Проект поддержан студией архитектурной и интерьерной фотографии "Мансарда"
Дрон-фотограф 02
Проект для фотографов
Приветствие или как появилась эта идея
Здравствуйте! Меня зовут Александр Ларин.
Я создатель проекта "Дрон фотограф 02".
Мы с семьей часто путешествуем. А фотография - это у нас семейное. Мой отец, Сергей Ларин, профессиональный фотограф, брат учится в колледже культуры и тоже не расстается с камерой. У меня тоже есть фотоаппарат. В нашу последнюю поездку в Хакасию я смог сам управлять квадрокоптером и сделать несколько фото с воздуха. На обложке моего проекта - фотопанорама, сделанная в Хакасии с квадрокоптера Mavic.

Здесь и далее фото - Сергей Ларин (https://larin.photos/)

Наставники и консультанты
  • Артем Гололобов
    Педагог АЭРО-квантума
    Артем помогает со всем, что связано с моделированием и конструированием дрона, пайкой, схемотехникой и программированием
  • Сергей Ларин
    Профессиональный фотограф и путешественник, руководитель студии архитектурной и интерьерной фотографии ООО "Мансарда"
    Он научил меня управлять квадрокоптером с пульта и делать фотографии. Он также рассказывал о трудностях при аэрофотосъемке.
  • Людмила Ларина
    Продюсер онлайн-курсов, педагогический дизайнер и методист. Любит спорт и путешествия.
    Она помогает с лэндингом и с описанием проекта.
Почему эта идея актуальна?
Потому что с фотографированием с воздуха (это называют аэрофотосъемкой) может возникнуть очень много трудностей. Они связаны и с местностью, где мы снимаем, и с самим квадрокоптером. Часто дрону не хватает высоты и дальности полета. А еще часто возникает проблема с емкостью батареи. Иными словами, фотографу может просто не хватить времени, чтобы сделать все нужны фотографии без подзарядки. Поэтому я решил сам собрать дрон для съемки с воздуха своими руками, оценить возможные трудности и посмотреть что из этого получится. Но для начала я решил разобраться с тем, что такое аэрофотосъемка.
Что такое аэрофотосъемка?
А̀эрофо̀тосъёмка — это фотографирование территории с определённой высоты от поверхности Земли при помощи фотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолёте, вертолёте, дирижабле и пр. или их беспилотном аналоге) с целью получения, изучения и представления объективных пространственных данных на участках произведенной съемки.
Первая аэрофотосъемка
Первая аэрофотосъёмка состоялась в 1858 г. над Парижем. Произвёл её французский фотограф и воздухоплаватель Гаспар-Феликс Турнашон, более известный под псевдонимом Надар
"Живые камеры"
В начале XX века немецкий аптекарь Юлиус Нойброннер запатентовал свой «Способ и средства для фотографирования пейзажей сверху» с помощью почтовых голубей. Этот способ пользовался успехом и завоевал награды на международных выставках в Дрездене, Франкфурте и Париже в 1909—1911 годах. Голубиная фотосъёмка использовалась во время Первой мировой войны для ведения воздушной разведки и послужила прообразом современных «живых камер» устанавливаемых на диких и домашних животных
Аэрофотосъемка во время войны
В Первую мировую войну аэрофотосъёмка для военных целей практиковалась многими лётчиками; в числе этих пилотов был легендарный американец Фред Зинн. Одним из первых известных сражений, во время которых проводилась аэрофотосъёмка, была битва при Нев-Шапель
Современная аэрофотосъемка
В настоящее время применяется аэрофотосъемка с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Это может быть беспилотный самолет или квадрокоптер. Выгодным отличием данного вида аэрофотосъемки является то, что это наименее затратный способ получения аэрофотоматериалов. Стоимость таких услуг все сильнее и сильнее снижается, а возможности аэрофотосъемки с мультикоптеров постоянно увеличиваются.
Краткое описание проекта
Данный проект направлен на создание квадрокоптера для проведения ландшафтной и архитектурной фотосъемки с воздуха.
Актуальность
Актуальность проекта обусловлена повышенным спросом разных категорий заказчиков (риэлтеров, дизайнеров, строительных компаний, производителей современных строительных материалов) на аэрофотосъемку в рекламных и информационных целях
Обоснование проблематики

Специфика коммерческой аэрофотосъемки выдвигает дополнительные требования к дронам и камерам в сравнении с запросами на любительскую аэрофотосъемку.

Данные требования зависят от целей заказчика: в ряде случаев важно иметь качественную камеру, в других случаях (например, в ландшафтной фотосъемке) приоритетом является дальность и высота полета, которая обеспечивается емкостью аккумулятора и качеством связи для передачи сигнала.

Мост через Томь и огни вечернего Томска. Автор фото – Сергей Ларин
Опубликовано National Geographic Russia: nat-geo.ru/community/user/119624/
Цель
Собрать дрон для фотографа своими руками при имеющихся комплектующих, оценить его пригодность для решения разных задач аэрофотосъемки, уточнить задачи проекта (в частности выбрать приоритетный вид аэрофотосъемки для дальнейшей проработки), понять преимущества и недостатки самосборных дронов, разработать предложения по улучшению конструкции и функционала.
Этапы
Этапы и задачи в проекте
  • Этап
    Исследование
    Задача 1.1
    Исследование аналогов
    Задача 1.2
    Исследование деталей

  • Этап
    Моделирование
    Задача 2.1
    Моделирование дрона
    Задача 2.2
    Моделирование крепления камеры

  • Этап
    Сборка
    Задача 3.1
    Сборка дрона
    Задача 3.2
    Монтаж крепления камеры

Этап 1. Исследование аналогов
В интернете можно найти много разных моделей квадрокоптеров для аэрофотосъемки. Например, здесь собраны 10 моделей лучших коптеров с камерой. Квадрокоптер для аэрофотосъемки должен иметь высокое качество снимков, высоту и дальность полета. Например, DJI Phantom 4 PRO, DJI Mavic Pro, Hubsan H501S X4. Но стоимость таких квадрокоптеров очень высока, а характеристики очень отличаются.
Этап 2. Моделирование
Для 3D-моделирования была использована программа "КОМПАС-3D". Ниже приведены образцы 3D-моделей для создания квадрокоптера.
  • Моделирование защиты пропеллеров
  • Моделирование крепления камеры
Этап 3. Сборка дрона
Для сборки дроны были использованы как стандартные комплектующие, так и детали, напечатанные специально для этого проекта на 3D-принтере
Деталь для крепления защиты пропеллера
На фотографии изображен узел для крепления защиты пропеллера. Предварительно была сделана 3D-модель, а затем деталь была напечатана на 3D-принтере.
Деталь защиты пропеллера
На фотографии приведена деталь защиты пропеллера. Такая деталь необходима для обеспечения безопасности работы с дроном. У ряда коммерческих квадрокоптеров таких деталей нет, и фотограф в процессе запуска или посадки дрона, при неосторожном обращении, может поранить руки быстро вращающимися лопастями. Предварительно сделана 3D-модель, а затем выполнена печать на 3D-принтере. Таких деталей было изготовлено 4 штуки.
Квадрокоптер в сборке
На фотографии приведен квадрокоптер в сборке. Для завершения работы необходимо добавить элемент питания, доработать электронику, запрограммировать квадрокоптер на полет
Бюджет проекта
Бюджет проекта включает расходы на приобретение комплектующих для сборки квадрокоптера
Итоговая стоимость
Общая стоимость закупки комплектующих для сборки квадрокоптера составляет 18207 руб.
По интернет данным стоимость квадрокоптера с камерой начинается от 7000 руб.; средний ценовой сегмент составляет 20000-30000 руб, профессиональные дроны могут стоить от 50000 до 200000 руб.
Данный проект является более выгодным экономически.
Достоинства самостоятельной сборки
  • Экономическая выгода
     Самостоятельная сборка зачастую обходится дешевле готовых решений
  • Гибкость в настройке
    Возможность выбора компонентов и их доработки под конкретные требования
  • Обучающий эффект
    Понимание принципов работы и технических аспектов
  • Возможность модернизации
    Постепенное улучшение характеристик и расширение функционала.
Недостатки самостоятельной сборки
  • Требовательность к времени и навыкам
    Сборка и настройка требуют определенных знаний и опыта
  • Ограниченная надежность
    Самодельные устройства могут быть менее устойчивыми к внешним воздействиям
  • Отсутствие гарантий
    В случае поломки или неисправности ремонт и диагностика ложатся на плечи пользователя
  • Меньшая интеграция и автоматизация
    По сравнению с промышленными решениями, самодельные дроны могут уступать в функциональности
Возможности для развития проекта

Анализируя полученный продукт, можно предложить следующие варианты для улучшения конструкции:

  • поставить другую камеру, с большим разрешением,
  • установить другой аккумулятор с большей емкостью,
  • проанализировать и выбрать мощный передатчик сигнала,
  • добавить стабилизаторы полета, чтобы обеспечивать устойчивость к ветру,
  • поработать с материалами, из которых изготовлен дрон - выбрать более легкие, более прочные, устойчивые к внешним воздействиям (электромагнитное излучение, дождь),
  • поработать над оптимизацией защиты пропеллеров (размер, форма, тип пластика),
  • поставить полётный контроллер новой версии, добавить датчик оптического потока, для более стабильного удержания высоты и горизонта.
Контакты:
+7 960 975 71 46
alexander.larin.tsk@gmail.com
г.Томск, пр. Ленина, 26, 3 этаж, детский технопарк "Кванториум"