Závodné drony od A do Z

FPV drony sú koníčkom, ktorý sa v poslednej dobe celkom rýchlym tempom šíri. Dostali svoje miesto už vlastne skoro vo všetkých odvetviach – najčastejším sú teda závody dronov, ale stretnúť sa s nimi môžeš aj napríklad pri natáčaní rôznych „akčnejších“ reklám.

A dokonca, keď sa počas sledovania filmu chvíľu zameriaš nie na obsah, ale na to, ako natočený, zistíš, že veľa záberov by sa fakt nedalo natočiť z obyčajnej kamery – stojí za nimi práve pilot s dronom s kamerou a okuliarmi.

Preteky dronov v Česku a na Slovensku

V Česku a na Slovensku sa preteky dronov začali organizovať relatívne nedávno a nie je ich zatiaľ veľa. Piloti, ktorí sa chcú zúčastniť, sa zaregistrujú vopred a potom pred osudným dňom usilovne trénujú - nie je však pravidlo, že by trať vopred poznali.

U nás väčšinou organizátori trať dopredu neprezradí, kým napríklad na Olympiáde sa mapa releasne, aby sa piloti mohli dostatočne pripraviť aspoň v simulátore.

Preteky dronov u nás väčšinou prebiehajú tak, že si piloti prejdú pešo trať - organizátori im počas toho vysvetľujú, kadiaľ a ako presne majú letieť. Ďalej prebieha množstvo kvalifikačných kôl, takže je veľa času si trať natrénovať, aby si svoje finálne preteky doviedli k dokonalosti.

Je tiež možné, že ťa pred tvojím letom poverí, aby si robil tzv. spottera hráči, ktorý má rovnaké číslo a letí pred tebou - v kvalifikačných kolách ho tak môžeš upozorňovať na chyby, ktoré pri lete urobil, a pri finálnych pretekoch môže byť taký pilot dokonca diskvalifikovaný.

Zároveň je tiež vhodné si so sebou zabaliť aspoň tak dva alebo tri závodné drony, pretože sa môže veľmi ľahko stať, že tvoj jediný dron neprežije. A počítaj s tým, že na pretekoch stráviš celý deň, a to nielen s okuliarmi na hlave!

Čo sa týka trikov, freestyle a racing sa dosť líšia. Pre príklad - možno poznáš trik "Dive". Princíp je u oboch disciplín rovnaký, ale závodné drony potrebujú krátky prelet menším otvorom, zatiaľ čo freestyle piloti sa snažia skôr o dlhý, a tak potrebuje viac priestoru.

Možno si už niekedy počul o DRL neboli Drone Racing League. Je to skupina tých najlepších zahraničných pilotov a preteky sa diametrálne líšia od tých klasických - ich drony totiž musia byť úplne navlas rovnaké (odlíšené iba farebnými diódami), sú ťažké - váži 1 kg (aby uniesli akčnú kameru), lietajú v tme do svetelných bránek a preteky nie sú vysielané naživo. Po pretekoch si zložia svoje kamerky, zábery zostrihajú, a tak vznikajú tie najlepšie droneracingové videá.

Čo je FPV dron?

Čo je FPV dron, o ktorom v poslednom čase počúvaš čoraz častejšie? Samotná skratka FPV znamená First Person View, teda doslova pohľad z prvej osoby. Znamená to, že v okuliaroch (goggles) vidíš obraz prenášaný priamo z kamery umiestnenej na tvojom FPV drone.

Je to teda, ako by si letel ty sám. Okrem okuliarov a dronu FPV je nenahraditeľnou súčasťou lietania s dronom samozrejme tiež vysielačka (controller), inak povedané tiež ovládač alebo rádio.

K dostaniu sú tri varianty setov:

RTF – Ready To Fly – všetko je pripravené tak, aby si mohol ihneď letieť (dron, okuliare, vysielač)

BNF – Bind and Fly – obsahuje iba dron, ktorý si napáruješ k vlastným okuliarom a vysielačke, potom môžeš letieť

PNP – Plug and Play – obsahuje iba dron, ku ktorému si navyše musíš prirobiť vyhovujúci vysielač

Na prvý pohľad je jasné, že dron treba dobre ovládať, ale to tvorí asi len jednu štvrtinu tohto koníčka. Ostatné tri štvrtiny času sa človek venuje opravám dronov, spájkovaniu, modelárstvu, nabíjaniu a štúdiu elektroniky a fyzikálnych síl.

Okrem toho je tiež potrebné naučiť sa orientácii v priestore. Dron s FPV kamerou skrátka vyžaduje viac času a trpezlivosti, než by sa mohlo zdať – avšak pôžitok vždy stojí za to!

Spôsoby využitia dronov

FPV lietania zahŕňa 3 disciplíny: racing, freestyle a cinematic. Poď si s našou pomocou vybrať tú, ktorá bude vyhovovať práve tebe:

Racing

Racing alebo závodenie je len o jednom: byť čo najrýchlejší na zložitej trati. Táto disciplína samozrejme zahŕňa hodiny a hodiny tréningu a na vrcholovej úrovni je tiež najdrahšia. Piloti pre čo najvyššiu rýchlosť chcú len tie najvýkonnejšie komponenty tej najnižšej hmotnosti - a to stoja peniaze. 

Freestyle

Freestyle alebo akrobatické lietanie je plné adrenalínu. Pilot predvádza svoje umenie v prírode alebo industriálnom prostredí. S dronom robí rôzna saltá a iné triky, čím obohatí svoje zábery. V tomto smere je časté predbiehanie v tom, kto vykoná väčšiu šialenosť, čím všetkým a akým spôsobom preletí.

Cinematic

Cinematic je kombinácia techniky z racingu a umenia z freestyle. Pilotom disciplíny cinematic ide o čo najkrajšie zábery krajiny, zaujímavostí alebo pohyblivých predmetov, ide teda o drony na fotenie a natáčanie. Chcete cool videá mrakodrapov, letov zo skaly alebo driftujúcich áut? 

Ako funguje dron?

Ak chceš byť členom dronnej FPV komunity so všetkým čo k tomu patrí, mal by si tiež vedieť, ako funguje dron. Môžeš totiž vedieť, ktorá páčka na vysielačke ti pridá plyn, ale bez toho, aby si vedel, ako presne sa koptéra chová, jej nikdy dostatočne neporozumieš.

Pre upresnenie – dnes hovoríme o kvadrokoptérách. Drobia sa aj iné multikoptéry, tie ale zatiaľ nie sú také rozšírené. Platí, že čím menej vrtuľou (trikoptéra, kvadrokoptéra), tým je dron obratnejší, kým čím je ich viac (optokoptéra, oktokoptéra), tým je spoľahlivejší/stabilnejší.

Základ vznášania dronu

Základom toho, že sa dron vznáša, je počítač – malá, ľahká riadiaca jednotka vybavená gyroskopy a akcelerometrami, ktoré sledujú polohu stroja, podľa ktorej následne upravia chod motorov. Dron si tak poradí aj v prípade, že je napríklad niektorá z vrtuľ ľahko poškodená – konkrétny motor pridá viac, aby sa koptéra správne vyrovnala.

Aby ale dron mohol byť uvedený do pohybu, potrebuje pilota. K prenosu jeho pokynov do dronu slúži práve už spomínaná vysielačka s dvoma páčkami. Ľavá páčka slúži ako plyn (stúpanie/klesanie) a pohybom do strán na otáčanie okolo zvislej osi, pravá dron nakláňa do všetkých strán.

Je dobré vedieť, že rovnako fungujú vrtule, ktoré sú na tej istej diagonále – to znamená, že každé dve vrtule, ktoré sú priamo vedľa seba, sa otáčajú opačným smerom. Je tak je potrebné si dať pozor, aby sme na vedľajšie rameno dali „zrkadlovú“ vrtuľu.

Letíme!

Pokiaľ chceme letieť dopredu, je potrebné pridať plyn a zároveň dron dostatočne nakloniť tak, aby letel požadovaným smerom. Nastane nasledujúca situácia – obe predné vrtule spomalia, zatiaľ čo tie zadné zrýchlia (všeobecne – vrtule spomalia na tej strane, na ktorú sa dron nakláňa).

Platí, že čím väčší náklon, tým viac je potrebné plynu, aby dron letel rovno. Zároveň je ale dron výrazne rýchlejší.

Pri zatáčaní by sa do strany mali nakloniť obe páčky, aby sa dron otočil okolo svojej osi a zároveň zostal v žiaducom náklone. Využíva sa tu ako spomalenie predných vrtulí v náklonu, ako aj spomalenie, resp. zrýchlenie oboch vrtúľ na rovnakej diagonále (to spôsobuje otočenie okolo zvislej osi).

Kontrola pred vzletom

Pred samotným lietaním pilot najskôr musí skontrolovať, či sa všetky vrtule točia presne podľa pokynov riadiacej jednotky. V pohybe im často bránia napríklad nečistoty namotané na osi motoru. Celkom ľahko sa tiež poškodia vrtule, ktoré nepochybne patria k najviac namáhaným (a tak aj obmeňovaným) komponentom dronu.

Všetky odchýlky od normálu môžu viesť k neovládateľnosti stroja. Piloti, ktorí poznajú princípy fungovania dronu už sú často schopní príčinu problému odhaliť zkraje letu podľa jeho správania. Dronovanie samo o sebe je dosť nebezpečným koníčkom, a tak je potrebné, aby bol pilot zodpovedný.

Dosah, dolet a nosnosť dronu

Ako ďaleko doletí dron? Ako vysoko vyletí dron? Než ti ponúkneme odpoveď na tieto otázky, najskôr je dôležité spomenúť, že podľa českých predpisov by sa s dronom malo lietať iba tak ďaleko, aby naň bolo možné dohliadnuť, čo môže byť maximálne pár stoviek metrov (a zároveň by si mal vždy mať so sebou niekoho, kto bude dron sledovať, zatiaľ čo ho budeš ovládať cez FPV okuliare).

Dosah signálu

Dosah dronu je niečo, čo úzko súvisí s kvalitou stroje a na ovládanie dronu predovšetkým vysielačky a prijímača, pre video potom videovysielače na drone a FPV okuliarov. Dolet dronu na diaľkové ovládanie pre deti sa môže pohybovať v rade pár metrov – stačí zaletieť za jednu dve steny a signál nebude takmer žiadny (ale je to logické, také drony sú uspôsobené len na poletovanie po izbičke).

Lepší dron je vhodné si poistiť čo najkvalitnejším prijímačom, ktorý môže zaistiť, že dron bude prijímať pokyny aj na niekoľko kilometrov. Čo sa týka videa, aktuálne najrozšírenejší je analógový prenos, hlavne kvôli nízkej latencii. Všeobecne ale najlepší dosah majú drony so zabudovaným HD prenosom, napríklad DJI HD (najnovšie overený na úžasných 13,3 km).

Všetko závisí okrem iného aj na prekážkach medzi samotným dronom s prijímačom a anténami vysielačky. Je jasné, že pokiaľ sa medzi nimi bude nachádzať niekoľko stien, signál nebude dosahovať tak ďaleko. Najdlhší dolet tak býva na nejakom vyvýšenom mieste, najlepšie kopcami, kde nie sú žiadne rušivé elementy. Prelietavanie konštrukciami budovy bude, čo sa týka signálu, horšie.

Signál ale nevysiela iba pilot koptére, ale aj ona vysiela signál do jeho okuliarov. Ten by mal byť slabší. Častejšie sa preto stáva, že pilot síce stratí obraz v okuliaroch, ale dron stále môže ovládať, a tak ho „ukormidlovať“ a zachrániť pred haváriou. A keď ho nestihne dostať pod kontrolu ešte vo vzduchu, aspoň môže páčkou prepnúť do angle módu, aby zabrzdil pád a dron dopadol na brucho, prinajhoršom vypnúť motory.

Najjednoduchší spôsob získania najväčšieho dosahu je správne nasmerovanie antén. Mali by byť rôznobežné – najsilnejší signál ide do strán a najslabší tam, kam anténa mieri. Rôznobežnosť zaručí, že sa pokryje čo najväčšia možná plocha – môžeš mať buď jednu anténu rovno a druhú zahnutú, alebo treba obe nasmerovať tak, aby boli v tvare V. Najdôležitejším parametrom antény je zisk v decibeloch (dBi) a čím väčší je zisk, tým väčšia vzdialenosť môžeme uletieť.

Najčastejšie sa používajú dva typy antén – všesmerová a smerová. Všesmerový signál rozptýli do všetkých strán, zatiaľ čo smerová (na okuliaroch) vysiela jeden priamočiary lúč a hodí sa tak na long range. Nevýhodou tejto antény je, že keď pilot pohne anténou (čítaj „hlavou“) na druhú stranu, preruší sa signál, a koptéra tak môže havarovať.

Rozmery, výdrž batérie a nosnosť dronu

Do dronov musíme použiť správny typ batérií. Batérie delíme ich podľa počtu článkov, máme 1S – 6S. Baterky s menej článkami využívajú menšie a ľahšie drony, s rastúcim rozmerom a hmotnosťou je potrebné baterky s viacerými článkami.

Čím väčší a ťažší dron, tím horšie je skladný a je menej obratný, na druhú stranu má väčšiu stabilitu a menej ho rozhodia okolité vplyvy (ako je vietor), má vyšší výkon a unesie väčšiu záťaž. Väčšie drony bývajú najčastejšie z karbónu, a tak sú relatívne odolné.

Nosnosť dronu riešia predovšetkým piloti, ktorí svoje lety chcú natáčať v super kvalite. Ak majú k dispozícii len analógový prenos, zábery nikdy nebudú také kvalitné. Väčšie drony s viacčlánkovou baterkou unesú akčnú kameru, ktorá kvalitu záberov zaistí.

A ako dlho vydrží dron vo vzduchu? Všetko záleží práve na výkone batérie, váhe/záťaži dronu a náročnosti trikov, ktoré pilot vykonáva. To znamená, že pri pokojných cinematických záberoch síce bude dron kvôli kamerke vážiť viac, ale baterku ušetrí šetrné zaobchádzanie.

Pri pretekaní naopak dostávajú zabrať motory, ktoré vysosajú baterku rýchlejšie. U freestyle pilotov, ktorí si svoje lety zaznamenávajú na akčnú kameru a zároveň vykonávajú náročné triky, sa tak baterka môže vybiť najrýchlejšie. Jednoducho čím pokojnejší a ľahší let, tým väčšia výdrž. Odporúčané napätie na jeden článok pri pristávaní je zhruba 3,6 V.

Ďalšie spôsoby využitia dronu

Drony nielen pre zábavu

Niektorí považujú používanie dronov za obyčajnú zábavu, iní majú dron na fotenie, prípadne dron na natáčanie na komerčné účely. Pre také sa určite hodí dron s držiakom na kameru.

Dron na kameru by rozhodne mal byť väčších rozmerov (ideálne 5“ a viac), aby uniesol jej váhu. Taká kamera na dron zaistí kvalitné a pozerateľné zábery., ktoré by sa z analógového prenosu v okuliaroch len ťažko vytiahli. 

Ako dron nestratiť?

Takéto využitie dronov často zahŕňa nepriaznivé podmienky – to môže spôsobiť stratu signálu. V takom prípade sa určite hodí dron s GPS modulom. Pokiaľ dron na ovládanie obsahuje GPS modul, prináša to dve hlavné výhody:

- pri havárii GPS dron vyšle súradnice, a tak ho môžeš veľmi ľahko nájsť

- ak stratí signál počas letu, otočí sa a vráti sa späť tam, odkiaľ letel. Akonáhle znova získa signál, už ho zase môžeš plne ovládať.

Dron GPS má menšiu nevýhodu – štart je krapet zdĺhavejší, pretože musíš čakať, kým si nachytá dostatočný počet satelitov. Zároveň sa to ale potom spätne oplatí, pokiaľ by nastala nepríjemná situácia, v ktorej bude potrebné GPS použiť.

A ak plánuješ long range lety, GPS dron je voľbou presne pre teba.

Mini drony

A čo keď by som chcel nejaký dron, čo bude fakt skladný a budem ho môcť vytiahnuť doslova všade? Také tvoria samostatnú kategóriu – whoopy - tie najmenšie a najbezpečnejšie drony (2,5“ a menší). 

Sú poháňané väčšinou 1S, 2S a výnimočne 3S baterkami a vďaka svojej váhe dokážu byť veľa svižné. Zároveň sú také malé, že sa s nimi dá lietať dokonca aj doma. Ideálne prostredie pre „dron do vrecka“ je bezvetrie.

Tip: Môžeš sa pridať do našej facebookovej skupiny.

Hodí sa ako pre začiatočníkov, ktorí sa chcú naučiť zaobchádzať s dronmi, ale aj pre pokročilých, ak chcú napríklad v zimnom období trénovať v teple domova.

Dúfame, že pri čítaní tohto článku si sa dozvedel všetko, čo si potreboval vedieť, a milo radi ťa budeme stretávať v našej dronnej komunite!