Где можно летать на квадрокоптере в Украине: правила полета

Современные квадрокоптеры – это классные радиоуправляемые модели с особой популярностью, разнообразие которых поражает. На ринке Украины можно выбрать мини-дроны в качестве игрушки и компактные квадрики для игр и обучения, профессиональные беспилотники, которые помогают пользователю выполнять множество задач – от сьемки определенной местности до доставки грузов.

Каждый пилот должен знать правила полета на квадрокоптере, поскольку это большая ответственность, поэтому в нашей стране действует ряд ограничений на пользование коптером. Например, необходимо регистрировать квадрокоптер с большим весом, получить разрешение на полет в зонах с ограничениями.

Какие изменения с полетами на дроне произошли в 2022 году?

Когда в Украине из-за введения военного положения начал действовать запрет на полеты квадрокоптером , гражданским больше не разрешается запускать летательный аппарат и производить сьемку без разрешения, полученного от определенной структуры власти. Сейчас это могут делать только военные, а в случае нарушения пилоту БПЛА грозит минимум штраф.

Однако действие военного положения не означает полного запрета на проведение фото- и видеосъемки, но важно учитывать определенные ограничения, часть которых предусмотрена законом Украины «О государственной тайне» . Но если вы делали съемку и на этих кадрах есть военные объекты любого типа, передвижение военных или видно их расположение, вы будете за это нести уголовную ответственность!

Кстати, на время войны в Украине каждому гражданскому для разрешения использования беспилотников в сельском хозяйстве, агропромышленности и некоторых других сферах нужно обратиться с просьбой в Генеральный штаб ВСУ, военную администрацию соответствующего населенного пункта.

После завершения войны применять дрон будет доступно всем желающим. Поэтому все же стоит знать о соблюдении необходимых правил правильной эксплуатации коптера, где можно летать на квадрокоптере, особенно новичкам.

Главное, что требуется для безопасных полетов – это открытая местность без электропередач и других установок, ухудшающих сигнал связи с пультом, возможность передвигаться в пределах прямой видимости.

Пилоте не должен поднимать летательный аппарат выше, чем на 120 метров (дальше воздушное пространство, где летают самолёты), нельзя разгоняться до огромной скорости. Ищите место, где получится избежать скопления людей. Из-за этого запускать квадрокоптер в центре любого города запрещено.

Где нельзя летать на квадрокоптере в Украине?

Вам запрещено летать ближе 3 км от границ аэродромов, возле государственной границы Украины. Всегда было запрещено снимать важные государственные объекты , такие как:

• ■ атомные станции, электростанции,
• ■ природные заповедники,
• ■ любые военные объекты,
• ■ промышленные предприятия с повышенной опасностью.

Запуская квадрокоптер в Украине, вы можете столкнуться с необходимостью ознакомиться с зонами, запрещенными для полетов дронов. Запрещенные зоны для полетов на квадрокоптере необходимы для безопасности и контроля определенной территории или информации. Пилот на расстоянии не способен увидеть всего происходящего, может препятствовать работе государственных служб и т.д.

Будьте готовы к тому, что летая в таком месте, в любой момент вы можете потерять квадрокоптер . Если вы заметили внезапную посадку коптера без вашего участия, управление дроном стало нестабильным или было перехвачено, скорее всего на ваше устройство обратили внимание соответствующие органы и пытаются его сбить, применяя аэроскоп или РЭБ . Вы можете обратиться к ним за уточнением после возникновения такой ситуации, если считаете, что не совершали никаких противозаконных действий.

Для того, чтобы быть в курсе таких зон, делается карта запрета полетов дронов , которая помогает спланировать заранее свои действия и обезопасить себя и беспилотник от возможных проблем. Теперь вы сможете легко понять, где разрешено летать, нужно ли получать разрешение или вовсе отказаться от полетов.

Например, если вы обладатель квадрокоптера компании DJI, тогда можете пользоваться фирменной картой с зонами полетов квадрокоптеров DJI No Fly Zone Map . Запретные зоны на данной карте обозначаются отметкой «no fly zone», при попытке залететь в нее произойдет остановка квадрокоптера и он упадет вниз.

Есть еще отдельная карта запретных зон для полетов на квадрокоптере от Государственной Авиационной службы Украины. На ней можно увидеть отмечены зоны с информацией, где следует получить разрешение, прежде чем запускать дрон.

Для тех, кто любит путешествовать, будет очень полезная карта с ограничениями для полетов Airmap . На ней отмечено зоны по всему миру.

В любом случае, рекомендуется заранее совершать планировку полета и изучать местность для безопасных и комфортных запусков беспилотника.

Що потрібно знати про FPV квадрокоптери?

FPV – система управління польотом від першої особи. Якщо дрон оснащений таким обладнанням – відчуття, порівняно зі звичайним польотом, значно відрізнятимуться. Людина керує дроном, але має можливість побачити політ ніби на власні очі.

Ще кілька років тому FPV обладнання використовували для оснащення дорогих моделей, але тепер воно стало доступним і для бюджетних моделей квадрокоптерів.

Що таке FPV дрон?

До складу безпілотника входить велика кількість компонентів, він складається з:

• Рами. Є основою коптеру FPV. За допомогою цього фундаментального елемента формується зовнішній вигляд пристрою. Можна обрати готовий дизайн чи створити індивідуальну конструкцію. Розмір розраховують по діагоналі. Саме від розміру рами залежить вибір пропелерів.
• Контролера польоту. Є мозком безпілотника, найскладнішим компонентом. Він має датчики, що передають дані ПЗ, також він приймає дані, отримані від пілота. Потім, користуючись двома наборами даних, від контролера надходять команди двигунам, дрон переміщається відповідно до команд.
• Електронного регулятора ходу. Призначений для прийому команд від польотного контролера, потім вони перетворюються на команди для мотора. Процес заснований на перетворенні енергії системи живлення та даних, отриманих від контролера польотів, у трифазні електроімпульси. Від рівня потужності залежить швидкість обертання двигунів.
• Моторів. Призначені для одержання потужності, необхідної для підняття коптера у повітря. Найчастіше користуються безщітковими моторами. Незважаючи на невеликі габарити, вони мають велику потужність. Для позначення розміру двигуна використовують двозначне число, також є дані про кількість обертів на вольт.
• Пропелерів. Пропелерами забезпечується тяга FPV дрону. Вони прикріплені до двигуна, їх обертання відбувається з такою ж швидкістю. Пропелери виготовляють у різних стилях, вони відрізняються за розмірами. Може бути різною кількість лопатей, їх розмір та форма. Довговічність та вага компонента залежить від матеріалу, з якого він виготовлений.
• Радіоконтролера та радіоприймача. Радіоприймач призначений для прийому команд від радіоконтролера і передачі даних контролеру польоту. Пілоти під час виборів радіосистем враховують свої потреби. Переважно використовують радіоприймач з меншим параметром затримки. Цей параметр означає, протягом якого часу безпілотник отримує команди від контролера.
• Контрольної камери. Саме через неї пілот бачить навколишнє коптера. Випускають камери різного розміру та якості. Але необхідно враховувати, чим більше інформації передається через камеру – тим більше стає потенційна затримка в системі.
• Відеопередавача. Необхідно, щоб передача відео була з польотної камери. Відеопередавачі відрізняються розмірами, потужністю, характеристиками. Вони працюють на різних частотах, що дозволяє виконувати різноманітні завдання. Безпека групових польотів залежить від правильності управління дроном.
• Плати керування живленням. До неї підключається акумулятор та інші компоненти. Деякі плати не тільки розподіляють живлення, вони можуть фільтрувати потужність, забезпечити подачу живлення з різною напругою.
• Батарей. Акумулятор – основне джерело живлення FPV квадрокоптера. Від них залежить не лише тривалість польоту, а й потужність апарату. Для живлення літальних апаратів зазвичай використовують літій-полімерні акумулятори. Вони складаються з окремих елементів, номінальна напруга кожного – 3,7 В. Чим більша їх кількість – тим вища напруга, тим більша швидкість обертання моторів. Для оцінки батарей застосовують вольтаж та ампер-годинник. Чим більша потужність акумулятора – тим більша його вага, відповідно, політ триватиме менше, мотори будуть змушені пересувати збільшену вагу.

Щоб спостерігати за тим, як летить квадрокоптер, використовують спеціальні FPV-окуляри. Також можна скористатися окремим монітором, але рівень видовищності через окуляри – найвищий. Окуляри схожі на ті, які використовуються в VR, картинка перед очима пілота, тому він почувається частиною дрону.

Які існують різновиди FPV?

Безпілотники розрізняються не тільки за функціоналом, вони використовують різну частоту зв’язку. За цим параметром вони поділяються на:

• Аналогові 2,4 ГГц. Подібне обладнання характеризується низькою якістю частоти, що приймає радіосигнал. Якщо оцінювати відео, воно розмите через шуми. На цій частоті працюють не тільки дрони, а й величезна кількість приладів, які допомагають людині у повсякденному житті. Мікрохвильові печі, мобільні гаджети, які підключені до WiFi – все це є джерелами шуму для безпілотників. В результаті запускати їх у міських умовах практично неможливо.
• Цифровий WiFi. Технологія передачі даних є популярною завдяки своїй простоті. Подібним обладнанням користуються для бюджетних моделей. У ролі монітора може бути планшет або звичайний смартфон. Для керування дроном знадобиться встановлення програми на гаджет та підключення до WiFi точки безпілотника. Але потрібно враховувати, що сигнал передається на певний радіус, крім того, картинка передається зі значною затримкою.
• Аналоговий 5,8 ГГц. Подібні коптери вибирають професіонали. Відеозображення має оптимальну пропускну здатність навіть на великій відстані. Якщо передачею даних є затримка – вони непомітні оку людини, тому така частота – ідеальна до участі у гонках. Потрібно враховувати, що обладнання коштує дорого, можливо, знадобиться додаткове придбання монітора та окулярів, заміна передавача на модель з більшою потужністю.

Як обрати квадрокоптер із технологією FPV?

Сила відчуттів та якість польоту залежать від деяких параметрів, які здаються неважливими:

• Телеметрія. Завдяки їй політ стає комфортнішим і безпечнішим. На моніторі пілот постійно бачить цифри, в реальному часі він здійснює контроль за висотою та швидкістю польоту, відстанню до бази, станом батареї та іншими параметрами.
• Датчик повороту голови. Цей елемент не обов’язковий. Коли пілот повертає голову, автоматично повертається камера на безпілотнику. Політ у результаті стає більш реалістичним.

Вибір дрона – заняття, до якого потрібно ставитись відповідально. Якщо з FPV-системами тільки розпочато знайомство, не варто починати з дрон-рейсингу. Необхідно освоїти керування безпілотником по камері, він має відмінності від традиційного. Починати можна з маленьких бюджетних коптерів. Як правило, запуск дрона такого типу відбувається без проблем. Найбільший ризик – зліт та посадка, ці навички потрібно відточити. Для тренування слід вибирати відкриті майданчики, на яких відсутні будинки та дерева. Не варто тренуватися на майданчиках з асфальтом, краще проходити елементи на м’якій траві, тому що падіння під час першого досвіду неминучі.

Потрібно враховувати, що FPV-окуляри можуть спричинити запаморочення та головний біль. Це особливо важливо для людей, які мають поганий зір. Тому слід спочатку попрактикуватися з гаджетом, взятим напрокат, ніж купувати недешевий аксесуар.

Грамотно обрана апаратура – запорука захоплюючих польотів. Перед придбанням коптера варто порадитися з професіоналом, поставити всі питання.

Квадрокоптеры — как все начиналось?

Современный квадро (гекса, окто) коптер — это достаточно мощное «вычислительное» устройство, способное управляться со смартфона по WiFi, зависать в одной точке, летать по маршруту и пр. Купить такой аппарат сейчас может любой желающий. А с чего все начиналось?

Как летает квадрокоптер?

Чтобы понимать суть технических решений, разберемся немного как вообще квадрокоптер летает. По сути, квадрокоптер — это неустойчивая система. Если взять 4 мотора, и просто подключить их к батарейке, квадрокоптер никуда не полетит, он просто перевернется т.к. сила тяги моторов никогда не будет идентичной. И тут вступает в действие электроника. На борту квадрокоптера есть центральная «плата управления», ключевой частью которой является блок датчиков. В простейшем случае, это трехосевой гироскоп. Микроконтроллер постоянно считывает данные с гироскопов, и как только гироскоп «чувствует» наклон по какой-либо оси, контроллер дает соответствующему двигателю команду чуть-чуть увеличить или уменьшить обороты, чтобы компенсировать наклон. В общем-то и вся логика — за исключением кучи всего (ПИД-регуляторов, теории управления, фильтров Калмана), ничего сложного тут нет (шутка). Ну а для пользователя все действительно прозрачно. Никаких движущихся частей кроме моторов, в квадрокоптере нет, все управление происходит исключительно изменением вращения оборотов моторов (с поворотами аналогично — изменяем скорости вращения, получаем вращающий момент). А теперь вернемся к истории.

MikroKopter

Легендарная немецкая компания, благодаря инженерам которой в 2006 году появился первый аппарат. Контроллер имел на борту процессор Atmega644 c 4Кбайт памяти и частотой до 20МГц, 3 гироскопа по каждой из осей, акселерометр (для возможности горизонтального полета) и барометр для удержания высоты (точность барометра MPX4115A около 1м). Позже появились дополнительные модули, например GPS для удержания позиции.

Сейчас в youtube можно найти видео, как примерно все это летало (2007 год).

В целом система оказалась весьма удачной. Их продукция никогда не была дешевой, ценник начинался где-то от 1500Евро. Фирма существует и сейчас, они производят профессиональные аппараты, ценовая категория соответствующая. И еще один важный момент — первоначально, создатели Микрокоптер сделали исходный код открытым. Разумеется, уже в скором времени стали появляться различные клоны (в том числе производимые и в РФ), это конечно негативно сказалось на продажах, и код потом закрыли. Но все-таки, думаю это послужило большим толчком к созданию различного вида мультикоптеров.
У нас MikroKopter не был популярен из-за цены, и владельцев было не так уж много. Однако толчок мировому сообществу был дан, и различные системы стали появляться.

KaptainKuk

Одна из самых простых систем, выпускаемых (в различных версиях) с 2010 года и до сих пор. Плата управления имеет только 3 гироскопа, для регулировки параметров используются обычные переменные резисторы.

(Фото с сайта Hobbyking.com)

Такая плата сейчас стоит всего около 15$, как можно видеть, на борту кроме гироскопов и слабого процессора, в общем-то ничего и нет. Прошивки в исходных кодах для KK свободно доступны в Интернете, желающие могут скачать их, набрав в поиске гугла имя файла «kk2_1V1.zip» (размер всего 90Кб). Наверное, это первая и последняя версия прошивки какого-либо коптера, написанная на ассемблере.

MultiWii

Следующей вехой в развитии коптеров стала система MultiWii. Название пошло от игрового манипулятора Nintendo Wii и Wii Nunchuk, которые умельцы разбирали, и выпиливали оттуда плату с датчиками. В качестве центрального процессора использовалась Arduino Nano.
Внешний вид платы получался примерно такой (фото с сайта rcgroups, 2010 год):

Впрочем, за несколько лет система эволюционировала, и последние платы (они продаются и сейчас, цена вопроса 20-30$) выглядят где-то так:

(фото с сайта Hobbyking.com)

Последние версии MultiWii имеют вполне неплохие датчики, умеют зависать в точке по GPS, удерживать высоту и возвращаться домой. Т.к. Multiwii был написан для Arduino, все платы так и остались Arduino-совместимыми, исходный код можно скачать на Github. Одним из недостатков MultiWii является слабый процессор, что ограничивает вычислительные возможности алгоритмов, позже стали появляться клоны на STM32, однако погоды они не сделали, т.к. в плане «железа» любой квадрокоптер достаточно прост, 95% сложности заключается именно в коде. В то же время, я уверен что именно исходники MultiWii стали основой всех сегодняшних коммерческих систем.

ArduCopter

Еще одна система, основанная на Arduino, пошла дальше всех. Сейчас это система с возможностью программируемого полета по точкам, поддержкой радиомодемов и передачи телеметрии, хранения различных логов и пр.
Их софт выглядит примерно так:

Платы эволюционировали от таких:

Платы продаются и сейчас, цена вопроса от 50$ (за клоны) до 250$ за оригинальные версии. Исходные коды Ardupilot так же полностью доступны на github, и судя по количеству коммитов, проект активно развивается. Эта система по возможностям не уступает профессиональным аппаратам, качество полета можно посмотреть на видео:

Здесь все классно, за исключением одного «но» — это Open Source, со всеми вытекающими последствиями. Система открытая, дорабатывается энтузиастами, и никто ничего не гарантирует, в том числе и отсутствия багов в софте. Если квадрокоптер упадет на чей-то BMW, жаловаться будет некому.

Бесколлекторные подвесы (brushless gimbal)

Параллельно с квадрокоптерами, развивалась еще одна очень интересная технология — бесколлекторный подвес для фото/видео камеры. Это отдельная плата со своими датчиками, которая удерживает камеру в нужном положении за счет двух моторов, компенсируя развороты по соответствующим осям. Их разрабатывал наш соотечественник, как работает подвес, можно видеть на видео (2013й год).

Видно что коптер качается, а ось камеры нет.

Сейчас этим уже никого не удивить, а тогда это был настоящий прорыв в качестве видеосъемки.

Коммерческие системы

Про них писать не так интересно, т.к. принцип здесь простой, «заплати и лети». Первым был вышеупомянутый MicroKopter, следующей (и не очень удачной) попыткой был XAircraft, в бюджетном секторе были популярны аппараты марки Gaui (это был первый бюджетный аппарат ценой около 400$ за готовый коптер). И наконец, самой успешной компанией является DJI, про которую не писал только ленивый, так что повторяться здесь смысла нет. Они вышли на рынок с контроллерами DJI Naza (ценой 200-400$, с возможностью удержания позиции, возврата домой), была отдельная профессиональная серия DJI Wookong (ценой около 1000$ и большей стабильностью полета). Наконец, DJI вышла на рынок устройств готовых к полету (RTF, Ready To Fly), ну про них уже все знают.

И последние видео.
Первый бюджетный квадрокоптер Gaui 330. Цена вопроса 400$, 2010 год, никаких доп.функций.

Dji Naza v2, цена вопроса те же 400$, возможность удержания позиции, возврата домой, полета любой стороной к пилоту (режим carefree).

Dji Phantom 3 — со встроенным подвесом камеры, управлением со смартфона и прочими плюшками.

На этом пока все, sorry за большое количество видео, но без них никак, иначе было бы неинтересно. Посмотрим что будет дальше, лет через 5…