Что такое подвес в дронах?
Подвес – это продвинутая система поддержки для камеры дрона, включающая от одного до трех бесщеточных двигателей, а также внутренние электрические компоненты и датчики, такие как инерциальный измерительный блок (IMU – inertial measurement unit). Они помогают камере дрона оставаться стабильной под определенным углом и наклоном по осям рыскания, крена и тангажа, как это предусмотрено в 3-осевых механических подвесах.
Подвесы для дрона, в подробностях
Когда камера устанавливается на дрон, она размещается как груз на специально разработанном подвесе. Если говорить о продукции компании DJI, то почти все их стандартные дроны оборудованы 3-осевыми механическими подвесами.
3-осевой механический подвес стабилизирует камеру дрона по всем этим осям: рысканию, крену и тангажу.
- Рыскание подвеса камеры поворачивает всю камеру с подвесом влево или вправо при изменении направления, но дрон не изменит своего направления. Это похоже на то, что дрон смотрит в одном направлении, прежде чем повернуть.
- При крене дрон с камерой наклоняется в одну сторону при каждом повороте дрона, либо подвес стабилизирует такие повороты, чтобы линия горизонта оставалась прямой.
- Тангаж означает наклон камеры дрона вверх и вниз. Регулировка колесика на пульте дистанционного управления позволяет менять наклон камеры дрона. Наклон вниз на 90 градусов фактически направляет камеру дрона прямо вниз.
Камера беспилотника и компоненты подвеса, включая бесщеточные двигатели, идеально сбалансированы на одной конструкции, чтобы обеспечить минимальную рабочую нагрузку на двигатели подвеса.
Сколько существует разновидностей подвесов для дронов?
Подводя итог, можно сказать, что существуют камеры для дронов без подвеса, одноосевые, двухосевые и трехосевые. Последний тип является наиболее распространенным. Однако существуют дроны с четырехосевыми подвесами, например, Autel EVO Lite.
Мы также можем упомянуть дорогие коммерческие дроны со специальными подвесами для цифровой однообъективной зеркальной фотокамеры или RED-камеры, но они встречаются еще реже.
Давайте подробно рассмотрим наиболее распространенные типы подвесов.
Камеры квадрокоптеров без подвеса
Камера без подвеса – это, по сути, то, что мы встречаем на кастомных FPV-дронах (не DJI FPV или Avata)
Такие камеры неподвижно закреплены на раме FPV-дрона, и угол наклона для полета вперед может регулироваться только вручную.
Для FPV-дронов подвес на самом деле не нужен. FPV-пилоты обычно не занимаются фотосъемкой. И поскольку дрон просто летит вперед на заданной скорости, отснятый материал имеет вполне приличное качество. Более того, кадры с FPV-дрона, полученные через камеру с передачей видеосигнала, можно стабилизировать и подвергнуть пост-обработке в программном видеоредакторе.
Но большинство FPV-пилотов мало интересуются съемкой при помощи таких камер. Они часто ставят на дрон дополнительную экшн-камеру, например, GoPro. Поэтому нет особого смысла в наличии подвеса на камере FPV-дрона.
1-осевой подвес камеры дрона
Однако дроны DJI FPV и Avata – это совсем другая история. Производитель сделал акцент на простоте этих моделей, поэтому в камеру был добавлен подвес. Не 3-осевой, поскольку это было бы непрактично, а 1-осевой механический подвес. Подвес, установленный в DJI FPV и Avata, просто наклоняет камеру вверх и вниз.
Поэтому, когда вы снимаете этими дронами в обычном режиме (Normal Mode), особенно с помощью DJI FPV, и поворачиваете влево или вправо, весь горизонт и изображение наклоняются в одну сторону.
Отсутствие многоосевого подвеса было компенсировано внедрением функции HorizonSteady от DJI Avata, которая помогает стабилизировать изображение по оси крена с помощью программного обеспечения.
1-осевой подвес может иметь те же самые компоненты и инерциальный измерительный блок, как в других типах подвеса, но в нем будет установлен только один бесщеточный двигатель для дистанционной регулировки угла наклона камеры.
Такой подвес на DJI FPV и Avata служит для того, чтобы изменять угол камеры во время полета, в то время ка как в случае с кастомным FPV-дроном вам придется вручную регулировать угол при помощи шестигранного ключа.
2-осевой подвес камеры
Примером дрона с 2-двухосевым подвесом выступает Holy Stone HS720E.
Этот подвес для камеры оснащен двумя двигателями, которые помогают регулировать крен и тангаж, сохраняя прямую линию горизонта и наклоняя камеру под определенным углом вверх и вниз.
Дроны с 2-осевым подвесом камеры часто оборудованы электронной стабилизацией изображения для последующей стабилизации видео.
Стабилизация с 3-осевым подвесом
Далее мы поговорим о самой распространенной системе подвесной стабилизации дронов, которая является почти самой совершенной.
Как уже упоминалось, 3-осевой механический подвес оснащен тремя бесщеточными двигателями и помогает дрону стабилизировать камеру при крене, рыскании и тангаже.
3-осевой механический подвес отличается тем, что он используется не только для ручной регулировки наклона и угла камеры, но также имеет технологические усовершенствования, позволяющие сохранять камеру стабильной даже при сильном ветре. Кроме того, он может устранять вибрации и резкие движения, помогая вам создавать уникальные, плавные кадры во время полета.
Высококачественный 3-осевой подвес камеры может даже помочь дрону делать фотографии с длительной экспозицией ночью, когда дрон находится в полете или зависает. Это невероятный прогресс по сравнению с тем, что у нас было пару лет назад в сфере стабилизации и подвесов.
Поэтому, если вы ищете беспилотник для начинающих, убедитесь, что аппарат снабжен 3-осевым механическим подвесом. В этом случае вы сделаете правильный выбор.
Как работает 4-осевой подвес?
Это новый тип подвеса, который работает точно так же, как 3-осевой механический подвес, но при этом предлагает нечто новое. Новая конструкция с дополнительным двигателем позволяет подвесу поворачивать камеру на 90 градусов, переводя ее из альбомного в портретный режим.
С помощью такого типа подвеса мы можем использовать настоящий режим вертикальной съемки для социальных сетей без обрезки или цифровой настройки, сохраняя полное разрешение.
Возможно, в будущем дроны с 4-осевыми механическими подвесами будут появляться на рынке чаще, поскольку использование дронов для социальных сетей продолжает набирать все большую популярность.
Могут ли подвесы дронов заменены или модернизированы?
Если ваш дрон потерпел аварию и при этом единственной разбитой частью оказался подвес, то, как ни печально, вам придется полностью заменить подвес или даже всю камеру. Камеру, скорей всего, не удастся отделить от подвеса, но это зависит от ситуации. У многих дронов DJI конструкция позволяет разобрать камеру и отделить подвес.
Если вы не знаете, что делаете, мы рекомендуем обратиться в сервисную службу по ремонту дронов или отправить беспилотник обратно производителю, поскольку они могут заменить вам подвес или камеру.
Совсем другая история, если вы хотите модернизировать подвес камеры. К примеру, ваш дрон оснащен 2-осевым механизмом, а вы хотите заменить его на 3-осевой. Но вы вряд ли сможете провести апгрейд, если только это не собранный под заказ дрон. Подвесы для камер рассчитаны, чтобы работать в раме точно в том виде, как спроектировали разработчики.
Переход на 3-осевой или другой подвес может вызвать проблемы с установкой нового механизма. Кроме того, есть процессор IMU и прошивка к нему, которую вы не можете изменить, чтобы обеспечить совместимость дрона с новым подвесом.
Из каких частей состоит подвес камеры квадрокоптера
Корпус подвеса. Это вся рама подвеса, в которой будут размещены двигатели, соединительные провода для камеры и других компонентов, а также инерциальный измерительный блок (IMU).
Если подвес поврежден и его необходимо заменить, но с камерой все в порядке, вам придется снять систему подвеса с дрона. Затем камера будет подключена к IMU, который соединен с корпусом подвеса с помощью проводов. Их также необходимо аккуратно удалить. Кроме того, на IMU будет термопаста. Если вы меняете подвес, вам нужно будет добавить новую термопасту в IMU перед установкой камеры, иначе подвес будет перегреваться.
IMU (инерциальный измерительный блок). Имеет 3-осевой акселерометр и 3-осевой гироскоп, магнитометры, барометры и другие датчики для определения вращения по всем осям в трехмерном пространстве. Он всегда размещается на корпусе подвеса.
Камера. Обычно может отсоединяться от подвеса, как во многих моделях DJI, но не всегда. Камера включает в себя объектив, оптический сенсор CMOS и электронный компонент для передачи данных или изображений, полученных дроном, в модуль видеопередатчика (VTX).
Проводка. Проводка камеры дрона и подвеса не является сложной. Если вы меняете камеру на подвесе или сам подвес, вам не нужно иметь навыки пайки, потому что здесь чаще всего используются штырьковые соединения.
Может ли подвес дрона вместить больше одной камеры?
За последние несколько лет подвесы для дронов значительно продвинулись вперед, поэтому нередко можно встретить дроны с несколькими камерами. Примером могут служить модели DJI Mavic 3 Pro и DJI Air 3. Эти беспилотные аппараты имеют подвесы с тремя и двумя камерами соответственно. При этом камеры крепятся на подвесе в одном корпусе, а не отдельно.
Поэтому производители выпускают подвесы для размещения собственных камер с достаточно высоким уровнем стабилизации, чтобы противостоять даже экстремальным погодным условиям.
Требуют ли подвесы калибровки?
Иногда для правильной работы подвеса и IMU требуется калибровка. Такая необходимость возникает иногда после аварии, после транспортировки или после того, как дрон находился рядом с сильным магнитным полем.
Как правило, калибровка подвеса производится при помощи специального программного обеспечения, например, приложения DJI Fly. Но если подвес был полностью заменен, может потребоваться дополнительная программа для калибровки нового механизма.
Насколько надежны подвесы?
Подвес дрона – это деталь, которую довольно легко повредить. Это чувствительное механическое устройство, которое может выйти из строя во время транспортировки без надлежащей упаковки.
Более того, если вы подключаете дрон к компьютеру для передачи данных и вам необходимо включить его, обязательно снимите крышку подвеса. В противном случае двигатели вдавят подвес в корпус, и он может быстро сломаться. Это довольно распространенная ошибка, обсуждаемая на многих профильных форумах по дронам. Подвесы полностью выходят из строя после включения дрона, если крышка подвеса остается прикрепленной.
