В основном всем знакомы дроны для съемки – давайте быстро поговорим о них, чтобы закрыть тему. Съемочные дроны – это летающие роботы, которые управляют собой сами, а ты им по Wi-Fi или по какому-нибудь другому цифровому протоколу отдаешь команды: «лети вперед», «набирай высоту», «опусти камеру».
С этими дронами все просто: фирма DJI – безусловный лидер на рынке потребительских дронов, предлагают целую линейку от дешевых Spark до дорогих Mavic Pro, и конкурентов у них нет. Можно просто открыть Яндекс.Маркет, выбрать подходящий вариант и наслаждаться новеньким гаджетом. Проехали.
Давайте теперь о наших дронах – об FPV-квадрокоптерах:
Если съемочные дроны – просто летающий гаджет, то самодельные гоночные дроны – это такой электронный скейтбординг в воздухе, переплетение творчества и спорта, где все держится на мастерстве и на личности пилота. Фактически в них часть работы автопилота делегирована живому, импровизирующему человеческому мозгу. Но обо всем по порядку.
Пару-тройку лет назад, когда все только экспериментировали с разными компоновками дронов, пытаясь побороть вибрации, обуздать глючную электронику и минимизировать риски при крушениях, родился очень удачный формат – так называемые мини-квадрокоптеры, или миниквады. Если преступно все упростить (мой любимый способ упрощения), можно сказать, что в миникваде оставили только половину электроники, используемой в «традиционных» дронах. Миниквадом управляет один единственный PID-контроллер, приводящий положение аппарата в соответствие положениям стиков вашего пульта. Ему все равно, летит дрон в небо или в землю, прямо или вверх тормашками – его заботит только чтобы угловые скорости по «крену», «рысканью» и «тангажу», а также уровень «газа» были теми, которые пилот задал, отклоняя стики своего пульта. Камеры на таких дронах не устанавливают на тяжелый подвес – к миниквадам просто приматывают липучкой GoPro.
Из-за снижения потребной взлетной массы уменьшились моторы и пропеллеры, батареи, следом за ними и рамы. Более высокооборотистые моторы позволили практически полностью избавиться от вибраций, дроны в целом стали радикально дешевле и прочней – с меньшей полной массой им стало сложнее сломать себя об землю. Наконец, они получили чудовищную энерговооруженность: при взлетной массе в районе 500 граммов они могут выжимать из моторов на полном газу четыре, а то и шесть килограммов тяги.
Так как часть автопилота, говорящая PID-контроллеру куда лететь, выброшена в форточку, контроль над моторами в миниквадах передан мозгу пилота. Информация о положении дрона передается как аналоговое видео с курсовой камеры в очки (аналоговое - потому что его можно передать без задержки на запаковку и распаковку как в случае с цифровым), пилот, используя фантазию, спонтанность и творческий подход представляет себе, достаточно ли сейчас тяги, скоро ли дрон столкнется с тем деревом если ничего не делать и в какой эффектный маневр можно обратить приближающуюся катастрофу. От мозга передает сигнал на пальцы на стиках пульта (о самих пальцах и стиках тренированный дроновод уже не думает, так что связь фактически напрямую между его сознанием и моторами) – и дрон с визгом устремляется в новом направлении.
Собственно, здесь стоит завершить пост первого дня и оставить вас с размышлениями о том, какие возможности открывает аппарат, управляемый пультом от авиамодели, через очки, позволяющие оказаться «на месте пилота», мгновенно реагирующий на движения пальцев и по соотношению тяга/вес затыкающий за пояс болид F1. Вот вам ролик из недр YouTube в качестве иллюстрации:
