FPV — дроны: что это такое и чем они отличаются от квадрокоптеров DJI

FPV расшифровывается как First Person View, что переводится как «вид от первого лица». Эта технология позволяет пилоту видеть полет дрона в режиме реального времени — как будто вы сами сидите в его кабине и летите.

Вы надеваете специальные очки, и перед глазами появляется картинка с камеры дрона. Вы видите всё, что видит дрон — повороты, препятствия, небо и землю. При этом вы не наблюдаете за дроном со стороны, а погружаетесь в полет. Некоторые пилоты смеются, что ощущают себя летящей мухой. Пилотирование похоже на компьютерную игру от первого лица, только в реальном мире.

Камера на дроне. «Глаза» пилота. Она установлена на дроне под углом 12−30 градусов. Камера снимает все, что видит, и передает видеосигнал пилоту без задержек, чтобы он мгновенно видел, что происходит.

Видеопередатчик. Устройство на дроне, которое отправляет видеосигнал с камеры на очки на частоте 2.4 или 5.8 ГГц. Чем мощнее передатчик, тем дальше можно улететь, не теряя изображение.

FPV-очки или шлем. Приспособление, где пилот видит картинку. Внутри очков находятся маленькие экраны (один или два — по одному на каждый глаз), которые показывают картинку с камеры дрона. Очки принимают сигнал от видеопередатчика через встроенный приемник и антенны.

Пульт управления. С помощью пульта пилот управляет дроном — газом, поворотами, наклонами. Но в отличие от дрона DJI, пилот FPV не смотрит на экран пульта или телефона — он сосредоточен на картинке в очках.

Благодаря минимальной задержке сигнала (несколько миллисекунд) пилот видит полет в режиме реального времени и мгновенно реагирует на препятствия.

На первый взгляд они похожи. Беспилотные летательные аппараты с винтами. Но на самом деле разница огромная.

Управление и стабилизация. Мультироторный дрон со стабилизацией (например, DJI Mavic или Mini) — это послушный аппарат, летящий по миссии. Внутри него работают GPS, датчики препятствий и автоматические режимы. Отпустили стики на пульте — дрон завис в воздухе, как приклеенный, и борется с ветром самостоятельно. Он не даст вам врезаться в стену и автоматически вернется домой, если потеряет сигнал.

FPV-дрон в режиме Acro (акробатическом режиме) — полная противоположность. Здесь нет стабилизации, GPS и датчиков препятствий. Вся ответственность лежит на пилоте. Отпустили стики — дрон не зависнет, а продолжит движение по инерции или начнет падать. Это дает свободу маневрирования, но требует серьезных навыков пилотирования.

Скорость и маневренность. Обычный дрон летает медленно и плавно — максимальная скорость редко превышает 70−80 км/ч. Его задача — аккуратно пролететь по маршруту, чтобы камера успела записать картинку.

FPV-дрон создан для скорости и трюков. Он разгоняется до 150−200 км/ч за считанные секунды, мгновенно меняет направление, выполняет мертвые петли, бочки и другие трюки, на которые неспособен стабильный DJI.

Камера и съемка. На обычном дроне камера — главный орган. Она установлена на трехосевом механическом подвесе (гимбале), который убирает тряску и стабилизирует изображение. Ее задача — записывать хорошее видео в 4K.

На FPV-дроне курсовая камера — это глаза пилота, а не инструмент для съемки. Она маленькая, легкая, с широким углом обзора и минимальной задержкой. Для записи видео на FPV-дроны часто дополнительно
устанавливают экшн-камеру вроде GoPro.

Конструкция. Обычный дрон — это монолитное устройство в пластиковом корпусе. Все компоненты спрятаны внутри. В случае поломки его чаще всего отправляют в сервис.

FPV-дрон — модульный конструктор. Карбоновая рама, отдельные моторы, полетный контроллер, регуляторы оборотов — всё на виду. Можно собрать, настроить и прошить FPV-дрон самостоятельно, подбирая компоненты
под свои задачи. Выбирать комплектующие, собирать, паять и прошивать FPV-дроны, а потом летать на них мы учим на очных и онлайн курсах ЦПО БПЛА.

Чтобы летать на FPV-дроне, недостаточно купить или собрать сам аппарат. Нужен целый комплект оборудования.

FPV-очки. Главный элемент системы. Очки бывают двух типов:

• С двумя отдельными экранами (по одному на каждый глаз) — создают эффект полного погружения в максимальную реалистичность.
• С одним экраном — дешевле, но менее удобны для длительных полетов.

Современные очки поддерживают аналоговую или цифровую передачу видео. Цифровые системы (DJI FPV, O3, O4, Walksnail Avatar, HDZero) дают картинку высокого разрешения с минимальной задержкой. Аналоговые системы дешевле, но качество изображения ниже.

Видеопередатчик и антенны. Видеопередатчик отправляет сигнал с камеры дрона на приемник в очках. Чем мощнее передатчик и качественнее антенна, тем стабильнее связь на большом расстоянии. В зоне активной радиоэлектронной борьбы или при наличии помех связь может теряться, поэтому важно выбирать надежное оборудование. Как бороться с глушилками — рассказываем в наших курсах.

Пульт управления. Аппаратура, с помощью которой пилот управляет дроном. FPV-пульты имеют высокую чувствительность стиков, что позволяет делать точные и быстрые маневры.

FPV-дроны используют не только для развлечений, но и в коммерческих и промышленных целях.

Гонки дронов. Гонки на FPV (Drone Racing League, Drone Champions League) — это профессиональный спорт. Пилоты на огромной скорости преодолевают сложные трассы с препятствиями, облетая ворота и флаги. Это требует мгновенной реакции, точности и сотен часов тренировок в симуляторе и на дроне.

Динамичная аэросъемка. Видеографы выбирают FPV-дроны для создания захватывающих кадров. Камера следит за объектом, пролетает через узкие проемы, делает петли и другие трюки, недоступные мультироторным дронам. Такие кадры часто встречаются в клипах, рекламе и фильмах.

Поисково-спасательные операции. FPV-дроны иногда используют для поиска пропавших людей в труднодоступных местах — лесах, горах, разрушенных зданиях. Высокая маневренность позволяет
обследовать места, куда не пролетит обычный дрон.

Инспекция промышленных объектов. FPV-дроны применяют для инспекции линий электропередач, трубопроводов, мостов и других сооружений. Они могут пролетать внутри труб, между конструкциями и «залезать» в любые «дыры» — главное не потерять сигнал.

Фристайл и шоу. FPV-пилоты участвуют в соревнованиях по фристайлу и выделывают безумные трюки на фоне природы или городских пейзажей.

Управлять FPV-дроном в режиме Acro — сложный навык, который требует сотен часов тренировок. Купить дрон и сразу полететь не получится — шанс потерять его при первом полете равен 100%.

Симуляторы — первый шаг. Все профессиональные пилоты начинают с симуляторов. Это специальные программы (Velocidrone, Liftoff, DRL Simulator), которые максимально точно имитируют физику полета. Вы подключаете пульт к компьютеру и тренируетесь в виртуальной среде, где можно падать и врезаться бесконечно. В ЦПО БПЛА есть подробный онлайн курс, посвященный FPV-дронам. Большой раздел занимает симуляторная подготовка.

В симуляторе вы учитесь:

• Взлетать, зависать и садиться
• Контролировать газ, крен и тангаж (наклоны)
• Выполнять повороты и развороты на месте
• Летать вперед, назад и в стороны
• Делать фигуры высшего пилотажа — флипы, роллы, пауэр-лупы и другие. В курсе мы рассказываем и показываем, что это и как выполняется.

Наши преподаватели рекомендуют потренироваться в симуляторе минимум 15−30 часов перед первым полетом на дроне.

Переход к реальным полетам. Когда в симуляторе вы научитесь летать «с закрытыми глазами», пора переходить к полетам на настоящем дроне. Начинать лучше с Tiny Whoop — миниатюрных дронов весом 20−30 граммов, на которых можно безопасно летать в помещении. Они почти не повреждаются при падении и позволяют отработать навыки в реальных условиях. Наши студенты очных курсов делают свои первые «шаги» именно на них.

Затем переходите к полетам на открытом воздухе на специальных тренировочных площадках или в поле подальше от дорог и людей. Лучше тренироваться под присмотром инструктора. В начале особенно важно
соблюдать технику безопасности и тренироваться «от простого к более сложному».

Инструкторы ЦПО БПЛА комплексно подходят к обучению FPV-пилотированию — от первых шагов в симуляторе до профессиональных полетов.

Дистанционная подготовка пилотов FPV-дронов включает теоретическую часть (устройство дрона, принципы полета, настройки оборудования) и практические занятия в симуляторах. Студенты учатся пилотировать
в режиме Acro, осваивают базовые и продвинутые маневры, тренируются на виртуальных трассах.

Очные программы — это занятия в симуляторе под присмотром инструктора и полеты на реальных дронах. Студенты учатся собирать FPV-дроны из компонентов, паять платы, прошивать полетные контроллеры и настраивать видеосистемы. Практические полеты проходят в аудитории и на специальных площадках с соблюдением всех мер безопасности.

Школа дронов (9−13 лет) и Академия дронов (14−17 лет) предлагают адаптированные программы, где дети осваивают FPV-пилотирование в игровом формате. Обучение начинается с симуляторов, затем переходит
к полетам на мини-дронах. Это готовит юных пилотов к участию в соревнованиях и развивает технические навыки.