Управление беспилотными летательными аппаратами (БЛА) требует от оператора не только технических навыков, но и правильного восприятия пространственной обстановки. Для этого используются две основные схемы визуального контроля: управление от третьего лица (3PV - Third-Person View) и управление от первого лица (1PV/FPV - First-Person View). Их практическое освоение является ключевым в учебной работе по визуальному ручному управлению БЛА.
1. Системы управления: сравнительный анализ
1.1. Управление от третьего лица (3PV)
Суть: Оператор управляет БЛА, наблюдая за ним со стороны, находясь на земле в непосредственной близости от аппарата.
Принцип восприятия: Оператор видит полётную картину в её целостности: положение дрона относительно земли, объектов, свой крен и тангаж визуально. Это интуитивно понятная система, схожая с управлением радиоуправляемой машинкой.
Техническая реализация: Управление осуществляется по прямой видимости (VLOS - Visual Line of Sight). Связь — по радиоканалу (обычно 2.4 ГГц). Видеотрансляция с камеры дрона, как правило, не является основным источником информации для пилотирования.
Преимущества:
Лёгкость освоения для новичков.
Прямая оценка расстояний и ориентации в пространстве.
Высокая безопасность из-за постоянного визуального контакта.
Недостатки:
Ограниченность радиуса действия прямой видимости (обычно 100-500 м).
Сложность выполнения точных операций на удалении (например, наведение камеры).
Невозможность полёта за препятствиями.
1.2. Управление от первого лица (FPV)
Суть: Оператор управляет БЛА, видя происходящее «глазами дрона» через видеосигнал с бортовой камеры, транслируемый на экран монитора или FPV-очки/шлем.
Принцип восприятия: Полное погружение в полёт. Оператор воспринимает скорость, высоту и пространственное положение через изображение с камеры. Требует развитого пространственного воображения.
Техническая реализация: Используется FPV-комплект: аналоговая или цифровая (HD) камера, видео-передатчик на БЛА (обычно 5.8 ГГц), приёмник и устройство отображения у оператора. Полёты часто осуществляются вне прямой видимости (BVLOS).
Преимущества:
Неограниченная (технически) дальность полёта.
Высокая точность управления и навигации, особенно в гоночных дронах.
Возможность полётов в сложных условиях (между деревьями, внутри помещений).
Недостатки:
Сложность обучения, требующая тренировки.
«Эффект туннеля»: ограниченный угол обзора камеры.
Риск потери ориентации и пространственной дезориентации.
Зависимость от качества видеосвязи (задержки, помехи).
2. Практическая работа «Визуальное ручное управление БЛА»
Цель работы: Освоить базовые принципы пилотирования БЛА в обоих режимах, научиться безопасно выполнять основные манёвры.
Оборудование: Учебный/тренировочный БЛА (например, на раме 250-300 мм), радиоаппаратура (пульт управления), FPV-комплект (камера, очки/монитор), зарядное устройство, набор пропеллеров.
Этапы выполнения работы:
Часть 1: Подготовка и предполётная проверка (Pre-flight Check)
Визуальный осмотр: Проверка целостности рамы, пропеллеров, надёжности креплений.
Проверка электроники: Заряд батарей (дрона и пульта), калибровка компаса и гироскопов.
Проверка связи: Установка связи между пультом и БЛА, проверка отклика органов управления.
Выбор и осмотр площадки: Открытое, безлюдное пространство без ЛЭП и помех.
Часть 2: Освоение управления от третьего лица (3PV)
Задание 2.1: Взлёт и зависание.
Плавным движением стика «газа» (левый стик, вверх/вниз) поднять БЛА на высоту 1.5-2 метра.
Отработать удержание высоты и позиции по крену и тангажу (правый стик).
Задание 2.2: Базовые манёвры «квадрат».
Выполнить перемещение вперёд, остановку, смещение вправо, остановку, движение назад, влево и возврат в исходную точку. Контролировать ориентацию дрона носом от себя.
Задание 2.3: Развороты и ориентация.
Отработать плавные развороты на 360 градусов (стиком рысканья). Научиться управлять дроном, когда он повёрнут носом к оператору (движения стиками инвертируются).
Часть 3: Освоение управления от первого лица (FPV)
Задание 3.1: Первичная адаптация.
Поднять БЛА в режиме 3PV на безопасную высоту.
Надеть FPV-очки или переключить взгляд на монитор. Сосредоточиться на картинке, привыкнуть к новому восприятию. Первые манёвры выполнять на малой скорости.
Задание 3.2: Простой FPV-полёт.
Выполнить движение по прямой и разворот, ориентируясь только по видеотрансляции. Контролировать горизонт на изображении.
Задание 3.3: Облёт простой трассы (слалом между вешками).
Проложить маршрут между несколькими точками, используя FV. Это развивает пространственное мышление и точность.
Часть 4: Анализ и отчёт
Анализ ошибок: Фиксация типичных ошибок в каждом режиме (резкие движения, потеря ориентации в FPV).
Сравнение: Составление сравнительной таблицы по результатам полётов: лёгкость контроля, точность прохождения трассы, субъективная нагрузка на оператора.
Выводы: Формулирование понимания, для каких практических задач (аэросъёмка, инспекция, гонки) предпочтительнее тот или иной режим управления.
Требования безопасности:
Полёты только под руководством инструктора.
Обязательная работа со страхующим (наблюдателем) при FPV-полётах.
Немедленное прекращение работы при потере управляемости или видеосигнала.
Соблюдение норм законодательства о полётах БЛА.
Вывод: Практическая работа по визуальному управлению БЛА позволяет на собственном опыте прочувствовать фундаментальную разницу между системами 3PV и FPV. Управление от третьего лица формирует базовые моторные навыки и чувство аппарата, а FPV открывает путь к профессиональному пилотированию, требующему развитого ситуационного сознания. Это первый шаг от простого хобби к технической специальности оператора БЛА.
СОДЕРЖАНИЕ
1. От роботехнки к искусственному интеллекту https://tehnologiya-111.blogspot.com/2026/01/blog-post_14.html
2. Моделирование и конструирование автоматизированных и роботизированных систем https://tehnologiya-111.blogspot.com/2026/01/9.html
3. Системы управления от третьего и первого лица. Практическая работа «Визуальное ручное управление БЛА» https://tehnologiya-111.blogspot.com/2026/01/9_31.html