Проект "Легко ли управлять квадракоптером?"

Проект

«Легко ли управлять квадрокоптером?»

Проектная работа с обучающимися объединения

« Авиамоделирование»

Актуальность темы

Введение

История появления квадрокоптеров.

Виды квадрокоптеров.Принцип работы.

Возможности квадрокоптеров и их применение.

Практическая часть: проведение эксперимента.

Вывод. Заключение.

Список используемой литературы. Приложения.

Актуальность темы

Дроны (квадрокоптеры) — одно из самых развивающихся направлений электроники. Развитие технологий позволило создать устройства с высоким уровнем надежности, безопасности и удобства эксплуатации. Возрастающая актуальность квадрокоптеров объясняется широкими возможностями их применения. Например, наличие камеры дает возможность вести съемку с воздуха, что может пригодиться для разных целей. Благодаря хорошей скорости, автономности и управляемости дроны могут применяться для доставки небольших грузов, обнаружении противника или осмотра

местности. Наконец, эти аппараты остаются прекрасным средством развлечения.

Введение

Нам всегда было интересно наблюдать за летающими объектами (вертолетами, самолетами, дронами) и очень хотелось узнать, как они устроены. Когда в нашей школе появился кружок «Авиамоделирования», то мы сразу записались в него. Мы решили побольше узнать об этой технике и научиться ею управлять.

С каждым днем все больше и больше современные технологии встраиваются в жизнь людей, помогают и упрощают многие процессы. В настоящее время любой желающий может приобрести, например, квадрокоптер, научиться им управлять и использовать в своих целях. Вот нам и стало интересно, насколько это легко для человека и в каких целях можно использовать квадрокоптеры.

, доступен каждому.

Цель:   изучить принцип работы квадрокоптера Syma X26, изучить области применения квадрокоптеров, исследовать насколько быстро можно обучиться управлению квадрокоптера.

Задачи:

1.Изучить литературные источники о дронах

вертолетного типа.

2.Изучить возможные сферы использования квадрокоптеров.

3.Изучить способ управления квадрокоптером Syma X26.

4.Разработать рекомендации для управления

квадрокоптером. Гипотеза: каждый может легко и быстро научиться управлять дроном, изучить его принцип работы, доступен каждому.

История появления квадрокоптеров

Дрон (от англ. Drone – «трутень, бездельник») – беспилотный летательный аппарат (БПЛА), который способен автономно перемещаться в воздухе и не требует непосредственного пилотирования. Аппараты управляются с помощью пульта или бортового компьютера. Первые прототипы беспилотников появились ещё в конце 19 века и разрабатывались в военных целях. Первое в истории человечества миниатюрное радиоуправляемое устройство изобрел Никола Тесла в 1889 году.

Квадрокоптер (от англ. quadcopter — «вертолет с четырьмя винтами») — это беспилотный летательный аппарат с четырьмя пропеллерами, который обычно управляется пультом дистанционного управления с земли. Идея зарождения квадрокоптера принадлежит французскому изобретателю Этьену Эмишену в 1920 году.

До 21 века они применялись исключительно в военных целях . В 2006 году беспилотники начали широко использовать как в быту, так и в бизнесе. С помощью них отслеживали: распространение пожаров, изучали катастрофы (наводнения, землятрясения). Их использовали на стройках, при изучении местности и в других сферах.

Сейчас пользуются большим спросом пользовательские квадрокоптеры, которые служат развлечением или выполняют мелкие задачи на бытовом уровне.

История появления квадрокоптеров

До 21 века они применялись исключительно в военных целях . В 2006 году беспилотники начали широко использовать как в быту, так и в бизнесе. С помощью них отслеживали: распространение пожаров, изучали катастрофы (наводнения, землятрясения). Их использовали на стройках, при изучении местности и в других сферах.

Сейчас пользуются большим спросом пользовательские квадрокоптеры, которые служат развлечением или выполняют мелкие задачи на бытовом уровне.

Виды квадрокоптеров

Квадрокоптер – это тот же дрон, который приводится в движении 4 винтами.

Существуют трикоптеры (с 3 винтами), квадрокоптеры (4 мотора), гексакоптеры (с 6 винтами) и октокоптеры (8 винтов). Общее их название – мультикоптеры.

Чем больше моторов, тем стабильнее ведет себя дрон в воздухе. Самыми распространенными являются квадрокоптеры.

Еще существует другая классификация дронов по размеру и весу.

Их 4 группы: микродроны, минидроны, мидидроны и тяжелые беспилотники.

Принцип работы квадрокоптера   состоит

в том, что двигатели запускают пропеллеры и крутят их в противоположных направлениях (два винта вращаются по часовой стрелке, а остальные 2 – против), таким образом поднимая устройство в воздух.

Дрон управляется пультом дистанционного управления, который идет в комплекте.

Принцип и особенности работы квадрокоптера   Syma X26:

4-моторная конструкция обеспечивает высокую скорость и хорошую маневренность. Может летать как внутри помещений,

так и на улице;

6-осевая система стабилизации с встроенным гироскопом, барометр и система оптического позиционирования обеспечивают точное удержание положения дрона;

3D режим позволяет делать перевороты на 360°;

встроенный бародатчик гарантирует удержание высоты полета;

автоматический взлет и посадка - легкий и безопасный полет;

функция предотвращения столкновений с препятствиями.

Возможности квадрокоптеров и их применение

Квадрокоптеры широко используются сейчас во всех сферах. Они могут доставлять грузы – от пиццы до человека, сломавшего ногу в горах, делать аэрофотосъёмку для геодезистов и картографов, помогать отслеживать урожайность на полях и, конечно, снимать красивые видеоролики и фильмы. Изучив информацию в интернете, мы выделили основные сферы применения:

1. Спасательные операции и скорая помощь .

Они могут доставить дефибриллятор или

лекарственные препараты до больного, которому

требуется немедленная помощь, или помочь

найти потерявшегося человека в лесу. В 2021

Году в Анапе дрон впервые спас человека,

Сбросив мужчине спасательный жилет.

Возможности квадрокоптеров и их применение

2. Геодезия и картография. Они помогают

обновлять информацию об инфраструктуре –

собирать данные о трассах и коммуникациях,

создавать 3D-моделей городов.

3. Доставка грузов и перевозка людей. Например, В 2014 году Додо Пицца стала одной из первых в мире компаний, которая осуществила доставку продуктов с помощью дронов. Промоутер в парке принимал оплату и выдавал.

Возможности квадрокоптеров и их применение

4. Сельское хозяйство. Квадрокоптеры используют для оценки урожайных полей. А если оснастить дрон лазером, то он сможет стимулировать рост растений.

5. Шоу и развлечения. Например, в программе празднования 75-летия Победы были задействованы 2198 дронов, это событие вошло

в Книгу рекордов России. 

Возможности квадрокоптеров и их применение

6. Военное применение: авиаразведка (на сегодня это основное их предназначение), управление огнём и целеуказания, нанесение ударов по наземным и морским целям, перехват целей, минирование и разминирование, постановка радиопомех, ретрансляция сообщений и данных.

Проведение эксперимента

Давайте проведем эксперимент и выясним насколько легко и быстро можно научиться управлять квадрокоптером.

Мы будем использовать квадрокоптер Syma 26. Управление дроном осуществляется с помощью пульта. После изучения инструкции (см.приложение 1) и техники безопасности (см.приложение 2), приступаем к запуску поэтапно, предварительно зарядив аккумулятор.

Радиус действия – 30 метров

Время полной зарядки – 90 минут

Время работы – до 10 минут

Проведение эксперимента

Максимальное время полета до 10 минут. Мы провели 3 тестовых запуска:

• Изучили управление, кнопки пульта и произвели простые манипуляции: запуск, набор высоты и снижение, полет вперед и назад, вправо и влево, полет боком.
• Во время 2-го запуска мы научились выполнять различные трюки в воздухе: полет с креном, разворот вокруг своей оси, переключать полетные режимы.
• Изучили, что необходимо делать при падении и триммиривовании, научились калибровать квадрокоптер и делать развороты на 360 градусов.

Проведение эксперимента

Вывод

Вывод: за 3 тестовых запуска (30 минут)

мы без особых усилий научились управлять квадрокоптером и попрактиковались выполнять манипуляции различной сложности в полете.

Значит это не трудно и при желании это может сделать каждый и использовать дрон в своих целях.

Чтоб это было еще удобнее и быстрее, мы разработали небольшие рекомендации (см.приложение 3).

Заключение

В ходе работы над проектом и экспериментом мы выявили преимущества и недостатки работы квадрокоптера.

Преимущества: безопасность, средние летные показатели, легкость и компактность аппарата, простота управления и невысокая цена.

Недостатки: небольшая длительность полетов, небольшой радиус полета.

Гипотеза, высказанная в начале нашей работы о том, что любой желающий может легко и быстро изучить дрон и научиться управлять им, была доказана.

Работа для нас была очень интересной и познавательной.

Ценность данного исследования заключается в том, что технология доступна каждому и сферы использования дронов безграничны.

Заключение

Гипотеза , высказанная в начале нашей работы о том, что любой желающий может легко и быстро изучить дрон и научиться управлять им, была доказана.

Работа для нас была очень интересной и познавательной.

Ценность данного исследования заключается в том, что технология доступна каждому и сферы использования дронов безграничны.

Список литературы

1. Статья «Современные квадрокоптеры помогают осваивать воздушное пространство» [Электронный ресурс] URL: https:// b2blogger.com/pressroom/207977.html (10.02.2024)

2. ДроноМания. Онлайн журнал о дронах [Электронный ресурс] URL: https:// dronomania.ru/faq/istoriya-razvitiya-dronov.html (10.02.2024)

3. Инструкция по применению. Syma x26 [Электронный ресурс] URL: https :// pilot-rc.ru/f/syma-x26.pdf (11.02.2024)

4. Статья «Нам бы в небо! Дроны: что да как и почему» [Электронный ресурс] URL: https ://habr.com/ru/companies/inferit/articles/776324 / (11.02.2024)

5. Материал из Википедии [Электронный ресурс] URL: https ://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9C%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B5%D1%80 (11.02.2024)

Приложение 1 - инструкция

Приложение 1 - инструкция

Приложение 2 – техника безопасности

• Сборка, настройка и тестирование аппарата должны осуществляться при снятых пропеллерах.
• Нельзя дотрагиваться до движущихся частей моторов и винтов, тем более посторонними предметами.
• Запускать дроны можно только в разрешенных местах.
• Необходимо помнить, что у дрона ограниченное время полета и дальность. Надо следить за уровнем емкости батареи.
• Во время управления не теряйте гаджет из виду. Будьте внимательны!
• Не запускайте дрон, пока не убедитесь, что вблизи нет людей. Безопасность людей важнее всего! Зрители должны находиться позади оператора.
• Не пытайтесь продолжать полет, если заметили что батарея разряжена. Это может привести к неконтролируемому падению квадрокоптера.
• После приземления необходимо отключить питание и проверить состояние дрона.
• Не используйте аппарат для осуществления действий, нарушающих законы РФ и не вмешивайтесь в частную жизнь граждан.

Приложение 3 Рекомендации к запуску квадрокоптера:

Шаг 1. Включение модели. Нажмите кнопку включения и разместите дрон на ровной поверхности. В течении 3-5 секунд он включится и перейдет в режим ожидания, начнут мигать светодиоды.

Шаг 4. Полет. Установите дрон на открытую поверхность, хвостом к себе. Для взлета плавно перемещайте ручку газа, пока не оторвется от земли. Вверх/вниз – набор высоты/снижение.

Шаг 5. Тангаж. Для полета вперед/назад используете правую ручку вперед/назад.

Шаг 2. Включение пульта.

Включите пульт и переместите левую ручку вверх и вниз. Произойдет связывание модели с пультом.

Шаг 6. Полет с креном. Для полета с креном используется правая ручка вправо/влево.

Шаг 3. Запуск двигателей.

Сведите обе ручки вниз к центру. Двигатели начнут работать на низких оборотах. Переводим ручку газа немного вверх и модель взлетит.

Шаг 7. Руддер. Для разворота модели вокруг своей оси используется левая ручка вправо/влево.

Внимание! После полетов всегда выключайте дрон.

Спасибо за внимание!