Advies

Alles over Quadrocopters, multicopters en Drones

Er is waarschijnlijk geen ander vliegtuig dat zo fascinerend is als een quadrocopter. Maar het begon allemaal heel klein, nog niet zo lang geleden. De eerste modelvliegtuigen werden ontwikkeld door vindingrijke elektronica-ingenieurs en verder geoptimaliseerd in samenwerking met ervaren modelvliegers.

Nadat de eerste goede vliegende copters op de markt verschenen, bloeide de scène letterlijk op. Intussen is er voor elke toepassing en elk budget een geschikte copter. In sommige gevallen is het echt verrassend welke prestatiekenmerken al in de instapprijsklasse worden aangeboden.


De EU-droneverordening bepaalt sinds 1 januari 2021 het gebruik van alle onbemande luchtvaartuigen. Dit omvat ook op afstand bestuurde luchtvaartuigen zoals drones of modelvliegtuigen. Wij leggen kort en bondig de wettelijke voorschriften voor uw model uit. En als een drone-licentie nodig is, laten we u zien hoe eenvoudig het is om er een te krijgen.

Wat is een drone?

Een drone is een helikopterachtig model dat verticaal kan opstijgen en landen, net als een helikopter. In tegenstelling tot een helikopter, die een technisch ingewikkeld mechanisme heeft, volstaan voor een drone vier horizontaal geplaatste propellers. Deze propellers worden elk door hun eigen motor aangedreven. De mechanische onderdelen zijn dus tot een minimum beperkt. De elektronica met zijn positie- en versnellingssensoren is veel complexer. Alleen door deze slimme sensoren kan een drone stabiel in de lucht zweven.

Grotere copters met een groot draagvermogen zijn soms uitgerust met zes of acht propellers. In dit geval worden de vliegende machines hexacopters of octocopters genoemd. Maar drone, multicopter quadrocopter of gewoon multicopter zijn ook gangbare namen.

Drone klaar voor opstijgen met front camera.


Hoe werkt een drone?

Een helikopter heeft een staartrotor nodig, zodat de romp niet tegen de draairichting van de rotor in draait.

Om een drone te laten vliegen, genereren vier horizontaal geplaatste propellers een neerwaartse luchtstroom. Als de luchtstroom sterk genoeg is, wordt het model omhoog getild.

Een draaiende propeller of rotor genereert echter ook een koppel op de motor of op het gehele vliegtuig. Als de propeller naar links draait, wil het vliegtuig naar rechts draaien. Dit is ook de reden waarom veel helikopters een staartrotor nodig hebben.

De rotatie van de hoofdrotor (blauwe pijlen) veroorzaakt een koppel op de romp (rode pijlen). Het koppel wordt gecompenseerd door de actie van de staartrotor (groene pijl). 

Afhankelijk van de mate van compensatie kan de staartrotor ook worden gebruikt om de specifieke rotatie van de helikopter te regelen.

Dit torsie-effect treedt ook op bij een quadrocopter. Daarom gebruiken ze een eenvoudige maar ingenieuze truc:

Van bovenaf gezien draaien twee propellers met de wijzers van de klok mee en de andere twee tegen de wijzers van de klok in. Op die manier heffen de op het model werkende koppels elkaar op en heeft de drone geen giek met staartrotor nodig voor stabilisatie. Bovendien zijn de propellers diagonaal ten opzichte van elkaar opgesteld met dezelfde looprichting.

Het enige nadeel is dat er slechts twee verschillende propellerontwerpen nodig zijn, zodat de lucht altijd naar beneden wordt getransporteerd, ongeacht de draairichting. Vooral bij onderhoudswerkzaamheden, of wanneer de propellers voor het vervoer zijn losgeschroefd, moet men bij de montage nauwkeurig letten op de draairichting van de motoren of propellers.  

Tussen haakjes:

De hoekpositie van de afzonderlijke propellers ten opzichte van elkaar doet niet ter zake. Tijdens het vliegen hebben de motoren nooit dezelfde snelheid, wat betekent dat de hoekposities voortdurend veranderen. Het is veel belangrijker dat de propellers nauwkeurig zijn uitgebalanceerd en zonder trillingen draaien.

Twee diagonaal geplaatste propellers hebben altijd dezelfde looprichting.

Wanneer alle vier de propellers gelijkmatig worden versneld, stijgt de drone op met een bepaalde propellersnelheid. Als het toerental dan iets wordt verlaagd, zal de drone op een constante hoogte blijven zweven.

Verdere veranderingen van de zweefsnelheid zal de drone doen klimmen of hoogte verminderen. Ingebouwde stand- en versnellingssensoren detecteren zelfs de geringste veranderingen in de vliegtoestand en passen onmiddellijk de snelheid van de respectieve motoren aan. Hierdoor behoudt de drone altijd zijn horizontale en stabiele vlieghouding.


Kleurrijke propellers

Door het symmetrische ontwerp is het vaak niet gemakkelijk om de huidige oriëntatie van het model tijdens de vlucht goed te herkennen.

Vooral als het model klein en ver weg is. Om deze reden gebruiken fabrikanten graag propellers met verschillende kleuren.

In het getoonde voorbeeld zijn de voorste propellers rood en de achterste blauw. 


Hoe wordt een drone bestuurd?

Om vanuit stilstand vooruit te vliegen, wordt het toerental van de voorste propellers (A en B) iets verlaagd en dat van de achterste propellers (C en D) iets verhoogd. Hierdoor helt de drone eerst een beetje voorover. De luchtstroom van de propellers is dus iets naar achteren gericht en duwt de drone naar voren.

Voor een achterwaartse vlucht zijn de snelheidsveranderingen van de propeller precies omgekeerd. De snelheden van de voorste schroeven (A en B) worden verhoogd en de achterste schroeven (C en D) draaien langzamer. De helikopter vliegt achteruit.

De besturing naar rechts en naar links volgt hetzelfde patroon. Het enige verschil is dat de snelheden van de linker- en rechterpropellerparen (A en C) en (B en D) worden gewijzigd.  

De propellers zijn gemarkeerd voor een exacte toewijzing.

Om de drone op de plaats in de lucht te laten draaien, verandert u de snelheid van de propellers met dezelfde draairichting.

Als de snelheid van de met de wijzers van de klok meedraaiende propellers (A en D) wordt verhoogd en de snelheid van de tegen de wijzers van de klok in draaiende propellers (B en C) met dezelfde hoeveelheid wordt verlaagd, zal de totale liftkracht gelijk blijven.  De drone zal blijven zweven op een constante hoogte.

Als gevolg van de verschillende propellersnelheden zijn de op de drone werkende koppels niet meer in evenwicht. Hij begint dus naar links te draaien. Deze draaibeweging rond de verticale as (denkbeeldige lijn die door de drone van boven naar beneden loopt) wordt ook "yaw" genoemd.

Als de snelheid van de propeller in de andere richting verandert, draait de drone naar rechts.

De vlucht in een bepaalde richting, de gewenste vlieghoogte en de rotatie van de drone worden bestuurd met behulp van de twee sticks op de afstandsbedieningszender of controller. Sommige drones bieden ook de mogelijkheid om via WiFi verbinding te maken met een smartphone. In dit geval kan de smartphone ook worden gebruikt om de drone te besturen.  


Welke soorten drones zijn er?

Drones worden onderverdeeld op basis van toepassing

Drones voor beginners

Compacte drones op instapniveau met kindvriendelijke afstandsbediening.

Toetreding tot de fascinerende wereld van drones is al mogelijk zonder grote financiële uitgaven. Daarom worden deze modellen vaak gebruikt als cadeau voor kinderen. Het is belangrijk dat de afstandsbediening ontworpen is voor kleine kinderhanden en dat de propellers voorzien zijn van veiligheidsschermen. Bovendien moet een volwassene toezicht houden op de vlucht, zodat hij kan ingrijpen als dat nodig is.

Vaak hebben instapmodellen al een ingebouwde camera. Op die manier kunnen de eerste ervaringen met foto's en video's vanuit vogelperspectief meteen worden opgedaan. De resolutie van de camera is in de meeste gevallen echter niet bijzonder hoog en de video's zijn vaak onscherp door een onvaste vliegstijl. Maar toch, filmen en fotograferen is een geweldige aanvulling op het plezier van vliegen.

En om de jonge piloten het plezier van het vliegen niet te laten missen, kunnen veel beginnerscopters spectaculaire salto's maken. 

Recreatieve drones

Typische recreatieve drones met GPS-ontvanger en een gimbal camerabevestiging voor trillingsvrije video's.

Intussen worden drones ook gebruikt om mooie foto's of video's van vrijetijdsactiviteiten te maken. De drones bieden een zeer goede beeldkwaliteit en zijn gemakkelijk te besturen. Door hun zwaardere gewicht hebben ze een veel soepelere vlieghouding dan de minder dure instapmodellen. Camerastabilisatiesystemen (gimbals) zorgen voor trillingsvrije foto's en video's.

Door navigatiesatellieten te ontvangen kunnen de vliegtuigen zich in de ruimte oriënteren, ter plaatse blijven zweven, zelfs in winderige omstandigheden, en autonome vliegmanoeuvres uitvoeren.

Bijzonder slim: sommige kunnen ook compact worden opgevouwen en nemen dus heel weinig ruimte in in vakantiebagage of rugzakken.

Industriële drones

Industriële drone met 6 rotors die kan worden gebruikt voor filmen en fotograferen, en voor inspectietaken.

De naam is een beetje misleidend, want deze vliegende machines van hoge kwaliteit worden ook met succes gebruikt in de handel en in de landbouw, maar ook door overheidsinstanties. Ook fotografen en reporters werken graag met deze systemen.

Het belangrijkste doel van deze drones is een camera op een plaats te brengen die vanaf de grond moeilijk of onmogelijk te bereiken zou zijn. Hierdoor wordt het nauwkeurig inspecteren van gebouwen of schoorstenen kinderspel. Het is niet langer nodig om steigers uit te bouwen of gevaarlijk te klimmen.

De vliegende camerastatieven zijn ook ideaal voor film en fotografie. De combinatie van verschillende vlieg- en filmstanden zorgt voor adembenemende opnamen die anders alleen met buitengewone inspanning mogelijk zouden zijn.

Omdat de gebruiker zich gewoonlijk volledig concentreert op de camerabeelden, is vliegen vrijwel een bijzaak. Daarom wordt de besturing grotendeels overgenomen door de elektronica in de drone. Voor autonoom vliegen zijn, naast een GPS-ontvanger, een kompas en uitgebreide sensoren voor positie- en obstakeldetectie aan boord.

Race drones

Race drones zijn compact, stabiel en erg snel.

Race copters of race drones zijn pure fun toestellen die veel behendigheid en sterke zenuwen vereisen. Dat komt omdat deze drones met maximale snelheid worden voortbewogen op een racebaan met hekken en pylonen. Daartoe zijn de racedrones uitgerust met camera's die hun beelden live doorsturen naar de FPV-bril van de piloten. De piloten bij de afstandsbedieningszender beleven de race-actie dan als het ware vanuit de cockpit. Maar zelfs voor toeschouwers die de actie min of meer van buitenaf gadeslaan, is het altijd fascinerend om te zien hoe snel en behendig deze racers zijn. 

Om in de scène te beginnen, worden kant-en-klare racedrones aangeboden, waarmee je al een echt racegevoel kunt ervaren. Ervaren modelbouwers bouwen hun eigen racemachines met technologie van de hoogste kwaliteit om de beste opstelling voor hun behoeften te vinden. Deze race drones zijn ook uiterst stabiel, zodat race-ongelukken en crashes hen verrassend weinig schade kunnen berokkenen.


Waar moet u op letten als u een drone koopt?

Welk model u uiteindelijk kiest, hangt af van verschillende factoren, die wij hier voor u op een rijtje hebben gezet:

Beoogd gebruik en toepassingsgebied

Voor mensen die gewoon willen testen of ze met een drone kunnen vliegen, zijn instapmodellen ideaal. U moet zich er echter van bewust zijn dat de kleine en lichte drones slechts in beperkte mate geschikt zijn voor gebruik buitenshuis, vanwege hun gevoeligheid voor wind.

Helaas is het kiezen van het juiste model voor een drone voor vrijetijdsbesteding of zelfs voor commercieel gebruik niet zo eenvoudig. U moet goed nadenken over wat u wilt doen en welke functies nodig zijn.  Terwijl wandelaars en bergbeklimmers de voorkeur geven aan compacte modellen, zal een dakwerker of schoorsteenveger meer aandacht besteden aan eenvoudige bediening en nauwkeurig zweven. Fotografen en videografen daarentegen richten zich op beeldkwaliteit en lange vliegtijden.

Ingebouwde camera

De camera's in instapcopters laten vaak te wensen over op het gebied van videokwaliteit of lensuitlijning. Als u kwaliteit op prijs stelt, moet u zeker een model kiezen met elektronische beeldstabilisatie. Het is nog beter als de camera zelf mechanisch gestabiliseerd is via een gimbal. Dit voorkomt dat slingerbewegingen van de helikopter worden overgebracht op de camerabevestiging.

Naast de resolutie van de camera speelt ook de opslag van foto's en video's een belangrijke rol. Indien de opslag niet gebeurt op een SD-kaart die met de copter wordt meegevlogen, kunnen transmissiefouten als beeldstoringen merkbaar worden.

GPS-functie 

De functie wordt GPS genoemd, maar naast de navigatiesatellieten van het Global Positioning System worden vaak ook de Russische Glonass-navigatiesatellieten ontvangen en geëvalueerd. Hierdoor kunnen quadrocopters hun zweefpositie zeer nauwkeurig handhaven, zelfs in winderige omstandigheden, en kunnen zij indien nodig autonome vliegmanoeuvres uitvoeren.

Drones zonder GPS hebben ook een stabilisatiesysteem, maar dit heeft alleen betrekking op de horizontale oriëntatie tijdens de vlucht. Ze kunnen niet detecteren of ze zijwaarts worden verplaatst door bijvoorbeeld windeffecten.

Belangrijk:
GPS werkt alleen buiten. Bij gebruik binnenshuis worden de signalen van de satellieten overschaduwd, waardoor op GPS gebaseerde functies dan niet of niet meer betrouwbaar werken

Obstakeldetectie

Goede obstakeldetectie speelt een steeds belangrijkere rol. Vooral wanneer automatische vliegmanoeuvres zoals de volgfunctie of de automatische terugkeerfunctie worden gebruikt.

Maar deze functie is ook vaak zeer nuttig bij gewone vluchtoperaties. Vanaf een bepaalde afstand is het immers zeer moeilijk om de ruimtelijke diepte en dus de werkelijke afstand tot een obstakel correct in te schatten.

Levensduur batterij

De haalbare vliegtijden zijn vaak het knelpunt bij instapmodellen. De vrij kleine modellen zijn niet in staat om grote en zware batterijen te dragen. De vliegpret is dus vaak al na 5 minuten voorbij en de vliegaccu moet worden opgeladen. Het is daarom raadzaam een model te kiezen waarbij de accu's ook buiten het model kunnen worden opgeladen. Op die manier kunt u met een reservebatterij blijven vliegen terwijl de eerder gebruikte batterij aan de laadkabel wordt opgeladen.

Grotere drones hebben meestal langere vliegtijden en soms worden extra batterijen meegeleverd. Als dat niet het geval is, zijn extra batterijen verkrijgbaar als optionele accessoires.

Aankoopprijs

Een ander aankoopcriterium dat niet mag worden onderschat, is de prijs. Elke gebruiker moet echter voor zichzelf uitmaken of hij het zonder bepaalde functies kan stellen ten gunste van een lagere prijs. In geval van twijfel is het de moeite waard contact op te nemen met een gespecialiseerde adviseur van een Conrad Electronic shop en alle open vragen persoonlijk te verduidelijken.


Meer veelgestelde vragen over drones

Wat is een gimbal?

Een gimbal is een gestabiliseerde camerabevestiging. Hierdoor wordt voorkomen dat de slingerbewegingen van de drone tijdens snelle richtingsveranderingen tijdens de vlucht op de camera worden overgebracht. De resulterende vloeiende camerabeweging zorgt vervolgens voor absoluut trillingsvrije video's.

Waarop moet worden gelet bij het gebruik van drones?

Het gebruik van drones is onderworpen aan wettelijke voorschriften, die nauwkeurig zijn geregeld in de huidige drone-verordening. Bovendien moet er een geldige verzekeringsdekking zijn. Indien het gebruik van drones niet wordt gedekt door de bestaande aansprakelijkheidsverzekering, kan via de Duitse vereniging voor modelvliegtuigen een passende verzekering worden afgesloten.

Wat betekent FPV?

De afkorting FPV staat voor "First Person View" en betekent "zicht vanuit de cockpit". Daartoe zijn in de modellen naar voren gerichte camera's geïnstalleerd, die hun signalen doorsturen naar monitors of FPV-brillen. De gebruiker bestuurt vervolgens zijn model aan de hand van de camerabeelden en heeft de indruk zelf in de cockpit te zitten.

Wat betekent hoofdloze functie?

Wanneer de quadrocopter tijdens de zweefvlucht draait, veranderen de bewegingsrichtingen vanuit het gezichtspunt van de modelpiloot. Dit is vooral merkbaar wanneer de copter na een halve draai naar de piloot is gericht. Als op dit moment de zender naar links wordt bediend, beweegt het model zich vanuit het gezichtspunt van de piloot naar rechts.

In de headless mode maakt het niet uit in welke richting de voorkant van het model is gericht. Als de zender naar links wordt gestuurd, zal de quadcopter altijd naar links vliegen vanuit het oogpunt van de piloot.

Conrad Electronic Benelux b.v. heeft uw toestemming nodig voor het gebruik van individuele gegevens, onder meer om de werking van de website te garanderen en om informatie over uw interesses weer te geven. Door op "Akkoord" te klikken geeft u hiermee uw toestemming. Gedetailleerde informatie vindt u in onze verklaring inzake gegevensbescherming.
U hebt de mogelijkheid om uw toestemming in het privacybeleid te allen tijde in te trekken.
Afwijzen
Akkoord