Летать на чем-либо по ветру — тяжелая работа. Будь то большой пилотируемый самолет или небольшой дрон , ветреная погода всегда была серьезной проблемой для пилотов в истории авиации.

Чтобы описать силу ветра, с которым могут столкнуться океанские корабли, Фрэнсис Бофорт, адмирал ирландского флота, разработал шкалу, называемую шкалой ветра Бофорта.

Та же шкала была изменена для использования в самолетах и ​​называется уровнями сопротивления ветру.

Уровни сопротивления дрона ветру описывают способность любого дрона сохранять свое положение против дующего ветра. Чем выше число, тем лучше дрон защищен от сильного ветра.

В этой статье мы объясним, что такое уровни сопротивления ветру и как они используются с дронами.

В конце я также объясню, как определить скорость ветра в вашем районе перед полетом, поэтому обязательно дочитайте до конца.

Каковы уровни сопротивления ветра дронов?

Уровень сопротивления дрона ветру — это число от 0 до 12 , которое описывает максимальную скорость ветра, которой может противостоять дрон.

Чем выше число, тем выше устойчивость дрона в условиях сильного ветра.

Например, дрон с сопротивлением ветру 5-го уровня лучше, чем дрон 4-го уровня, с точки зрения управляемости в ветреную погоду .

Уровень ветроустойчивости дронов соответствует шкале Бофорта, которая разделяет скорость ветра на 12 категорий.

Уровень сопротивления ветру	Скорость ветра	Индикаторы/эффекты
0	< 1 мили в час	Полное спокойствие
1	1-3 мили в час	Может перемещать дым по направлению ветра
2	4-7 миль в час	Ветер чувствуется на лице, шевелит листья
3	8-12 миль в час	Двигает листья и ветки
4	13-18 миль в час	Сдуть пыль с земли
5	19-24 мили в час	Переместить небольшие деревья
6	25-31 миль в час	Качать большие ветки деревьев
7	32-38 миль в час	Сопротивление при ходьбе против ветра
8	39-46 миль в час	Ломает ветки и мелкие ветки
9	47-54 мили в час	Сдуть шифер с крыш
10	55-63 мили в час	Ломать деревья (редкое явление)
11	64-72 мили в час	Распространенное повреждение (редкое явление)
12	> 73 мили в час	Разрушение конструкции (редкое явление)

В 1794 году Фрэнсис Бофорт придумал шкалу для измерения степени повреждений, наносимых кораблям сильным ветром.

Сегодняшняя адаптированная версия этой шкалы — та, которая используется для классификации различных степеней силы ветра — рассматривает 12 различных уровней в зависимости от скорости ветра.

Drone Wind Resistance Level часто используется как пилотами дронов, так и энтузиастами для классификации силы ветра.

Что происходит, когда я управляю дроном при сильном ветре?

Полеты при сильном ветре влияют на ваш дрон разными способами. Вот несколько заметных эффектов:

Непредсказуемые движения

Сильный порыв ветра может сбить ваш дрон с трассы и вызвать непредсказуемые движения в обоих боковых направлениях.

Восходящие потоки вблизи крупных географических объектов, таких как горные склоны и высокие здания, могут создавать восходящие потоки, которые могут привести к неожиданному набору высоты.

Если вы летите ниже заданного уровня сопротивления ветру, ваш дрон может легко компенсировать внешние силы и быстро восстановить свое положение.

Но если ветер сильный, он может повредить ваш дрон или даже разбить его.

Чрезмерный разряд батареи

Полет при сильном ветре означает, что ваш дрон выполняет дополнительную работу, чтобы не отставать от высокой скорости ветра и противостоять ему. Это приведет к тому, что двигатели потребляют больше тока от батареи и быстрее разряжают батарею.

Если вы летите при сильном ветре, старайтесь лететь по нисходящему потоку или в том же направлении, что и ветер, чтобы сохранить заряд батареи.

Понижение высоты и полеты вблизи поверхности земли также могут уменьшить силу ветра и снизить расход заряда батареи.

Дрожащие изображения и видео

Если камера вашего дрона установлена ​​на чувствительном подвесе, она может компенсировать боковые движения и движения вверх/вниз из-за ветра, но достаточно сильный ветер может привести к дрожанию изображений и видео.

Если вы отправляетесь на аэрофотосъемку, убедитесь, что ветер в допустимых пределах, чтобы получить более качественные и четкие изображения и видео.

Лучшая погода для аэрофотосъемки — ясное небо без ветра.

Скомпрометированные датчики

Некоторые дроны полагаются на визуальную обработку изображений для поддержания правильной высоты и позиционирования.

Если ветер вызывает небольшую пыльную бурю под дроном, это может поставить под угрозу способность дрона сохранять свое положение.

В таком случае вы можете столкнуться с неудачным режимом RTH, и вам придется использовать ручное управление, чтобы вернуть дрон домой.

Другие функции, зависящие от визуальной обработки изображений, такие как DJI mini 2 Follow Me, также могут не работать в условиях сильного ветра.

Какие факторы влияют на уровень ветроустойчивости дрона?

Уровень ветроустойчивости дронов зависит от многих физических и программных особенностей дрона. Некоторые из основных факторов приведены ниже:

Вес дрона

Более тяжелые дроны лучше летают в ветреную погоду по сравнению с более легкими.

Причина проста; дополнительный вес обеспечивает лучшую инерцию против сильных порывов ветра, и дрон остается более устойчивым в воздухе.

По сравнению с этим более легкий дрон будет легко унесен сильным ветром.

Вот почему вы увидите, что дроны с более высоким взлетным весом также имеют более высокий рейтинг сопротивления ветру.

Размер дрона

Размер также влияет на реакцию дрона на сильный ветер. Большие дроны имеют большую площадь поверхности и больше подвержены ветру.

Меньшие дроны менее уязвимы. Размер вместе с весом имеет общий уравновешивающий эффект.

Большие дроны имеют большую площадь поверхности и больший вес, поэтому это зависит от соотношения размера и веса.

Форма

Обтекаемые дроны аэродинамической формы имеют более низкий коэффициент аэродинамического сопротивления и меньше подвержены влиянию ветра, чем дроны с более прямолинейной конструкцией.

Если вы посмотрите на формы дронов несколько лет назад, как на фантомы, они были огромными и громоздкими. Более новые модели, такие как Mavic 3, более гладкие и аэродинамические.

Мощность двигателя/тяга

Мощность вашего двигателя имеет первостепенное значение, когда речь идет о сопротивлении и полете против сильного ветра.

Если ваши двигатели могут развивать достаточную скорость, чтобы противостоять ветру и лететь против него, вы можете лучше управлять своим дроном в воздухе.

Как правило, ваш дрон должен развивать скорость на 50% больше, чем скорость ветра, чтобы противостоять ему.

Датчики

Если ваш дрон оснащен более чувствительным чипом IMU и GPS, который может быстро обнаруживать изменение бокового положения из-за ветра.

Затем блок управления может компенсировать сдвиг в режиме реального времени, и ваш дрон будет более стабильным в воздухе.

Высококачественные дроны DJI с новейшими современными датчиками имеют более высокое сопротивление ветру, чем дроны средней дальности или игрушечные дроны того же веса и размера.

Программного обеспечения

Наконец, программное обеспечение вашего дрона также играет важную роль в его стабилизации против порывистого ветра.

Чем точнее настроено ваше программное обеспечение для противодействия боковым движениям из-за ветра, тем лучше ваш дрон будет вести себя во время полетов в ветреную погоду.

Какой ветер слишком силен для дронов?

У большинства высококлассных дронов, таких как DJI Mavic 3 или Mini 2, уровни сопротивления ветра указаны либо на упаковке, либо в руководстве к дрону.

Уровень сопротивления ветра выражается по шкале Бофорта, как обсуждалось выше, и обычно составляет от 1 до 8.

Как правило, вы не должны управлять дроном при ветре, в 2/3 раза превышающем максимальную скорость вашего дрона.

Например, если максимальная скорость вашего дрона составляет 16 м/с, вам не следует летать при ветре, превышающем 10 м/с. Это поставит ваш дрон под угрозу неконтролируемого движения и даже падения.

Уровни ветроустойчивости потребительских дронов

Модель дрона	Уровень сопротивления ветру	Максимальная скорость ветра
DJI Mavic 3	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI mini 3 Про	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic mini	Уровень 4	13–18 миль/ч (20–28 км/ч)
DJI Mavic mini 2	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic Эйр 2	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic Эйр 2s	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic 2	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic 2 Про	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic 2 Зум	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Phantom 4 Про	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic Эйр	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic Про Платина	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI искра	Уровень 4	13–18 миль/ч (20–28 км/ч)
DJI Phantom 4 Продвинутый	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Mavic Про	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI вдохновляет	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
Phantom 4 Про V2.0	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Phantom 4 РТК	Уровень 5	19-24 миль/ч (29-38 км/ч)
DJI Матрица 300 RTX	Уровень 7	33 мили в час (53 км в час)
Autel Evo 1	Уровень 8	46 миль/ч (74 км/ч)
Autel Evo 2	Уровень 8	46 миль/ч (74 км/ч)
Autel Evo 2 Про	Уровень 8	38 миль/ч (62 км/ч)
Юнек Мантис Джи	Уровень 6	29 миль/ч (48 км/ч)
Юнек Мантис Кью	Уровень 6	29 миль/ч (48 км/ч)

Как определить скорость ветра перед полетом?

Дроны обычно не имеют датчиков для измерения скорости ветра. Они могут только измерить, сколько корректировок они делают, чтобы противостоять ветру, так что это косвенный показатель скорости ветра.

Есть 2 способа определить или оценить скорость ветра перед запуском дрона.

Использование карты погоды

Это, вероятно, самый простой способ определить скорость ветра в вашем районе, прежде чем отправиться в полет.

Карты погоды используют датчики скорости ветра, называемые анемометрами, на метеостанциях рядом с вами, чтобы измерять и сообщать о силе и направлении ветра в режиме реального времени.

Почти все основные погодные приложения и веб-сайты имеют индикаторы скорости ветра. Я предпочитаю использовать Windfinder из-за его простого в использовании интерфейса.

Просто введите свое местоположение и выберите ближайшую метеостанцию. Единственное замечание: на высоте ветер на градус-два сильнее, чем у земли.

Все метеостанции сообщают о ветре на уровне земли, поэтому, если метеостанция сообщает о ветре 4-го уровня на уровне земли, считайте его 6-м уровнем на большой высоте.

Большинство потребительских дронов не летают выше 500 метров по юридическим причинам и по соображениям безопасности . Например, максимальная высота DJI mini 2 зафиксирована на уровне 500 метров с помощью программной блокировки. То же самое относится и к большинству потребительских дронов.

Использование портативного анемометра

Если вы хотите быть более точным в измерении скорости ветра, вы можете использовать портативный карманный анемометр или анемометр (например, этот ).

Это небольшое устройство с вентилятором, который вращается, когда мимо него дует ветер.

Просто держите прибор перпендикулярно направлению ветра и снимите несколько показаний.

Как и в случае с уровнем ветра метеостанции, уровень ветра, измеренный вашим карманным анемометром, также находится на уровне земли.

Чтобы оценить ветер на большой высоте для вашего дрона, поднимите уровень земли на 2, а затем посмотрите, подходит ли он для полета вашего дрона или нет.

Вы также можете использовать показания гироскопа вашего дрона в приложении для полетов, чтобы оценить силу ветра. Ниже видеоурок от DJI просто объясняет концепцию.

Вопросы-Ответы