Что такое квадрокоптер и как он работает.

В дальнейшем, где это возможно слово мультикоптер будет заменено на более ходовое слово на слуху - квадрокоптер

Квадрокоптер - это летающий аппарат, двигающися посредством регулировании скорости вращения двигателей с пропеллерами

• квадрокоптер это один из простых летательных аппаратов у которого много поклонников.
• квадрокоптер аэродинамически не устойчив и требует компьютерное управление для сабильного полёта.
• Поэтому квадрокоптер это целая “летающая система” и если его "компьютер" не работает, то он не летает.

• квадрокоптер, как показан выше, является простым типом мультикоптеров , с каждой парой двигателей вращающихся в противоположную сторону.
• это позволяет ему использовать осевое вращение (Yaw) вправо или влево, посредством ускорения одной пары и замедлением другой пары двигателей.
• горизонтальное движение осуществляется за счет ускорения двигателями (увеличение тяги оборотами) на одной стороне и снижение тяги на другой.
• это позволяет наклонить квадрокоптер (Roll or Pitch) в нужном направлении движения , после чего тяга двигателей уравновешивается.
• угол наклона , как правило определяет скорость движения в этом направлении.
• что бы скомпенсировать порывы ветра компьютер наклоняет автоматически квадрокоптер в сторону направления порыва.
• для того, что бы это работало на квадрокоптере должны быть электронные “гироскопы”, которые измеряют уровень по трем осям
• помимо этого он может быть оснащен электронными акселерометрами, которые определяют смещение по трем осям
• контроль высоты и её изменение осуществляются путём ускорения или замедления оборотов двигателя.

Cистема мультикоптера:

Для того, что бы летать вам нужно:

• сам квадрокоптер, включая раму, моторы, регуляторы скорости (ESC) винты (пропеллеры) и батареи
• Полетный контроллер или автопилот, который обеспечивает стабилизацию и в более развитых системах (таких как APM 2.6) автоматический контроль.
• Компьютер или ноутбук (телефон, планшет) для того, что бы запрограмировать полетный контроллер (что не обязательно) и для использования в качестве телеметрической наземной станции.

Демонстрационное видео демонстрирующее ручное и автоматическое управление.

• Полет начинается с режима Stabilize “стабилизация” , который обеспечивает стабилизацию по горизонту и ручное управление.
• Loiter Mode - квадрокоптер автоматически подерживает позицию и высоту , но допускает ручное управление.
• Simple Mode - позволяет управлять квадрокоптером без учета орентации ( используя компас)
• Auto Land - автоматическая посадка и переход в режим постановки в охрану (Disarm) , когда он приземлится.

Важные элементы для квадрокоптеров:

Основные требования квадрокоптеров это обладание досаточной тяги у моторов пропеллеров , способные его поднять:

• Благодаря тому, что технологии литиевых батарей позволяют это сделать
• Предыдущие технологии не позволяли обладать достаточным потенциалом и были слишком тяжелые и не производительные.
• Бесщеточные двигатели (Brushless motor) и электронные контроллеры скорости (ECS) повышают полетные характеристики, выносливость моторов и их надежность (работа на отказ). при разумной дисциплине можно летать в дождь и не волноваться за моторы.
• Карбоновые , алюминевые и стеловолоконные технологии облегчают вес давая эфективность и производительность по соотношению к весу апарата.
• Полетный контроллер (ArduPilot) является мозгом , который позволяет квадрокоптеру творить потрясающие вещи.
• Группа разработчиков опирается на APM контроллер , который имеет хороший потенциал
• В полетный контроллер встроенно много датчиков, необходимых для автоматического полета
• В эту систему включены : трех осевой гироскоп, трех осевой акселерометр, компас (магнитометр) , барометр (высотомер) и GPS.
• ArduPilot подключается к моторам , радиопередатчикам, телеметрии и камеры контроля.

• Современные радиоуправляемые системы 2.4МГц обеспечивают быструю и очень надежную связь с квадрокоптером.
• Программа Mission Planer позволяет обновить прошивку Автопилоту
• Программа так же позволяет загружать пользовательские параметры (миссии / точки) и прочие инструкции в квадрокоптер.
• Кроме того, можно использовать планирование миссии полета , анализировать журналы полета записаные на автопилот.
• А еще программа может работать как телеметрическая наземная станция (Ground Station) , где отображаются в реальном времени данные полета.

Требования к проектированию мультимоторных аппаратов

• Квадрокоптер - устойчивая система , но ей нужнен тщательно подобранные компоненты.
• Прогнозируемый вес, производительность, время полёта и полезной нагрузки - это требует сбалансированного подхода, что бы добиться хороших результатов.
• Высокая производительность, как у квадрокоптеров (quadrocopter) для хобби или использования камеры (сьемок с воздуха) требуется уже более тяжелоподъемный мультикоптер - гексакоптер, октакоптер (hexacopter, octacopter)
• Размер рамы и её вес, двигатели и пропеллеры, мощность батареи и полезная нагрузка - являются важными параметрами при постройке мультикоптера.
• Небольшой квадрокоптер (quadrocopter) идеально подходит , что бы научиться летать, хорош для новичков, которые осваивают это.
• Большой гексакоптер (Hexacopter) или октокоптер (Octacopter) с камерой для съемок дорогой и серьезный аппарат, требует професиональных навыков.
• это сильно бъет по карману, в случае его падения и это стоит учитывать.