Мультикоптер. Принцип действия

Мультикоптер — летательный аппарат вертолётного типа, имеющий не менее трёх несущих винтов. Мы будем рассматривать компоновку и принципы действия типичного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) данной схемы. Используются воздушные винты постоянного шага (автомата перекоса, в отличие от вертолёта, он не имеет). Каждый винт приводится в движение собственным электродвигателем. Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому рулевой винт мультикоптеру не нужен. Маневрируют мультикоптеры путём изменения частоты вращения винтов.

Например:

● Увеличить обороты всех винтов — подъём, уменьшить — спуск;

● Увеличить обороты винтов с одной стороны и уменьшить с другой — движение в сторону;

● Увеличить обороты винтов, вращающихся по часовой стрелке, и уменьшить — вращающихся против, либо наоборот — поворот.

Микропроцессорная система переводит команды радиоуправления в сигналы двигателям и изменяет частоту вращения винтов при помощи электронных регуляторов оборотов. Чтобы обеспечить стабильное висение, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя гироскопами, фиксирующими наклоны аппарата по поперечной (крен) и продольной (тангаж) осям.

Как вспомогательные инструменты зачастую также используется акселерометр, отслеживающий смещения в сторону, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и бародатчик, который измеряет высоту по изменению давления и позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте. Кроме того, применяют сонар для автоматической посадки и удержания небольшой высоты (при вертикальной установке) или облёта препятствий (при горизонтальной), а также инфракрасные и оптические датчики, выполняющие аналогичные функции.

Один из важнейших компонентов автоматизированных БПЛА любого типа — GPS-приёмник, позволяющей выполнять полёт по маршруту, записанному заранее на компьютере или мобильном устройстве, передавать аппарату координаты для автоматического возвращения в точку взлёта (автовозврата) в случае потери управляющего радиосигнала, а также снимать параметры полёта и оперативно передавать их на землю или записывать их на бортовой накопитель.