Mavic Mini: секреты создания летающей камеры

В кузнице технологических инноваций инженеры DJI искусно создали самый маленький и легкий беспилотник, который когда-либо производил компания. С момента своего запуска в прошлом году Mavic Mini продолжает набирать обороты в индустрии дронов, привлекая внимание технических энтузиастов во всем мире.

Mavic Mini: секреты создания летающей камеры

Чтобы наши читатели эксклюзивно взглянули на технологии Mavic Mini и получили представление от команды разработчиков о создании повседневной летающей камеры, публикуем статью от DJI Guides полностью.

Mavic Mini: с чего все начиналось?

В 2016 году аэрофотосъемка продолжала превращаться в новый отдельный вид фотографии. Дроны были больше и тяжелее, что естественным образом создавало спрос на более легкие мини-дроны, которые можно было легко носить с собой. Пользователи мечтали о компактном портативном беспилотнике, который, в тоже время, обеспечивал бы отличную производительность камеры. Мы выслушали идеи и предложения всех тех мечтателей, и именно так началась эта история.

Эволюция мини-дронов

Уменьшение размера дрона является непростой задачей, учитывая необходимость компенсировать взаимное влияние многих компонентов, что обычно сказывается на производительности камеры мини-дрона.

На более легком дроне двигательной системе предстоит больше работы, чтобы стабилизировать дрон при сильном ветре. Мини-дроны, представленные тогда на рынке, были оснащены укороченными винтами, рамами меньшего размера и простыми двигательными системами, что снижало летные характеристики в условиях ветра.

В прошлом, чтобы уменьшить вес, на дрон не устанавливались GPS и визуальные сенсоры. Требования к легкому беспилотнику просто сказывались на его летных характеристиках. Рама меньшего размера означала, что будет меньше места для батарей, и они не будут поддерживать более продвинутые, мощные двигательные системы. Производительность камеры также страдала, так как многие выпускаемые дроны использовали видео сенсоры и системы среднего качества, чтобы удовлетворить ограничения по весу.

Что делает Mavic Mini особенным?

Сфокусировавшись на портативности, надежности и производительности камеры, наши инженеры начали разработку дрона, который оптимально сочетал бы в себе, как производительность, так и облегченную конструкцию.

Mavic Mini — самый маленький и легкий дрон, который мы когда-либо делали. Он оснащен мощной камерой на 3-осевом карданном подвесе, максимальной дальностью передачи до 4 км и максимальным временем полета до 30 минут, что является скачком в производительности по сравнению с предыдущими мини-дронами на рынке.

Годы новаторских исследований

Mavic Mini стал результатом многолетнего опыта, накопленного в индустрии дронов. Мы первыми представили наш запатентованный складной дизайн для серии Mavic, и этот складной дизайн стал отличительной чертой современных беспилотников.

Mavic Mini меньше, чем Mavic Air, что означает, что даже после того, как наши инженеры внедрили складную конструкцию, необходимо было построить более эффективную систему, чтобы скомпенсировать меньшую батарею и двигатели. Учитывая это, инженеры разработали план по улучшению соотношения веса-тяги, мощности воздушной электронной системы и эффективности двигательной системы.

Соотношение тяга-вес

Описывая взаимосвязь между тягой и весом летательного аппарата, соотношение является индикативным для производительности дрона. Коэффициент соотношения прямо пропорционален увеличению тяги и обратно пропорционален весу. Поэтому, для того чтобы увеличить сопротивляемость ветру Mavic Mini, инженерам пришлось бы либо увеличить тягу, либо уменьшить вес. Увеличение тяги приводит к увеличению форм-фактора беспилотного летательного аппарата, и, следовательно, к необходимости разработки инновационных способов уменьшения веса беспилотного летательного аппарата.

Эффективность двигательной системы

Этот показатель определяет, насколько эффективны двигатели и пропеллеры дрона. Проще говоря, двигательные системы с более высокой эффективностью приводят к меньшему энергопотреблению, что увеличивает время полета. Наши инженеры создали систему, которая умело использовала как можно больше энергии от батареи и двигателей, в то же время сосредоточившись на обеспечении высокой тяги.

Мощность воздушной электронной системы

Не считая мощность батареи, к мощности воздушной электронной системы относится мощность всей электронной системы. Мощность системы была оптимизирована, чтобы обеспечить более длительное время полета.

Контроль веса на уровне миллиграмм

Итак, как именно наши инженеры увеличили соотношение тяги-веса и уменьшили вес дрона?

С начала разработки, инженеры делали все возможное, чтобы контролировать вес беспилотника. Для использования материалов с низкой плотностью и контроля веса до миллиграмма были проведены обширные испытания для обеспечения оптимальной производительности.

Насколько легкий миллиграмм? Ну, рисовое зерно весит от 5 до 10 мг, и инженеры усердно работали с этими невероятно малыми показателями допуска. Когда дошло до серийного производства, мы также раздвинули рамки производства беспилотников.

Чтобы поместить все это в контекст, вес карты microSD составляет около 0,25 г, и это был уровень детализации, который внедрялся. В рамках строгих мер по контролю веса инженеры тщательно осматривали каждую часть дрона, чтобы убедиться, что они смогли осуществить этот поистине новаторский подвиг.

Первый безвентиляторный дрон DJI

Mavic Mini — это первый безвентиляторный дрон с камерой, который создает прецедент для будущих мини-дронов. Но почему мы выбрали безвентиляторный вариант?

Учитывая, что комплект вентиляторов дрона весит около 10 г, этот элемент значим для веса дрона. В конструкции без вентиляторов снижается энергопотребление и обеспечивается больше места для аккумулятора большей емкости.

Однако наши инженеры вскоре столкнулись с еще одной проблемой. Так как вентиляторы необходимы для отвода тепла — как охлаждать дрон при одновременном снижении веса? После проведения нескольких аэродинамических испытаний инженеры переработали систему охлаждения и попытались обеспечить эффективное рассеивание тепла от своих пропеллеров.

Когда дрон зависает, инвертированный поток воздуха, создаваемый пропеллерами, направляется в радиатор в нижней части дрона. Воздуховоды на входе и выходе также обеспечивают охлаждающий эффект, эквивалентный эффекту вентилятора. Когда дрон летит вперед, воздух входит в каналы позади карданного подвеса и рассеивает тепло вместе с воздушными потоками, создаваемыми пропеллерами.

Абсолютная оптимизация

Двигаясь по истории создания Mavic Mini, мы прошли этапы, когда инженеры оптимизировали соотношение тяги-веса, двигательную систему, электронную систему и создали конструкцию без вентиляторов. Но пазл все еще не складывался. Как может быть повышена эффективность энергосистемы без изменения энергопотребления?

Ответ довольно прост! Пропеллеры не только рассеивают тепло, но также могут быть аэродинамически оптимизированы для повышения эффективности полета. Учитывая это, винты были перепроектированы с использованием интеллектуальных тестов и алгоритмов оптимизации. Инженеры-аэродинамики тщательно разработали набор оптимизированных винтов, которые наилучшим образом использовали мощность двигателя.

Исследования продолжались, и инженеры пытались достичь максимального баланса между мощностью двигателя и потреблением. Команда разработчиков перепроектировала бесщеточные двигатели, заменила внутреннюю магнитную катушку и проанализировала энергопотребление, используя наш детальный алгоритм работы двигателя.

После пионерских исследований и разработок нашим инженерам удалось создать мини-дрон с 30-минутным временем автономной работы, сохраняя при этом выдающиеся возможности видео и фото съемки.

Испытания вне лаборатории

Данные, полученные из лаборатории, — это только начало истории Mavic Mini. Команда вынесла Mavic Mini из лаборатории и проверила его в различных условиях эксплуатации. От 3000 метров над уровнем моря до сильных ветров и минусовых температур, Mavic Mini был протестирован во многих типах сред для улучшения характеристик и стабильности полета.

Mavic Mini — это результат многолетних исследований, инженерных знаний и инноваций. Создавая Mavic Mini, наши инженеры объединили потребности рынка беспилотников, чтобы пересмотреть возможности современных дронов. И теперь, с 2,7K дрон-видео, с продолжительностью полета до 30 минут и многим другим, эти возможности в ваших руках.

Оставайтесь на связи!

Если Вы хотите быть в курсе всех последних новостей, обзоров, сенсаций и слухов о дронах, подпишитесь на нашу группу ВКонтакте или подпишитесь на нашу новостную рассылку по e-mail.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s