Závodní drony od A do Z

Závodní drony jsou koníčkem, který se v poslední době celkem rychlým tempem šíří. Dostaly své místo už vlastně skoro ve všech odvětvích – nejčastějším jsou tedy závody dronů, ale setkat se s nimi můžeš i třeba při natáčení různých „akčnějších“ reklam. A dokonce, když se během sledování filmu chvíli zaměříš ne na obsah, ale na to, jak natočený, zjistíš, že spousta záběrů by se fakt nedala natočit z obyčejné kamery – stojí za nimi právě pilot s dronem s kamerou a brýlemi.

Tip: Všechny drony najdeš v kategorii Drone racing

Totiž ano, existují i chytré drony, které se dokáží ovládat téměř samy a bez složitého příslušenství, ale od dronu s brýlemi se liší v důležité věci – nedokáží se pohybovat tak rychle a obratně, jako to zvládne právě jen závodní dron. V tomto článku ti tedy povíme úplně všechno, co potřebuješ vědět právě o tomto typu koptér.

Závody dronů u nás a ve světě

U nás v Česku se závody dronů začaly pořádat relativně nedávno a není jich zatím mnoho. Piloti, kteří se chtějí zúčastnit, se zaregistrují předem a pak před osudným dnem pilně trénují - není však pravidlo, že by trať předem znali (u nás v Česku většinou organizátoři trať dopředu neprozradí, kdežto třeba na Olympiádě se mapa releasne, aby se piloti mohli dostatečně připravit aspoň v simulátoru).

Závody dronů v Česku většinou probíhají tak, že si piloti projdou pěšky trať - organizátoři jim během toho vysvětlují, kudy a jak přesně mají letět. Dále probíhá spousta kvalifikačních kol, takže je spousta času si trať natrénovat, abys svůj finální závod dovedl k dokonalosti. Je taky možné, že tě před tvým letem pověří, abys dělal tzv. spottera hráči, který má stejné číslo a letí před tebou - v kvalifikačních kolech ho tak můžeš upozorňovat na chyby, které při letu udělal, a při finálním závodu může být takový pilot dokonce diskvalifikován. Zároveň je taky vhodné si s sebou zabalit aspoň tak dva nebo tři závodní drony, protože se může velmi snadno stát, že tvůj jediný dron nepřežije. A počítej s tím, že na závodech strávíš celý den, a to nejen s brýlemi na hlavě!

Co se týče triků, freestyle a racing se dost liší. Pro příklad - možná znáš trik "Dive". Princip je u obou disciplín stejný, ale závodní drony potřebují krátký průlet menším otvorem, kdežto freestyle piloti se snaží spíše o dlouhý, a tak potřebuje více prostoru.

Možná jsi už někdy slyšel o DRL neboli Drone Racing League. Je to skupina těch nejlepších zahraničních pilotů a závody se diametrálně liší od těch klasických - jejich drony totiž musí být úplně navlas stejné (odlišené pouze barevnými diodami), jsou těžké - váží 1 kg (aby unesly akční kameru), létají ve tmě do světelných branek a závody nejsou vysílány živě. Po závodech si sundají své kamerky, záběry sestříhají, a tak vznikají ta nejlepší droneracingová videa.

jak vypadají závody drone racing league

Tip: Všechny drony najdeš v kategorii Drone racing

Co je FPV dron

Co je FPV dron, o kterém poslední dobou slýchám čím dál častěji? Samotná zkratka FPV znamená First Person View, tedy doslova pohled z první osoby. Znamená to, že v brýlích (goggles) vidíš obraz přenášený přímo z kamery umístěné na tvém FPV dronu. Je to tedy, jako bys letěl ty sám. Kromě brýlí a dronu FPV je nepostradatelnou součástí létání s dronem samozřejmě také vysílačka (controller), jinak řečeno také ovladač nebo radio.

K dostání jsou tři varianty setů:

RTF – Ready To Fly – vše je připravené tak, abys mohl ihned letět (dron, brýle, vysílač)

BNF – Bind and Fly – obsahuje pouze dron, který si napáruješ k vlastním brýlím a vysílačce, pak můžeš letět

PNP – Plug and Play – obsahuje pouze dron, ke kterému si navíc musíš přidělat vyhovující vysílač

Na první pohled je jasné, že dron je potřeba dobře ovládat, ale to tvoří asi jen jednu čtvrtinu tohoto koníčku. Ostatní tři čtvrtiny času se člověk věnuje opravám dronů, pájení, modelářství, nabíjení a studiu elektroniky a fyzikálních sil. Kromě toho je taky potřeba naučit se orientaci v prostoru. Dron s FPV kamerou zkrátka vyžaduje více času a trpělivosti, než by se mohlo zdát – ovšem požitek vždy stojí za to!

Způsoby využití dronů

FPV létání zahrnuje 3 disciplíny: racingfreestyle a cinematic. Pojď si s naší pomocí vybrat tu, která bude vyhovovat právě tobě:

Racing

Racing neboli závodění je jen o jednom: být co nejrychlejší na složité trati. Tato disciplína samozřejmě zahrnuje hodiny a hodiny tréninku a na vrcholové úrovni je taky nejdražší. Piloti pro co nejvyšší rychlost chtějí jen ty nejvýkonnější komponenty té nejnižší hmotnosti – a to stojí peníze. Nehledě na to, že při tréninku si drona tolikrát rozbiješ, že těch nejlepších a nejdražších součástek budeš potřebovat opravdu hodně.

Freestyle

Freestyle neboli akrobatické létání je plné adrenalinu. Pilot předvádí své umění v přírodě nebo industriálním prostředí. S dronem dělá různá salta a jiné triky, čímž obohatí své záběry. V tomto směru je časté předhánění v tom, kdo provede větší šílenost, čím vším a jakým způsobem prolétne.

Cinematic

Kombinace techniky z racingu a umění z freestyle. Pilotům disciplíny cinematic jde o co nejkrásnější záběry krajiny, zajímavostí nebo pohyblivých předmětů, jde tedy o drony na focení a natáčení. Je libo cool videa mrakodrapů, letů ze skály nebo driftujících aut? Díky cinematic dronům existují takové záběry, jaké by dřív ani nebyly myslitelné – následování letícího šípu nebo prolétávání konstrukcemi hovoří za vše. S klasickými leteckými záběry se vůbec nedají srovnat.

Tip: Přečti a poslechni si rozhovor s drone racerem Davidem Špačkem

Jak funguje dron?

Jestli chceš být členem dronní komunity se vším všudy, měl bys také vědět, jak funguje dron. Můžeš totiž vědět, která páčka na vysílačce ti přidá plyn, ale bez toho, abys věděl, jak přesně se koptéra chová, jí nikdy dostatečně neporozumíš.

Pro upřesnění – dnes hovoříme o kvadrokoptérách. Dělají se i jiné multikoptéry, ty ale zatím nejsou tak rozšířené. Platí, že čím méně vrtulí (trikoptéra, kvadrokoptéra), tím je dron obratnější, kdežto čím je jich více (optokoptéra, oktokoptéra), tím je spolehlivější/stabilnější.

 druhy koptér - trikoptéra - tři ramenadruhy koptér - optokoptéra - sedm ramendruhy koptér - oktokoptéra - osm ramen

Základ vznášení dronu

Základem toho, že se dron vznáší, je počítač – malá, lehká řídící jednotka vybavená gyroskopy a akcelerometry, které sledují polohu stroje, podle které následně upraví chod motorů. Dron si tak poradí i v případě, že je například některá z vrtulí lehce poškozená – konkrétní motor přidá víc, aby se koptéra správně vyrovnala.

Aby ale dron mohl být uveden do pohybu, potřebuje pilota. K přenosu jeho pokynů do dronu slouží právě již zmíněná vysílačka s dvěma páčkami. Levá páčka slouží jako plyn (stoupání/klesání) a pohybem do stran k otáčení kolem svislé osy, pravá dron naklání do všech stran.

Je dobré vědět, že stejně fungují vrtule, které jsou na téže diagonále – to znamená, že každé dvě vrtule, které jsou přímo vedle sebe, se otáčí opačným směrem (a tak je i třeba si dát pozor, abychom na vedlejší rameno dali „zrcadlovou“ vrtuli).

 

Letíme!

Pokud chceme letět dopředu, je zapotřebí přidat plyn a zároveň dron dostatečně naklonit tak, aby letěl požadovaným směrem. Nastane následující situace – obě přední vrtule zpomalí, zatímco ty zadní zrychlí (obecně – vrtule zpomalí na té straně, na kterou se dron naklání). Platí, že čím větší náklon, tím více je třeba plynu, aby dron letěl rovně. Zároveň je ale dron výrazně rychlejší.

Při zatáčení by se do strany měly naklonit obě páčky, aby se dron otočil kolem své osy a zároveň zůstal v žádoucím náklonu. Využívá se tady jak zpomalení předních vrtulí v náklonu, tak i zpomalení, resp. zrychlení obou vrtulí na stejné diagonále (to způsobuje otočení kolem svislé osy).

Tip: Podrobný návod a vše ostatní o samotném létání se dozvíš v článku Jak létat s dronem

Kontrola před vzletem

Před samotným létáním pilot nejdříve musí zkontrolovat, jestli se všechny vrtule točí přesně podle pokynů řídící jednotky. V pohybu jim často brání třeba nečistoty namotané na ose motoru. Celkem snadno se také poškodí vrtule, které nepochybně patří k nejvíce namáhaným (a tak i obměňovaným) komponentům dronu.

Veškeré odchylky od normálu mohou vést k neovladatelnosti stroje. Piloti, kteří znají principy fungování dronu už jsou mnohdy schopni příčinu problému odhalit zkraje letu podle jeho chování. Dronování samo o sobě je dost nebezpečným koníčkem, a tak je třeba, aby byl pilot zodpovědný.

Dosah, dolet a nosnost dronu

Jak daleko doletí dron? Jak vysoko vyletí dron? Než ti nabídneme odpověď na tyhle otázky, nejdříve je důležité zmínit, že podle českých předpisů by se s dronem mělo létat pouze tak daleko, aby na něj bylo možno dohlédnout, což může být maximálně pár stovek metrů (a zároveň bys měl vždy mít s sebou někoho, kdo bude dron sledovat, zatímco ho budeš ovládat skrze FPV brýle).

Dosah signálu

Dosah dronu je něco, co úzce souvisí s kvalitou stroje a pro ovládání dronu především vysílačky a přijímače, pro video pak videovysílače na dronu a FPV brýlí. Dolet dronu na dálkové ovládání pro děti se může pohybovat v řádu pár metrů – stačí zaletět za jednu dvě stěny a signál nebude téměř žádný (ale je to logické, takové drony jsou uzpůsobeny jen na poletování po pokojíčku). Lepší dron je vhodné si pojistit co nejkvalitnějším přijímačem, který může zajistit, že dron bude přijímat pokyny i na několik kilometrů. Co se týče videa, aktuálně nejrozšířenější je analogový přenos, hlavně kvůli nízké latenci. Obecně ale nejlepší dosah mají drony se zabudovaným HD přenosem, například DJI HD (nejnovější ověřen na úžasných 13,3 km).

DJI HD FPV systém mají třeba tyto drony: Mark4 HD5, Smart HD

rozdíl mezi DJI FPV systémem a klasickým analogem

Vše závisí mimo jiné také na překážkách mezi samotným dronem s přijímačem a anténami vysílačky. Je jasné, že pokud se mezi nimi bude nacházet několik stěn, signál nebude dosahovat tak daleko. Nejdelší dolet tak bývá na nějakém vyvýšeném místě, nejlépe kopci, kde nejsou žádné rušivé elementy. Prolétávání konstrukcemi budovy bude, co se týče signálu, horší.

Signál ale nevysílá pouze pilot koptéře, ale i ona vysílá signál do jeho brýlí. Ten by měl být slabší. Častěji se proto stává, že pilot sice ztratí obraz v brýlích, ale dron stále může ovládat, a tak ho „ukormidlovat“ a zachránit před havárií. A když ho nestihne dostat pod kontrolu ještě ve vzduchu, alespoň může páčkou přepnout do angle modu, aby zbrzdil pád a dron dopadl na břicho, přinejhorším vypnout motory.

Nejjednodušší způsob získání největšího dosahu je správné nasměrování antén. Měly by být různoběžné – nejsilnější signál jde do stran a nejslabší tam, kam anténa míří. Různoběžnost zaručí, že se pokryje co největší možná plocha – můžeš mít buď jednu anténu rovně a druhou zahnutou, nebo třeba obě nasměrovat tak, aby byly ve tvaru V. Nejdůležitějším parametrem antény je zisk v decibilech (dBi) a čím větší je zisk, tím větší vzdálenost můžeme uletět.

Nejčastěji se používají dva typy antén – všesměrová a směrová. Všesměrová signál rozptýlí do všech stran, kdežto směrová (na brýlích) vysílá jeden přímočarý paprsek a hodí se tak na long range. Nevýhodou této antény je, že když pilot hne anténou (čti „hlavou“) na druhou stranu, přeruší se signál, a koptéra tak může havarovat.

Rozměry, výdrž baterie a nosnost dronu

Do dronů musíme použít správný typ baterie. Dělíme je podle počtu článků, máme 1S – 6S. Baterky s méně články využívají menší a lehčí drony, s rostoucím rozměrem a hmotností je zapotřebí baterky s více články. Čím větší a těžší dron, tím hůře je skladný a je méně obratný, na druhou stranu má větší stabilitu a méně ho rozhodí okolní vlivy (jako je vítr), má vyšší výkon a unese větší zátěž. Větší drony bývají nejčastěji z karbonu, a tak jsou relativně odolné.

Nosnost dronu řeší především piloti, kteří své lety chtějí natáčet v super kvalitě. Jestliže mají k dispozici jen analogový přenos, záběry nikdy nebudou tak kvalitní. Větší drony s vícečlánkovou baterkou unesou akční kameru, která kvalitu záběrů zajistí.

A jak dlouho vydrží dron ve vzduchu? Vše záleží právě na výkonu baterie, váze/zátěži dronu a náročnosti triků, které pilot provádí. To znamená, že při klidných cinematických záběrech sice bude dron kvůli kamerce vážit víc, ale baterku ušetří šetrné zacházení. U závodění naopak dostávají zabrat motory, které vysosají baterku rychleji. U freestyle pilotů, kteří si své lety zaznamenávají na akční kameru a zároveň provádí náročné triky, se tak baterka může vybít nejrychleji. Prostě čím klidnější a lehčí let, tím větší výdrž. Doporučené napětí na jeden článek při přistávání je zhruba 3,6 V.

druhy baterií vhodné pro různě velké drony

Další způsoby využití dronu

Drony nejen pro zábavu

Někteří považují používání dronů za pouhou zábavu, jiní mají dron na focení, potažmo dron na natáčení pro komerční účely. Pro takové se určitě hodí dron s držákem na kameru. Dron na kameru by rozhodně měl být větších rozměrů (ideálně 5“ a více), aby unesl její váhu. Taková kamera na dron zajistí kvalitní a koukatelné záběry, které by se z analogového přenosu v brýlích jen těžko vytáhly. Hodně známým záběrem z FPV dronu je městský závod na kole v Chile.

Tip: Nejpoužívanější akční kamery jsou DJI Action 2, GoPro Hero 10 Black Bones a Insta360 GO 2.

akční kamery vhodné pro FPV dron

Jak dron neztratit

Takové využití dronů mnohdy zahrnuje nepříznivé podmínky – to může způsobit ztrátu signálu. V tom případě se určitě hodí dron s GPS. Pokud dron na ovládání obsahuje GPS modul, přináší to dvě hlavní výhody:

- při havárii GPS dron vyšle souřadnice, a tak ho můžeš velice snadno najít

- jestliže ztratí signál během letu, otočí se a vrátí se zpět tam, odkud letěl. Jakmile znovu získá signál, už ho zase můžeš plně ovládat.

Dron GPS má menší nevýhodu – start je krapet zdlouhavější, protože musíš čekat, než si nachytá dostatečný počet satelitů. Zároveň se to ale pak zpětně vyplatí, pokud by nastala nepříjemná situace, ve které bude potřeba GPS použít.

A jestliže plánuješ long range lety, GPS dron je volbou přesně pro tebe.

U nás na shopu ti můžeme nabídnout tyto modely: Mark4 DJI FPV HD, Crocodile 7 Pro, Crocodile Baby

Nebo si modul můžeš do svého dronu přimontovat sám: Mamba GPS M22

Mini drony

A co když bych chtěl nějaký dron, co bude fakt skladný a budu ho moct vytáhnout doslova všude? Takové tvoří samostatnou kategorii – whoop - ty nejmenší a nejbezpečnější drony (2,5“ a menší). Jsou poháněny většinou 1S, 2S a výjimečně 3S baterkami a díky své váze dokážou být hodně svižné. Zároveň jsou tak malé, že se s nimi dá létat dokonce i doma. Ideální prostředí pro „dron do kapsy“ je bezvětří.

Tip: Můžeš se přidat do naší facebookové skupiny.

Hodí se jak pro začátečníky, kteří se chtějí naučit zacházet s drony, ale i pro pokročilé, pokud chtějí třeba v zimním období trénovat v teple domova.

My ti můžeme nabídnout třeba tyto modely: TinyGo, TinyHawk II, TinyHawk III, CineEye HD

whoopy TinyHawk III a TinyHawk II (v pozadí)

Doufáme, že při čtení tohohle článku ses dozvěděl vše, cos potřeboval vědět, a mile rádi tě budeme potkávat v naší dronní komunitě!