ООО «Пермский научно-образовательный центр»
Введение в профессию «Оператор БПЛА» - словарь
Словарь терминов оператора БПЛА
- Все права принадлежат правообладателям. Список использованных источников и литературы см. ниже.
Учебное пособие по ДООП «Введение в профессию «Оператор БПЛА»
Словарь терминов БПЛА является учебным пособием по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Введение в профессию «Оператор БПЛА». Составлен по материалам учебников, учебных пособий для школ и колледжей, а также книг о БПЛА для начинающих [0+]. Размещается на сайте ноц59.рф онлайн бесплатно.
Глоссарий из книги Н. Астаховой [1]
|
Купить на www.litres.ru |
Дроны и их пилотирование. С чего начатьАвторы Н. Л. Астахова, В. А. Лукашов Возрастное ограничение: 0+ Рассказано, как выбрать свой первый дрон, запустить его в воздух и не разбить. Описаны функции и особенности дронов различных ценовых сегментов. Изложены основы пилотирования. Особое внимание уделено урокам пилотирования в авиасимуляторе PicaSim, полетам в помещении и на открытом воздухе. Даны практические рекомендации по постановке дрона на учет, получению разрешения на полеты, фото- и видеосъемку. Электронное приложение-архив на сайте издательства содержит цветные иллюстрации из книги, полезные интернет-ссылки и выдержки из законодательных актов. Для читателей, интересующихся электроникой, робототехникой, авиамоделизмом.
|
Общая терминология
Аккумулятор, Аккумуляторная батарея (АКБ) — автономный источник питания. Устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.
Аналоговый сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. На практике это означает, что в любой момент времени сигнал может принимать любое произвольное значение в заданном диапазоне.
Аппаратура радиоуправления — компоненты, с помощью которых становится возможным управление радиоуправляемыми моделями. Главные компоненты — передатчик (пульт управления) и приемник (устанавливается на модели, к нему подключаются все исполнительные устройства; практически это «мозг» дрона). Аппаратура характеризуется используемыми частотами, управляемыми каналами, дальностью действия и другими дополнительными функциями.
Аэродинамика — раздел физики, наука об общих законах движения газа (преимущественно воздуха), а также о взаимодействии газа с движущимися в нем телами.
Балансировка (англ. Balance) — выравнивание напряжений на отдельных ячейках, из которых состоит аккумулятор.
Балансировочный разъем (англ. Balance Connector) — разъем на аккумуляторе, предназначенный для заряда/разряда и мониторинга отдельных ячеек аккумулятора. См. также JST-XH, раздел Разъемы.
Беспилотная авиационная система (англ. Unmanned Aircraft System) — комплекс, включающий одно или несколько беспилотных ВС, оборудованных системами навигации и связи, средствами обмена данными и полезной нагрузкой, а также наземные технические средства передачи/получения данных, используемые для управления полетом и обмена данными о параметрах полета, служебной информацией и информацией о полезной нагрузке такого или таких воздушных судов, и канал связи со службой управления воздушным движением. Наряду с термином «беспилотная авиационная система» используется также термин «авиационная система с беспилотным воздушным судном (беспилотными воздушными судами)» (ГОСТ Р 57258-2016).
Беспилотное воздушное судно (англ. Unmanned Aircraft Vehicle, UAV) — воздушное судно, управляемое в полете пилотом, находящимся вне борта такого воздушного судна, или выполняющее автономный полет по заданному предварительно маршруту. Наряду с термином «беспилотное воздушное судно» используется термин «беспилотный летательный аппарат» (ГОСТ Р 57258-2016).
Биндинг (англ. Binding) — процесс установки постоянной связи (привязки приемника к передатчику). После этого приемник воспринимает команды только от этого передатчика, игнорируя все остальные. Это одна из причин, почему на частоте ГГц одновременно могут работать множество передатчиков.
Вентильный (бесколлекторный) двигатель постоянного тока (англ. Brushless DC Motor, BLDC, BL) — электродвигатель, частота вращения вала которого регулируется импульсной подачей напряжения. Принцип управления вентильным (бесколлекторным) двигателем называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Это наиболее распространенный вид двигателя, используемый в построении дронов. Он более мощный, прочный и ремонтопригодный по сравнению с другим типом электродвигателей — коллекторным двигателем.
Взлетный вес (англ. Take Off Weight, TOW) — общий вес дрона, совершающего полет. Включает аккумулятор, приемник, раму, кабели, моторы, полезную нагрузку и прочие установки. То же самое, что и полетный вес.
Видеошлем и видеоочки (FPV-оборудование) — оборудование для трансляции и приема видеоряда с камеры, установленной на дроне, в режиме реального времени с минимальной задержкой. Используется, как правило, совместно со спортивными дронами для непосредственного управления дроном в режиме FPV («от первого лица»). При таком полете пилот ощущает себя внутри дрона, которым управляет. Также используется при управлении с целью съемки быстродвижущихся объектов и художественной съемки обширных площадей на высокой скорости полета.
Винтомоторная группа (ВМГ) — установка, создающая тягу, под воздействием которой винтовой летательный аппарат движется в требуемом направлении (или стремится двигаться), а также, например, зависает, когда сила, создаваемая ВМГ, компенсируется силой тяжести. Винтомоторная группа включает двигатель, воздушный винт (пропеллер), а также все узлы, агрегаты и системы, необходимые для эффективной и надежной работы ВМГ. Например, в состав ВМГ может быть включен определяющий ее характеристики контроллер мотора (регулятор скорости).
Воздушное судно (ВС) — летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от поверхности земли или воды (ВЗК РФ, статья 32).
Воздушный винт — лопастной агрегат, работающий в воздушной среде, приводимый во вращение двигателем и являющийся движителем, преобразующим мощность (крутящий момент) двигателя в действующую движущую силу тяги. Может быть с изменяемым шагом или фиксированным шагом. Иногда называют пропеллером, однако пропеллер — это более узкое название, которое относится только к винтам с фиксированным шагом (см. также Пропеллер).
Временный режим — запрещение или ограничение использования воздушного пространства Российской Федерации в отдельных его районах.
Гексакоптер (англ. Hexacopter) — летательный аппарат мультироторного типа с 6-ю роторами на борту.
Гоночный дрон, Гоночный квадрокоптер — спортивный квадрокоптер для участия в гонках (дрон-рейсинге). Отличается высокой скоростью, небольшим весом, потрясающей маневренностью. Управляется только полностью вручную. Собирается самостоятельно. Типоразмер — 250 мм (в среднем, допустимые размеры — от 130 до 300 мм), где цифра обозначает расстояние между моторами, расположенными по диагонали друг от друга.
Диверсити (англ. Diversity) — технология, обычно используемая в приемниках радиоканала. А также электронное устройство, к которому подключаются два или более приемника радиосигнала (например, с разными антеннами или работающими на разных частотах), позволяющее выбрать для использования (например, для управления или вывода на экран или видеоочки) наиболее качественный сигнал — сильный и без помех. При этом технология Диверсити по определенному алгоритму определяет, какой радиосигнал лучше (сильнее или менее искажен помехами) и дает его на выход. Может применяться в аппаратуре радиоуправления (приемники с двумя антеннами могут содержать встроенный Диверсити), а также в видеолинках. Устройства на основе Диверсити различаются ценами и алгоритмами определения «лучшего» сигнала. Они могут представлять собой самостоятельные агрегаты с видеовходами (видеоприемники с двумя высокочастотными модулями и встроенным Диверсити), а также входить в состав некоторых комплектов телеметрии.
Дистанционно пилотируемая авиационная система (англ. Remotely Piloted Aircraft System) — комплекс конфигурируемых элементов: дистанционно пилотируемое воздушное судно, связанная с ним станция (станции) внешнего пилота, осуществляющего непрерывный мониторинг параметров полета по каналу управления и передачи данных, а также бортовое оборудование полезной нагрузки, совместно функционирующих в ходе выполнения полета. Наряду с термином «дистанционно-пилотируемая авиационная система» используется также термин «авиационная система с дистанционно пилотируемым воздушным судном (дистанционно пилотируемыми воздушными судами)» (ГОСТ Р 57258-2016).
Это также комплекс взаимосвязанных элементов, включающий одно или несколько беспилотных воздушных судов, средства обеспечения взлета и посадки, а также средства управления полетом одного или нескольких беспилотных воздушных судов и контроля за полетом одного или нескольких беспилотных воздушных судов (ВЗК РФ, статья 32).
Дрон (англ. Drone) — беспилотный аппарат, выполняющий свое движение без пилота (экипажа) на борту и управляемый в процессе полета автоматически, оператором с пункта управления или сочетанием указанных способов.
Дрон-рейсинг, Гонки дронов — спортивная дисциплина, официально зарегистрированная как авиамодельный класс F9U во всем мире. Представляет собой гонки спортивных дронов по специально построенной трассе (гоночном треке), состоящей из ворот, флагов и других препятствий, которые нужно проходить. Цель — прийти первым, верно преодолев все препятствия.
Квадрокоптер (англ. Quadcopter) — летательный аппарат мультироторного типа с четырьма роторами на борту. Самый распространенный вид мультироторной системы.
Кнопка — механическое устройство для передачи сигнала или ввода информации. Элемент интерфейса человек-машина, элементарный физический механизм передачи электрического сигнала различным устройствам путем замыкания или размыкания двух и более контактов. По сути своей является датчиком внешнего физического воздействия (усилия нажатия), передающим далее факт такового соединенным с ним устройствам.
Коллекторный электродвигатель постоянного тока (англ. Brushed DC motor) — двигатель, оснащенный коммутирующим устройством (например, токоснимающими щетками), позволяющим изменять направление прохождения тока через якорь. Наличие щеточно-коллекторного узла подразумевает механическую систему подвижных контактов, т. е. не исключено искрение (сильный нагрев) и быстрый износ при неблагоприятных условиях эксплуатации (влага, грязь, пыль). Однако малые размеры, вес, возможность восстановления щеточно-коллекторного механизма, а также относительно низкая стоимость делают такой тип двигателя наиболее часто применяемым в бюджетных комплектациях моделей.
Литий-полимерный аккумулятор (англ. Lithium-Polymer, Li-Po) — автономный источник питания, чаще других применяемый в системах управления электродвигателями. Литий-полимерные аккумуляторы обладают по сравнению с другими типами аккумуляторов большей емкостью на единицу веса, но требуют очень бережной эксплуатации. Важная особенность литий-полимерных батарей — отсутствие жидкого электролита и возможность изготавливать более прочные плоские аккумуляторы произвольного размера. Литий-полимерные батареи собирают из отдельных аккумуляторных ячеек, которые в обиходе традиционно называют «банками». Такая ячейка представляет собой герметичный плоский пакет из очень прочного металлизированного пластика, внутрь которого помещена слоеная структура из электродов, пропитанных гелевым полимером (насыщенным литийсодержащим раствором) и сепараторов (разделителей). Рабочее напряжение одной ячейки — 3,7 вольта. В зависимости от уровня заряда батареи, напряжение может быть немного меньше или больше. В особых случаях используют до восьми последовательно соединенных ячеек. Ячейки могут также соединяться параллельно для увеличения отдаваемого тока.
Местный режим — запрещение или ограничение использования воздушного пространства в отдельных районах воздушного пространства зоны Единой системы.
Мощность (англ. Power) — физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Электрическая мощность устройства определяется как сила тока, умноженная на поданное напряжение. Мощность поворотных электродвигателей рассчитывается как произведение вращающего момента и частоты вращения. Мощность двигателя — работа, совершаемая двигателем в единицу времени.
Мультиметр — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе выполняет функции вольтметра (измеряет напряжение на элементах), амперметра (измеряет ток), омметра (измеряет сопротивление). В комплектацию мультиметра входят два щупа, которые прикладываются к входам и выходам компонентов, электрические свойства которых нужно измерить. Некоторые мультиметры также могут измерять емкость конденсаторов, осуществлять «прозвонку» проводов (проверку на наличие контакта), проверку диодов и транзисторов.
Мультироторная система, Мультикоптер, Коптер — беспилотный многомоторный летательный аппарат, оси винтомоторных групп (ВМГ) которого располагаются преимущественно вертикально.
Октокоптер (англ. Octocopter) — летательный аппарат мультироторного типа с восемью роторами на борту.
Пайка — технологическая операция, применяемая для получения неразъемного соединения деталей из различных материалов путем введения между этими деталями расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей. Эта операция производится паяльником — инструментом для пайки. Также для совершения пайки необходим флюс — вещество (чаще смесь), предназначенное для удаления оксидов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения его растекания. Припой — материал, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Припои можно разделить на свинцовые и бессвинцовые, а также с флюсом и без флюса.
ПИДы (англ. PIDs) — это коэффициенты P, I и D регулятора, при помощи которого дрон пытается удерживать заданное положение. Такой регулятор состоит из трех слагаемых: первое из них (P) — пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования, ошибка), второе (I) — интеграл сигнала рассогласования, третье (D) — производная сигнала рассогласования.
Пилотируемое воздушное судно (ПВС) — воздушное судно, управляемое в полете пилотом, находящимся на его борту (ВЗК РФ, статья 32).
Пины — контакты («пятачки») на плате, как правило, подписанные. Также пинами называют контакты в разъемах.
Полетный вес — вес снаряженного летательного аппарата вместе с полезной нагрузкой, экипажем и пассажирами (при их наличии), полностью готового к полету.
Пропеллер — лопастной агрегат с фиксированным шагом, работающий в воздушной среде, приводимый во вращение двигателем и являющийся движителем, преобразующим мощность (крутящий момент) двигателя в действующую движущую силу тяги.
Протоколы передачи данных — это «язык», на котором различные элементы дрона «общаются» между собой, передавая команды к выполнению или информацию о работе того или иного узла.
Разъем, электрический соединитель — электротехническое устройство, предназначенное для механического (вручную) соединения и разъединения электрических цепей.
Рама — несущая конструкция дрона, на которой закрепляются все электронные компоненты и полезная нагрузка.
Ротор (англ. Rotor) — движущаяся часть электродвигателя.
Сигнал — код (символ, знак), созданный и переданный в пространство по каналу связи одной системой, либо возникший в процессе взаимодействия нескольких систем. Смысл и значение сигнала проявляются после регистрации и интерпретации в принимающей системе. В теории информации и связи, сигнал — носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи.
Статор — неподвижная часть электродвигателя.
Стик — «джойстик» на аппаратуре радиоуправления.
Телеметрия (англ. Telemetry) — необязательное оборудование, позволяющее дрону передавать полетную информацию на аппаратуру управления или наземную станцию управления. Бывает нескольких видов: отображается на экране при помощи экранного меню (OSD, On-Screen Display) и/или передается на аппаратуру управления или через отдельный передатчик (и приемник) прямо на телефон, планшет или компьютер. Обычно передает следующую информацию: качество сигнала управления (RSSI), GPS-координаты, напряжение на аккумуляторе, потребляемый ток, направление движения, его траекторию, скорость.
Техническая дальность полета — максимальная дальность полета самолета в стандартных атмосферных условиях, без ветра, при полной заправке самолета топливом (полной зарядке АКБ) и полной его выработке, за исключением невырабатываемого остатка (остаточной емкости разряженной АКБ).
Трикоптер (англ. Tri-Rotor Drone, Tricopter) — летательный аппарат мультироторного типа с тремя роторами на борту.
Тяга (англ. Throttle, Thrust) — сила, создаваемая винтомоторной группой.
Универсальное зарядное устройство (англ. Balance Charger) — зарядное устройство для аккумуляторных батарей, способное останавливать процесс накопления заряда в аккумуляторе после его полной зарядки, балансировать напряжение отдельных ячеек аккумуляторной батареи, разряжать батареи полностью, а также до режима хранения («Storage»), запускать циклы заряд/разряд. Как правило, совместимы с несколькими типами аккумуляторных батарей: литиевых, металлгидридных, свинцовых.
Цифровой сигнал — сигнал, который можно представить в виде последовательности значений, разбитых на конечное число интервалов.
Шаг (англ. Step angle) — расстояние, пройденное поступательно винтом, ввинчивающимся в твердую среду, за один полный оборот (360°). Измеряется в единицах расстояния за один оборот. Одна из основных характеристик воздушного винта (пропеллера).
Y6 Трикоптер (англ. Y6 Tricopter) — летательный аппарат мультироторного типа, выполненный по схеме трикоптера, но имеющий на каждом луче рамы аппарата по два мотора, расположенных с двух противоположных сторон луча.
Управление дроном
ГГц (2,4 Ghz) — основной частотный диапазон, на котором работает современная аппаратура управления. В данном диапазоне часто используется технология FHSS (псевдослучайной перестройки рабочей частоты, ППРЧ), которая позволяет менять частоты множество раз в секунду. Это избавляет от интерференции и позволяет нескольким передатчикам диапазона 2,4 ГГц работать одновременно.
Арм, Arm (от англ. to arm — вооружить, завести) — процедура, после активации которой летательный аппарат начинает реагировать на сигнал газа. Аналогия для автомобиля — «заармить» означает завести машину.
Вид «от первого лица» (англ. First Person View, FPV) — метод управления дроном с точки зрения пилота в режиме реального времени. Видеокамера, установленная на модели, передает изображение пилоту на экран монитора или в видеоочки.
Газ, Тяга (Throttle) — мощность работы двигателей. По сути, скорость вдоль вертикальной оси. Если дрон горизонтален (не наклонен), то определяет скорость набора высоты, если дрон имеет наклон в какую-либо сторону — скорость перемещения.
Дизарм, Disarm (от англ. to disarm — разоружать, заглушить) — процедура отключения реагирования дрона на сигнал газа. Аналогия для автомобиля — заглушить машину.
Крен, Ролл (англ. Roll, Aileron) — наклоны летательного аппарата вдоль продольной оси (наклоны вправо/влево).
Микширование (англ. Mix) — объединение двух каналов управления радиосистемы таким образом, чтобы при управлении одним каналом автоматически активизировался и другой. Например, при управлении некоторыми моделями самолета для поворота необходима комбинация элерона и руля направления.
Мода 1, 2, 3, 4 (англ. Mode I, II, III, IV) — тип расположения каналов управления относительно стиков на аппаратуре управления (рис. Г.1). Mode 2 — самый распространенный и используемый тип на подавляющем большинстве доступных в продаже дронов.
Рис. Г.1. Типы расположения каналов управления относительно стиков на аппаратуре управления
Полет «в поле видимости (зрения)» (англ. Line of Sight, LOS) — стиль управления, когда мультикоптер находится в поле зрения пилота, т. е. пилот смотрит на него со стороны (в отличие от FPV). При этом камера, видеопередатчик и приемник (монитор или видеоочки) не нужны.
Рыскание, Яв (англ. Yaw, Rudder) — вращение летательного аппарата вокруг его вертикальной оси.
Тангаж, Питч (англ. Pitch, Elevator) — наклоны летательного аппарата вдоль поперечной оси («носом» вверх и вниз).
Триммирование (англ. Trim) — точная настройка заданного канала управления. Например, чтобы при зависании в одной точке дрон не кренился или вращался. Другими словами, компенсация этих движений.
Фейлсейф (англ. FailSafe) — опция аппаратуры радиоуправления, отключающая двигатели авиамодели при потере сигнала от передатчика.
Обозначения и аббревиатуры
АКБ (аккумуляторная батарея) — группа однотипных аккумуляторов, соединенных электрически и конструктивно для получения напряжения, силы тока, электрического заряда (распространен термин «емкость») или мощности, которых один элемент дать не может.
БАС (беспилотная авиационная система) — см. разд. «Общая терминология».
БВС (беспилотное воздушное судно) — см. разд. «Общая терминология».
БЛА (беспилотный летательный аппарат) — см.разд. «Общая терминология».
БПЛА (беспилотный пилотируемый летательный аппарат) — см. разд. «Общая терминология».
ИВП (использование воздушного пространства) — деятельность, в процессе которой осуществляется перемещение в воздушном пространстве различных материальных объектов (воздушных судов, ракет и пр.), а также другая деятельность (строительство высотных сооружений, деятельность, в процессе которой происходят электромагнитные и другие излучения, выброс в атмосферу веществ, ухудшающих видимость, проведение взрывных работ и т. п.), которая может представлять угрозу безопасности воздушного движения.
ЛАФС (линейная аэрофотосъемка) — аэрофотосъемка линейных протяженных объектов, таких как трубопроводы, дороги, ЛЭП и пр.
ЛТХ (летно-технические характеристики) — совокупность качественных и количественных параметров изделия техники, описывающая его эксплуатационные свойства.
ЛЭП (линии электропередач) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока на любую протяженность. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.
НСУ (наземная станция управления) — система, состоящая из программного обеспечения (ПО) и устройства-носителя этого ПО, содержащая в себе весь возможный функционал по управлению беспилотным воздушным судном. Составная часть беспилотной авиационной системы.
ПАФС (площадная аэрофотосъемка) — аэрофотосъемка так называемых полигонов (обширных нелинейных площадей).
ПЗ (полетное задание) — совокупность всех заданных действий для беспилотной воздушной системы в течение одного вылета от взлета до посадки.
ПН (полезная нагрузка) — модуль беспилотного воздушного судна. Дополнительное электронное устройство или совокупность электронных устройств, выполняющее различные функции: аэрофотосъемку, орошение земли, тушение возгораний, спасательную систему. Полезной нагрузкой также может считаться груз, переносимый с помощью БВС.
ПИД, PID (пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, Proportional-Integral-Differential controller) — такой регулятор состоит из трех слагаемых: первое из них (P) пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования, ошибка), второе (I) — интеграл сигнала рассогласования, третье (D) — производная сигнала рассогласования.
ПО (программное обеспечение) — применительно к беспилотной авиации — программа или множество программ, используемых для управления беспилотной авиационной системой и ее настройки.
AWG (American Wire Gauge, американский калибр проводов) — чем меньше число AWG, тем это более толстый провод, а значит, тем больший ток через него можно пропустить. Как правило, к сервомашинкам ведут провода AWG 26, к моторам миникоптеров — AWG 18-20. В качестве силовых проводов от аккумулятора используются провода с AWG от 8 до 12.
BEC (Battery eliminator circuit, преобразователь питания, БЭК) — система, преобразующая напряжение, получаемое от источника питания, в напряжение, необходимое для питания определенных элементов — как правило, в 3, 5 или 12 вольт.
BNF (Bind To Fly, дословно «Забиндить перед полетом») — так называют комплекты модельных продуктов, включающие радиоуправляемую модель без аппаратуры управления (которая докупается отдельно).
ESC (Electronic speed controller, электронный регулятор скорости) — устройство, вырабатывающее управляющее воздействие, необходимое для достижения заданной цели.
FC (Flight Controller) — полетный контроллер (ПК), проще говоря, «мозг» дрона.
FPV (First Person View, дословно «Вид от первого лица») — режим управления с передачей картинки с борта дрона в режиме реального времени.
LOS (Line of Sight, лословно «Поле зрения») — режим управления бортом в постоянном визуальном контроле.
PDB (Power distributor board) — плата распределения питания.
RTF (Ready To Fly, дословно «Готовый к полету») — так называют комплекты модельных продуктов, включающие все необходимое, в том числе и аппаратуру управления.
Обозначения на аккумуляторах Li-Po
MAH, МАЧ, МА-Ч (MiliAmper in hour, миллиампер в час) — внесистемная единица измерения электрического заряда, используемая, главным образом, для характеристики емкости электрических аккумуляторов, в том числе аккумуляторов для радиоуправляемых моделей. Заряженный аккумулятор с заявленной емкостью в 1 Ач теоретически способен обеспечить силу тока в 1 ампер в течение одного часа (или, например, 10 А в течение 0,1 часа, или 0,1 А в течение 10 часов).
1S, 2S, 3S, 4S и т. д. — количество последовательно соединенных ячеек аккумулятора. Напряжение одной ячейки Li-Po: от 3 В (аккумулятор разряжен) до 4,2 В (полностью заряжен).
10C, 20C, 45C и т. д. — обозначение максимального разрядного тока. Под «С» подразумевается емкость аккумулятора. Например, для аккумулятора 1300 мАч с рейтингом 30С: С = 1300 мАч = 1,3 Ач. Умножаем это значение на 30 и получаем максимальный разрядный ток для этого аккумулятора 39 А. Конечно, нужно учесть, что разряд аккумуляторов с токами около максимально допустимых, и тем более, превышающими их, ведет к значительному сокращению срока их эксплуатации. [1]
Словарь терминов БВС с сайта aeromotus.ru [2]
Словарь терминов БВС – основные термины, которые должен знать каждый пилот.
Независимо от того, являетесь ли вы опытным пилотом БВС или начинающим оператором, желающим подняться в небо, всегда есть возможность узнать что – то новое о пилотировании и управлении дронами. Чтобы помочь как опытным профессионалам, так и новичкам, Waypoint собрал глоссарий терминов, который поможет вам подтянуть имеющиеся знания и, возможно, даже узнать что-то новое.
Ниже перечислены термины, часто используемые в отношении БПЛА, эксплуатации БПЛА и отраслей, в которых они работают, в частности, горнодобывающей, строительной и сельскохозяйственной.
3D-сетка: это совокупность вершин, рёбер и граней, которые определяют форму многогранного объекта в трёхмерной компьютерной графике и объёмном моделировании
Above Ground Level (AGL) – см. «Высота над уровнем земли«
Above Mean Sea Level (AMSL) – см. «Высота над уровнем моря«
Above the Takeoff Altitude (ATO) – см. «Высота над точкой взлета«
Base Map – см. «Подложка«
Beyond Visual Line of Sight (BVLOS) – см. «За пределами прямой видимости«
BIM ( Building Information Model): это объектно-ориентированная модель строительного объекта или комплекса строительных объектов, как правило, в трёхмерном виде, с элементами которой связаны данные геометрических, физических и функциональных характеристик строительного объекта. Цель создания такой модели – принятие решений в строительном проекте, как на этапе создания такой модели, так и на последующих этапах жизненного цикла объекта.
Canopy Height Model (CHM) – см. «Модель высоты полога«
CCD-matrix (Charge Coupled Device) – см. «ПЗС-матрица«
Digital Elevation Model (DEM) – – см. «Цифровая модель рельефа«
Digital Surface Model (DSM) – см. «Цифровая модель поверхности«
Digital Terrain Model (DTM): a 3D display of vector data that features natural terrain and regularly spaced points.
Elements of internal orientation (EOI) – см. «Элементы внутреннего ориентирования«
Elements of external orientation (EOI) – см. «Элементы внешнего ориентирования«
Extended Visual Line of Sight (EVLOS) – см. «Расширенная зона видимости«
Geoid – см. «Геоид«
Geographic Information System (GIS) – см. «Геоинформационная система«
GeoTIFF – см. «ГеоTIFF«
Global Navigation Satellite System (GNSS) – см. «Спу́тниковая систе́ма навига́ции«
Ground Control Station (GCS) – см. «Наземная станция управления«
Global Positioning System (GPS) – см. «Глобальная система позиционирования«
Ground Sampling Distance (GSD) – см. «Размер пикселя на местности«
Ground Resolution – см. «Размер пикселя на местности«
Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) – см. «Глобальная навигационная спутниковая система«
Inertial Measurement Unit (IMU) – см. «Инерциальная система«
ISO: это чувствительность камеры к свету, как для пленки, так и для цифровой матрицы.
Keyhole Markup Language (KML) – см. «Язык разметки Keyhole«
Las: это отраслевой стандартный двоичный формат для хранения бортовых лазерных данных.
Leaf Area Index (LAI) – см. «Индекс площади листьев«
LiDAR (Light detection and ranging – Измерение расстояния при помощи света): технология дистанционного зондирования, которая позволяет измерять расстояние, путем излучения света (лазера) и замера времени возвращения этого отраженного света на приемник.
Mutual Orientation Elements (MEAs) – см. «Элементы взаимного ориентирования«
NDBI (Нормализованный разностный индекс застройки) – использует каналы NIR и SWIR для выделения искусственных застроенных территорий. Этот коэффициент позволяет приглушать разницу в освещении поверхности, а также атмосферные эффекты.
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) – см. «Нормализованный относительный индекс растительности«
ND фильтр – это фильтр (нейтральной плотности), который одинаково уменьшает или изменяет интенсивность всех длин волн или цветов света, не давая никаких изменений в оттенке цветопередачи. Он может быть бесцветным (прозрачным) или серым фильтром и обозначается числом Враттена 96.
Post-processing kinematic (PPK) – см. «Постобработка кинематики«
Real-Time Kinematic (RTK) – см. «Кинематика в реальном времени«
Red Green Blue (RGB) – см. «Пространство цветов RGB«
Revolutions Per Minute (RPM) – см. «Обороты в минуту«
Triangulated irregular network (TIN) – см. «Триангулированная нерегулярная сеть«
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) – см. «Беспилотный летательный аппарат«
Virtual Reference Station (VRS) – см. «Виртуальные референцные станции«
Базис фотографирования (базис) – расстояние между главными точками аэрофотоснимков, приведенное к расстоянию на местности, при заданной величине продольного перекрытия (Bx , By)
Баланс белого цвета: один из параметров метода передачи цветного изображения, определяющий соответствие цветовой гаммы изображения объекта цветовой гамме объекта съёмки.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА/БВС): воздушное судно, управляемое, контролируемое в полете пилотом, находящимся вне борта такого воздушного судна (внешний пилот).
Векторные данные: представление мира с помощью точек (например, с указанием координат x, y, z), линий и многоугольников. Используется для хранения данных, имеющих дискретные границы, такие как границы стран и участки земли.
Виртуальные референцные станции: это сеть опорных станций GPS, непрерывно подключенных через линии передачи данных к центру управления. Компьютер в центре управления непрерывно собирает информацию от всех получателей и создает базу данных региональных поправок. Полевой GNSS ровер интерпретирует и использует данные виртуальной базовой станции, как если бы они поступили от реальной, физической базовой станции, расположенной всего в нескольких метрах от места, где расположен полевой приемник (ровер) пользователя. Для каждого пользователя создается своя виртуальная базовая станция, которая «перемещается” во время передвижения полевого ровера. Таким образом, работа в режиме VRS подразумевает формирование поправок не от конкретной одиночной базовой станции, а от группы станций, расположенных вблизи ровера.
Выдержка: это время, в течение которого затвор камеры открыт, экспонируя свет на матрицу камеры.
Высота геоида: высота поверхности геоида над поверхностью земного эллипсоида по нормали к нему в данной точке
Высота над уровнем земли: истинная высота полета дрона.
Высота над уровнем моря: абсолютная высота над средним уровнем моря (геоидом).
Высота над точкой взлета: относительная высота над местом запуска двигателя дрона перед взлетом.
Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.
Геотег: информация о географической привязке (координаты), которая присваивается фотографиям, видео и др., в процессе получения материала. Этот процесс осуществляется автоматически при формировании изображения на матрице в полете.
ГеоTIFF: открытый формат представления растровых данных в формате TIFF, содержащий в себе информацию о географической привязке.
Гиперспектральная съемка: измерение во всем электромагнитном спектре с использованием сотен или тысяч узких полос.
Геоид: Фигура Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и равновесия и продолженной под материками
Геодезические координаты: Три величины, две из которых характеризуют направление нормали к поверхности земного эллипсоида в данной точке пространства относительно плоскостей его экватора и начального меридиана, а третья является высотой точки над поверхностью земного эллипсоида
Геодезическая широта: Угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора
Геодезическая долгота: Двугранный угол между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального геодезического меридиана
Геодезическая высота: Высота точки над поверхностью земного эллипсоида
Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС): Российская спутниковая система навигации. предназначенная для определения местоположения, скорости движения, а также точного времени неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования.
Глобальная система позиционирования (GPS): Американская спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение во всемирной системе координат WGS 84. Позволяет почти при любой погоде определять местоположение в любом месте Земли (исключая приполярные области) и околоземного космического пространства.
Диафрагма: разновидность апертурной диафрагмы, относительное отверстие объектива изменением диаметра проходящих через него пучков света.позволяющая регулировать
Дистанционное зондирование: наблюдение поверхности Земли наземными, авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съёмочной аппаратуры.
Дистанционное зондирование: процесс, посредством которого собирается информация об объекте, территории или явлении без непосредственного контакта с ним.
Дисторсия: аберрация оптических систем, при которой коэффициент линейного увеличения изменяется по мере удаления отображаемых предметов от оптической оси. При этом нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением.
Дрон: беспилотное воздушное средство, которое может перемещаться автоматически, без контроля человека или за пределами прямой видимости.
За пределами прямой видимости : метод использования, при котором БВС летает за границей видимости оператора.
Импульсный метод измерения дальности: определение времени распространения короткого лазерного импульса от источника излучения до объекта и обратно до приемника.
Индекс площади листьев: определяется как половина площади поверхности всех листьев, спроецированная на площадь единицы площади.
Индексная карта: карта, на которой представлены конкретные значения индексов для растительности или почвы, такие как уровень хлорофилла или влажность почвы и тд.
Инерциальная система: это система, которая определяет своё положение в пространстве используя свойства инерции тел, то есть определяет на какой угол и по какой оси она была повернута и была смещена относительно начальной точки. В основном служит в качестве вспомогательной системы навигации в блоке автопилота дрона. Так же данная система способствует определению положения полезной нагрузки (ЭВО) и распространения лучей (LiDAR) относительно плоскости сьемки. Измерительный блок включает в себя датчики линейного ускорения (акселерометр) и угловой скорости (гироскоп) и иногда магнитометров
Инфракрасный диапазон: это диапазон излучения электромагнитных волн от 0.78 до 1000 мкм.
Кадровый снимок: фотограмметрический снимок, все элементы которого формируются одномоментно в пределах заданной выдержки
Калькулятор индексов: программный инструмент, позволяющий записывать значения расчетного индекса (например NDVI) в каждый пиксель изображения и затем визуализировать цветное или ч/б изображение значений (индексов), где цвет каждого пикселя соответствует тому или иному значению (индексу)
Карта глубины: это изображение, где для каждого пикселя вместо цвета хранится его расстояние до камеры.
Карты нормалей: это метод наложения текстуры, используемый для имитации освещения неровностей и вмятин
Карта отражения: отображение степени освещенности сцены в зависимости от ориентации поверхности.
Кинематика в реальном времени: совокупность приёмов и методов получения плановых координат и высот точек местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации посредством получения поправок с базовой станции, принимаемых аппаратурой пользователя во время съёмки. Является одним из методов DGPS.
Классификация – процесс использования определенных характеристик данных для присвоения классов определенным областям или объектам.
Крен: вращение воздушного судна вокруг продольной оси, проходящей от носа до хвоста Является одним из элементов внешнего ориентирования.
Линия визирования: направление распространения зондирующего луча
Лог полета: запись информации о действиях дрона, состояния его датчиков в процессе полета. Это цифровая запись событий, которая создается автоматически
Магнитометр: это устройство, которое измеряет магнитное поле или магнитный дипольный момент. Различные типы магнитометров измеряют направление, силу или относительное изменение магнитного поля в определенном месте. Компас является одним из таких устройств, которое измеряет направление окружающего магнитного поля, в данном случае магнитного поля Земли. Другие магнитометры измеряют магнитный дипольный момент магнитного материала, такого как ферромагнетик, например, регистрируя влияние этогомагнитного диполя на индуцированный ток в катушке (геофизический прибор).
Маскирование: метод удаления определенных участков изображения (например, удаление облаков с изображения, чтобы оставить только пригодную для использования часть).
Мета данные/Метаданные: набор данных, которые описывают другие данные. В случае с фотографией метаданные могут включать сведения о том, где было сделано изображение (т.е. его географические координаты), кто его сделал, какая камера использовалась и т.д.
Модель высоты полога (CHM): высота или остаточное расстояние между землей и вершиной объектов над землей. Сюда входят фактические высоты деревьев, зданий и любых других объектов на земной поверхности. Эта CHM создается путем вычитания DTM из DSM.
Мультиспектральные снимки: изображение из несколько цветовых плоскостей, каждая из которых содержит информацию о некотором спектральном диапазоне длин волн (спектральном канале). При смешении спектральных каналов определенным образом можно получить информацию из изображений, которую человеческий глаз не может воспринять своим глазом.
Мультиспектральная съемка: измерение во всем электромагнитном спектре с использованием, как правило, от 3 до 10 полос.
Наземная станция управления (GCS): наземный центр управления, например, ноутбук, который позволяет пилоту управлять полетами БПЛА.
Наземная фотограмметрия: раздел фотограмметрии, относящийся к обработке фотограмметрических снимков, полученных с наземных пунктов или носителей съемочной системы
Наклонная дальность: Кратчайшее расстояние между двумя точками, расположенными на разной высоте
Низкополигональное моделирование: это техника, используемая в 3D-моделировании для создания моделей с малым количеством полигонов путем упрощения количества полигонов, используемых для их формирования.
Нормализованный относительный индекс растительности: один из наиболее часто используемых индексов растительности в точном земледелии. NDVI предоставляет информацию о содержании хлорофилла в растениях.
Облако точек: набор точек данных в трехмерной системе координат. Эти точки обычно определяются координатами X, Y и Z и дополнительной информацией, такой как интенсивность, значение RGB или класс.
Обороты в минуту: описывает скорость вращения двигателя или другой детали
Опознак (Контрольный знак): точка с известными координатами на местности, служит для контроля получаемых материалов: ЦМР, ЦММ, облака точек, ортофотоплан
Основная карта (Base Map): (см. Подложка)
Ортомозаика: большое изображение, состоящее из смежных ортотрансформированных изображений, которые были реконструированы цифровым способом. Обычный результат работы дрона в режиме картография (часто в формате GeoTIFF).
Ортофото: аэрофотоснимок, который был получен в центральной проекции и в последствии был трансформирован (ортотрансформирован) в соответствии с ЦММ и ориентацией снимка. Относится к одиночному снимку со спутника, самолета или дрона.
Ориентирование (фотограмметрического) снимка: Определение параметров фотограмметрического снимка, характеризующих его положение и ориентацию в пространстве во время фотограмметрической съемки для использования их при фотограмметрической обработке снимка
Ортометрическая высота: Высота точки над поверхностью геоида
Отражательная способность объекта: величина, описывающая способность какой-либо поверхности или границы раздела двух сред отражать падающий на неё поток электромагнитного излучения
Параллакс: это смещение или разница в видимом положении объекта, рассматриваемого вдоль двух разных линий визирования, и измеряется углом или полууглом наклона между этими двумя линиями.
Перекрытие снимков: совмещение (наложение) снимков. Существует два типа перекрытий: продольное (по ходу движения дрона) и поперечное (между галсами). Чем больше % перекрытия изображений, тем лучше результат. Это помогает программному обеспечению обрабатывать изображения и создавать более четкие и подробные карты.
Перспективный снимок: Кадровый фотограмметрический снимок, полученный при заданном угле наклона оптической оси съемочной камеры, превышающем 3°
ПЗС-матрица (Прибор с Зарядовой Связью): это специальная микросхема, которая состоит из светочувствительных фотодиодов и при освещенности электронный заряд с каждого отдельного пикселя передается на общую плату, где, в свою очередь, преобразуется в выходящее напряжение.
Плоские прямоугольные геодезические координаты: Прямоугольные координаты на плоскости, на которой отображена по определенному математическому закону поверхность земного эллипсоида
Подложка (Background Map): 2D карта региона с изображением рельефа, дорог и т.д.,(местности), на которой так же могут быть нанесены дополнительные данные; может называться основной картой.
Полезная нагрузка: компонент или продукт, перевозимый дроном для выполнения конкретной задачи. В случае дронов для аэрофотосъемки полезной нагрузкой является камера.
Полупроводниковый лазер: твердотельный лазер, в котором в качестве рабочего вещества используется полупроводник.
Постобработка кинематики: Oдин из методов DGPS (b) .Заключается в процессе определения координат (местоположения) с помощью Ровера (мобильного приемника ГНСС-сигнала) и процесса корректировки после сбора данных с использованием поправок от опорной станции (Базы) с использованием фазовых измерений.
Предельная (максимальная) высота: максимальная высота (настраивается), на которую может подняться БВС во время полета.
Пространственное разрешение – см. «Размер пикселя на местности”
Пространство цветов RGB (Красный зеленый синий): видимая область электромагнитного спектра, примерно от 400 нм до 700 нм.
Прямая фотограмметрическая засечка: задача по определению геодезических координат точки местности по измеренным координатам ее изображения на снимке
Путевая точка: серия определенных координат, идентифицирующих конкретную точку в пространстве. Полетные задания типа «Waypoint” состоят из этих путевых точек, в каждой из которых можно назначить определенное действие для дрона или полезной нагрузки.
Рабочая зона: выделенная область, где расположены базовая станция и зона полета БВС.
Размер пикселя на местности: расстояние между двумя последовательными центрами пикселей, измеренное на местности, также называемое пространственным разрешением. GSD 5 см означает, что один пиксель на изображении соответствует 5 сантиметрам на земле
Растровые данные: в своей простейшей форме растр состоит из матрицы ячеек (или пикселей), организованных в строки и столбцы (или сетку), где каждая ячейка содержит значение, представляющее информацию, такую как значение RGB, высоты, или температуры.
Расширенная зона видимости: метод работы, при котором оператор дрона полагается на удаленных наблюдателей, чтобы постоянно держать дрон в пределах видимости.
Референц-эллипсоид: Земной эллипсоид, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат
Светоизлучающий диод (LED): полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока.
Связующая точка: характерная точка на изображении. Взаимное ориентирование включает в себя поиск общих связующих точек на двух или более изображениях.
Сеть базовых станций: совокупность постоянно действующих спутниковых (ГНСС) базовых станций, установленных на местности по определенной схеме, относительное положение которых определено в единой системе координат, объединенные каналами коммуникаций для сбора и обработки спутниковых данных в едином центре, так чтобы обеспечивать выполнение измерений и определение пространственного местоположения объектов на обширной площади с одинаковой точностью и в единой системе отсчета времени и пространства.
Сдвиг изображения: смещение оптического изображения при формировании его в плоскости фотограмметрического снимка за время полной выдержки, вызванное поступательным или угловым перемещением съемочной камеры или объекта фотограмметрической съемки
Система координат (фотограмметрического) снимка: Правая ортогональная пространственная система координат, фиксируемая на фотограмметрическом снимке изображениями координатных меток
Стереоскопическая пара (стереопара) – два снимка, на которых изобразился один и тот же объект
Спутниковая система навигации (ГНСС, англ. Global Navigation Satellite System, GNSS) — система, предназначенная для определения местоположения (географических координат) наземных, водных и воздушных объектов, а также низкоорбитальных космических аппаратов. Спутниковые системы навигации также позволяют получить скорость и направление движения приёмника сигнала.
Тангаж: вращение воздушного судна при движении носа вверх или вниз вокруг поперечной оси. Является одним из элементов внешнего ориентирования.
Текстурирование: Процесс определения цветовой информации, деталей поверхности и визуальных свойств 3D-модели
Теловизионная съемка: это процесс преобразования инфракрасного (ИК) излучения (тепла) в видимые изображения, которые отображают пространственное распределение разностей температур в сцене, просматриваемой тепловизионной камерой.
Трансформирование фотограмметрического снимка: Преобразование изображения фотограмметрического снимка в изображение в заданной проекции и масштабе
Триангулированная нерегулярная сеть: представляет собой представление непрерывной поверхности, состоящей полностью из треугольных граней, используемой в основном в качестве дискретной глобальной сетки при первичном моделировании рельефа.
Триангуляция Делоне: триангуляция для заданного множества точек S на плоскости, при которой для любого треугольника все точки из S за исключением точек, являющихся его вершинами, лежат вне окружности, описанной вокруг треугольника.
Трубка Пито: прибор на воздушном судне, измеряющий давление воздуха для расчета воздушной скорости (или скорости в воздухе).
Уровенная поверхность: Поверхность, на которой потенциал силы тяжести Земли всюду имеет одно и то же значение
Фазовый метод измерения дальности: определение количества целых длин волн между локатором и объектом и разности фаз излученной и принятой волны модулирующего колебания.
Фотограмметрия: научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением формы, размеров, положения и иных характеристик объектов по их фотоизображениям.
Фотограмметрический тест-объект: рабочий эталон, содержащий изображения геометрических и фотометрических элементов с известными параметрами, утвержденный в установленном порядке, применяемый для калибровки съемочных систем и контроля методов обработки фотограмметрических снимков
Фокусное расстояние (f) – это расстояние от центра объектива до матрицы (фокальной плоскости)
Фототриангуляция: Метод фотограмметрического сгущения опорной геодезической сети путем построения, ориентирования и уравнивания фотограмметрической модели объекта по перекрывающимся фотограмметрическим снимкам, принадлежащим одному или нескольким маршрутам. Различают маршрутную и блочную фототриангуляцию
Цифровая модель рельефа: математическое представление земной поверхности, без наземных объектов. Может быть представлена в виде точек, треугольников, растра Цифровая модель поверхности: математическое представление земной поверхности, включающее здания, деревья и другие наземные объектов. Может быть представлена в виде точек, треугольников, растра Центральная проекция: это проекция, которая образуется с помощью проецирующих лучей, проходящих через одну точку и формирующих перевернутое изображение на матрице
Частота – количество циклов волны, проходящей фиксированную точку в единицу времени.
Элементы внутреннего ориентирования (ЭВО) – параметры, определяющие положение плоскости аэрофотоснимка относительно центра проекций S. К ним относят координаты главной точки снимка x0 и y0 и фокусное расстояние объектива. Элементы взаимного ориентирования (ЭВО) – это угловые элементы, определяющие взаимное положение пары снимков во время фотографирования, при котором пара соответствующих лучей пересекаются. Элементы внешнего ориентирования (ЭВО) – геометрические параметры снимка, определяющие его положение и ориентацию относительно объекта фотограмметрической съемки в момент съемки. Выделяют 3 линейных параметры (Xs, Ys, Zs) и 3 угловых (крен, курс, тангаж) Электромагнитный спектр: все распределение электромагнитного излучения в зависимости от частоты или длины волны.
Язык разметки Keyhole: язык разметки на основе XML для представления трёхмерных геопространственных данных в программе Google Планета Земля. [2]
Список использованных источников и литературы
- Астахова Н. Л. Дроны и их пилотирование. С чего начать / Н. Л. Астахова, В. А. Лукашов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2021. – 224 с.: ил.
- Словарь терминов БВС. - URL: https://aeromotus.ru/glossary/ (Дата обращения: 28.03.2024)