Грузовые квадрокоптеры

Дроны уже используются во многих областях: строительство, киносъемка, картография, пожаротушение и многое другое. Давайте рассмотрим некоторые из лучших моделей для личного и промышленного использования.

БПЛА (беспилотный летательный аппарат) — это летательный аппарат, на борту которого нет экипажа. Такие устройства могут быть полностью автоматизированы или управляться человеком дистанционно. Возможно, наибольшее применение такие дроны находят в военной промышленности: инженеры разрабатывают аппараты, способные выполнять различные разведывательные миссии, доставлять грузы и многое другое.

Что такое мультикоптер

Если раньше первым, что приходило на ум в стандартном понимании дрона, были различные типы военных судов, то примерно с начала 21 века эти устройства получили промышленное и бытовое применение. Люди научились создавать беспилотники гораздо меньших размеров, чтобы использовать их для профессиональной фотосъемки, доставки товаров или в качестве игрушек.

Дроны принято классифицировать по количеству пропеллеров, которыми они оснащены. Так, например, стандартный дрон, который можно относительно недорого купить для личного пользования (в качестве игрушки), имеет четыре пропеллера и называется квадрокоптером (от латинского quadru- «четыре», от английского quadcopter — четырехроторный вертолет). Существуют также модели с большим количеством пропеллеров.

Принцип работы

Как мы отмечали ранее, каждый мультикоптер имеет некоторое четное количество (чаще всего, хотя встречаются, например, три- или пентакоптеры) пропеллеров, как и вертолет. Половина из них всегда вращается по часовой стрелке, а другая половина — против часовой стрелки. Каждый пропеллер имеет свой собственный двигатель, который приводит его в движение.

Всего существует четыре типа воздушных маневров дрона: посадка, подъем, движение боком и вращение в плоскости. Первый из них реализуется путем одновременного снижения скорости вращения всех имеющихся пропеллеров. Соответственно, во время набора высоты происходит обратное — скорость вращения всех пропеллеров увеличивается.

Для выполнения более сложного маневра — движения боком — необходимо отпустить пропеллеры с одной стороны дрона и разогнаться с другой. А чтобы повернуть дрон в плоскости, просто увеличьте скорость пропеллеров, вращающихся против часовой стрелки, и отпустите пропеллеры, вращающиеся по часовой стрелке (или наоборот).

Помимо дронов с 4 пропеллерами, особенно распространенных в домашних условиях, существуют более массивные аппараты, содержащие 6 или даже 8 пропеллеров. Имея больше «двигателей», такие мультикоптеры (в целом) могут нести более тяжелую полезную нагрузку и быть быстрее.

Например, некоторые мультикоптеры с 8, 10 или 12 двигателями способны нести особо тяжелые грузы весом до 30 кг, хотя «самодельные» квадрокоптеры обычно могут нести до 2-3 кг. Такое большое количество двигателей и пропеллеров стало возможным благодаря соосной конструкции дрона (когда 2 пропеллера относительно одной оси установлены параллельно друг другу и вращаются в противоположных направлениях).

Что касается скорости, то максимальная на сегодняшний день составляет около 100-110 км/ч, но таких показателей могут достичь лишь очень немногие узкоспециализированные модели. Для грузовых мультикоптеров, о которых мы расскажем далее, это значение составляет около 30-80 км/ч.

Отличия и особенности

По сравнению с привычными нам квадрокоптерами для личного пользования, грузовые дроны имеют много отличий. Среди них:

• Увеличенная грузоподъемность. Самый очевидный критерий, по которому грузовой квадрокоптер должен отличаться от всех остальных. Если базовые беспилотники способны поднимать полезную нагрузку до 2-3 кг, то современные грузовые беспилотники увеличили этот показатель до 100-200+ кг.
• Значительно увеличенная емкость аккумулятора. Это отличие вытекает из предыдущего, поскольку для увеличения грузоподъемности (в 100 и более раз по сравнению с обычным беспилотником) необходимо увеличить количество роторов и двигателей, несущих полезную нагрузку. Это, в свою очередь, влечет за собой более высокое энергопотребление и необходимость в более мощном источнике питания для обеспечения хорошей продолжительности полета.
• Более громоздкая конструкция. Еще одна функция, логически вытекающая из предыдущей. Кроме того, что грузовым дронам банально нужно больше двигателей и пропеллеров, так для увеличения полезной нагрузки используется более сложная соосная схема конструкции дрона, и он должен иметь специальные отсеки, крюки и другие приспособления для различных предметов.
• Больший радиус полета. В то время как любительские квадрокоптеры имеют небольшой радиус приема и способны летать близко к человеку, большинство грузовых дронов могут летать на расстоянии 5, 10 или даже 15 километров от источника управления (пилота), если только позволяет емкость батареи и стабильная связь.
• Парашют. Некоторые модели грузовых квадрокоптеров оснащены специальным парашютом, который может быть развернут в случае аварийной ситуации (например, при отказе двигателя или проблемах с батареей).

Теперь о том, что следует иметь в виду при использовании грузовых дронов:

• Больший вес — меньшее время полета. При увеличении нагрузки квадрокоптеру требуется больше энергии, чтобы оставаться в воздухе и как-то двигаться. Из-за этого батарея будет разряжаться быстрее, а маневренность будет ниже (двигателям труднее справляться с дополнительным весом).
• Выбирайте дроны с шифрованием данных. Это минимизирует риск перехвата местоположения вашего дрона, а значит, ваш груз с большей вероятностью будет в безопасности.
• Соблюдайте температурный диапазон. Это относится не только к хранению самого самолета, но и к батареям для него. Производители всегда указывают допустимые пределы как для оборудования, так и для источников питания. Этим правилом не следует пренебрегать, если вы не хотите, чтобы ваш квадрокоптер или аккумулятор преждевременно вышли из строя.
• Будьте внимательны при выборе района для полетов. При запуске дрона важно не заходить на частную территорию, где владелец будет иметь полное право снять устройство. Любые «экскурсии» в районы, где полеты могут быть запрещены, должны быть одобрены.

Лучшие модели

Ниже мы отобрали 5 лучших моделей по нескольким параметрам. Вы можете выбрать то, что для вас наиболее важно: максимальный взлетный вес, низкая цена, скорость, время полета или диапазон рабочих температур.

Многофункциональный и удобный: DJI Matrice 600 Pro

• Грузоподъемность: 6 кг
• Максимальная скорость: 18 м/с (без ветра)
• Рабочая температура: -.
• Емкость аккумулятора: 10200 мАч
• Время полета: 35 мин.

Цена: от 569 900 рублей

Открывает выбор дрон DJI Matrice 600 Pro, который станет отличным промышленным дроном. Линия Matrice включает оборудование, которое будет полезно в любой отрасли. Модель может использоваться для проведения аэрофотосъемки, мониторинга и инспекции, строительства и многого другого. Он оснащен интеллектуальным полетным контроллером, который гарантирует вам максимальную надежность и безопасность во время полета.

DJI Matrice 600 Pro может записывать и передавать видео в разрешении до FHD (1080p) со скоростью 60 кадров в секунду без задержки на расстоянии до 5 км. Впечатляют не только возможности фотосъемки, но и другие характеристики. Например, дрон поддерживает систему D-RTK GNSS, которая позволяет узнать положение дрона с точностью до 1 см даже при сильных магнитных помехах во время обмена данными. Перечислять функции дрона можно бесконечно.

Время полета не самое впечатляющее — около 35 минут, но больше выжать было невозможно, учитывая не самую большую емкость аккумуляторов, которых здесь 6. Это необходимо для большей надежности полета, так как выход из строя одного из аккумуляторов не помешает дрону продолжить маршрут или вернуться на базу. Кроме того, DJI Matrice 600 Pro имеет огромное количество датчиков, которые контролируют положение устройства в воздухе и предотвращают столкновения.

Преимущества:

• Профессиональная камера и алгоритмы обработки.
• 6 интеллектуальная аккумуляторная система.
• Запись и трансляция видео в формате FHD 60 кадров в секунду.
• Дальность приема до 5 км.
• D-RTK GNSS: даже в сложных погодных условиях и при сильных помехах вы не потеряете связь с вашим дроном.

Недостатки:

• Не лучшее время автономной работы.

Купить

Для профессиональных аэросъемок: Freefly ALTA 8

• Грузоподъемность: 8 кг
• Максимальная скорость: 75 км/ч
• Рабочая температура: -.
• Емкость аккумулятора: -.
• Время полета: -.

Цена: от 1 290 000 рублей.

Второе устройство в нашем рейтинге — октокоптер Freefly ALTA 8. Благодаря идеально сконструированной карбоновой раме, несмотря на одновременное наличие целых 8 пропеллеров и двигателей, дрон способен складываться до компактных размеров, уменьшая габариты почти в 2 раза. Его грузоподъемность составляет 8 кг, что позволяет крепить дополнительные грузы в виде камер (с верхним и нижним креплением) или других устройств.

Производитель позиционирует октокоптер специально для профессиональных съемок или съемок, которые были бы невозможны без использования такой технологии. В то время как дроны DJI по-прежнему более доступны для любого пользователя и сбалансированы во всем (за исключением, пожалуй, линейки Agras), Freefly ALTA 8 был специально разработан для удовлетворения потребностей больших кинотеатров.

По этой причине цена платформы почти достигает предела в 1,3 миллиона рублей. Интересным фактом является то, что система практически уникальна в своей способности работать с профессиональными камерами RED.

Преимущества:

• Возможность работы в любых погодных условиях.
• Довольно маневренный: быстро набирает скорость и может двигаться под углом до 45 градусов.
• При всех своих размерах он может складываться, разрезаясь пополам.
• Система исключительного качества под камеру RED.
• Пульт дистанционного управления не боится дождя, снега или влаги.

Недостатки:

• Стоимость.

Купить

Наиболее грузоподъемный (Для сельского хозяйства): DJI Agras T30

• Грузоподъемность: 50,1 кг
• Максимальная скорость: 10 м/с
• Рабочая температура: 0 … +45 °C
• Емкость аккумулятора: 29 000 мАч
• Время полета: -.

Цена: от 1 600 000 рублей

DJI Agras T30 — идеальный вариант современного БПЛА для транспортировки различных полезных грузов. Грузоподъемность беспилотника составляет более 76 килограммов, что является впечатляющим показателем. Сам разработчик позиционирует эту модель как идеального помощника в сельском хозяйстве.

И для этого у него есть все необходимое: усовершенствованная система распыления с 30-литровым баком, трехслойная защита бака с раствором для предотвращения протечек, сертификация IP67, наличие сферической радарной системы (позволяющей дрону устранять слепые зоны и замечать препятствия независимо от угла обзора, погоды и других факторов). Скорость распыления до 8 литров в минуту. Agras T30 может опрыскивать более 16 гектаров земли за 1 час.

Для облегчения контроля спереди и сзади устройства установлено несколько направленных камер. Это позволяет следить за состоянием полета, не прерывая работу дрона. Кроме того, модель обладает хорошей эффективностью и для полетов в ночное время. Для этого здесь предусмотрена система ночного видения и наличие множества других датчиков.

Преимущества:

• Отличное время автономной работы.
• Объем бака для распыления 30 литров, ширина распыления 9 метров и скорость 8 литров в минуту.
• Сферическая радарная система (100% видимость при любых погодных условиях).
• Защита от коррозии и затопления, сертификат IP67.
• Полностью автоматическая работа.
• Цифровые технологии для управления садом: Облачная платформа Smart Agriculture Cloud Platform.

Недостатки:

• Высокая стоимость.

Купить

Лучшее время полета (Для картоведения): DJI Matrice 300 RTK

• Грузоподъемность: 5,4 кг
• Максимальная скорость: 23 м/с
• Рабочая температура: -20 … +50 °C
• Емкость аккумулятора: 5935 мАч
• Время полета: до 55 минут

Цена: 869 900 руб.

Другая платформа — DJI Matrice 300 RTK. Его максимальное время полета может достигать 55 минут (зависит от нагрузки и условий), а скорость — почти 83 км/ч. Благодаря мощному радиоприемнику дальность передачи сигнала составляет 15 километров (!).

Камера квадрокоптера может передавать живое видео в разрешении 1080p. Для более надежного полета он может автоматически переключаться между 2,4 ГГц и 5,8 ГГц, чтобы минимизировать влияние помех в труднодоступной местности. А для защиты передачи данных используется алгоритм блочного шифрования AES-256.

Благодаря своей конструкции дрон позволяет установить 3 дополнительных устройства для выполнения любой задачи. Например, можно установить камеры для профессиональной фотографии. Самое главное, чтобы их суммарный вес не превышал 2,7 кг. Пульт дистанционного управления дрона имеет собственный экран, на котором можно отслеживать состояние полета.

Преимущества:

• Усовершенствованная система позиционирования в 6 направлениях.
• Время полета.
• Отличная маневренность и максимальная скорость.
• Хорошая дальность сигнала (15 км).
• Работает в холодных и жарких условиях.
• Сертификат защиты IP45.

Дефекты:

• Дефектов не обнаружено.

Купить у

Самый сбалансированный: DJI Matrice 200 V2 Combo

• Грузоподъемность: 6,14 кг
• Максимальная скорость: 81 км/ч
• Рабочая температура: -20 … +50 °C
• Емкость аккумулятора: 7660 мАч
• Время полета: до 38 минут

Цена: от 645 000 рублей

Последний дрон в нашей подборке — DJI Matrice 200 V2 Combo. Эта модель взяла немного лучшего из того, что отличало предыдущие беспилотники. По всем параметрам он мало чем уступает лидерам предыдущих подкатегорий. Такой баланс делает его отличным выбором для наблюдения, исследования местности, строительства и многих других промышленных применений.

Для наблюдения за ходом полета имеется направленная камера, поэтому нет необходимости приостанавливать полет дрона. Другие функции включают совместимость с DJI SkyPort, мобильный SDK, стелс-режим (отключение сигнальных огней) для незаметных ночных полетов, TimeSync (синхронизация данных с камер, контроллеров, полезной нагрузки и других устройств для максимальной точности) и многое другое.

Передача данных осуществляется с помощью технологии OcuSync 2.0, которая позволяет квадрокоптеру автоматически переключаться между частотами для улучшения приема сигнала от источника на максимальном расстоянии 8 км.

Преимущества:

• Сбалансирован по всем параметрам.
• Повышение точности данных с помощью TimeSync.
• Простая настройка и планирование полетов в программе DJI Pilot.
• Множественные интеллектуальные датчики для предотвращения столкновений.
• Мощное шифрование данных AES-256.

Недостатки:

• Дефектов не обнаружено.