В данном Справочнике нет полноты изложения и систематичности, которая присуща учебникам. Основное его содержание составляет не теоретическое изложение рассматриваемых вопросов, а только справочные сведения, определения, соответствующие формулы, таблицы и графики с пояснительным текстом. Картинки и основная справочная информация используемая для составления цикла указаны по ссылкам на WIKI.
Винт преобразует электрическую мощность мотора в поток воздуха и тягу — и именно на винте теряется половина энергии мультиротора в режиме висения. Разбираем геометрию (диаметр, шаг, число лопастей), маркировку, материалы, алгоритм подбора под мотор и батарею и требования к балансировке.
Время полёта БПЛА (беспилотного летательного аппарата) определяется энергобюджетом: сколько ватт-часов в батарее, сколько ватт потребляют винты и электроника и какой процент уйдёт в провода и силовую электронику. Разбираем расчёт времени, бюджет по потребителям и подбор сечения силовых проводов по падению напряжения и плотности тока.
Силовая цепь БПЛА (беспилотного летательного аппарата) — постоянного тока, но вся наземная инфраструктура — зарядные станции, лабораторные блоки питания, анализаторы — питается от сети переменного тока 230 В. Разбираем, что такое действующее значение, реактивные сопротивления, коэффициент мощности и трансформатор, как устроен выпрямитель и какие правила безопасности обязательны при работе с сетью.
Половина отказов силовой электроники БПЛА (беспилотного летательного аппарата) — это то, что можно было увидеть измерением до полёта. Разбираем, что и как меряет авиатехник: мультиметром, анализатором АКБ (аккумуляторной батареи) и токовыми датчиками, какие значения считать нормой и когда батарею — в отставку.
Дальний полёт БПЛА (беспилотного летательного аппарата) упирается в энергию: LiPo (статья 36) дают 20–40 минут. Два пути — получать энергию от солнца и носить на борту химический источник с энергией на порядок выше батарей. Разбираем солнечные панели и водородные топливные элементы: параметры, расчёты мощности и где каждая технология востребована.
Радиоканал — среда, по которой передаются команды пилота, телеметрия и видео. Уровень сигнала на приёмнике зависит от частоты, расстояния и препятствий. Разбираем распространение электромагнитных волн в диапазонах 2,4/5,8 ГГц, децибелы, затухание в свободном пространстве и причины, по которым 5,8 ГГц затухает сильнее 2,4 ГГц.
Антенна определяет усиление, диаграмму направленности и поляризацию передаваемого и принимаемого сигнала. Антенна в углепластиковой раме, под винтами или с несовпастью поляризации с приёмной антенной снижает уровень сигнала на 5–40 дБ. Разбираем типы антенн БПЛА (беспилотного летательного аппарата), линейную и круговую поляризацию, diversity и MIMO, и как ориентация антенны влияет на качество канала.
Дальность радиоканала одного и того же комплекта — 3 км над полем и 300 м в городе: решающий фактор — геометрия трассы и препятствия, а не только антенна. Считаем полный бюджет связи, зону Френеля и радиогоризонт — три инструмента, позволяющие оценить дальность канала до вылета.
Канал управления передаёт команды пилота, канал телеметрии — данные о состоянии БПЛА (беспилотного летательного аппарата). Разбираем, как устроены радиоканалы управления и телеметрии: рассеивание спектра (FHSS, DSSS, CSS), системы ELRS и LoRa, частоты 2,4/915/868/433 МГц, задержки и механизм failsafe, срабатывающий при потере связи.
Видеоканал — средство наблюдения за обстановкой перед аппаратом. Аналоговая передача на 5,8 ГГц применяется с 2010-х годов; цифровая (DJI O3/O4, HDZero) за десять лет довела задержку до сопоставимого уровня и повысила разрешение до 1080p. Разбираем физические различия: задержка, разрешение, чувствительность, поведение при помехах и выбор канала под задачу.