Технологии дронов продолжают развиваться быстрыми темпами, расширяя возможности этих аппаратов. Одна из областей, где технологии продвинулись особенно впечатляюще, относится к датчикам нижнего обзора.
Что такое датчики нижнего обзора и как они работают в дронах?
Датчики нижнего обзора – это расположенные снизу сенсоры, часто инфракрасные, которые измеряют расстояние дрона от земли и помогают беспилотнику избегать препятствий. Они полезны для полетов в условиях низкой освещенности, внутри помещений, а также в других сценариях, где нельзя полагаться на GPS-модуль.
В этом руководстве мы подробно расскажем об особенностях датчиков нижнего обзора, включая радиус действия и функциональность, а также рассмотрим возможность их отключения.
Что такое датчики нижнего обзора, в подробностях
Датчики нижнего обзора – это один из нескольких типов сенсоров, используемых во многих беспилотных летательных аппаратах.
Иногда они являются частью многонаправленной системы обхода препятствий, но могут использоваться индивидуально в зависимости от модели дрона. Как следует из названия, эти датчики установлены в нижней части дрона и считывают, что происходит под ним.
Пилоты должны оставаться на рекомендованной высоте, чтобы датчики обзора работали оптимально. Если квадрокоптер летит выше диапазона или ниже, датчики не смогут гарантированно обнаружить все препятствия.
В большинстве случаев используются инфракрасные сенсоры, которые чувствительны к определенной длине волны. Инфракрасные датчики стали стандартом во многих областях техники, включая детекторы движения. Они часто работают парами: один генерирует свет, а другой принимает отраженный луч.
Датчики нижнего обзора, как правило, не излучают видимый свет, поэтому пилоты должны сами знать их местоположение на дроне и следить, чтобы они оставались чистыми.
Эти сенсоры часто требуют калибровки, особенно когда вы впервые используете дрон «из коробки». Если вы покупаете подержанный беспилотник, вам также следует откалибровать датчики обзора перед полетом. Другим сценарием, в котором вам может потребоваться калибровка или повторная калибровка датчиков обзора, является продолжительный период простоя.
Хотя датчики нижнего обзора прошли долгий путь, и технология продолжает развиваться с появлением новых моделей (особенно от ведущих производителей, таких как DJI и Autel), эти элементы имеют ряд ограничений.
Лучше всего они работают в условиях низкого освещения, как в помещении, так и на открытом воздухе. Однако существует тонкая грань между слабым освещением и отсутствием света. Если освещенность окружающей среды ниже 10 люкс, вам следует дважды подумать, прежде чем летать, поскольку датчики нижнего обзора в этом случае могут оказаться неэффективными. Также сенсоры не рекомендуется использовать при очень ярком освещении (более 40 тысяч люкс).
Работа системы обхода препятствий во многом зависит от окружающей обстановки. Там, где отсутствует опознаваемая структура, датчики будут бесполезны или менее эффективны.
Это делает использование дрона с датчиками нижнего обзора опасным в следующих сценариях:
- В районах, где препятствия имеют небольшой размер, например, в лесной полосе с множеством ветвистых деревьев.
- В местах, где текстура и рисунок повторяются, например, стены, облицованные обоями или плиткой.
- В местах, где препятствия лишены текстуры или не имеют опознаваемой формы, например, электрический столб.
- Там, где инфракрасные волны поглощаются или отражаются, таких как зеркальные стены.
- Там, где свет меняется часто и резко.
- В местах с движущимися предметами или поверхностями.
- В областях, где поверхность полупрозрачна, например, как вода.
- В местах с отражающей поверхностью.
- В одноцветной (монохромной) окружающей обстановке.
Диапазон действия
Датчики нижнего обзора не будут работать должным образом, если они используются вне рабочего диапазона. Они могут измерять расстояние от земли только тогда, когда дрон остается на определенной высоте.
Это расстояние варьируется в зависимости от модели, но обычно датчики теряют эффективность, если беспилотный аппарат выходит за пределы 11-метровой высоты. Точность гарантируется в диапазоне от 0,5 до 11 метров, но в пределах от 11 до 22 метров сохраняется возможность определения препятствий.
Тем не менее, всегда обращайтесь к руководству по эксплуатации, чтобы узнать в каком диапазоне действует датчик нижнего обзора для вашей конкретной марки и модели дрона.
Все ли дроны оснащены датчиками нижнего обзора?
Чем больше функций предлагает беспилотник, особенно технологически продвинутых, таких как видеосенсоры и система обхода препятствий, тем дороже он стоит. На рынке доступны дроны всех ценовых категорий для разной аудитории: от детей до взрослых пилотов-новичков и опытных профессионалов. Вот почему не каждый беспилотник оснащен датчиками нижнего обзора.
Дешевые игрушечные дроны часто не имеют никаких датчиков, чтобы удержать цену на приемлемом уровне. Такие модели начального уровня можно приобрести всего за 20-30 долларов. Они предназначены для игры с расчетом на то, что их разобьют неопытные пилоты, которые часто допускают ошибки и терпят крушение. Оснащение игрушечных дронов датчиками является потерей денег для производителя и не имеет смысла.
Дроны средней ценовой категории (от 50 до 100 долларов) больше подходят для системы нижнего обзора, но даже здесь нет гарантий. Более того, даже некоторые дроны DJI лишены не полноценной функции обнаружения препятствий, поэтому вы не можете ожидать этого от каждого дрона, который видите на рынке.
Более дорогие дроны стоимостью от 200 до 500 долларов и выше, скорее всего, будут иметь датчики нижнего обзора, а более дорогие аппараты стоимостью от 1000 долларов должны иметь продвинутую систему обнаружения препятствий.
Исключением являются FPV-дроны, многие из которых не имеют никакой системы обхода препятствий.
Сколько датчиков требуется для правильной работы дрона?
В беспилотниках используются разные типы датчиков, включая тепловые, химические, магнитные, оптические, звуковые и световые, такие как GPS-сенсоры, барометры, магнитометры и акселерометры. Сколько элементов требуется для дрона, зависит от конструкции датчика.
Учитывая, что большинство датчиков нижнего обзора являются инфракрасными, лучше всего работает система из двух элементов, где излучение отражается от одного на другой.
Может ли дрон зависать только с датчиками нижнего обзора и без GPS?
Датчики нижнего обзора работают в ситуациях, где не работает GPS-модуль, то есть внутри помещений и других ограниченных пространствах. В этих сценариях летательный аппарат полагается только на сенсоры, чтобы зависнуть на месте и летать, не сталкиваясь с препятствиями.
Хотя полет без GPS может вызывать опасения, система нижнего обзора является полезным резервным средством, на которое пилоты могут положиться, чтобы безопасно управлять дронами. Однако БПЛА должен оставаться на заданной высоте, чтобы датчики продолжали функционировать.
Можно ли отключить датчики нижнего обзора?
Возможно, вы летаете только в тех местах, где ваш GPS работает хорошо, или датчики нижнего обзора принудили ваш дрон приземлиться после того, как совершили крутой поворот.
У вас есть несколько вариантов выбора. При помощи сторонних приложений можно отключить датчики. Но наиболее надежным способом будет закрыть сенсор куском защитной липкой ленты. Также вы можете купить дрон, который не имеет датчиков нижнего обзора, но это может создать неудобства в некоторых ситуациях.
Более важный вопрос здесь не в том, можете ли вы отключить датчики нижнего обзора, а в том, зачем вам это надо. Да, неприятно, когда система обзора не позволяет вам управлять дроном так, как вы хотите. Это похоже на ситуацию, когда пилоты испытывает разочарование в системе геозон DJI, которая автоматически приземлит ваш дрон, если вы вылетите за пределы установленного диапазона.
Эти функции безопасности существуют не просто так. В частности, датчики нижнего обзора устанавливаются на дрон, чтобы обеспечить ему более широкое поле зрения. Они помогают квадрокоптеру видеть, что находится под ним, и могут предотвратить аварии и столкновения с препятствиями.
Конечно, эти сенсоры не идеальны. Они не работают надежно над водой и не так полезны при полетах внутри помещений, где текстуры повторяются и отсутствуют опознаваемые формы. И все же лучше их иметь, чем не иметь.
Закрытие датчиков зрения лентой или отключение иным способом сделает полет более рискованным. Если вы разобьете свой дрон, и на него все еще распространяется гарантия, вам могут отказать в замене, поскольку вы вмешались в работу аппарата.
Кроме того, вы можете повредить сенсоры, покрыв их защитной лентой. Остатки ленты могут прилипнуть к датчику, а попытка их отчистить может поцарапать его поверхность. В этом случае датчик не сможет функционировать надежно, поэтому вам снова придется потратить деньги на его замену. Так что лучше будет оставить все как есть.
