Классификация БВС. Устройство квадрокоптеров

1. Классификация БВС. Устройство квадрокоптеров.

2. Список сокращений

1.
БВС – Беспилотное воздушное судно
2.
БАС – беспилотная авиационная система
3.
НСУ – наземная станция управления
4.
TX – transmitter – передатчик
радиосигнала управления
5.
6.
RX – receiver – приемник радиосигнала
управления.
VTX – videotransmitter –
видеопередатчик.
7.
VRX – videoreceiver – видеоприемник
8.
FC/ПК/полетник – flight
controller/полетный контроллер.
9.
PDB – power delivery board – плата
распределения питания.
10. ESC/регуль – electronic speed controller –
регулятор оборотов.
11. Б/К Э/Д - бесколекторный
электродвигатель.
12. АКБ/батка –аккумуляторная батарея.
13. ПДУ/аппа –Пульт дистанционного
управления.
20.02.2026
2

3. Самолетный тип.

I.
Самолетный тип.
1. Взлетно-посадочная
полоса – взлет с
разгона.
2. Подъемная сила –
крыло.
3. Полет за счет
совокупности силы
тяги силовой
установки и
аэродинамики крыла.
20.02.2026
3

4.

II. Вертолетный тип.
1. Взлетно-посадочная
площадка –
вертикальный взлет и
посадка.
2. Подъемная сила – винт.
3. Полет за счет автомата
перекоса (изменения
угла атаки лопастей).
20.02.2026
4

5.

III. Конвертопланы.
1. Взлетно-посадочная
площадка – вертикальный
взлет и посадка.
2. Подъемная сила – крыло.
3. Полет за счет совокупности
силы тяги силовой
установки и аэродинамики
крыла
4. Поворотная силовая
установка.
20.02.2026
5

6.

IV. Мультироторный тип.
1. Взлетно-посадочная
площадка –
вертикальный взлет и
посадка.
2. Подъемная сила – винт.
3. Полет за счет
изменения скорости
вращения двигателей.
4. Несколько несущих
винтов.
20.02.2026
6

7. Виды мультироторных БВС

• Бикоптер
• Трикоптер
• Квадрокоптер
• Гексокоптер
• Октокоптер
20.02.2026
7

8. Бикоптер (два луча)

Особенности: моторы вращаются в разных направлениях с целью
компенсации реактивного момента. Для стабилизации аппарата
моторы отклоняются с помощью сервоприводов (6 и 2).
Достоинства: низкое энергопотребление, маленькие габариты,
низкая цена.
Недостатки: при отказе одного двигателя – неизбежное падение ,
маленькая грузоподъемность, низкая стабильность, сложная
конструкция.

9. Трикоптер (три луча)

Трикоптер (три луча)
Особенности: два передних мотора вращаются в
противоположных направлениях, а третий в любую сторону. Для
компенсации реактивного момента и поворота аппарата отклоняется
хвостовой мотор с помощью сервопривода.
Достоинства: низкий вес, компактность, это самые дешевые коптеры.
Недостатками таких аппаратов является сложная конструкция,
маленькая грузоподъемность и при отказе одного двигателя коптер,
неизбежно, падает.

10. Квадрокоптер (четыре луча)

Квадрокоптер (четыре луча)
Особенностью таких аппаратов является вращение
моторов диагонально, в противоположных направлениях
(например, если моторы 1 и 3 вращаются по часовой
стрелки, то моторы 2 и 4 – против часовой стрелки) .
Таким образом компенсируется реактивный момент.
Достоинства: простая конструкция без поворотных
механизмов, как у двух предыдущих аппаратов.
Недостатки: при отказе одного двигателя – неизбежное
падение.

11. Гексокоптер (шесть лучей)

Гексокоптер (шесть лучей)
Они вбирают в себя все положительные черты квадрокоптеров.
Достоинства: при отказе одного мотора аппарат не падает,
большая грузоподъемность, стабильность, маленькая
чувствительность к ветру.
Недостатки: короткое время полёта, большие габариты и высокая
цена.

12. Октокоптер (восемь лучей)

Октокоптер (восемь лучей)
Достоинства: крайне стабилен и не чувствителен к ветру,
при отказе одного и даже двух моторов – БВС не падает.
Очень большая грузоподъемность.
Недостатками этих аппаратов является огромное энергопотребление и
высокая цена.

13. Соосная схема

• Все варианты схем мультироторных БВС
могут быть соосными/коаксиальными –
на одном луче расположены два мотора
друг над другом, вращаются в разные стороны,
но винты создают тягу в одном направлении.
• Достоинства: отказоустойчивость, больше
грузоподъемность, выше скорость,
маневренность и управляемость.
• Недостатки: Увеличение массы и энергопотребления.
20.02.2026
13

14. Устройство квадрокоптеров

Основные компоненты:
Компоненты FPV системы:
1. Рама
1. Камера
2. FC/ПК
2. Видеопередатчик
3. PDB
3. Принимающее устройство
видеоизображения –
4. ESC
очки/монитор
5. Бесколекторный электродвигатель.
6. Воздушные винты.
7. АКБ
8. Приемник радиосигнала управления.
9. ПДУ
20.02.2026
14

15. Рама

Рама состоит из фюзеляжа (тела) и лучей
В теле рамы размещаются электронные
компоненты.
Обычно тело состоит из нижней и верхней
пластины, скрепляется вертикальными
стойками на винтах.
Лучи — это место, куда крепятся двигатели и одинарные
регуляторы оборотов.
20.02.2026
15

16. FC/ПК – flight controller/полетный контроллер. В БВС «СИБИРЯЧОК-4» ИСПОЛЬЗУЕТСЯ АНАЛОГ ПОЛЕТНОГО КОНТРОЛЛЕРА PIXHAWK 2 «ORANGE

CUBE»
Назначение: Центральный "мозг" БВС, обрабатывающий данные с
датчиков, управляющий всеми системами БВС и полетом.
FC/ПК «Сибирячок-4»
20.02.2026
FC/ПК «Бумеранг 8”»
16

17. PDB – power delivery board – плата распределения питания.

Назначение: распределение питания от АКБ между всеми
элементами БВС и смена напряжения
20.02.2026
17

18. ESC – electronic speed controller – регулятор оборотов.

Назначение: электронное устройство, контролирующие скорость
вращения моторов в соответствии с командами FC, на каждый
двигатель обязательно идет своя плата ESC, управляющая этим
двигателем.
20.02.2026
18

19.

В современных БВС чаще всего используются платы ESC 4в1, а
отдельной платы PDB нет, но ее функционал все еще есть.
ESC 4в1 «Сибирячок-4»
20.02.2026
ESC 4в1 «Бумеранг 8”»
19

20. Бесколекторный электродвигатель. Б/К Э/Д

• Назначение: Трехфазные электрические бесколлекторные
двигатели, вращающие винты.
Б/К Э/Д «Сибирячок-4»
20.02.2026
Б/К Э/Д «Бумеранг 8”»
20

21. Воздушные винты.

Назначение: создание подъемной силы
Винты «Сибирячок-4»
20.02.2026
Винты «Бумеранг 8”»
21

22. АКБ –аккумуляторная батарея.

Назначение: Источник питания для всех электронных компонентов
дрона.
АКБ «Сибирячок-4»
20.02.2026
АКБ «Бумеранг 8”»
22

23. RX – receiver – приемник радиосигнала управления.

Назначение: Принимает радиосигналы с пульта дистанционного
управления (ПДУ) и передает их полетному контроллеру.
RX «Сибирячок-4»
20.02.2026
RX «Бумеранг 8”»
23

24. ПДУ –Пульт дистанционного управления.

Назначение: устройство для управления полетом и системами БВС
В ПДУ находится TX – transmitter – передатчик радиосигнала
управления
ПДУ «Шерегеш»
20.02.2026
ПДУ «TX12»
24

25.

Пример взаимосвязи компонентов
CAM
ПК
+
–
+
5V
S
–
–
+
5V
–
+
+
–
PDB
+
–
12V –
26V
МОТОР
ESC
МОТОР
ESC
МОТОР
+
–
S
ESC
+
12V –
26V
–
+
–
ПДУ
ПРИЕМНИК
АКБ
–
+
ESC
МОТОР

26.

ПДУ
–
+
5V
МОТОР
S
ESC
АКБ
ПК
–
+
–
–
+
МОТОР
CAM
ПРИЕМНИК
Пример взаимосвязи компонентов
5V
–
–
+
+
+
S
МОТОР
МОТОР

27. FPV – first person view – вид от первого лица

Технология передачи прямого потокового изображения с курсовой
камеры, установленной на носу БВС на принимающее устройство –
очки/монитор.
Аналоговое – Матрица камеры совместно с платой преобразует
подаваемый на нее свет из объектива в аналоговый сигнал, который
передается по проводу в видеопередатчик (VTX) БВС а далее передаёт
сигнал в принимающее устройство (VRX) .
Цифровое - Цифровые камеры преобразуют видеоданные в цифровой
поток и потом отправляют на принимающее устройство (VRX).
20.02.2026
27

28. Курсовая камера

Курсовая камера — это камера, которая расположена в носовой
части кораблика, она передает изображние на передатчик (VRX), а
он транслирует на устройство приема видео - LCD-дисплей.
Камера «Сибирячок-4»
20.02.2026
Камера «Бумеранг 8”»
28

29. VTX – videotransmitter - видеопередатчик

Видеопередатчик — это устройство, которое принимает
аналоговый или цифровой видеосигнал с FPV камеры,
обрабатывает его и транслирует на ваше принимающее
устройство, это может быть шлем или очки, а может быть и просто
экран.
VTX «Сибирячок-4»
VTX «Бумеранг 8”»
20.02.2026
29

30. Принимающее устройство видеоизображения

В принимающем устройстве находится VRX – videoreceiver видеоприемник
Назначение: устанавливается на принимающем устройстве –
очках/мониторе, принимает информацию с видеопередатчика и
перекодирует ее в изображение
ПДУ «Шерегеш»
20.02.2026
Очки «Бумеранг 8”»
30

31.

IMU –Inertial Measuring Unit – Инерциальный
Измерительный Блок
Назначение: используя ряд датчиков отвечает за локальное
позиционирование и стабилизацию БВС.
Расположение: датчики находятся на плате полетного
контроллера.
Датчики входящие в состав IMU:
1. Гироскоп - устройство, отвечающее за измерение угловых скоростей - отслеживает
положение БВС в трех плоскостях.
2. Акселерометр - устройство, оценивающее линейное ускорение по всем 3 осям летательного
аппарата (X, Y, Z) – отслеживает момент изменения положения в пространстве.
3. Барометр - устройство, измеряющее давление относительно уровня калибровки –
отслеживает высоту БВС, относительно точки подключения АКБ.

32.

Дополнительные датчики:
1. Компас – устройство, измеряющее магнитное направление (магнитный
север) , корректируя его по данным местоположения дрона, вводит
поправку магнитного склонения (направление движения).
2. ГНСС приемник – устройство, принимающее данные Глобальной
Навигационной Спутниковой Системы (глобальное позиционирование).
3. Дальномеры – оптический, лазерный, ультразвуковой - служат для
дополнительного определения высоты, перемещения БВС и улучшенной
стабилизации.
20.02.2026
32