načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Drony - fotografování z ptačí perspektivy -- Co všechno potřebujete vědět o dronech a jejich využití pro leteckou fotografii a video - kolektiv; Petr Jan Juračka

Drony - fotografování z ptačí perspektivy -- Co všechno potřebujete vědět o dronech a jejich využití pro leteckou fotografii a video

Elektronická kniha: Drony - fotografování z ptačí perspektivy -- Co všechno potřebujete vědět o dronech a jejich využití pro leteckou fotografii a video
Autor: ;

Ať už jste ryzí začátečníci, kteří teprve zvažují nákup prvního dronu, či jste modeláři stavějící svůj vlastní létající stroj, v této knize naleznete shrnutí současných ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  254
+
-
8,5
bo za nákup

ukázka z knihy ukázka

Titul je dostupný ve formě:
elektronická forma tištěná forma

hodnoceni - 69.2%hodnoceni - 69.2%hodnoceni - 69.2%hodnoceni - 69.2%hodnoceni - 69.2% 80%   celkové hodnocení
2 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Grada
Dostupné formáty
ke stažení:
EPUB, MOBI, PDF
Zabezpečení proti tisku a kopírování: ano
Médium: e-book
Rok vydání: 2017
Počet stran: 103
Rozměr: 21 x 24 cm
Úprava: barevné ilustrace
Vydání: První vydání
Skupina třídění: Fotografie. Fotografické postupy
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-247-5787-2
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis / resumé

Co všechno potřebujete vědět o dronech a jejich využití pro leteckou fotografii a video. Neotřelá perspektiva ptačího pohledu má sílu diváka doslova uhranout, usadit ho do křesla a donutit jej sledovat záběry světa, který je shora mnohdy hezčí, půvabnější a mystičtější než z naší lidské perspektivy. Jenomže koupit dron a vyletět z krabice nestačí. Létání s drony má mnoho specifik, bez nezbytných základních znalostí nejen fyziky, ale i správného nastavení kamer, využívajícího každého paprsku slunečního světla, to prostě nejde. Pokud vás drony zaujaly a chcete-li si i vy donést domů z vašeho výletu úchvatné a profesionálně působící záběry, tato kniha je určena právě vám.

Popis nakladatele

Ať už jste ryzí začátečníci, kteří teprve zvažují nákup prvního dronu, či jste modeláři stavějící svůj vlastní létající stroj, v této knize naleznete shrnutí současných hlavních poznatků o tom, co drony jsou, jak létají, jak se ovládají a hlavně – jak se s nimi fotografuje a natáčejí videa. (co všechno potřebujete vědět o dronech a jejich využití pro leteckou fotografii a video)

Předmětná hesla
Zařazeno v kategoriích
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

110 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY

Petr Jan Juračka a kolektiv

Fotografování

z ptačí perspektivy


1KDYŽ SE ŘEKNE DRON...


2 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 3KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Drony

– fotografování

z ptačí perspektivy

Petr Jan Juračka a kolektiv

Co všechno potřebujete

vědět o dronech a jejich využití

pro leteckou fotografii a video


4 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 5KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Petr Jan Juračka a kolektiv

Tomáš Báča, Martin Hrazdíra, Petr Lněnička, Tomáš Lněnička,

Vojtěch Duchoslav, Marie Bulínová, Jindřich Plzák

Drony – fotografování z ptačí perspektivy

Co všechno potřebujete vědět o dronech

a jejich využití pro leteckou fotografii a video

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, Praha 7

obchod@grada.cz, www.grada.cz

tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400

jako svou 6580. publikaci

Odpovědná redaktorka Věra Slavíková

Grafická úprava a sazba Ondřej Huleš

Fotografie na obálce: Petr Jan Juračka

Fotografie v textu: Petr Jan Juračka [PJJ], Tomáš Báča [TB], Martin Hrazdíra – Aircap [AC],

Petr a Tomáš Lněničkovi – Vertical Images [VI], Ilja Mašík [IM], Vojtěch Duchoslav [VD],

Jindřich Plzák [VI] a hosté uvedeni u konkrétních snímků

Počet stran 108

První vydání, Praha 2017

Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s.

© Grada Publishing, a.s., 2017

Cover Design © Ondřej Huleš, 2017

Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami

nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy. Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné

či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez

předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

ISBN 978-80-271-9767-5 (ePub)

ISBN 978-80-271-9766-8 (pdf)

ISBN 978-80-247-5787-2 (print)


4 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 5KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Když se řekne dron...

Ještě než poprvé vzlétnete... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Trocha techniky aneb Proč to létá? . . . . . . . . . . . . . 11

Od helikoptéry ke kvadrokoptéře . . . . . . . . . . . . . 11 O nestabilitě aneb Za vším je fyzika . . . . . . . . . . . 12 Co dalšího je potřeba? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Z čeho se skládá multikoptéra? . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Rám, tělo letounu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Vrtule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Motory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Řídicí jednotky motorů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Autopilot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Akumulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Dálkový ovladač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Kamera a kamerový závěs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Dron není jen letadlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Systém pro dálkový přenos obrazu . . . . . . . . . . . . 21 Nabíječ akumulátorů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Náhradní akumulátory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 GPS tracker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Bezpečnost až na prvním místě . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Kdy létat a kdy raději ne? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Jak se starat o akumulátory? . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Komerční využití dronů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

Pojištění dronů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Letecké práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Drony ve vědě a výzkumu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Využití dálkově řízených systémů v archeologii . 31 Výzkum automatického řízení . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Co nás teprve čeká? Pojďme si zavěštit . . . . . . . . 33

Drony coby létající stativy

Základy leteckého fotografa . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Světlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Kompozice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Nastavení fotoaparátu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Konstrukce dronu pro fotografii . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Vibrace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Umístění fotoaparátu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Nastavení řídicí jednotky dronu . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Mechanické nastavení gimbalu . . . . . . . . . . . . . . . 47

Nastavení gimbalu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Statický režim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Letové testy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Fotografování do RAW vs. JPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Letecká panoramatická fotografie . . . . . . . . . . . . . .50

Dron coby nosič světla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Letecké video . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Nastavení expozice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Nastavení clony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Nastavení citlivosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Nastavení formátu videa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Nastavení vyvážení bílé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Cestování s dronem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Obsah


6 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 7KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

O fotkách a jejich příbězích Začátky lamy (2012–2013) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

22. červen 2012, Rakovník . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

8. prosince 2012, Pardubice . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

14. ledna 2013, Pardubicko . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

9. února 2013, Pardubicko . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

24. února 2013, Pardubice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

6. dubna 2013, Pardubicko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

24. dubna 2013, Praha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

28. května 2013, Pardubice . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

25. července 2013, České Švýcarsko . . . . . . . . . . .65

Závěr a doporučení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Chorvatsko (září 2013) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Uganda (2014) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Společná slabost pro koptéry . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

První start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Toyota Hiace vs. vrtulník . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Ve vzduchu s kompaktem (2014–2015) . . . . . . . . . . 76 Rakousko (2015) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 Trabantem napříč Austrálií a Tichomořím (2015) . .82 Příběh duhy (2016) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 K2 (2016) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 Ekvádor (2017) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Fotografické inspirace ze světa . . . . . . . . . . . . . . . . .96 Kam s fotkami z dronů a přehled současných internetových komunit . . . . .103 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 7KDYŽ SE ŘEKNE DRON... Předmluva Když jsem v roce 2013 začínal psát o dronech do časopisu FotoVideo, naprosto jsem netušil, na jak dlouhou cestu jsem se vydal. Jedna z prvních poznámek byla o tom, že je v tomto oboru nutné neustále číst. Nikoliv knihy ani časopisy, ale zahraniční internetová fóra, kde se člověk dočte takřka vše, co potřebuje. Tehdy to byla ještě pravda, neboť žádná kniha o dronech na trhu nebyla. Nyní jsme se to rozhodli změnit. Je jasné, že vývoj technologií jde dopředu každým dnem, a že tato kniha bude zastaralá už v den, kdy vyjde. Ale základní poznatky, které vás navedou k bezpečnému létání, zůstávají již několik let stejné.

Ať už jste ryzí začátečníci, kteří teprve

zvažují nákup prvního dronu (anebo jej právě vybalujete z krabice), či jste modeláři stavějící svůj vlastní létající stroj, v této knize naleznete shrnutí současných hlavních poznatků o tom, co drony jsou, jak létají, jak se ovládají a hlavně

– jak se s nimi fotografuje a natáčí videa. Dozví

te se také, jaká jsou základní pravidla platná

v České republice a Evropě, kdy potřebujete

licenci Úřadu civilního letectví a kdy nikoliv.

V neposlední řadě jsme se rozhodli nastínit

i budoucnost dronů ve výzkumu a průmyslu.

Abychom alespoň částečně čelili zubu času,

rozhodli jsme se této knize udělat webovou

stránku. Budeme zde publikovat novinky a aktu

alizovat odkazy na současné online zdroje v češ

tině i angličtině, včetně sociálních sítí. Naleznete

ji na adrese http://petr.juracka.eu/drony.

Přeji vám mnoho podařených záběrů z ptačí per

spektivy a hlavně žádné, a pokud nějaké, tak ne

devastující, pády.

Mgr. Petr Jan Juračka, Ph.D.

editor knihy


8 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 9KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Když se řekne dron...

Slovo dron je v češtině poměrně novým fenoménem. Do

nedávna označovalo zpravidla velká vojenská letadla bez

pilota na palubě, jejichž účelem byla převážně špionáž

území či útok na nepřítele. Svým způsobem by tomu tak

mělo být dodnes, ale protože slovo dron je natolik krátké

a dobře zapamatovatelné, vžilo se dnes již i jako označení

malých bezpilotních letadel, která jsou zpravidla mnohem

menší než ta vojenská, a namísto zbraní či speciálních čidel

vozí na palubě nejčastěji fotoaparát. Drony již také nejsou

výsadou několika zasvěcených odborníků či nadšených

amatérů, ale dostanou se do rukou i lidem, kteří s nimi

doposud neměli žádnou zkušenost. Mnoho jich tak končí

v lepším případě na stromech, v horším na střechách

budov či drátech elektrického vedení. Čas od času tak

špatně pilotované drony mohou způsobovat zranění

kolemjdoucích osob či dokonce jejich pilotů. Tato kniha si

klade za cíl toto skóre vylepšit.


8 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 9KDYŽ SE ŘEKNE DRON...


10 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 11KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Ještě než poprvé vzlétnete... Ať jste si svůj první dron koupili sami, anebo jej našli třeba pod stromečkem, s prvním startem chvíli počkejte. Svrbění prstů a těšení se na první vzlet končí totiž obvykle nějakým nezdarem, nezřídka zraněním. Jakkoliv jsou moderní drony autonomní a chytré, stále je to člověk, kdo stroj ovládá. A pokud ten člověk neví o dronech dostatečně mnoho, na průšvih je zaděláno. Možná to bude znít jako klišé, ale pokud nemáte zatím žádnou zkušenost s drony, před prvním vzlétnutím se zakoupeným dronem nezapomeňte:

Přečíst manuál. Opravdu. Manuály nebý

vají dlouhé a dočtete se v nich, jak správně

nastavit pilotážní režim, že byste měli před

prvním použitím dobít baterii nebo naka

librovat kompas.

Přečíst kapitolku „Bezpečnost především“

této knihy.

Najděte si otevřený, dostatečně volný pro

stor. Nejlepší bude velká louka za městem,

bez drátů vysokého napětí.

Jako ideální stav se jeví mít kamaráda, kte

rý s daným typem dronu létá pravidelně, a mů

že vás tak na různé neduhy připravit. Pokud

takového nemáte, nebo preferujete start v sou

kromí, čtěte. Vyzkoušejte si také funkce kniplů

a přepínačů ještě na zemi, bez nasazených

vrtulí, které na dron nasaďte až v okamžiku,

kdy si myslíte, že už všemu dostatečně rozu

míte. Pamatujte, že dokud jsou vrtule v batohu,

nemá se příliš co stát a můžete vším hýbat, jak

se vám zlíbí.

Pozor, některé drony mohou mít na sobě

připevněné součástky, které je nutné před star

tem odstranit, jinak hrozí nenávratné poškoze

ní stroje (tzv. Remove Before Flight). Může se

jednat o aretační zařízení závěsového systému

(tzv. gimbalu) nebo např. motorů. Pro trénink

může být výhodné létat v uzavřené tělocvičně,

kde nemusíte řešit počasí či větrné poryvy. Je

nutné si ale uvědomit, že zde patrně nebude

fungovat držení polohy pomocí GPS, která ne

bude mít uvnitř dostatečně silný signál.

Jako velmi vhodné se doporučuje před

prvním startem trochu trénovat na leteckém

simulátoru. Na trhu jich je celá řada, obvykle

se dají nainstalovat na stolní počítač a ovlá

dat přímo vaším ovladačem připojeným přes

USB kabel. Pokud jste ale zakoupili dron od

společnosti DJI, měli byste mít tento simulátor

zabudovaný přímo v aplikaci DJI GO, takže mů

žete let simulovat na vašem telefonu či tabletu

bez nutnosti instalace dalších so warů třetích

stran.

Pokud se jedná o váš první let, velmi dopo

ručujeme sledovat pozorně pouze dron, nikoliv

obraz přenášený na zem. Nenastavujte kame

ru a nepouštějte záznam, první let si užijte jen

jako samotnou pilotáž. Pohyb v 3D prostoru

totiž vyžaduje plné soustředění a také čas, než

si na něj zvyknete.

Pro první vzlety si

zvolte dostatečně

velké a přehledné

místo. Zde na snímku

profesionální tým se

špičkově vyladěným

dronem DJI S800,

záznamovým zařízením

Panasonic GH4

a gimbalem DJI Z15.

[AC]


10 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 11KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

Trocha techniky aneb Proč to létá? Pojďme si shrnout, jakou cestou šly věda a technika při vývoji kvadrokoptéry (tedy dronu se čtyřmi rotory). Na první pohled se může zdát, že není o čem psát. Možná si řeknete: „Přece stačí vzít vrtulník a udělat ho malý. Dát mu více vrtulí a přidat dálkové ovládání”. V praxi tomu tak skutečně je, nicméně je potřeba zmínit několik milníků, které takovou miniaturizaci umožnily. Skutečnost, že až v posledních několika letech zaznamenaly malé, dálkově řízené bezpilotní drony veliký rozmach, má za společného jmenovatele hned několik důležitých vědecko-technických pokroků. Od helikoptéry ke kvadrokoptéře Vývoj letadlové techniky započali bratři Orville Wright a Wilbur Wright na počátku dvacátého století. Letadla se velmi rychle dostala od prvních pokusů do armády a poté k civilní dopravě. Brzy se objevily první Helikoptéry (Igor Sikorsky, 1939), letouny těžší než vzduch, schopné kolmého startu a přistání. Klasická helikoptéra je po technické stránce velmi důmyslný stroj, který pro své řízení vyžaduje zkušeného pilota. Ten ovládá letoun naklápěním listů hlavní a ocasní vrtule, čímž může vrtulník naklopit libovolným směrem (tím směruje tah hlavního rotoru), stoupat, klesat a také otáčet kolem svislé osy. Nevýhoda klasické helikoptéry je ve složitosti mechaniky náklonu listů. Ta vyžaduje přesné seřízení, je náchylná na poškození a produkuje velké množství vibrací. Pokud zmenšíme helikoptéru do rozměrů dnešních dronů, na její konstrukci se prakticky nic nemění. Malé klasické helikoptéry na dálkové ovládání nejsou nic nového, ale

k jejich masovému rozšíření nedošlo. Může

za to již zmíněná složitost řešení, náchylnost

k poškození, produkce vibrací a v poslední

řadě bezpečnost (jeden velký rotor o průměru

0,5 metru může způsobit nemalá zranění).

A tak můžeme namísto jednoho velkého

rotoru, se složitým mechanizmem proměnli

vého náklonu listů, použít několik menších

rotorů (třeba čtyř), u kterých bude náklon

pevný. Takové řešení vyžaduje hned několik

zásadních změn v pojetí řízení helikoptéry.

V případě vrtulí s pevným náklonem listů

musíme změnu jejich tahu (a tím ovládání le

tounu) řešit změnou rychlosti jejich otáčení.

Toho docílíme upevněním každé vrtule na její

vlastní motor. Následně řízením otáček každé

ho motoru a tím řízením tahů vrtulí můžeme

docílit stejných nebo podobných manévrů jako

s klasickou helikoptérou. Naklápění letounu je

dosaženo změnou poměru otáček protilehlých

vrtulí, ke stoupání a klesání přispívají všechny

stejnou měrou a o otáčení kolem svislé osy se

dělí vrtule s rotací po směru hodinových ru

Zkušebna dronů

v největším

světovém obchodě

s fototechnikou

a elektronikou, B&H

v New Yorku. [PJJ]


12 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 13KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

čiček s těmi s opačnou rotací. Ano, aby tento koncept mohl fungovat a helikoptéra nemusela mít ocasní rotor (nebo jiné speciální řešení), je potřeba zajistit, aby se polovina vrtulí točila opačným směrem než ta druhá. Tento fakt vede k důsledku, že většina běžných dronů má sudý počet vrtulí. O nestabilitě aneb Za vším je fyzika Dobře, máme tedy „helikoptéru“ např. se čtyřmi rotory a čtyřmi motory. Co bránilo jejich rozšíření a proč se s nimi až nyní masově setkáváme v mnoha oborech, kde bychom to před nedávnem nečekali? S odpovědí na tuto otázku nám pomůže fyzika a matematika. Již dlouhou dobu (je starší než létání samo) existuje vědní obor Teorie dynamických systémů, který jde ruku v ruce s Teorií řídicích systémů. Oba obory spojují fyziku a matematiku a zabývají se analýzou toho, jak se dá nějaký systém (stroj) matematicky popsat a jak se dá automaticky (jiným strojem, tzv. regulátorem) řídit. Jejich počátky sahají až do doby parních strojů. Když se pokusíme popsat systém např. známého dronu DJI Phantom, teorie dynamických systémů nám řekne, že pokud bychom ho chtěli (my lidé) řídit pouhou změnou otáček rotorů, potřebovali bychom daleko rychlejší reakce, než jaké nám příroda dala.

Průměrný člověk má reakční dobu na vněj

ší podnět kolem 0,2 sekundy (neboli zvládá vědomě ovlivňovat děje s kmitočtem až 5 Hz). Kvadrokoptéra tak malá, jako je DJI Phantom, ale ke svému řízení potřebuje zpětnou vazbu až 100× rychlejší, než kolik je člověk schopen zajistit. S tím souvisí druhý problém – kvadrokoptéra je tzv. nestabilní systém – pokud ji přestaneme aktivně řídit, její let obvykle rychle končí nehodou. Opakem je stabilní systém, tedy takový, který se po chvíli neřízeného

chování vrátí do své stabilní polohy a zastaví

se (třeba pramice na klidné hladině, kyvadlo

na tyči atp). Nestabilní systémy vyžadují řízení

s tzv. zápornou zpětnou vazbou, aby se chovaly

dle našich představ. Není to nic jiného, než že

aktivně ovládáme „ovladač“ v opačném směru,

než kterým se náš systém vydává od požadova

ného stavu. V případě Phantoma a již zmíněné

ho řízení motorů, je potřeba jejich otáčky opra

vovat nejméně 100× za sekundu, aby Phantom

mohl létat dle našich představ. Tohoto není

člověk, jak již bylo zmíněno, schopen. A proto

se dlouhou dobu čekalo na malé, integrované

a dostatečně rychlé mikropočítače a senzory,

bez kterých by dnešní drony nemohly létat.

Pěkná analogie pro nestabilní systém a je

ho zpětnovazební řízení je balancování tužky

na špičce prstu. Tato úloha je v lecčems podob

ná řízení malé kvadrokoptéry. Dá se spočítat,

že čím kratší je tužka, tím rychlejší reakce mu

síme mít, abychom ji na prstě bezpečně udrže

li. Proto člověk poměrně snadno udrží násadu

od koštěte, ale s tužkou se bude potýkat jen

těžko. Stejný příměr platí i pro kvadrokoptéru.

Čím menší letoun je, tím rychlejší a přesnější

musí automatické řízení být.

Pro zajištění dostatečně rychlé a přesné

zpětné vazby je každý dron vybaven malým

mikropočítačem a rychlými senzory náklo

nu a otáčení. Senzory jsou klíčové pro řídicí

systém, bez nich by nevěděl, jaké otáčky má

motorům nastavit. Pokud má pilotovi počí

tač pomoci např. s udržováním vodorovného

náklonu letounu, je potřeba připojit senzor

náklonu. Často se ve spojení s drony setká

me s termínem gyroskop. Tím se obvykle

myslí inteligentní senzor, který kombinuje

mikro-elektro-mechanické gyroskopy (senzory

rychlosti otáčení) a akcelerometry (senzory

zrychlení). Senzory musí být velmi rychlé, aby

stíhaly dávat podněty ke zpětné vazbě. Obvyk-2 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 13KDYŽ SE ŘEKNE DRON... le provádějí měření řádově 100× během jedné sekundy. Tato technologie se začala rozmáhat kolem roku 2005 s příchodem chytrých telefonů, díky kterým se dosáhlo rychlého vývoje a tím i masového rozšíření a nízkých nákladů na výrobu. Mikropočítače v dronech jsou také často stavěny na příbuzných architekturách jako ty v mobilních telefonech (ARM) a jejich vývoj jde velmi rychle kupředu. Co dalšího je potřeba? Mimo mikropočítačů a rychlých senzorů je potřeba zmínit další faktory, které umožnily nástup malých a chytrých dronů. Nelze nezmínit lehké a výkonné lithiové akumulátory (Li-Poly), schopné dodávat dostatek energie pro let při nízké hmotnosti. Není mimo realitu, že baterie do běžného dronu dokáže bez problému nastartovat automobil. Dalším důležitým faktorem je elektronika pro ovládání otáček motorů. Nelze brát jako samozřejmost, že zde dnes máme výkonné proudové spínače (tranzistory), které bez problému zvládají plynule řídit otáčky motorů o spotřebě nad 300 W (slabší rychlovarná konvice). Z čeho se skládá multikoptéra? Ať se jedná o letoun koupený, či po domácku stavěný, pravděpodobně bude obsahovat komponenty, které si popíšeme v následujících odstavcích. U koupených strojů bývají některé elektronické části spojené v jeden díl, nicméně v letounu jistě obsažené jsou, a je tedy dobré vědět, jak svým dílem přispívají k dobrému letu. Stejně jako řidič automobilu by měl elementárně rozumět, jak jeho vůz funguje, tak i obsluha bezpilotního prostředku by měla znát, co je pod kapotou multikoptéry.

Rám, tělo letounu

Rám koptéry (odborně drak) je nosná část,

spojující všechny ostatní komponenty. Skládá

se z podvozku, trupu a ramen. Její tvar i kon

strukční provedení mají zásadní vliv na letové

vlastnosti, rozšiřitelnost, údržbu a potenciální

Vlastní stavba dronu

vyžaduje nejen

přesné ruce, ale

zejména zkušenosti

s modelářstvím

a rozsáhlé znalosti

elektroniky. [AC]

Rám kvadrokoptéry může nabývat dvou základních „konstitucí“, a to „X“ nebo „+“,

podle toho, zda dopředu míří jen jedno rameno (+) nebo dvě (X). Plus konstituce

je však velmi vzácná. Jednak proto, že se rameno dronu lehce dostane do záběru

kamery, a jednak proto, že u X konstituce zabírají pro každý směr hned dva,

namísto jednoho rotoru. Dron v X konstituci má tak vyšší účinnost. [PJJ]4 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 15KDYŽ SE ŘEKNE DRON... opravy stroje. Rámy se dělí na dvě skupiny: skořepinové a trubkové. U skořepinové konstrukce (např. u DJI Phantom) bývá nosná část včetně podvozku obvykle z jednoho kusu plastu či laminátového kompozitu. Bývá vytvarována tak, že pohonná část i většina elektroniky jsou schované v těle letounu. Takový rám často najdeme u koupených dronů. Jejich hlavní nevýhodou jsou obtížná (či nemožná) oprava po havárii a velmi omezené možnosti uživatelského rozšíření či vylepšení.

Druhou kategorií jsou rámy stavebnico

vého charakteru, které se dají do jisté míry rozebrat či se prodávají přímo jako stavebnice. Obvykle na ně bývají dostupné náhradní díly, např. ramena pro motory či náhradní

podvozek. Ramena pro motory jsou vyrobena

z hliníkových či laminátových trubek a profilů

a trup je obvykle složen z laminátových desek.

Stavebnicové rámy často ne zcela zakrývají

kabelové rozvody a elektroniku, je tedy třeba

počítat se zvýšenou opatrností při přepravě

a zacházením se strojem, aby nedošlo k poško

zení některých dílů.

Vrtule

Vrtule (či rotor) je přímo zodpovědná za vytvá

ření tahu, tedy aerodynamické síly, které uvá

dějí letoun do pohybu. Stejně jako v případě le

tadla či helikoptéry se vrtule skládají ze dvou

či více listů, které svým tvarem připomínají

14

Tradiční sestava

kolem roku 2015

pro létání s akční

kamerou obsahovala

hexakoptéru DJI F550,

gimbal Zenmuse H3-3D,

vysílačku s připojeným

analogovým displejem,

systém pro přenos

obrazu, nabíječ

akumulátorů a samotné

akumulátory. [VI]


14 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 15KDYŽ SE ŘEKNE DRON... 15

křídlo letadla. U většiny multikoptér (oproti letadlu a helikoptéře) však mají listy tzv. pevný úhel náběhu, tedy bývají spolu pevně spojené. Takový rotor je velmi jednoduchý na výrobu, často je to výlisek z plastu, a bývá velmi levný. S pevným úhlem náběhu listů však souvisí, že je zapotřebí měnit otáčky celého rotoru pro to, aby se docílilo změny tahu. Vrtule pro multikoptéry bývají nejčastěji plastové, ty lepší jsou z uhlíkového kompozitu či ze dřeva. Směr otáčení vrtule je daný jejím tvarem a udává se zkratkou v jejím pojmenování. Je tedy potřeba dávat pozor při montáži a vždy si ohlídat směr rotace na každém rameni letounu. Vrtule jsou charakterizovány dvěma čísly, průměrem a stoupáním. Obvykle se udávají v palcových mírách.

K2, Pákistán,

3. července 2016

Dron DJI Phantom 3

Advanced letící

v maximální dosažitelné

nadmořské výšce

stanovené výrobcem

(6000 m n. m.). Pro

let v ještě vyšších

polohách musí mít

drony upravený průměr

i stoupavost vrtulí, což

u sériově vyráběných

dronů, jako je tento,

nemusí být vždy možné.

[PJJ]

DJI Phantom

v polstrovaném

přepravním boxu.

Tento způsob

transportu je vhodný

do letadel nebo

do auta na delší

vzdálenost, ale na

větší procházku to

není. [VI]6 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 17KDYŽ SE ŘEKNE DRON... Jako příklad si uveďme označení 11×4,5, které náleží průměru 11 palců a stoupání 4,5 palců (po jednom otočení se v ideální kapalině posune o 4,5 palců). Přestože je to možné, nedoporučujeme používat jiné rozměry rotorů, než jaké jsou doporučené výrobcem letounu či motoru, může to vést k poškození motoru, elektroniky či nestabilnímu letu.

Pro správné fungování je podstatné, aby

byly vrtule vyvážené. Proto se doporučuje udr

žovat je prosté nečistot a zásadně se vyvarovat

používání vrtulí poškozených, obzvláště s ulo

menými či naštíplými konci. Vrtule je hlavní

zdroj vibrací, které se přes rám dostávají do

řídicí jednotky a ke kameře. Vibrace bývají

hlavním důvodem špatných letových vlast

Malá nekomerční kvadrokoptéra – domácí výroba. [PJJ] Velká filmová hexakoptéra s šesti rameny a gimbalem umožňujícím

nekonečnou horizontální rotaci kamery (360 stupňů). [PJJ]

Velká filmová hexakoptéra na uhlíkovém rámu o třech ramenech se

skládacím podvozkem. [VI]

Velká filmová oktokoptéra o čtyřech ramenech se zavěšeným gimbalem

MOVI a profesionální kamerou. Na straně je patrný padákový systém. [VI]


16 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 17KDYŽ SE ŘEKNE DRON...

ností a nekvalitních záznamů z kamery. Doporučujeme jim věnovat zvláště velkou péči. V předletové přípravě se vždy ujistěte, že jsou všechny v pořádku. Motory Motorů obsahuje běžná multikoptéra tolik, kolik má vrtulí. Dnes se používají výhradně motory bez komutátoru, tzv. BLDC (Brushless DC) motory. Je to velmi jednoduchý a spolehlivý typ motoru, který nevyžaduje speciální údržbu. Skládají se ze statoru, na kterém je vinutí z měděných vodičů, a z rotoru s neodymovými magnety. Právě drobnými změnami v otáčkách každého motoru se mění tah jednotlivých vrtu

Malá komerční

kvadrokoptéra

(DJI Phantom 3

Advanced). [PJJ]

Motor se skládací

vrtulí. [AC]


18 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 19KDYŽ SE ŘEKNE DRON...18

lí. Díky tomu je multikoptéra řiditelná. Motory se dělí dle výkonu a otáček. Při jejich výběru je nutné brát v úvahu hmotnost a rozměry letounu a s nimi související parametry vrtulí. Řídicí jednotky motorů Každý motor potřebuje regulátor otáček, často nazývaný jako ESC, z anglického Electronic Speed Controller. Je jím elektronická komponenta, která řídí elektrický proud, jenž se do motoru dostává z akumulátoru, tak aby měl motor požadované otáčky. V případě multikoptér jsou požadavky na takové řízení relativně vysoké. Regulátor musí snést vysoké hodnoty proudu (typicky desítky ampérů) a musí umět rychle reagovat na změny požadovaných otáček, řádově 100krát za sekundu. Regulátor si v průběhu řízení zjišťuje, jak rychle se motor aktuálně otáčí, a na základě této informace přizpůsobuje proud do motoru tak, aby otáčky byly správné. Regulátory mohou být k vidění jak ve formě jednotlivých komponent, tak i jako

jeden velký díl „4 v jednom“. Jejich hlavním roz

lišovacím parametrem je maximální elektrický

proud, kterým jsou schopny motor ovládat.

Autopilot

Srdcem každé multikoptéry je autopilot, často

nazývaný také řídicí deska nebo kontrolér. Je jím

počítač (vestavěný počítačový systém), který za

řizuje, že dron je vůbec letuschopný a ve většině

případů nám s pilotováním hodně pomáhá. Na

trhu je široká nabídka autopilotů. Některé jsou

profesionální uzavřené systémy (např. NAZA

od firmy DJI), jiné zase nabízejí možnost úpravy

so waru nebo přímo výměnu za so ware jiný

(Pixhawk, Naze32, KK2). Autopilot na jedné

straně přijímá signály z dálkového ovladače a na

straně druhé vytváří signály pro regulátory mo

torů. Všeobecně každý autopilot obsahuje (nebo

se k němu připojuje) více či méně senzorů, díky

kterým odhaduje stavy letounu (zrychlení, rych

losti a pozici). Trojosý gyroskop měří, jak rám

letounu rotuje a trojosý akcelerometr pomáhá

Autopilot špatně

vyhodnotil pozici

dronu nad vozidlem,

na němž měl přistát.

Výsledkem bylo

neplánovaně rychlé

přistání na zem. [TB]


18 DRONY FOTOGRAFOVÁNÍ Z PTAČÍ PERSPEKTIVY 19KDYŽ SE ŘEKNE DRON... 19

určit úhel naklonění rámu. Tyto dva senzory dnes obsahuje prakticky každý autopilot. Ty lepší nabízejí možnost připojit přijímač signálu GPS a spolu s magnetometrem (kompasem) a barometrem (tlakoměrem) nám obtížně ovladatelný letoun promění v poslušný dron, který zůstane ve vzduchu tam, kde ho zanecháme. Aktuální modely kvadrokoptéry Phantom jsou dokonce tak pokročilé, že jejich řídicí jednotka používá kameru a ultrazvukový dálkoměr pro usnadnění startu a letu v malé výšce nad zemí. Během posledních pár let autopiloty skutečně dostávají svého jména, protože umožňují obsluze věnovat se více ovládání kamery než řízení samotného letounu. Akumulátor Zdrojem energie pro motory a palubní elektroniku je dnes nejčastěji Li-Poly (Lithium-Polymer) akumulátor. Tyto baterie jsou schopné

dodávat obrovské proudy a nemají takový pa

měťový efekt, jaký známe z doby NiMH a NiCD

článků. Jejich nevýhodou je komplikovanější

nabíjecí proces, kde je zapotřebí inteligentní

nabíječky, nutnost zamezit podvybití a v po

slední řadě bezpečnostní rizika při zacházení

s nimi. Baterie se skládají s několika iden

tických článků zapojených za sebou tak, aby

napětí bylo dostatečně veliké pro konkrétní

letoun. Obvykle nás zajímají tři parametry:

počet článků, kapacita a velikost proudu kte

rý jsou schopné dodat. Při práci s bateriemi

je důležité dodržovat základní bezpečnostní

pokyny. Nabíjení by mělo probíhat vždy za pří

tomnosti poučené osoby a nejlépe v nehořla

vém ochranném obalu. Skladování a přeprava

by taktéž měly probíhat v nehořlavém obalu.

Poškozené a opotřebované baterie (obvykle

nafouknuté v důsledku opotřebení) by již ne

měly být používány a měly by být odevzdány

k ekologické likvidaci. Při dlouhodobějším Díky pokročilým IMU jednotkám, které zpracovávají nejen informace o poloze a zrychlení dronu, ale také přesné souřadnice GPS a výšku pomocí barometru, mohou být dnes i běžné drony využity k autonomním letům za účelem mapování krajiny a následné analýze obrazu. V závislosti na požadované přesnosti sbíraných dat, a na velikosti území, je pak nastavena letová výška. Dalším důležitým parametrem je překryv jednotlivých snímků, který zajišťuje propojení jednotlivých snímků do mozaiky. Středy jednotlivých snímků jsou již dopočítány automaticky speciálními aplikacemi, stejně jako sestavení výsledného 3D modelu, mračna bodů či jiných, speciálních map. Snímky © Petr Šádek



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2019 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist