6 października 2016, 19:48
Autor: Eric Cheng
czytano: 13027 razy

Nauka latania dronem

Nauka latania dronem

Każdy, kto zaczyna przygodę z aerofotografią, szybko przekonuje się, że umiejętność pilotowania drona jest tu zdecydowanie najważniejszym składnikiem sukcesu. Quadcoptery, gimbale i kamery będą się z czasem zmieniać, ale zdolność bezpiecznego i umiejętnego operowania fotodronem będzie zawsze istotna i nie stracimy jej po zakupie nowego sprzętu, nawet jeśli aparatura sterująca zostanie udoskonalona, a częściowa automatyzacja lotu stanie się pewnym standardem.

Reklamy wielu nowych dronów twierdzą, że są one tak łatwe w obsłudze, że każdy może je pilotować. I o ile jest to w zasadzie prawda, o tyle jest przecież znaczna różnica między przesuwaniem drona "skokami" w miejsce, z którego ma zrobić zdjęcie, a zrealizowaniem kunsztownego ujęcia, które wprawi widzów w zachwyt. Naszym celem powinno być ćwiczenie do momentu, aż techniczne umiejętności pilotażu, konieczne do tego, by operować dronem i rejestrować piękne kadry z powietrza, odejdą na dalszy plan i staną się podświadome, dzięki czemu nasza kreatywność zostanie pozbawiona ograniczeń narzucanych przez brak wprawy. Zrobienie zdjęcia powinno być niemal instynktowne. Jeżeli operator w którymś momencie ma wrażenie, że walczy o zmianę położenia drona w powietrzu, to jest to pewien znak, że potrzebuje więcej ćwiczeń.

Nawet jeżeli przez brak czasu nie mamy szans zostać świetnymi operatorami, to wysłanie fotodrona w powietrze i tak może być przyjemne i owocne. Niemniej umiejętności wypracowane przez wiele godzin ćwiczeń nie tylko zwiększą różnorodność i jakość robionych zdjęć, lecz także pozwolą wyjść obronną ręką z trudnych i nieprzewidzianych sytuacji, które w przeciwnym razie mogłyby oznaczać rozbicie drona. Nauka pilotowania drona jest ważna ze względów bezpieczeństwa. Umiejętności, które pozwalają ręcznie przeprowadzić drona przez skomplikowane manewry, przydadzą się też wtedy, gdy trzeba będzie sprowadzić go na ziemię po awarii. Poza tym drony potrafiące latać samodzielnie i tak mogą w coś wlecieć, a wiedza, jak sterować dronem, pomaga uniknąć takich sytuacji. Na szczęście nauka pilotowania zazwyczaj niczym nie różni się od zabawy, więc nie ma na co czekać!

[kn_free]

[kn_advert]

Jak znaleźć dobre miejsca do latania?

Dobre miejsca do latania (rysunek 1) to konieczność, jeżeli chcemy robić dobre zdjęcia i filmy z powietrza. Żeby mieć gdzie ćwiczyć i mieć co fotografować, musimy wybrać się w jakieś miejsce dobre do latania.

RYSUNEK 1 Rzeźba "Bliss Dance" na wyspie Treasure Island w San Francisco

 

Małymi dronami treningowymi można spokojnie latać wewnątrz. Naturalnie, najlepiej nadaje się do tego duże i wysokie pomieszczenie, ale jeżeli opanuje się już sztukę latania zabawkowym quadcopterem po małym domu, to jest się gotowym prawie na wszystko. Osoby niemające wcześniej do czynienia z tym hobby, a trzymające w domu zwierzęta, powinny najpierw przeprowadzić test interakcji między zwierzęciem domowym a quadcopterem, najlepiej zanim jeszcze wydadzą większą kwotę na ten ostatni. Jeden z moich przyjaciół ma suczkę, przy której zupełnie nie da się latać quadcopterem — nie znosi ona elektroniki i szaleje, kiedy słyszy piski uruchamianego quadcoptera!

Zanim wyjdziemy w teren, aby zrobić jakieś zdjęcia lotnicze, warto znaleźć miejsce nadające się do regularnych lotów, gdzie można będzie ćwiczyć i testować. Takie miejsce powinno być dużą, otwartą przestrzenią i raczej nie powinno być tam ludzi. Jeśli ktoś ma odpowiednio duże podwórko, to świetnie, ale w przeciwnym wypadku trzeba wybrać się na poszukiwania odpowiednich miejsc. Jeśli będziemy chcieli latać w miejscach, gdzie latają też inni operatorzy, warto, abyśmy zapoznali się z polami lotniczymi w okolicy, korzystając na przykład z następujących źródeł:

Wiele lotnisk (rysunek 2) ma regulaminy organizacyjne i w pewnych przypadkach wstęp na nie wymaga jakiejś formy członkostwa. Niektóre z nich zabraniają latania helikopterami i wielowirnikowcami, przy czym czasem można się o tym dowiedzieć dopiero na miejscu. Większość znanych mi pasjonatów wielowirnikowców i fotodronów znajduje w swojej okolicy nieoficjalne pola do latania lub lotniska, które nie są zarządzane przez żadne instytucje. Oficjalne i nieoficjalne pola lotnicze łatwo znaleźć, jeśli tylko popyta się na forach internetowych lub w lokalnym sklepie modelarskim.

RYSUNEK 2 Organizowane przez serwis Flite Test spotkanie modelarzy w parku w okolicy zatoki San Francisco

Osobiście wolę nieformalne, raczej mało znane miejscówki, jak na przykład mało popularne parki, w których jest niewielu spacerowiczów. Miejsca takie można znaleźć, otwierając Google Maps lub Apple Maps w trybie widoku satelitarnego i szukając w okolicy dużych otwartych przestrzeni. Często da się znaleźć odpowiednie miejsce całkiem niedaleko, ale warto też rozeznać się w terenie osobiście, ponieważ dopóki nie zobaczy się na własne oczy danego miejsca, nie zawsze jest jasne, czy nadaje się ono do latania.

Jeżeli takie otwarte przestrzenie są na terenach prywatnych, to powinno się (uprzejmie i grzecznie) skontaktować z właścicielem i zapytać, czy chciałby otrzymać jakieś zdjęcia powietrzne w zamian za zgodę na latanie na jego terenie. Tego typu relacje mogą działać bardzo dobrze, zwłaszcza kiedy nawiąże się już nić porozumienia, ponieważ dzięki temu operator drona może liczyć na pewne miejsce do latania, które zarazem nie będzie zatłoczone, a właściciel może w zamian zobaczyć, jak działają drony i zyskać powietrzne zdjęcia swojej nieruchomości.

Mamy obecnie pewien rozdźwięk między wieloletnimi pasjonatami modelarstwa lotniczego a aerofotografami i filmowcami. Dla modelarzy nadrzędnym celem najczęściej jest budowanie modeli, a fotografowie i filmowcy lotniczy z reguły postrzegają fotodrony jako aparaty i kamery, które można umieścić w dowolnym miejscu w przestrzeni. Jeżeli zdarzy się nam napotkać takich "klasycznych" modelarzy, zwłaszcza na ich terenie, należy spytać, czy pozwolą nam latać, a następnie stosować się do ich reguł (lub udać się w jakieś inne miejsce).

Prawo związane z operowaniem modelami latającymi zmienia się szybko, szczególnie w USA, które pod tym względem jest nieco z tyłu za Europą i innymi regionami. To operator odpowiada za to, aby latanie odbywało się w sposób bezpieczny i zgodny z prawem. Informacje na temat tego, co jest dozwolone w różnych miejscach świata, mogą być na razie trudno dostępne, przez co nadal najlepszych sposobem na znalezienie szczegółowych informacji o przepisach obowiązujących w danym miejscu może być wyszukiwanie tych przepisów w sieci lub na forach. Na pewno warto odwiedzić serwis AirMap (http://airmap.io/) lub pobrać jego aplikację na iOS, żeby upewnić się, że planowany lot nie będzie przebiegać przez obszary zakazane[1]. Więcej informacji na temat praw i rozporządzeń dotyczących dronów konsumenckich znajdziesz w rozdziale 6.

Jeżeli będziemy latać regularnie, zaczniemy spotykać inne osoby zainteresowane robieniem zdjęć z powietrza. Każdy ma kilka swoich ulubionych miejsc, a często dużo przyjemniej lata się parami lub w małych grupach. W ten sposób w okamgnieniu można zdobyć solidną listę dobrych miejsc do lotów.

Pola lotnicze do ćwiczeń są dla początkujących niezbędne, ale kiedy już lata się pewnie, można fotografować z powietrza różne piękne miejsca. Znakomita większość zdjęć i filmów publikowanych w internecie nie ma tematu. Gwarantuję, że nikt nie chce oglądać zdjęć pobliskiego parku czy jakiegoś podwórka, chyba że to naprawdę wyjątkowe podwórko!

Przygotowanie listy kontrolnej lotu

W lotnictwie załogowym przed startem lub lądowaniem wymagane jest kompleksowe sprawdzenie listy kontrolnej lotu (rysunek 3). Pilotowanie małych dronów na razie nie wymaga takiej listy, ale warto wyrobić sobie nawyk sprawdzania jej przed lotem i po nim. Zamieszczona tutaj przykładowa lista kontrolna znajduje się również w "Dodatku B".

RYSUNEK 3 Lista kontrolna przed lotem w celu robienia zdjęć i filmowania. Więcej szczegółów znajdziesz w "Dodatku B"

 

Strona 1

Strona 2

SPRAWDZENIE BEZPIECZEŃSTWA OTOCZENIA

Pierwsze, co należy zrobić przed lotem, to upewnić się, że jesteśmy w odpowiednim do latania miejscu. W pobliżu nie powinny znajdować się lotniska ani inne tereny objęte ochroną, a miejsce startu powinno być wolne od budynków i ludzi. Jeżeli nie wiemy, czy w pobliżu znajdują się lotniska lub inne obszary chronione, możemy to sprawdzić za pomocą aplikacji takiej jak AirMap czy DroneRadar.

KONTROLA FIZYCZNA

Drony to złożone maszyny, a obciążenia fizyczne i elektryczne podczas lotu są niemałe. Kontrola wizualna pozwala stwierdzić, czy nie pojawiły się widoczne uszkodzenia konstrukcji lub układu elektrycznego. Przede wszystkim należy sprawdzić, czy:

Warto mieć na uwadze to, że większość dronów wielowirnikowych będzie latać nawet wtedy, gdy ich śmigła będą uszkodzone. Niektóre mogą nawet latać tak dobrze, że nie będzie można zauważyć, że coś jest nie w porządku. Niemniej jednak uszkodzone śmigło jest źle wyważone i powoduje wibracje, które przechodzą przez szkielet, co może uwidocznić się na nagrywanych filmach, a także spowodować niepotrzebne obciążenie innych elementów drona. Śmigła są niedrogie, więc latanie z uszkodzonym śmigłem nie jest warte takiego ryzyka.

Fotodrony bez zintegrowanych kamer często potrzebują większej liczby akumulatorów, żeby działać prawidłowo: jeden akumulator potrzebny jest dla samego drona, jeden dla kamery, a także potencjalnie jeden dla nadajnika FPV. Dronom zintegrowanym zazwyczaj wystarczy jeden akumulator.

Najlepiej, jeśli nasz fotodron korzysta z inteligentnych akumulatorów — z reguły mają one wskaźnik naładowania, więc można łatwo sprawdzić ich stan. Zwykłe akumulatory wymagają użycia miernika napięcia akumulatora LiPo, który można kupić już za kilka dolarów (i więcej). Mierniki napięcia LiPo sprawdzają napięcie wszystkich ogniw akumulatora LiPo, kiedy przez wtyk zostanie podłączony balanser akumulatora. Zazwyczaj każde ogniwo naładowanego akumulatora ma około 4,2 woltów. Jeśli którekolwiek z ogniw ma poziom napięcia inny niż pozostałe, należy zaprzestać używania akumulatora do czasu, aż będzie możliwe skalibrowanie go przy użyciu ładowarki obsługującej funkcję kalibracji.

[kn_advert]

KONTROLA I KALIBRACJA APARATURY STERUJĄCEJ

Sprawdzenie i skalibrowanie układu sterującego fotodrona to najtrudniejszy etap kontroli przed lotem, ponieważ część tych układów, które trzeba sprawdzić, może być niewidoczna. Na szczęście większość fotodronów współpracuje teraz ze specjalnymi aplikacjami na smartfony i tablety, które podają stan takich układów w dronie, a wiele z tych aplikacji aktywnie ostrzega użytkownika, jeśli coś nie działa prawidłowo.

Podczas sprawdzania i kalibrowania układów sterujących drona należy zawsze:

Zintegrowana aparatura producentów takich jak DJI I 3DR ma domyślne ustawienia przełączników, które trzeba sprawdzić w instrukcji obsługi. Tradycyjnie aparaturę sterującą konfiguruje użytkownik, więc prawidłowe pozycje manetek i przełączników przed lotem mogą być różne. Niemniej większość doświadczonych modelarzy konfiguruje aparaturę tak, by pozycją domyślną (do startu) wszystkich przełączników było "w górę" lub "w dół" (czyli w stronę przodu lub tyłu nadajnika). Przy takiej konfiguracji już na pierwszy rzut oka widać, czy wszystko jest ustawione, jak należy.

Włączenie drona nie zawsze jest banalnie proste. W modelarstwie tradycyjnym nadajniki i odbiorniki radiowe są projektowane w taki sposób, że nadajnik (część aparatury sterującej) uruchamia się przed uruchomieniem odbiornika (czyli części drona). W ten sposób gwarantujemy, że dron czy inne ruchome urządzenie nie będzie włączone przed pojawieniem się sygnału sterującego. Natomiast dla dronów DJI nie ma znaczenia, który element będzie uruchomiony wcześniej, a niektóre quadcoptery zabawki, jak wspomniany wcześniej Cheerson CX-10, wymagają włączenia quadcoptera przed uruchomieniem aparatury. Należy zawsze sprawdzić w instrukcji, jakie są wymagania danego modelu, i upewnić się, że wszystkie elementy drona mają zasilanie. W niektórych systemach jedynymi elementami są dron i aparatura sterująca. Z kolei pewne systemy zawierają też dodatkowe elementy, które również trzeba uruchomić (a wcześniej naładować), jak routery Wi-Fi dalekiego zasięgu, nadajniki, odbiorniki i monitory FPV czy kamery. Drony zintegrowane z reguły mają mniej elementów, które trzeba osobno uruchamiać.

Drony posiadające GPS mają też magnetometry (powszechnie nazywane kompasami). Kalibracja kompasu (rysunek 4) jest niezbędna, żeby kontroler lotu drona wiedział, gdzie znajduje się północ właściwa. Jeżeli kompas nie będzie skalibrowany, to nawigacja w trybie GPS będzie dla kontrolera trudniejsza. Większość procedur kalibracji kompasu wymaga swego rodzaju "tańca", w ramach którego drona trzeba obracać o 360° wokół różnych osi. Produkty DJI na przykład wymagają pełnego obrotu w poziomie, a następnie przechylenia drona nosem w dół i ponownego obrócenia go o 360°. Z kolei drona 3DR Solo użytkownik musi obrócić wokół wszystkich osi, przy czym wyświetlany na ekranie interfejs wskazuje, kiedy kalibracja jest zakończona.

RYSUNEK 4. Rysunki dotyczące kalibrowania kompasu, znajdujące się w instrukcji obsługi drona DJI Phantom 3, pokazują wymagany obrót o 360° wokół dwóch osi

Większość osób latających dronami na zewnątrz woli latać w trybie używającym GPS w celu utrzymania pozycji. Nazwy tych trybów różnią się zależnie od producenta (na przykład P-GPS w modelu DJI Phantom 3 lub FLY w modelu 3DR Solo). Do zapisania współrzędnych GPS potrzebne jest złapanie przez odbiornik GPS sygnału z pewnej liczby satelitów, zanim pozycja drona zostanie określona dostatecznie dokładnie. Im więcej satelitów jest w zasięgu, tym pełniejsze będą informacje o pozycji drona. Każdy producent ma inne specyfikacje w zakresie liczby satelitów potrzebnych do uzyskania dobrego pozycjonowania GPS, a zarówno produkty DJI, jak i 3DR mają tryby lotu, w których start jest niemożliwy, jeżeli dron nie ma ustalonej pozycji GPS (rysunek 5).

RYSUNEK 5. Wskaźniki trybu GPS i stanu pokazują, z ilu satelitów odbierany jest sygnał i czy można latać bezpiecznie (aplikacja DJI GO)

Latanie bez ustalonej pozycji GPS jest oczywiście możliwe. Doświadczeni operatorzy czasem wolą latać z wyłączonym GPS. Bez GPS utrzymywanie pozycji jest najczęściej niemożliwe (lub niepożądane), a dron będzie przesuwał się zależnie od wiatru i siły bezwładności. Początkujący powinni zawsze starać się latać w trybie GPS.

START

Po skontrolowaniu otoczenia, strony fizycznej drona i układu sterowania jesteśmy gotowi na start i sprawdzenie, czy dron prawidłowo reaguje na sygnały operatora w pierwszych chwilach lotu.

Żeby wystartować, należy:

Jeżeli nie korzystamy ze zintegrowanego drona, to najczęściej mamy w nim samodzielną kamerę, na przykład GoPro. Niewiele fotodronów obsługujących kamery GoPro potrafi kontrolować pracę kamery, więc przed startem trzeba też często włączyć nagrywanie wideo lub robienie zdjęć przy użyciu interwałometru. Jeżeli nie przyzwyczaimy się, że ten krok jest standardową częścią przygotowań do startu, to może się zaskakująco często zdarzać, że będziemy o nim zapominać! Drony zintegrowane mają najczęściej pełną kontrolę nad pracą kamery, więc pozwalają w dowolnym momencie włączyć i wyłączyć nagrywanie czy robić zdjęcia.

Upewnienie się na początku każdego lotu, że dron dobrze się "sprawuje", pomaga wykryć potencjalne problemy, zanim dron wleci w miejsce, z którego może być go trudno odzyskać w sytuacji, gdyby coś się zepsuło.

LĄDOWANIE

Żeby wylądować należy doprowadzić drona do miejsca lądowania (ręcznie lub automatycznie). W miejscu lądowania nie powinni znajdować się ludzie; należy o to zadbać, a następnie posadzić drona ręcznie lub za pomocą funkcji automatycznego lądowania, jeśli jest w nią wyposażony.

Jeżeli używamy wbudowanej funkcji automatycznego lądowania czy "powrotu do domu", musimy koniecznie wiedzieć, jak w razie potrzeby przejąć kontrolę nad lotem automatycznym. Drony korzystające z GPS zazwyczaj bez kłopotów wracają (pod warunkiem że na ich drodze nie ma przeszkód), ale potencjalnie mogą próbować lądować nawet 3 metry od miejsca startu. Jeżeli widzimy, że nasz dron schodzi do lądowania w niebezpieczny sposób, to musimy wiedzieć, jak wyłączyć automatyczne lądowanie i sprowadzić go ręcznie na ziemię. Zawsze rekomenduję ćwiczenie ręcznych lądowań do momentu, aż staną się drugą naturą.

Nasz dron jest już na ziemi, ale to jeszcze nie koniec! Kamery takie jak GoPro i zintegrowane kamery na dronach DJI źle znoszą wyłączanie kamery, jeśli najpierw nie zostanie wyłączone nagrywanie wideo. Plik z filmem często zostaje wtedy uszkodzony. Kamery co prawda są projektowane tak, że po włączeniu starają się naprawić ostatni plik, ale nie zawsze się to udaje, a naprawianie plików przy użyciu komputera to dość skomplikowany proces. Znacznie łatwiej jest po prostu pamiętać, żeby zatrzymać nagrywanie przed wyłączeniem drona.

Kiedy wyłączymy już nagrywanie, możemy wyłączyć drona, a na końcu aparaturę.

Wreszcie warto zapisać lot, żeby w przyszłości mieć historię odbytych lotów. Zapisywanie lotów w dzienniku jest też ważne, gdybyśmy później chcieli starać się o certyfikat operatora dronów w zastosowaniach komercyjnych.

Dobra lista kontrolna pomaga nam zadbać o to, by nasze loty były owocne i udane również na dłuższą metę. Taka lista może się wydawać długa i skomplikowana, ale większość znajdujących się na niej zadań wchodzi w nawyk w miarę, jak lata się coraz więcej. Przypominam, że w "Dodatku B" znajduje się przykładowa lista kontrolna, jaką można wykorzystać podczas lotów. 

 

Fragment pochodzi z książki Drony. Tajniki zdjęć i filmów lotniczych wydawnictwa Helion



www.swiatobrazu.pl