Принципы безопасности полетов на коптере используются в теории визуального пилотирования

Введение

Количество людей, которые решили освоить управление дроном и в целом заинтересовались этим хобби, с каждым годом растет в арифметической прогрессии по всему миру. 2017-й год не стал исключением и с наступлением нового года, самым часто задаваемым запросом в поисковых системах инета стал вопрос: «Как управлять квадрокоптером?». Это еще раз подтверждает тот факт, что самым ожидаемым подарком в новом году стал – дрон.

Перед тем как начать раскрывать тему о безопасном пилотировании, стоит отметить следующее, что людей, которые с первого раза смогли освоить управление дроном, нет. Каждый, кто впервые пришел в это хобби, начинает с неуклюжих полётов и ошибок свойственных новичку и как правило у всех они в основном одинаковы. Но стоит помнить, что именно новички, опираясь на опыт профессионалов в конечном итоге привносят что-то новое и именно каждое новое поколение будет всегда лучше тех, кто стоял у истоков развития того или иного увлечения.

Данная статья является первоначальным кратким руководством, ориентированным на новичков, желающих научиться правильно и безопасно пилотировать дроном.

С чего начать?

Пилотирование дроном это веселый и относительно новый стремительно развивающийся вид хобби, о котором на текущий момент существует не так много информации, особенно для людей, которые только начинают познавать БЛА. В результате первый полёт осуществляется на свой страх и риск, что не безопасно как для пилота, так и для окружающих в месте запуска людей. Стоит помнить, что дрон это достаточно мощная машина с быстро вращающимися винтами, и при неумелом пользовании вы можете легко нарушить его целостность, что грозит полным выходом из строя устройства в целом.

• Чтобы свести к минимуму всевозможные риски, в первую очередь следует придерживаться основополагающих правил: избегать полётов в непосредственной близости от людей и имущества, а так же не пересекать запретных для полётов зон — «No Fly».
• Зоны «No Fly» — территории, полёт над которыми запрещен! В периметр этих зон как правило входят аэропорты, военные части, стадионы и т.д.

Каким должен быть первый дрон?

Лучше всего начать с дрона имеющего четыре несущих винта/пропеллера, или попросту с квадрокоптера, комплект которого будет готов к полёту из коробки (RTF – ready to fly). Это говорит о том, что после распаковки пользователю не придётся заниматься сборкой/дооснащением модели. Включил и полетел.

Дорогой или дешёвый?

Начинать лучше с квадриков до 50$. Во-первых, у таких беспилотников зачатую малый вес и малый размер, а значит они не могут причинить существенный вред людям либо имуществу. Во вторых, утратить дрон за 500$ из-за отсутствия навыков пилотирования, будет куда неприятней, чем за 50$. К тому же, как показывает практика, воспользоваться всем потенциалом дрона за 500$ у новичка не получится. Помните, в данном хобби начинать надо с простого!

Аппаратура управления

В большинстве случаев пульт управления беспилотника имеет основные органы управления это левый и правый стики/джойстики для осуществления управления дроном и ряд дополнительных кнопок и AUX–переключателей (2/3-позиционные), которые часто используют для переключения между режимами полёта, включение и выключение светодиодов и т.д.

*Схема классической аппаратуры.

Как управлять квадрокоптером?

Назначение левого и правого стиков:

Левый стик – отвечает за взлёт и снижение дрона, а так же за вращение вокруг своей оси.

• Throttle Up – газ, увеличивает обороты моторов (при перемещении вверх дрон взлетает).
• Throttle Down — тормоз, уменьшает обороты моторов (при перемещении вниз дрон снижается).

• Yaw Left – при перемещении влево поворачивает дрон вокруг своей оси против часовой стрелки.
• Yaw Right – при перемещении вправо поворачивает дрон вокруг своей по часовой стрелке.

Правый стик – отвечает за «Тангаж» и «Крен» т.е. наклоны дрона на левый и правый бок, а так же вперед и назад (правым стиком пилот задает направление полёта).

• Roll Left – осуществляет наклоны дрона на левый бок (при этом дрон будет смещаться в левую сторону по горизонту).
• Roll Right — осуществляет наклоны дрона на правый бок (при этом дрон будет смещаться в правую сторону по горизонту).

• Pitch Down – при перемещении стика вверх наклоняет дрон вперед (при этом дрон начнёт смещаться в перед).
• Pitch Up –при перемещении стика вниз наклоняет дрон назад (при этом дрон начнёт смещаться назад).

Режимы полёта дрона

Существуют различные режимы полёта в зависимости от установленного в дрон контроллера полёта (ПК/Flight Controller): KK2/Multiwii/Naze32/ArduCopter и другие). Наиболее распространенными режимами являются:

«Acro mode» (Rate mode/Manual mode) — в этих режимах электронные помощники отвечающие за стабилизацию дрона будут отключены. Скоростные показатели достигнут максимальных значений. Пилотирование смогут осуществить лишь продвинутые пилоты. Новичкам рекомендуется начинать обучение пилотированию в акро режиме с FPV симуляторов.

«Self-level mode» (horizon mode) – в данных режимах электроника отвечающая за стабилизацию дрона (гироскоп, акселерометр) активна, ограниченны расходы (скоростные показатели). Режимы хорошо подходят для обучения пилотированию.

Attitude Holding Mode — данный режим полёта контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона, активна функция удержания высоты, реализованная посредством бародатчика (барометра). Осуществляя полёт в этом режиме, если пилот отпустит стики/джойстики, квад не упадёт, как это могло бы быть при использовании выше указанных режимов, а зависнет на занимаемой в момент полёта высоте. Пилоту же необходимо будет контролировать горизонтальное смещение/дрейф коптера, например, из-за присутствующего ветра. Режим оценят новички, но все же, не стоит использовать его при обучении пилотированию, так как полученный опыт не будет полноценным.

GPS Attitude Holding Mode – работает при непосредственном участии GPS модуля. Данный режим полёта контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона. Активна функция удержания позиции реализованная посредством GPS. Дрон привязывается к точке координат и позволяет точно зависать без смещения/дрейфа, даже если на него воздействуют внешние факторы, например, такие как ветер. Основное признание получил в аэросъёмке, так как освобождает пилота от постоянного контроля над занимаемой дроном высотой, позволяя тем самым акцентировать свое внимание на получении качественного фото/видео материала.

На практике вы встретите куда больше режимов полёта. Как уже говорилось выше, это зависит от установленного в дрон контроллера полёта. Но алгоритм работы в целом у всех будет схожим.

Основные правила полёта

Здесь мы поговори о том, каких правил стоит придерживаться перед и вовремя первого полёта. Безопасность превыше всего!

1. Выберите для полётов хороший безветренный день.
2. Место для полёта должно быть в виде большой открытой площадки без зданий или линий электропередач.
3. Убедитесь, что бы в месте запуска и полёта отсутствовали люди, животные, имущество.
4. Перед запуском проведите осмотр дрона на наличие неисправностей/повреждений, неправильно/ненадёжно установленных пропеллеров, защиты пропеллеров, камеры и т.д.
5. Постарайтесь свести к минимуму любые факторы, которые могут отвлечь вас на момент полёта, например, стоит перевести свой мобильный телефон в бесшумный режим и т.д.

Первый вылет

После обеспечения безопасности можно переходить к практическим тренировочным полётам. Начинать надо с простого, и первым делом проработайте следующее:

1. Отработайте взлёт и зависание в воздухе на высоте до двух метров с последующей посадкой.
2. Совершите короткие полёты из точки «А» в точку «Б» с последующей посадкой.
3. Добейтесь уверенного стабильного пилотирования при выполнении первых двух пунктов.

Практические советы

Скорость ветра

Скорость ветра — это первый показатель, на который прежде всего необходимо обращать внимание перед полётом на отрытом воздухе. Не стоит осуществлять полёт, если скорость ветра выше — 6 м/с. Уже при таком ветре дрон в полёте будет не стабильным и его постоянно нужно будет корректировать, что для новичка особенно сложно. При скорости ветра выше 11 метров в секунду пилот и вовсе рискует разбить дрон.

Практикуйте зависание

На практике «зависание (удержание позиции)» даётся куда сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Особенно, когда полёт осуществляется в режиме от первого лица (FPV) (не рекомендуется на первых этапах обучения пилотированию). Отработав навык зависания, пилот станет лучше контролировать дрон, а также это позволит ему в будущем снимать красивые кадры с высоты птичьего полёта.

Сбрасывайте газ

Что вы сделаете, если на пути следования вашего дрона на высокой скорости, вдруг оказалось дерево? Кто-то скажет: «Просто облечу его и все». Но на практике порой времени на облёт не остаётся и мудрым решением в такой ситуации будет просто сбросить газ в нуль. Таким образом вы можете существенно снизить вероятность максимального повреждения как самого дрона/рамы, так и отдельных его элементов, таких как моторы, антенны и т.д. Так же стоит напомнить, что не стоит пренебрегать использованием защиты несущих винтов, которая часто прилагается в комплекте, особенно на момент обучения пилотированию, даже если они заметно снижают лётные характеристики коптера.

FPV симуляторы

FPV симуляторы позволяют максимально сократить расходы связанные с разрушением дрона в результате крашей, что особенно актуально на начальных этапах обучения пилотированию. Именно с FPV симуляторов рекомендуется начинать знакомство с управлением дроном новичкам. Рекомендуем наш отдельный материал максимально раскрывающий тему о современных FPV симуляторах.

Заключение

К сожалению, столкновения и падения (краши) в нашем хобби неизбежны как для новичков, так и для профессионалов. И лучшее, что вы можете сделать, это учиться сводить к минимуму такие события. Помните, что всё приходит с опытом, который вы получаете исключительно в процессе практики. Чем больше часов налёта, тем больше возможностей открывается перед вами в управлении беспилотником.

Надеемся, что в этом кратком руководстве для новичков, мы смогли донести максимально полное представление о том, на что стоит обратить внимание при обучении пилотированию дроном на начальном этапе. Конечно же, уместить весь курс обучения в одну статью не представляется возможным, но если вам этого не достаточно, то советуем пройти специальные курсы, по обучению пилотированию БПЛА в ближайших к вам специализированных учебных заведениях, благо такие уже имеются.

Видео

Наглядный пример пилотирования дроном.

https://www.youtube.com/embed/P3E2pQnEDRI?feature=oembed
https://www.youtube.com/embed/1p6J8kgqyh0?feature=oembed

Введение

Стали владельцем дрона, поздравляем! Вы сделали первый шаг в новый увлекательный мир. Безграничный мир с новыми перспективами и свободами, которые появляются, когда вы не привязаны к гравитации и можете путешествовать по небу в любом выбранном направлении. Полёты на дронах могут быть забавным хобби, или, возможно, профессией. Несмотря на то, что поначалу это может быть немного пугающим, с помощью нескольких простых рекомендаций вы сможете подняться в небо и освоить свою воздушную платформу безопасным и контролируемым способом. В этом руководстве мы рассмотрим некоторые важные шаги и аспекты, затрагивающие тему правильного пилотирования дроном. Полетели!

Насколько хорошо вы знаете свой дрон?

Прежде чем подняться в воздух, потратьте несколько минут на знакомство с вашим дроном. Изучите элементы управления, настройки и узнайте ключевую информацию о работе аккумулятора. Не лишним будет также изучить законодательную часть затрагивающую эксплуатацию беспилотных летательных аппаратов в месте осуществления полётов. Ознакомьтесь с последними рекомендациями и обучающими видео.

Даже если вы никогда ранее не пилотировали дроном, вы вполне можете стать мастером за короткое время, немного попрактиковавшись. Для этого функциональность многих моделей предлагает специальные режимы для начинающих или FPV симуляторы. Последние в большей степени позволяют освоить пилотирование, не подвергая опасности ни свой дрон, ни других людей. Например популярные сегодня DJI дроны предлагают сразу обе опции: FPV симулятор (DJI Flight Simulator), позволяющий подключить идущий в комплекте с дроном пульт управления к вашему смартфону или планшету, и специальный режим для новичков (Novice mode), который ограничивает высоту и скорость полёта дрона. Эти две ключевые опции дают возможность начинающим пилотам укрепить свою уверенность, прежде чем приступать к полноценной эксплуатации беспилотника.

Управление дроном

Многие дроны, представленные на рынке, используют стандартную схему управления, состоящую из стиков и кнопок. Несмотря на то, что внешний вид некоторых пультов может отличаться по форме и размеру, основные элементы управления одинаковы. За непосредственное управление полётом дрона отвечают два стика/джойстика, где каждый из которых задаёт ему определённые действия:

Левый стик управления

Перемещение левого стика вверх обеспечивает вертикальный взлёт дрона, а перемещение стика вниз вертикальное снижение. Перемещение стика влево и вправо обеспечивает поворот дрона вокруг своей оси влево и вправо. Также обращаем ваше внимание на тот факт, что у стиков управления есть диапазон перемещения, который в свою очередь предопределяет то насколько быстро/медленно дрон будет выполнять команду заданную стиками (для левого стика это: взлёт/снижение/вращение вокруг своей оси). Так например максимальные/крайние от центра положения стиков, зададут дрону максимальную скорость движения.

Правый стик управления

Правый стик отвечает за направление и движение дрона. Перемещение правого стика вверх обеспечит дрону прямолинейное движение вперёд, перемещение стика вниз — прямолинейное движение назад, а перемещение стика влево и вправо обеспечит коптеру прямолинейное движение влево и вправо соответственно.

Помимо стиков управления на пульте будут располагаться несколько кнопок, обеспечивающих управление камерой. Эти кнопки позволяют делать фотографии, начинать/останавливать запись видео, наклонять или поворачивать камеру, а также открывают доступ к меню. Соответственно перед полётом будет полезно изучить, назначение каждой кнопки.

В целом, принцип управления дроном достаточно интуитивный и простой процесс. Кстати вам как пилоту сразу нужно приучить себя правильно определять, какая сторона дрона является передней, чтобы понимать, в каком направлении двигаться вперед, а в каком назад. На первых этапах обучения для обеспечения дополнительной безопасности запускайте дрон исключительно в GPS режиме (в режиме спутникового позиционирования), который позволяет ему стабильно сохранять своё положение даже если вы отпустите стики управления, а также это будет особенно актуально в тех случаях, когда связь с дроном прервётся.

Где лучше попрактиковаться в пилотировании?

Когда вы освоите управление в FPV симуляторе и будете готовы подняться в небо, следующим важным шагом будет предполётное изучение окружающей обстановки. Когда вы прибываете на новое место, всегда уделите минуту времени на изучение местности вокруг вас. Это делается с той целью, чтобы минимизировать неожиданные ситуации при взлёте и полёте. Обратите внимание на то, где находятся здания, деревья и линии электропередач, чтобы вы могли безопасно управлять своим дроном. Обязательно проверьте, где находятся местные аэропорты и вертолётные площадки; в целях безопасности исключите полёт вблизи них. Ознакомьтесь с местными правилами и регламентами полётов, чтобы летать спокойно.

Перед каждым полётом обращайте внимание на местность и погодные условия; ветер, дождь и температура могут существенно повлиять на результаты/качество полёта. Так например будет правильным отложить полёт, если вы понимаете, что в ближайшее время возможно пойдёт дождь. Дождевая вода может не только повлиять на электронное оборудование дрона, но и затруднить видимость и передачу сигналов. Как и дождь, ветер и температура также могут повлиять на полёт, в том числе и на время работы аккумулятора. Всегда следите за уровнем заряда батареи вашего дрона, чтобы у вас было достаточно времени для возвращения и посадки. Максимально подробно об особенностях эксплуатации дрона в зимний период вы можете узнать пройдя по этой ссылке.

Предполётный чек-лист

Перед тем как приступить к взлёту, пилоты любого воздушного судна всегда проводят визуальную проверку элементов судна на предмет их целостности согласно предполётному чек-листу. Вам как пилоту дрона также рекомендуется перед каждым полётом прочекать следующее:

1. Проверьте физическое состояние дрона. Ищите следы износа или повреждения на фюзеляже, лучах (рычаги на которых установлены моторы), пропеллерах. Кстати пропеллеры являются самым хрупким компонентом дрона. Эксплуатация деформированных, имеющих любого рода повреждения пропеллеров не допустимо!
2. Ознакомьтесь с правилами и регламентами полётов того места, где вы планируете летать.
3. Убедитесь, что батареи полностью заряжены и имеют достаточную мощность для полёта.
4. Перед включением дрона не забудьте снять транспортировочную защиту подвеса камеры!
5. Проверьте, статус готовности всех основных электронных компонентов дрона, а также статус сопряжения пульта с дроном. Обращаем ваше внимание на то, что программное обеспечение большинства современных дронов содержит специальный раздел, в котором демонстрируется готовность ключевой электроники к работе (текущий полётный режим, состояние сенсоров визуализации, компаса, IMU, АКБ и т.д.).
6. Обратите внимание на погодные условия. Например, на скорость ветра, который обычно сильнее на больших высотах, чем на уровне земли. Используйте для информирования различные мобильные приложения, такие как UAV Forecast (iOS/Android; Поддерживает интерфейс на русском языке).
7. Проверьте, свободна ли зона вокруг вашего дрона для взлёта и посадки.
8. Проверьте настройки вашей камеры. Возможность полноценно видеть то, что видит камера вашего дрона, сделает полёт более безопасным.
9. Убедитесь, что в вашем дроне есть карта памяти, если вы планируете снимать.
10. Сообщите всем, кто находится рядом с дроном, что вы собираетесь взлететь
11. Следите за окружающей обстановкой во время полёта

Как только вы освоитесь с управлением и принципами работы дрона, помните, что только практика совершенствует ваш скилл, с улучшением которого вы сможете безопасно развлекаться и проявлять творческий подход. Вас ждёт целый новый мир.

Взлёт и посадка

Самый важный момент в управлении дроном — это взлёт и посадка. Убедитесь в том, что вы выбрали открытую площадку, которая позволит вам безопасно управлять дроном. Выберите площадку, где нет деревьев, линий электропередач и всего того, что может препятствовать линии обзора.

При взлёте следуйте приведенному ниже перечню мер безопасности, чтобы убедиться, что ваш дрон находится в оптимальном лётном состоянии. Наблюдайте за окружающей обстановкой и обязательно предупредите присутствующих находящихся в непосредственной близости о том, что вы планируете взлететь.

Перед включением дрона не забудьте снять транспортировочную защиту подвеса камеры! Включите питание, обратив внимание на текущий уровень заряда батареи, а также ключевые настройки дрона (например важно проверить настройки режима автоматического возврата домой: действие дрона при потере связи/высота возврата, которая должна быть выше препятствий с которыми потенциально может встретиться дрон при автоматическом возврате). После проверки настроек дрона увеличьте газ настолько, чтобы он поднялся на полметра/метр от земли. Пока дрон удерживает позицию, продолжите проверять его работоспособность, как визуально, так и посредством программного обеспечения. В случае возникновения проблем, вы должны быть готовы быстро посадить коптер, из чего следует, что вам также нужно заблаговременно определить и проработать пути быстрой и уверенной посадки дрона в экстренном случае. Если коптер работает правильно и погодные условия соответствуют требованиям, приступайте к набору необходимой для полёта высоты.

На протяжении всего полёта чекайте уровень заряда батареи вашего дрона. Всегда оставляйте себе дополнительное время, чтобы несмотря ни на что вернуть коптер к месту посадки. Стоит понимать, что во время полёта могут возникнуть непредвиденные ситуации, например, если вы вылетели в штиль или по направлению ветра, то возврат к месту взлёта с большей долей вероятности будет против ветра, данный факт неизбежно скажется на скорости разряда АКБ и в конечном счёте вы можете попросту не дотянуть до места взлёта.

Исходя из нашей лётной практики, мы рекомендуем начинать возврат к месту взлёта уже на 70-60% остаточного заряда, такой подход обеспечивает уверенный возврат независимо от внешних факторов и скорости горизонтального полёта. При возврате на 50% остаточного заряда при соблюдении оптимального скоростного режима, вероятнее всего вы вернётесь к месту взлёта с остаточным зарядом равным 3-4%. Ну а при возврате на остаточном заряде ниже 50% вы рискуете вернуться к месту взлёта в лучшем случае с нулевым зарядом (решает опыт пилотирования). Также стоит напомнить о том, что ввиду самой природы литиевых аккумуляторов их разряд в оптимальных условиях полёта со 100% до 50% протекает куда медленнее, чем с 50% до 0%. Стоит это учитывать!

Когда вы будете готовы посадить беспилотник, объявите всем, кто находится рядом с местом посадки, что дрон возвращается обратно. Подведите коптер к посадочной площадке, плавно снижая скорость. Медленная и осторожная посадка — это главное, когда речь идёт о безопасности. Приземлите дрон и убедитесь, что пропеллеры перестали вращаться. Когда дрон окажется на земле и двигатели остановятся, прежде чем перемещать дрон или снимать пропеллеры, выключите его питание, отключив аккумулятор. Да, и ещё, сразу после посадки моторы дрона будут горячими, соответственно первые 2-3 минуты не спешите снимать пропеллеры во избежании получения ожёгов!

Полезные советы

• Перед включением дрона не забудьте снять транспортировочную защиту подвеса камеры!
• Всегда держите при себе запасные батареи. Чтобы ваш дрон мог летать в течение длительного времени.
• Держите при себе посадочную площадку. Этот пункт может показаться немного очевидным, но в некоторых ситуациях он может стать решающим элементом. Складная посадочная площадка, кусок дерева или даже свернутый ковер помогут вам взлететь в длинной траве, снегу или даже в пыли.
• Изучайте карты! Посмотрите на спутниковые карты, чтобы найти новые места для полётов. Если вы ищете широкие просторы или интересные достопримечательности для съёмки, достаточно провести небольшой мониторинг, чтобы найти новые замечательные места.
• Развлекайтесь, но будьте уважительны! Дроны — это очень весело, но вы должны держаться на безопасном расстоянии от людей, машин и домов.
• После полёта не спешите снимать пропеллеры, так как зачастую моторы дрона будут очень горячими и соответственно есть риск получить ожёг.
• Храните свой дрон в жестком кейсе или защитной сумке. Ваш дрон — это инвестиция, берегите его во время транспортировки. Транспортировочный кейс также позволит вам всегда иметь при себе аккумуляторы и зарядные устройства.
• Используйте свой дрон, когда вы отправляетесь на поиски приключений и исследований. Путешествуйте с ним, ходите с ним в походы, исследуйте с ним. С помощью дрона вы можете открыть для себя новые удивительные перспективы и ракурсы. Получайте удовольствие и проявляйте творческий подход!

Советы по безопасности

• Изучите правила и законы о дронах в вашем регионе. При необходимости зарегистрируйте свой дрон в местном авиационном управлении (более подробно об этом вы можете узнать пройдя по этой ссылке)
• Летайте с чёткой прямой видимостью (на протяжении всего полёта между дроном и пультом не должно возникать никаких препятствий)
• Не пытайтесь превысить заявленную разработчиком макс. дальность полёта вашего дрона
• Следите за погодными условиями (рекомендуемое моб. приложение: UAV Forecast)
• Летайте при достаточном освещении
• При выявлении повреждённых пропеллеров немедленно замените их на исправные
• Попросите другого человека побыть в качестве наблюдателя. Лишние глаза могут быть невероятно полезны
• Пилотируя дроном будьте уважительны к окружающим, помните, что не каждому может быть кстати присутствие коптера в непосредственной близости

Подытожим

Итак, подытожить всё выше сказанное можно следующим. Порядок и дисциплина — залог безопасного и увлекательного полёта без потерь! Соблюдение всех выше перечисленных рекомендаций позволят новичку получить максимум удовольствия от хобби и позитивно развиваться в нём. Когда вы освоитесь, полёт станет более естественным, а ваш дрон начнёт вдохновлять вас на творческие проекты, открывая новые перспективы и безграничные возможности.