Как безопасно летать на квадрокоптерах

На каких частотах дальность полета квадрокоптера выше

Большинство квадрокоптеров и пульты управления от других производителей работают на частоте 2.4 ГГц.  Также есть квадрокоптеры с частотой 5.8 ГГц, но к сожалению в нашей стране эта частота зарезервирована  под другие спец нужды. С одной стороны чем длиннее волна, тем лучше у нее способность огибать препятствия ( дома, деревья и т.д.) но на практике дела обстоят иначе. Из-за загруженности канала 2.4 ГГц различными видами связи, Wi-Fi, РЛС, то мы получаем очень зашумленный диапазон, в итоге дальность полета сокращается. Частота 5.8 ГГц имеет длину волны меньше чем 2.4 ГГц и проникающие и огибающие способности гораздо ниже. Но из-за того, что в этом диапазоне практически никто не работает, мы получаем очень чистый от радиошума диапазон. В итоге дальность полета будет выше, чем на 2.4 ГГц. Вы ведь замечали у себя в приложении  Dji Go, когда отлетев в городе на 200 метров появлялось сообщение strong interference fly with caution. Это означает, что на этой частоте или кратной ей, работают другие передатчики, или сильные интерференции, если переводить дословно.

Демонстрация работы передатчика на 2.4 ГГц и 5.8 ГГц

Как безопасно летать и не потерять дрон

Теперь к самому интересному. Как вы наверное слышали, что есть глушилки дронов и спуферы. Некоторым не нравится, что над их территорией или собственностью летают дроны и снимают, то, что нельзя снимать. Немного теории.

Глушилка

Это такое устройство, которое создает радиошум на определенной частоте, в нашем случае 2.4 ГГц и GPS на на частоте L1 1575,42 МГц. Достаточно подать сконцентрированный и мощный сигнал на этих частотах и вы теряете управление, а отсутствие принимаемых спутников, так как дрон их не сможет принимать, не даст вернуться квадрокоптеру в точку старта.

Спуферы

Это очень коварные устройства и применяются либо спецслужбами для обеспечения безопасности, либо для того чтобы садить дроны в местах, где нельзя летать. Как работает спуфер. Spoofing — подмена) — ситуация, в которой один человек или программа успешно маскируется под другую путём фальсификации данных и позволяет получить незаконные преимущества. Источник Википедия. В нашем случае это передатчик, который на частоте ГПС 1575,42 МГц передает фальшивые координаты. Допустим вы взлетели в Митино, но через пять минут полета вы обнаружили, что очутились во Внуково за десятки километров от точки взлета. В итоге мы очутились в бесполетной зоне NFZ No Fly Zone. Если коптер на штатных настройках, то он пойдет на посадку, и вы не сможете на это повлиять. Если у квадрокоптера отключен NFZ, то он вам сообщит, что ему срочно нужно лететь домой и через 10 секунд будет включен автовозврат в точку взлета.  Естественно вы сделаете отмену этой команды, так как понимаете, что вы не можете быть во Внуково, и автовозврат результата не даст.

Немного о технических спецификациях квадрокоптеров

Как я уже выше написал, большинство квадрокоптеров работает на частоте 2.4 ГГц и 5.8 ГГц. В стандарте имеют две мощности передатчика, это 150 мВт CE стандарт для Европы, России и 400 мВт FCC стандарт для США и остальных стран. Чем больше мощность передатчика, тем больше расстояние от пульта. В дронах от компании Dji, мощность и выбор частоты (если это возможно на уровне железа) включается согласно законодательству той страны, в которой дрон используют. Определяет местоположение по ГПС, данным из приложения. То есть в России дрон будет летать на частоте 2.4 ГГц и мощностью передатчика 150мВт. В итоге мы получаем уязвимый, и недалеко летающий квадрокоптер. Но если ваш дрон модернизирован, то он может работать на частотах 2.4 ГГц и 5.8 ГГц и мощность передатчика соответственно FCC 400 мВт. Также можно установить FCC+Boost, что соответствует 1.5 Вт это в четыре раза мощнее FCC и в десять раз мощнее CE. Батарея садиться будет немного быстрее, но оно того стоит, а стоит жизни вашего дрона.

Как вести себя, если вы попались на глушилку

Если вы попались на простую глушилку и ваш дрон не модернизирован. Ответ очевиден – ничего, можете идти покупать новый. Если ваш дрон модернизирован и в нем установлен FCC+Boost, то у глушилки не хватит мощности заглушить сигнал 2.4 ГГц и вы не потеряете управление, но ГПС конечно она заглушит и ваш коптер перейдет в режим ATTI. В этом режиме все датчики — барометр, акселерометр и гироскоп, будут работать в штатном режиме, но придется более точнее управлять вашим дроном, так как зависать он уже не сможет и на его движение будут влиять такие физические действия как инерция и ветер. Но вы сможете  управлять им.

Как безопасно летать на квадрокоптерах

Как действовать если вы попались на спуфер

Как я выше написал, что это коварная штуковина и мощность передатчика тут не главное. Частично, спасет ситуацию отключенный NFZ, но не обольщайтесь, в 50% вы все равно наделаете глупостей и потеряете его. Вы скажете, ну мы отменим команду автовозврата и полетим домой. Во первых вам нужно хорошо ориентироваться и поможет вам шлем или видео-очки. Но вас поджидает ошибка компаса и заваленная набок камера из-за ошибки. Почему вы словите ошибку компаса? Так как спуфер передает статичные координаты вашему дрону (аэропорт) и они не будут изменяться во время движения, а данные с компаса будут противоречивы, в итоге контроллер посчитает, что компас неисправен. В данной ситуации лучше подняться на максимальную высоту. Так как мощность таких спуферов не безгранична, то и на большие расстояния они действовать не могут, иначе будут создавать помехи для других устройств. Если вы будете подниматься наверх, то данные будут в норме и ошибку компаса вы не словите, а выйдя из неблагоприятной зоны, данные о местоположении восстановятся и на этой высоте, вы сможете вернуться в точку взлета.

Как безопасно летать на квадрокоптерах

Как узнать где глушилка и как она определяет дрон

Как безопасно летать на квадрокоптерах

На форумах и телеграмм каналах есть сообщества и люди составляют карту таких мест, где летать небезопасно. Как глушилка определяет, что рядом дрон? В видео я показал, как выглядит работа Wi-Fi точки и как выглядит поток данных от квадрокоптера. Линк работает на тех же частотах, что и ваш роутер, поток данных передается в полосе 20 МГц и на спектроанализаторе его четко видно. Так вот, у глушилки есть мониторинг этого диапазона частот и когда она отчетливо определяет характерный сигнал, то начинает работать, когда сигнал пропадает, то переходит в режим мониторинга. Вы скажете, можно взлететь недалеко от себя, повисеть и если все в порядке, то можно летать. Ответ – нельзя, точнее вы ничего не добьетесь этим. Так как вы не знаете, на каком расстоянии глушилка, то и возможно мощности вашего передатчика не хватит, чтобы разбудить ее. Допустим вы находитесь в точке А, а глушилка в точке Б, расстояние между этими точками 2 км, естественно ничего не произойдет. Когда вы начинаете движение в направлении токи Б, то расстояние между излучателем сокращается, так как передатчик стоит и в дроне, чтобы передавать  изображение и телеметрию на пульт. Так вот, подлетев к точке Б, а это условное расстояние 2 километра, то глушилка уже отчетливо определит характерный сигнал от квадрокоптера. В итоге мы получаем либо первый, либо второй вариант развития событий, описанный выше.

Как безопасно летать на квадрокоптерах

На каких частотах безопасно летать

Ну и самое важное, на каких же частотах летать на квадрокоптерах безопаснее. Как вы заметили, всю статью я описывал работу на частотах 2.4ГГц, это разрешенная частота в России для управления дронами. Так и глушилки мониторят эту частоту, но слепы на частотах 5.8 ГГц, возможно и есть где-то в столице, но я таких не встречал. В итоге если у вас дрон может работать на частоте 5.8 ГГц, то он невидим для этих устройств.