FPV-дроны: что это такое простыми словами

FPV – First Person View – в переводе с английского означает «вид от первого лица». Термин применим для технических беспилотных устройств (в том числе БПЛА / дронов), которые в онлайн-режиме транслируют происходящее вокруг них оператору по принципу виртуальной реальности.

Принцип работы FPV-дрона заключается в передаче информации с камеры устройства на монитор, очки или шлем оператора со встроенным приемником. Оператор в режиме реального времени видит все, что «видит» беспилотник.

Управление происходит через пульт с кнопками или джойстиком. За счет максимальной реалистичности (эффекта присутствия на месте) оператор может совершать динамичные, маневренные и точные полеты, находясь на больших расстояниях от объекта. Хорошие полетные качества FPV-дронов обеспечены минимальным количеством электроники под корпусом.

FPV-дроны имеют довольно простую конструкцию. Основные компоненты:

• Рама (корпус)
• 4 двигателя
• 4 пропеллера
• Полетный контроллер
• Электронный регулятор оборотов
• Приемник (ресивер)
• Антенны
• FPV-система: видеопередатчик + камера
• Аккумуляторная батарея
• Пульт управления (трансмиттер)
• FPV очки, шлем, монитор

Беспилотные аппараты можно модернизировать дополнительными элементами:

• GPS-модули;
• LED-подсветка;
• Модуль OSD (наэкранный индикатор телеметрической информации);
• BEC (программируемый преобразователь напряжения);
• LC-фильтры (электрический фильтр);
• Конденсаторы и др.

FPV-дроны могут летать в 2 режимах:

1) Самовыравнивания (при отсутствии сигнала от пульта автоматический возврат дрона в горизонтальное положение):

• угловой режим (angle mode) — ограничение крена и тангажа до определенного угла (дрон не может переворачиваться);
• режим горизонта (horizont mode) — нет ограничения крена и тангажа, БПЛА может вращаться.

2) Ручной или скоростной режим (acro mode):

При использовании ручного режима управления автоматическое выравнивание дрона отсутствует. Устройство остается в заданном угловом движении даже после отпускания рычага джойстика. Оператор дрона должен постоянно самостоятельно контролировать положение БПЛА в пространстве.

Акро-режим позволяет развивать максимальную маневренность и скорость при управлении беспилотником. С акро получается наиболее реалистичное управление от первого лица. Именно этот режим выбирают профессиональные операторы FPV.

FPV-дроны отличаются высокой скоростью полета. Они с легкостью развивают скорость до 70-150 км/час. Мировой рекорд скорости FPV дрона (2022 год) — 360 км/ч.

Примеры:

• DJI Avata — до 100 км/ч
• DJI FPV — до 140 км/ч
• DJI Mini 3 Pro и DJI Mini 2 — до 60 км/ч
• Autel EVO Nano Plus — до 55 км/ч
• Iflight-chimera — от 100 км/ч
• DiaTONE-Roma F7 — от 100 км/ч
• GEPRC-MARK4 — от 100 км/ч

Расстояние полета FPV-дрона зависит от уровня подготовки пилота, назначения и стоимости. Так, на рынке можно найти БПЛА, которые летают в радиусе 2-4 км. Однако существуют беспилотники с дальностью полета от 7 км и больше.

Примеры:

• DJI Avata (около 12 км)
• DJI FPV (около 16 км)
• DJI Mini 3 Pro (18 км) и DJI Mini 2 (10 км)
• Autel EVO Nano Plus (около 16 км)
• Iflight-chimera (20 км)
• DiaTONE-Roma F7 (20 км)
• GEPRC-MARK4 (20 км)

FPV-дроны могут летать довольно короткое время. Время зависания определяется конструкцией FPV, полезной нагрузкой и стилем управления. Чем меньше вес, мощнее аккумулятор и моторы, тем дольше дрон находится в воздухе. В среднем время полета варьируется от 7 до 15 минут.

Примеры:

• DJI Avata — до 18 минут
• DJI FPV — до 20 минут
• DJI Mini 3 Pro и DJI Mini 2 — около 30 минут
• Autel EVO Nano Plus — менее 28 минут
• Iflight-chimera — до 30 минут
• DiaTONE-Roma F7 — до 30 минут
• GEPRC-MARK4 — до 30 минут

Частоты FPV – это радиочастотный диапазон, по которому устанавливается связь между пультом оператора и самим БПЛА. Единицами измерения частот являются мегагерцы (МГц) или гигагерцы (ГГц).

Обычно FPV-дроны работают на частоте 2.4 ГГц. Она обеспечивает устойчивую связь на больших расстояниях, но на нее сильнее воздействуют помехи. Также существуют БПЛА, которые летают на частоте 5,8 ГГц. Она дает высокую пропускную способность и снижает воздействие помех. Однако управление на 5,8 ГГц ограничивает дальность передачи.

Помимо этого, различают две технологии видеопередачи: цифровая (Wi-Fi) и аналоговая (900 МГц, 1.2 ГГц, 1.3 ГГц, 2.4 ГГц, 5.8 ГГц).

Преимущество FPV-дронов над стандартными квадрокоптерами очевидно, так как такие беспилотники дают оператору полный контроль ситуации и расширенные возможности.

• Развлечение

Они стали популярны в сфере БПЛА как гоночные дроны. Пилоты используют их, чтобы демонстрировать свои навыки управления на сложных трассах. Высокая скорость FPV-дрона позволяет совершать трюки и легко маневрировать между препятствиями.

• Аэросъемка

FPV можно назвать революционерами в авиасъемке. Профессиональный оператор делает необычные и захватывающие кадры, которые можно увидеть в кинематографе. Помимо этого, дроны используют для съемки рекламы различных объектов, в геодезических исследованиях, для отслеживания состояния оборудования в труднодоступных местах.

• Поисково-спасательные операции

Маневренность и компактность позволяет FPV пролетать среди ветвей деревьев, в лесу, под завалами и т.д. Поэтому их активно применяют в поисково-спасательных мероприятиях. К тому же, они в реальном времени транслируют обстановку в зоне поиска, где пропали люди, или оценивают уровень опасности на разрушающемся объекте.

• Охрана территории

FPV-дроны помогают контролировать любой объект, где требуется наблюдение с неба. Камера высокого разрешения четко передает изображение оператору, который может мгновенно сообщить о возможной угрозе или визуальном повреждении какой-либо системы.

• Промышленность

FPV применяют и в сфере охраны промышленных предприятий. Они позволяют обследовать инфраструктуру линий электропередач, ТЭК, состояние мостов и других критически важных объектов.

• Защита окружающей среды и сельскохозяйственный сектор

Беспилотником удобно оценивать уровень посева, обнаруживать дефекты и видеть всю обстановку на поле. FPV со специальными датчиками мониторинга также отслеживают состояние почвы и фиксируют изменения окружающей среды.

FPV-дроны активно применяются в военной области. Они помогают:

• проводить охрану территорий и объектов;
• осуществлять разведку;
• транспортировать грузы в опасную зону;
• оказывать поддержку боя (в качестве воздушного наблюдательного пункта);
• точечно уничтожать военные объекты противника и др.

Доказанная эффективность ФПВ в зоне специальной военной операции (СВО) привела к гонке вооружения в этой сфере:

• Разработчики FPV-дронов пытаются ускорить процесс производства оборудования, удешевить его, расширить функционал.
• Производители оборудования РЭБ для обнаружения и подавления FPV расширяют возможности дрон-детекторов и комплексов подавления для качественной защиты личного состава, военной техники и занимаемой территории.