Основні компоненти FPV-дронів: призначення та функціонал

First Person View (FPV) у перекладі з англійської означає «вид від першої особи». Мультироторні безпілотні літальні апарати, або FPV-дрони, оснащуються камерами, які передають відео в режимі реального часу на пристрій операторів. Через приймальні пристрої пілоти можуть бачити все, що бачать дрони під час польоту, та керувати апаратами.

Основні компоненти ФПВ-дронів

FPV-дрон складається з наступних компонентів:

• Рама. Є базою, на яку монтуються інші складові конструкції. Залежно від матеріалів виготовлення рами бувають карбоновими, алюмінієвими, скловолоконними чи надрукованими на 3D-принтері.

• Мотори, що забезпечують підйом, політ та зниження дронів. Дальність польотів та маневреність визначаються кількістю та потужністю двигунів. Двигуни оснащуються керуючими контролерами.

• Електронні швидкісні регулятори (ESC). Підключаються до керуючих контролерів двигунів для контролю швидкості та напряму польоту дрону.

• Пропелери, що забезпечують підтримку дронів у повітрі та маневрування.

• Акумулятори. На ФПВ-дронах встановлюються акумулятори двох видів: літій-полімерні та літій-іонні. Максимальна напруга заряду акумуляторів — 4,20 на комірку або 4,35 для високовольтних акумуляторів HV.

Розгляньмо детальніше типи акумуляторних батарей для дронів ФПВ:

• Літій-полімерні з високою струмовіддачею встановлюються на гоночні дрони. Час польоту становить 3-7 хв. Тривалість залежить від того, як саме керують безпілотником.

• Літій-іонні, важчі і з невисокою струмовіддачею, встановлюються на далеколітні дрони. Час польоту складає 15-40 хвилин та довше.

Ключовими компонентами системи управління ФПВ-дронами є:

• Камера. Встановлюється на передній частині апарата для запису відео та передачі в режимі реального часу на пристрій пілота. Камера може мати кут огляду 90-180 градусів.

• Відеопередавач сигналу. Забезпечує трансляцію відеопотоку від камери на приймач пілота. Передавачі використовують частоту 5,8 ГГц для передачі даних на високій швидкості польоту та високої якості зображень.

• Плата керування польотом. Забезпечує прийом сигналів від пульта керування.

У дронах-камікадзе встановлюють плату ініціації (підриву боєприпасів).

До переліку додаткового обладнання для ФПВ-дрону входять:

• Приймач відеопотоку, який встановлюється на пристрій оператора. Приймач, як і передавач, використовує частоту 5,8 ГГц.

• Антена, що встановлюється на щоглі для трансляції.

• Зарядні пристрої для заряджання акумуляторів із силовими роз’ємами (найчастіше XT60) для підключення акумулятора та балансувальними роз’ємами (найчастіше JST XH) для вирівнювання напруги в окремих осередках акумулятора.

Управління ФПВ-дронами здійснюється за допомогою комплекту апаратури, що включає:

• контролер (пульт управління з джойстиками та кнопками), що забезпечує зв’язок між дроном та пілотом;

• окуляри FPV (частота 5,8 ГГц) із вбудованим приймачем та екраном для відображення відео в режимі реального часу;

• командирський екран FPV (альтернатива окулярам), що підключається до приймача та дублює зображення з екрана оператора.

Вартість дрону залежить від класу та комплектації.

Класифікація FPV-дронів

Поділ FPV-дронів на групи виконується за такими характеристиками:

• параметри колісної бази (відстань між двигунами по діагоналі);

• тип живлення, що підтримується (1-8S);

• розмір пропелерів (у дюймах).

Вирізняють такі види FPV-дронів:

• TinyWhoop — маленькі моделі, які можна використовувати у приміщеннях. Підходять для початківців, що освоюють FPV-польоти.

• CineWhoop — невеликі дрони, які можна використовувати для відеозйомки та польотів в умовах обмеженого простору. Можуть нести залежно від бази полегшені (до 130 мм) або повноцінні (від 130 мм) камери.

• Freestyle — моделі з потужними двигунами та хрестоподібною рамою. Стандартно Freestyle-дрони оснащуються пропелерами 5 дюймів.

• Гоночні, що призначені для швидкого проходження трас. Міцні моделі здатні витримувати високі навантаження під час гонок.

• Long Range FPV (дальнолітні) призначені для тривалих польотів (15-45 хв. та довше). Моделі оснащуються потужними двигунами, Li-ion акумуляторами, GPS-модулями.

Захисники України використовують для виконання бойових завдань (розвідка, спостереження, скидання боєприпасів та інші спеціальні завдання) швидкісні ФПВ-дрони та дрони-камікадзе для високоточного ураження противників.

ФПВ-дрони камікадзе відрізняються:

• високою швидкістю та маневреністю;

• значною вантажопідйомністю;

• невеликими розмірами (апарати важко помітити).

Наявність високоякісної камери дозволяє отримувати чіткі зображення через відеопотік, відео або фото.

Ціна ФВП-дронів визначається функціоналом, матеріалами виготовлення, якістю збірки, технічними та експлуатаційними характеристиками апаратів.

Для чого застосовують FPV-дрони

FPV-дрони стали незамінними у низці сфер, де важлива точність, швидкість або незвичні ракурси для отримання якісного зображення:

• Для професійної відеозйомки (аерозйомки). FPV-дрони здатні виконувати відео кінематографічної якості та фотографії з високою роздільною здатністю.

• Для моніторингу довкілля (визначення температури, тиску, стану ґрунту тощо). Дрони застосовуються для виявлення пожеж, повеней та інших стихійних лих.

• У сфері будівництва та нерухомості для моніторингу об’єктів.

• Для охорони кордонів та виявлення порушників.

• Під час проведення воєнних операцій — для виявлення супротивників і виконання стратегічних завдань (завдання точкових ударів).

В Україні найбільш затребуваними на даному етапі є FPV-дрони-камікадзе, які використовуються для моніторингу обстановки на ділянках бойових дій та ураження цілей. Дальність дії дронів-камікадзе визначається погодними умовами, особливостями рельєфу та потужністю переданого антеною сигналу. Досвідчені пілоти майстерно керують апаратами, знищуючи супротивника навіть через невеликі отвори типу люка БМП чи танка.

Якщо ви хочете зібрати найкращий дрон своїми руками чи вам потрібно купити запчастини для ремонту, розгляньте каталог інтернет-магазину Eagle. Компетентні менеджери допоможуть вибрати та замовити кращі компоненти з урахуванням ваших вимог.