Решение разнообразных технических проблем с помощью квадрокоптеров и радиоуправляемых беспилотников

Область применения беспилотников

В настоящее время уже сложно найти нерешаемые технические проблемы с помощью квадрокопетров – беспилотников.

Примеров использования дронов бесконечное множество – от банальных прогулочных полетов, до выполнения профессиональной видеосъемки потрясающих пейзажей в недоступных обывателю местах.

Все чаще и чаще рассматривается возможность применения радиоуправляемых беспилотных летательных аппаратов для адресной доставки относительно нетяжелых и малогабаритных грузов, например, отрабатывая оперативное обслуживание клиентов интернет-магазинов.

3D аэрофотосъемка квадрокоптером больше не является сложной технической проблемой

Области применения мультикоптеров:

  1. военная сфера,
  2. поисковые и спасательные работы;
  3. создание воздушных трехмерных моделей и картографирование территорий;
  4. сельское хозяйство;
  5. инспектирование инфраструктуры – железные дороги, линии электропередач, дорожное покрытие, мосты, карьеры;
  6. доставка малогабаритных грузов (почты).

Однако, существует и масса трудностей, возникающих на пути реализации таких заманчивых идей, но учитывая стремительные темпы развития электроники и информационных технологий, можно с уверенность утверждать, что скоро многие проблемы будут положительно решены.

Устройство квадрокоптера

Но давайте обо всем по порядку. Так что же представляет из себя квадрокоптер и почему его называют беспилотником?

Решение технических проблем – основа в конструкции беспилотников

Квадрокоптер – это разновидность мультикоптеров, которые в своей конструкции имеют четыре луча, соединенных посредине, на свободных концах которых крепятся электромоторы, приводящие во вращение несущие воздушные пропеллеры, расположенные в горизонтальной плоскости, как у вертолета.

Все мультикоптеры принципиально схожи по конструкции – на раме кроме элекромоторов располагается радиоаппаратура, отвечающая за управление дрона, полетная батарея.

Наиболее распространены разновидности мультикоптеров:

  • квадрокоптеры,
  • гексакоптеры;
  • октокоптеры.

Сигнал управления определенной частоты, передаваемый трансмиттером пилота, находящегося на земле (поэтому беспилотник) принимается и декодируется ресивером на борту беспилотника и отправляется в полетный контроллер, являющийся бортовым компьютером.

В него стекается вся информация с различных датчиков, как, например, многоосевого гироскопа, компаса, акселерометра, сигналы спутниковой системы и так далее.

Беспилотники для решения разнообразных технических проблем

От скорости работы полетного контроллера и качества алгоритма работы программного обеспечения зависит управляемость аппарата и возможность противостоять различным возмущающим факторам, как, например, внезапный порыв ветра.

И этим значительно облегчает управление беспилотника. Обработанная информация поступает в виде управляющего сигнала на электронные драйверы электромоторов, обеспечивая рассчитанную скорость вращения каждого воздушного пропеллера для правильной ориентации аппарата в пространстве и достижения выполнения управляющих команд пилота.

Электронные драйверы могут быть интегрированными в полетную плату бюджетного дрона, которая собственно выполняет все функции полетного контроллера и содержит остальные модули.

У квадрокоптеров профессионального класса все модули выполнены в виде отдельных блоков, комбинируя которые, пилот может добиться оптимального соотношения – функция – вес – цена.

Технические сложности построения квадрокоптеров и беспилотников

Преимущества квадрокоптеров среди мультикоптеров:

  1. высокая эксплуатационная надежность,
  2. наименьшие габариты и собственный вес;
  3. приемлемая полезная нагрузка;
  4. более низкая стоимость аппарата;
  5. низкие эксплуатационные расходы.

Ведь совсем не для каждой задачи необходима максимальная комплектация, а это немалая сумма, которая практически не будет использоваться. Да и проблема веса здесь стоит крайне актуально, ведь каждый грамм должен быть полезным – ресурсы бортовой аккумуляторной батареи не безграничны. А одной из главных характеристик является время беспосадочного полета.

Безопасность беспилотника

В настоящее время более семидесяти стран мира разрабатывают беспилотные летательные аппараты, а только с аукциона E-BAY в последние ежегодно реализуется более 130000 дронов. В связи с относительно примитивной системой защиты системы управления беспилотниками все более учащаются случаи угона дронов.

Технические проблемы безопасности квадрокоптеров и беспилотников

И если взлом дрона соседом в виде перехвата управления аппаратом по сети WI-FI относительно безобиден, то перехват информации, передаваемой в прямом эфире с камер военного беспилотника, а тем более захват и угон беспилотника с секретными данными носит совсем другой характер.

С перехватом данных беспилотника американцы впервые столкнулись в Афганистане в 2008 году. Информация с дрона перехватывалась с помощью свободно реализуемого на просторах www программного продукта SkyGrabber, стоимость которого не превышает и тридцати баксов.

Эта утилита позволяет сохранять всю информацию, передаваемую БПЛА на жесткий диск, с возможностью дальнейшей обработки.

Способы взлома беспилотника:

  • взлом радиоканала управления беспилотником,
  • GPS-спуффинг;
  • взлом канала передачи данных.

А в 2011 году иранские хакеры перехватили управление RQ-170 Sentinel – новейшим американским беспилотником, и посадили его на своем аэродроме. Как стало известно, специалисты применили GPS-спуффинг – заглушили сигнал спутника, подменив его более мощным, тем самым активировав функцию автовозврата домой, заменив координаты «дома».

Безопасность и технические проблемы квадрокоптеров и беспилотников

После этого случая иранцы выпустили в массовое производство копию-игрушку беспилотника в 80 крат меньше, а потом и полностью повторили беспилотник!

Проблема безопасности беспилотного летательного аппарата крайне актуальна, и является одной из причин торможения глобального применения дронов!

Ограничение применения беспилотников

Широкая популяризация беспилотных летательных аппаратов не остается без внимания соответствующих контролирующих органов практически все государств.

Россия не осталась в стороне и буквально в последний день 2015 году Госдумой внесены изменения в Воздушный кодекс РФ, согласно которым владелец беспилотника массой более 250 грамм обязан регистрировать аппарат в реестре гражданских воздушных судов.

Такое решение было просто необходимым на фоне резкого роста уровня информационных технологий, и продиктовано в первую очередь безопасностью применения квадрокоптеров, особенно в непосредственной близости аэропортов. Так как уже возникали прецеденты помех безопасного выполнения полетов пассажирских самолетов.

Технические проблемы и ограничение применения квадрокоптеров и беспилотников

Ограничение применения беспилотников продиктовано вопросами безопасности выполнения регулярных воздушных полетов, безопасности населения и личного имущества и в целях информационной безопасности. Учитывая принятые властями ограничения, владельцы летательных аппаратов приняли эти нововведения буквально в штыки.

Да это и понятно, ведь более-менее видеокамера, позволяющая снимать сносные кадры весит от пары сотен грамм, а профессиональные от килограмма. Поэтому под обязательную регистрацию попадают практически все аппараты, кроме откровенных игрушек.

Стоит отметить, что в Соединенных штатах и в Европе действуют не менее жесткие правила. Например, в Швейцарии для проведения FPV полетов необходимо получить специальное разрешение, которое действительно на протяжении одного дня!

Да что там Европа!

В Азербайджане ввоз и использование беспилотников возможен только при получение соответствующего разрешения спецслужб. В Бразилии вы сможете пользоваться только дронами, произведенными в стране, и то с ограничениями. А ввоз и вывоз квадрокоптера через таможню невозможен. В Китае вообще запрещены полеты в Шанхае. В Великобритании можно управлять дроном только после получения лицензии.

Нужна помощь в продвижении в интернете? Пишите!!! [Нажмите на этот текст или кликните на картинку ниже]

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии: 1
  1. vko11

    Прикольный сайт мне нравиться информационно насыщенный. Раньше я, не знал, зачем они вообще нужны, продают на каждом углу, а тут узнал много интересного для себя. Скажите, пожалуйста, вот как для меня, для новичка который ничего раньше не знал про них у вас на сайте начитался и теперь захотел себе какой лучше мне взять ? Хотеться не разбить, что бы управлять было легко и не дорогой,и шустрый, чтобы был+ камера.

Добавить комментарий

:) :D :( :o 8O :? 8) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :wink: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen: