гибридной версии, с генератором

Я так думаю неэффективно по весу.

Самое сложное — не построить коптер, а запрограммировать его, так как аэродинамика у него такая, что без постоянной коррекции тяги винтов он быстро упадет.

А версии с генератором малопопулярны из-за низкого КПД и большого веса установки, кроме того, аппараты большого веса надо регистрировать.

Вот оригинальная идея: стройте не коптер, а дирижабль. Проше программировать, выше дальность полета, правда не в ветренную погоду.

из-за низкого КПД и большого веса

Они начинают быть эффективными при большом весе за счёт большей на порядки энергетической эффективности жидкого топлива в сравнении с батарейками.
Хотя британские учёные для военных сделали коптер на водороде весом в пару сотен граммов и тоже получилось раза в два эффективней лития. Только стоит как центнер золота.

аспекты гибридной версии, с генератором

А смысл? Эффективней сразу топливный двигатель ставить и не страдать хернёй.

Сложнее. И вряд ли экономичней — не зря гибридные авто придумали.

Как более простая конструкция может быть сложнее?
Двигатели гибридных авто не выполняют сравнимую с вертолётными работу ибо преодоление гравитации прекрасно выполняют дорога и колёса. А это целое 1g перманентного ускорения. Обрати внимание — на электричестве они ездят только на малой скорости, а когда надо поехать быстрее — переключаются на бензиниум.
Не зря гибридные вертолёты не придумывали и не собираются.

Привод от ДВС на каждый винт явно сложнее (с учетом того что это коптер, раздаточная коробка просто ужас). Несколько ДВС? Да, так можно.

Я в кружке авиамоделирования несколько лет отирался. Самолетик с ДВС сложнее самолетика с электромоторчиком. Это факт. И дороже.

Обрати внимание — на электричестве они ездят только на малой скорости, а когда надо поехать быстрее — переключаются на бензиниум.

Это только одна из возможных схем. А вертолет: он не коптер, там все проще в плане привода.

сложнее
дороже

С этим никто и не спорит.

там все проще в плане привода

Проще, но не на порядок, даже не на двоичный.

И ключевой момент в том, что в 1кг жидкого топлива влезает на много порядков больше энергии чем в 1кг любого существующего на земле способа запаса электричества.
И самый эффективный в мире герератор электричества из этого топлива вместе с самым эффективными электродвигателем всё-равно оказываются на уровне приличного топливного движка, а весят гораздо больше.

И, кстати, винтовую тягу можно не только оборотами двигателя регулировать.

Эффективно может быть разве что ядерный реактор с генератором на электрокоптере держать, с другими видами топлива эффективность пока оказывается ниже.

И, кстати, винтовую тягу можно не только оборотами двигателя регулировать.

Что повышает эффективность, но еще более усложняет конструкцию. А кстати, есть коптеры на двс? Я сам ими не очень интересуюсь, детское увлечение не получило развития.

А про схему двс > генератор > электродвигатели: электродвигательные модели очень популярны и проще приделать генератор, чем городить чисто ДВС-модель.

Я ими тоже не интересуюсь, но как минимум апач и чинук пока ещё есть и списывать их не торопятся.

проще приделать генератор

Проще, но толку никакого.
Проще пару килограммов батареек навесить, при массе коптера до тонны всё-равно проще и эффективней.
А при массе от тонны на спичках уже можно и не экономить.

А автомат-перекос на токарном станке выточишь? Много моторов как раз-таки проше, чем распределять тягу между винтами механически.

У мультикоптеровкоптеров есть одна интересная особенность - единственная реально изнашивающаяся деталь (креши не рассматриваем) - подшипники двигателей. Всё! Моторы бесколлекторные, щёток нет. По сути дела мультикоптер это рама + электроника + катушечки, в которых гоняется ток транзисторами в правильном порядке. А над катушечками над подшипниками закреплены роторы с неодимовыми магнитами и винтами. В итоге получается бешенная надёжность и простота изготовления.

ДВС по сравнению с этим и рядом не стоял. В нём огромное количество движущихся и трущихся деталей, нуждающихся в регулярной смазке и замене.

Как построить мультикоптер с ДВС без электрической трансмиссии?

Либо 1 ДВС и сложная механика для передачи вращения на все винты с регуляцией тяги (либо регулируемый редуктор для каждого винта, либо какие-то механизмы изменения угла атаки винта или как там можно менять тягу не оборотами). Либо N ДВС. Оба варианта приводят к значительному увеличению механики, которая будет менее надёжна и быстрее изнашиваться.

Так что вариант с электрической трансмиссией не только дешевле, он ещё и надёжнее.

Ах да. Качество стабилизации коптера напрямую зависит от скорости изменения тяги двигателей по командам от контроллера. Сделать столько быстродействующую механику регуляции оборотов ещё сложнее и она будет ещё менее надёжна.

Акселерометр + гироскоп + компас + барометр (высота).

Наиболее популярная связка - MPU6050 (акселерометр + гироскоп) + HMC5883L (компас) + BMP085/MS5611 (второй дороже, но значительно круче).

Для начала тебе необходимо создать систему инерциальной навигации. Самое популярное - MadgwickAHRS. Выдаёт кватернион ориентации аппарата. Хотя есть и другие варианты.

Читал, что можно увеличить точность несколькими акселерометрами, расположенными на поверхности воображаемого конуса, + математика.

После того как ты более-менее достоверно знаешь ориентацию аппарата и ускорения, начинается самое интересное. Можно сделать банальный ПИД-регулятор, подобрать/рассчитать коэффициенты и оно взлетит. Можно сделать что-то сложнее. Например, читал про идею сделать ПИД-регулятор, у которого коэффициенты динамически изменяются нейросетью.

Простой контроллер ты сможешь сделать и на условной ардуине, однако для чего-то по-настоящему эпичного стоит взять STM32. Лучше STM32F4.

На одноплатнике делать низкий уровень не стоит - для нормальной стабилизации нужна реальная риалтаймовость, а Linux может обеспечить лишь весьма условную. Но на одноплатнике можно сделать высокоуровневый автопилот. Типа движения по GPS или распознания образов (OpenCV в помощь).

Я сейчас в процессе переезда, мой токарный станок уже упакован и лежит на складе транспортировщика.

В любом случае китайский бесколекторный моторчик + регулятор оборотов уделает по надёжности кустарный аппарат перекоса винтов. А если взять брендовые моторчики и контроллеры, то и заводской уделает. Просто потому что там из механики пара подшипников и больше изнашиваться нечему.

К слову, почему не самолёт? Кайфа от управления больше.

А вообще, мне тоже интересна эта тема. Я уже давно медленно-медленно изучаю эту тему, но из-за своей занятности и прокрастинации дальше реализации MadgwickAHRS не прошёл. Мы можем связаться.

Есть только одна проблема: чтобы коптер летал дольше — надо взять больше электричества ссобой. А чтобы взять больше электричества — нужны моторы мощнее и винты сильнее. А чтобы моторы мощнее и винты сильнее работали — надо взять ссобой ещё больше электричества. А чтобы взять ссобой ещё больше электричества.. Ну ты понел.

Так вот при современном уровне технологий получается 10-20 минут от батареек и чтобы от генератора вышло больше — конструкцию приходится конструировать очень-очень тяжёлую.

Хотя если нужна не эффективность, а простота обслуживания и механическая надёжность, то пусть будет и генератор, мне не жалко.

Но почему-то пока получается дешевле просто механику менять регулярно.

Теоретически для коптера проще написать автопилот, ибо он с некоторыми допущениями может двигаться в любом направлении, как юнит из компьютерной игры (ну разве что есть инерция и переворачиваться не стоит).

А если на нём пассажиров и ценный груз перевозить, то по выгодности всё-равно проиграет.

Ну сделать вертолёт одно дело. Там 1-2 винта. А в случае с каким-нибудь 8-винтовым коптером это жесть будет если делать всё на механике. Плюс, как я уже сказал, очень важно быстродействие (а вертолёту в разумных пределах пофиг). КПД генератора и бесколекторных моторчиков в принципе достаточно хорош. Так что применение электрической трансмиссии не так страшно, как кажется. А проблема времени полёта бензином решается радикально. У него плотность энергии во много раз больше, чем у аккумуляторов любых.

Один знакомый прикидывал, что в принципе можно сделать пассажирский мультикоптер на полтонны с ДВС и электрической трансмиссией, который сможет поднять достаточно топлива (помимо своего веса и пилота), чтобы летать 25-35 часов непрерывно.

Это да. Я поэтому и спросил, что не ясны цели ТС: ради кайфа от управления, автоматизация, эксперимент, саморазвитие, может ещё что-то...

Лететь с какой скоростью и с каким весом?

Быстодействие при крупных габаритах и большой массе не так сильно решает. Да и управлять можно не только изменением тяги винтов.

Я точно не помню, да и методику расчёта не могу показать. Но по-моему речь шла о скоростях порядка 150-200 км/ч. За массу не скажу, но точно хотя бы одного человека-пилота должно унести. К тому же думаю, что эти цифры учитывали конкретную конструкцию летательного аппарата, которая была в голове у этого человека.

В фильме «Не валяй дурака» деревенский житель собирал вертолёт из двигателя трактора. Погиб при испытаниях. А какие коптеры имеешь в виду ты?

150-200 км/ч

Тогда уж проще VTOL собирать

А смысл? Эффективней сразу топливный двигатель ставить и не страдать хернёй.

А что если подумать об основном ДВС и стабилизирующих электродвигателях?

Вот оригинальная идея: стройте не коптер, а дирижабль.

Идея интересная.

А вообще, мне тоже интересна эта тема. Я уже давно медленно-медленно изучаю эту тему, но из-за своей занятности и прокрастинации дальше реализации MadgwickAHRS не прошёл. Мы можем связаться.

Можем конечно. Территориально я в Уфе. Skype, telegram, почта, что нравится?

Это да. Я поэтому и спросил, что не ясны цели ТС: ради кайфа от управления, автоматизация, эксперимент, саморазвитие, может ещё что-то...
автоматизация

съемки ДДЗ

Интересная статья http://www.poprobot.ru/home/magnetometer_calibration

Калибровка должна проводиться именно в тех условиях, в которых беспилотник будет совершать реальный полет. Местность, конструкция, настроение - все должно совпадать.

Как-то не внушает доверие. А нет ли чего по-надежнее, и по-точнее, может жидкостные инклинометры?

А еще вариант (мне видится) отслеживать наклон линии горизонта - нужны будут какие-нибудь компактные видеокамеры.

Пробовал собрать, вроде даже летал. Из датчиков попробуй какой-нибудь «народный» гироскоп/акселерометр от Bosch. Достаточно годные, но если задумал покупать на али - будь осторожнее, могут и подделку впарить.

А что насчет подобных датчиков http://www.sensoren.ru/catalogue/datchiki_ugla_naklona_inklinometri/ ?

К слову, почему не самолёт? Кайфа от управления больше.

Ты просто не видел вот это https://youtu.be/tQeHMFXjrGk - драйва тут точно больше. И я как-то не слышал о гонках на самолетах...

Видел, причём давно, у самого есть FPV квадрик, не гоночный правда. И соревнования различных типов существуют, не только в очках.

Самолёты собирать проще и дешевле.

Ну и по поводу кайфа. Когда запускаешь что-нибудь вроде импеллерного Jet Tiger, что уносится от тебя ввысь на скорости 150км/ч, эти ощущения ни с чем не сравнить, поверьте! :)

Теоретически для коптера проще написать автопилот, ибо он с некоторыми допущениями может двигаться в любом направлении

У него тяга всегда только в одном направлении («вверх»). Это и есть эти допущения?

А еще вариант (мне видится) отслеживать наклон линии горизонта - нужны будут какие-нибудь компактные видеокамеры.

Когда ты последний раз видел линию горизонта? И была ли она горизонтальной?

Умный дом из квадрокоптера на Arduino

Hadoop Big Data

Это не проблема для автопилота (кроме расчёта максимальной скорости и максимального безопасного угла наклона). Это должно волновать только полётный контроллер, который уже принимает более абстрактные команды типа «вперёд», «набрать высоту», «назад» и т. п. При этом написать такую абстракцию очень легко. А автопилоту самолёта обязательно надо учитывать, что это самолёт.