёвая аппаратура такого функционала не имеет) звуковые уведомления: один о низком уровне напряжения, второй о критическом уровне напряжения. В прошивке OpenTX/EdgeTX (на которых работают большинство аппаратур управления) это делается с помощью Local Switches (условия) и Special Functions (что делать при возникновении условий). При использовании протокола связи ExpressLRS рекомендую для этого параметр телеметрии RxBt.
Для аккумуляторов, сконструированных из более чем одной ячейки (2S/3S/4S/и.д., но аккумуляторов 1S это не касается), важно чтобы напряжения на всех ячейках аккумуляторов отличалось незначительно. Для этих целей у таких аккумуляторов не 1, а 2 разъема. Один разъем с парой толстых проводов используется для зарядки/использования аккмулятора. Второй (с большим количеством тонких проводов) используется для т.н. "балансировки".
Если бы вы начали заниматься дроноводством несколько лет назад, то "балансировка" была бы очень важна. Сейчас достаточно знать то, что в зарядное устройство нужно подключать оба этих кабеля: первым подключайте балансировочный разъем с большим количеством тонких проводов, затем подключайте основной разъем с парой толстых проводов. О балансировке современные умные зарядные устройства позаботятся сами.
Аккумуляторы разного типа способны отдавать свои запасы энергии с разной скоростью.
Поэтому типично для дальнолётов используют литий-ионные, долго отдающие. Возможное время полета с ними 15-40 минут.
А для гонок и фристайла используют литий-полимерные, способные выдавать большой ток за короткое время. Обычно летают на таких аккумуляторах 4-7 минут.
Основные разъемы аккумуляторов разные. Есть несколько широкораспространенных. Некоторые из них:
BT2.0, PH2.0 - 1S-аккумуляторы для маленьких квадрокоптеров
XT30, XT60 - Обычно используются для аккумуляторов 2S, 4S, 6S
Правила полета на дронах с точки зрения государства
В России формально правила строгие:
Разрешение на полет дрона в 2022-м / Хабр (habr.com)
Правила полетов БВС - Flydrone
Фактически, если ваш дрон небольшой и/или вы не летаете в людных местах и если не пожалуются соседи - то люди летают.
Собственно, большой дрон без защиты пропеллеров штука опасная, а искать его после падения не просто. Поэтому типично владельцы таких дронов всегда летали на больших открытых участках в отсутствии людей.
В Европе дроноводы всё больше в нелюдных местах летают, насколько я видел. Связано ли это с какими местными ограничениями или просто у них так принято из соображений безопасности - не скажу. Знающие люди, опишите, пожалуйста.
По странам ex-СССР:
В Узбекистане нельзя запускать тяжелее 250 г.
В остальны странах ex-ССР особых жестких ограничений не заметно. В целом, дроноводы, вижу, нечасто летают в людных местах, но всё же летают там. Знающие люди, опишите, пожалуйста.
Правила полетов с точки зрения здравого смысла
Если вы летаете там, где есть люди, то обязательно используйте квадрокоптер с защитными дактами вокруг пропеллера. Даже квадрокоптер размером с ладонь, но без защитных дактов способен расковырять не совсем маленькую рану своими быстро работающими пропеллерами.
Если на квадрокоптерах размером с ладонь человека еще можно летать без защитных дактов чуть в стороне от людей (но не прямо над головами людей), то при больших размерах пропеллеров летайте уединенно.
Это настолько серьезно, что даже существует специальная страховка (в том числе в России), с помощью которой владелец дрона сможет скомпенсировать что-то пострадавшему от падения на него дрона.
Потерять дрон - это раз плюнуть.
Если летаете далеко: используйте автовозврат с GPS или поисковый маячок.
Настройте на своей аппаратуре управления (простые модели аппаратуры этого не умеют) звуковое оповещение об ухудшении качества связи. Для ExpressLRS рекомендую для этого параметр телеметрии RQly (это % дошедших до дрона без потерь пакетов данных, то есть 100% это нет потерь), а не более широкоиспользуемый RSSI (который по сути показывает просто силу радиосигнала). В прошивке OpenTX/EdgeTX это делается с помощью Local Switches (условия) и Special Functions (что делать при возникновении условий).
Если летаете близко: старайтесь запоминать ориентиры или включайте запись видео в шлеме/очках, чтобы была возможность пересмотреть полет перед падением и найти ориентиры.
Практически все квадрокоптеры умеют пищать (кроме самосборных, где решили, что "пищалка" это лишняя деталь). Это можно или явно включить с аппаратуры или настроить в прошивке дрона чтобы он автоматически начинал пищать при потере связи с аппаратурой управления или после падения.
Квадрокоптеры с подсветкой - очень удобны для поиска даже солнечным днем. Один из моих именно такой. Сначала я думал как бы отключить эту подсветку, чтобы не привлекала внимание сторонних людей и не высаживала аккумулятор. Сразу не смог этого сделать, но сейчас доволен - искать этот дрон значительно легче.
Летайте на площадках где очень-очень низкая трава или нет травы вовсе.
Квадрокоптеры - шустрые машинки, и места им нужно много:
Даже для небольшого дрона (например, как описанные у меня BetaFPV Cetus X и GEPRC TinyGo) нужна довольно большая площадка. Например, небольшой стадион с беговой дорожкой диаметра 200 м вокруг стадиона для этих двух моделей квадрокоптеров вовсе даже не велик.
А для квадрокоптеров с пропеллерами 2 дюйма (размер такого устройства это 2 ладони человека) такой стадион с диаметром 200 м даже мал.
При полётах над высокой травой, над водой - морально будьте готовы расстаться со своим дроном.
