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O que é drone? Como funciona um drone, alcance e tempo de voo - Multicopter

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O que é drone?
Como funciona um drone
Qual o alcance de um drone
Como montar um drone


Índice









Tags - Neste artigo você vai contrar respostas para as seguintes perguntas:

  • O que é um drone?
  • Como usar um drone?
  • Utilidades de um drone?
  • Para que serve um drone?
  • Como funciona um drone?
  • Qual o alcance de um drone?
  • Qual a distância máxima de um drone?
  • Que distância um drone pode alcançar?
  • Quanto tempo dura a bateria de um drone?
  • Qual a autonomia de um drone?
  • Qual o tempo de voo de um drone?
  • Qual a altitude máxima de um drone?
  • Que altura um drone pode chegar?
  • De onde veio a palavra drone?
  • O que significa a palavra drone?
  • Como montar um quadricóptero?
  • Como montar um hexacóptero?
  • Quais as peças de um drone?
  • Regulamentação de drones
  • Legislação de drones
  • Homologação de drones
  • Quanto custa um drone
  • Valor de um drone
  • Comprar drone civil
  • VANT - Veículo Aéreo não Tripulado
  • RPAS - Sistema de Aeronaves Remotamente Pilotadas
  • ARP - Aeronave remotamente pilotada



    Caso queira saber a origem dos Drones veja o vídeo abaixo:



    O que é drone
    De onde veio a palavra drone
    Como funciona
    Qual o alcance de um drone
    Qual a autonomia de um drone
                 ou Quanto tempo de voo de um drone
    Compensa comprar um drone
    Quais as peças para montar um drone  e outras perguntas como
                  Quais componentes compõe o drone
                  O que eu preciso para montar um drone
                  Como montar um drone
                  Qual a lista de peças de um drone
                  Qual as peças necessárias para montar um quadricóptero
                  Como montar um quadricóptero
    Regulamentação de drones no Brasil pela ANAC / DECEA / FAB

    Gostou? Então espalhe este artigo!


    O que é drone?

    Nota: A reprodução é livre, mas será necessário informar explicitamente a fonte Multicopter.com.br

    Drone é um termo para se referir a um veículo voador não tripulado ou a toda aeronave sem piloto embarcado. Originalmente essa palavra era usada apenas para os grandes aviões militares não tripulados, como o mais conhecido Predator. Hoje em dia a mídia começou a usar essa palavra para especificar os aeromodelos rádio controlados com mais de um rotor, como os quadricópteros. Alguns também chamam os quadricópteros (e afins) como drone civil.

    O drone quadricóptero foi uma evolução na linha de aeromodelos. No início somente existia aviões de combustão pilotados via fio, depois chegou o controle remoto. Depois vieram os helicópteros. E com as modernas baterias permitiram que estes mesmos equipamentos pudessem se tornar elétricos, reduzindo muito o custo geral do equipamento. E com a chegada de sensores e micro-controladores, tornou-se possível construir um equipamento com maior facilidade de pilotagem por possuir estabilização própria e mais de uma hélice principal.

     

    Devido à enorme quantidade de termos, como:

    1.      bicóptero

    2.      bicopter

    3.      tricóptero

    4.      tricopter

    5.      quadricóptero

    6.      quadcopter

    7.      quadrotor

    8.      quad rotor

    9.      quadrocopter

    10.  quads

    11.  quadri

    12.  hexacóptero

    13.  hexacopter

    14.  hexcopter

    15.  octocóptero

    16.  octocopter

    17.  hexecopter

    18.  multimotor

    19.  multirotor

    20.  multi axis

    21.  multiaxis

    22.  multicopter

    23.  multicóptero

    24.  VANT (veículo aéreo não tripulado) - vant

    25.  RPA (Remotely Piloted Airplanes ou Aeronaves Remotamente Pilotadas) - rpa

    26.  RPV (remotely piloted vehicle ou veículo pilotado remotamente) - rpv

    27.  MAV (micro air vehicle ou micro veículo aéreo) - rpv

    28.  UAV (unmanned aerial vehicle) - uav

    29.  UAS (unmanned aerial system) - uas

    30.  UCAV (não se aplica, significa unmanned combat air vehicle ou aeronave aérea não tripulada de combate) ucav

    Então a palavra inglesa drone de fácil pronúncia veio para entrar no lugar desta variedade de termos. Portanto, utilizaremos também a palavra “drone” para designar todos os termos acima, mas também se aplica a aviões ou helicópteros não tripulados.

     

    Independente do termo utilizado, trata-se de um aeromodelo com rádio controle, ou aeromodelo de controle remoto.

     

    Drone militar e quadricópteros possuem conceitos e propósitos totalmente diferentes, com tecnologias totalmente distintas. Inclusive a vinculação dessa palavra drone aos aeromodelos possui uma conotação negativa, principalmente por causa dos EUA que matam civis usando seus drones militares.





    De onde veio a palavra drone?

    A palavra drone significa zangão em inglês. A utilização da palavra drone para designar veículo aéreo sem piloto embarcado (ou veículo aéreo remotamente pilotado, ainda veículo aéreo não tripulado) é datada de muito antes de surgirem os quadricópteros. Portanto, obviamente, o uso dessa palavra para designar os quadricópteros não tem absolutamente nada a ver com o barulho das hélices que os quadris possuem, como a mídia nacional equivocadamente anuncia.

    Os primeiros aviões remotamente controlados foram utilizados para treino na marinha americana, foram os primeiros aeromodelos a serem construídos, lá na década de 1930, já possuíam o nome relacionado à drone, como: DH.82 Queen Bee (Queen Bee = Abelha Rainha) de 1935, Airspeed AS.30 Queen Wasp (Queen Wasp = Vespa Rainha) de 1937 e o TDD-1 (Target Drone Denny 1), então a associação de todos os remotamente controlados com a palavra drone foi natural.

     

     

    Sim, a Marilyn Monroe já trabalhava com aeromodelo e os chamava de drone muito antes de pintar o cabelo.





    Como funciona?

    Voltando ao nosso foco, o “drone” bicóptero, tricoptero, quadricóptero, hexacóptero ou octocóptero (2, 3, 4, 6, 8 hélices respectivamente) possuem como cérebro um microcontrolador (tipo um computador em miniatura, com processador, memória, portas de entrada e saída e claro, um software rodando nele). Esse computador lê as informações de vários sensores (giroscópios e acelerômetro) para saber o nível de inclinação que o drone está. De acordo com essa informação, ele acelera (ou desacelera) cada motor individualmente para manter o drone nivelado. Por isso a facilidade de pilotagem, porque você conta com um tipo de piloto automático o tempo todo corrigindo em centenas de vezes por segundo a estabilização do voo.

    Os sensores extras como magnetômetro (bússola magnética) e GPS são usados no controle de navegação, já os sensores barômetro (altímetro) e sonar são utilizados para manter a altitude.

     

    Os sensores principais utilizados são os mesmos utilizados em qualquer smartphone moderno.

     

    Caso queira entender mais sobre o assunto, sugiro assistir a nossos vídeos tutoriais em nosso canal YouTube.com/Multicoptero

     

    E claro, se inscreva em nosso canal, clique em gostei e compartilhe nossos vídeos por favor.







     

    Qual o alcance do equipamento?

    É a pergunta mais comum. O que determina a distância de comunicação para controle é o sistema de rádio controle. A maioria dos sistemas de rádio controle profissional (de 2.4Ghz) alcança no mínimo 1km (chegando a 2km ou muito além disso em sistemas LRS – long range system – de 433Mhz), mas você somente consegue enxergar no máximo a uns 300m. Então resumindo o alcance de um rádio controle é muito maior do que você conseguirá enxergar o equipamento. Claro que é possível usar sistemas (chamado FPV) para voar além do campo de visão. Mas este é um setup futuro. Se é iniciante não é recomendável tentar voar longe (mesmo com FPV) por causa da bateria. Ou seja, por mais que você coloque um sistema de rádio muito forte, a autonomia de um drone de asas rotativas sempre será reduzido.







    Qual a autonomia do aparelho?

    Quanto tempo de tempo de voo?

     Outra pergunta muito comum. É difícil responder precisamente, varia do tipo de equipamento, vento, tamanho das baterias, do peso de carga (payload), o modo que você voa (mais rápido ou parado no ar), taxa de que carga das baterias e tempo de uso das mesmas, até a pressão barométrica e a temperatura do ar influencia na autonomia, além de várias outras variáveis. Mas considere em média 10 minutos. Se você é iniciante garanto que está achando pouco. Mas lembre-se que trata de um veículo voador, se voando a 100km/h (por exemplo) você alcança 16,7km de distância. E se tratando de veículo aéreo não tripulado, fica exaustivo para o piloto iniciante pilotar direto mais que 10 minutos. Você usa toda sua atenção, todos seus sentidos estarão focados e você ficará exausto caso tente voar muito direto. O ideal então é fazer voos curtos, tanto para o piloto relaxar quanto para o equipamento esfriar. Mas existem equipamentos com configurações específicas que voam quase 30 minutos.





    Compensa comprar um drone?

    Seja qual for a finalidade, puro lazer (hobby rc), estudo ou serviços aéreos compensa e muito. Se está lendo ainda este texto, você gosta da área, então pode apostar que você vai adorar possuir um.

    Como hobby é um dos melhores passatempos que existe:

    Une gerações de todas as idades, já tivemos clientes de 16 anos a clientes com mais de 65 anos.

    Já tivemos mãe que nos procurou para aprender e estudar com os filhos, bem como diversos pais.

    Estimula a atenção, o conhecimento, o raciocínio, em qualquer faixa etária

    É um meio de relaxamento, porque quando estiver pilotando, você esquece dos problemas do dia a dia.

    Como objeto de estudo em universidades de tecnologia:

                    Une várias tecnologias existentes, caso queira se aprofundar. Por exemplo, eletrônica básica e eletrônica digital, micro-controladores (como Arduino, STM32), programação em C++ dos micro-controladores, informática para instalação dos drivers e dos programas, mecânica para fazer a correta montagem, estudo das hélices vs motores, tecnologia de baterias, estudo de sensores como barômetro, gps, gyro ou acelerômetro, matemática avançadíssima dentro dos códigos fontes (nos casos de placas com códigos fontes abertos), etc

                Inclusive já tivemos dezenas de clientes que compraram para usar no TCC (Trabalho de conclusão de Curso), obtenção de diploma em cursos técnicos, bacharelado, e até mestrados.

    Com obtivo comercial

                    A regulamentação pela ANAC (Agência Nacional de Aviação Civil) ainda não está definida. Em alguns países desenvolvidos proíbem o uso de drones para fins comerciais. No Brasil será um tiro no pé (perdõe-me a expressão) caso fizerem isso. O país tem muito mais a perder do que ganhar na proibição de drones para fins comerciais. Os EUA são neuróticos quanto a drones, pelos vários motivos deles, mas no Brasil a lei pode sim ser diferente.

                Exemplo de uso:

  • Mapeamento e modelagem de terrenos (ortomosaicos 3D)

  • Filmagens aéreas de casamento

  • Filmagens aéreas para cinema

  • Filmagens aéreas para reportagens de TV

  • Fotografia de terrenos, sítios, casas para uso imobiliário

  • No campo em contagem de gato, plantações, além de vídeo dos mesmos

  • Monitoramento de desmatamento em florestas

  • Inspeção de torres e linhas de energia ou transmissão

  • Localização e busca de desaparecidos em locais de difícil acesso

  • Entregas de produtos (em testes pela Amazon como PrimeAir)

  • Filmagens aéreas de sítios de mineração (já em uso por exemplo pela Vale)

  • Tomadas aéreas em sport como surf, skate, motociclismo, kart, etc

  • Envio de suprimentos ou remédios em áreas isoladas por desastres

  • Clique aqui para saber mais: Transporte de mercadorias já é realidade com a alemã DHL

  • etc





    Quais as peças necessárias para a montagem de um drone?

    Quais componentes compõe o drone?

    O que eu preciso para montar um drone?

    Como montar um drone?

    Qual a lista de peças de um drone?

    Quais as peças necessárias para montar um quadricóptero?

    Como montar um quadricóptero?

     

    Veja este vídeo onde apresentamos todas as peças

     

     

    Cada setup precisa de peças compatíveis para funcionar. Mas como regra geral, o mínimo necessário será:

    1.      Rádio controle profissional (TX), geralmente de 2.4Ghz, no mínimo 4 canais, ideal acima de 6 canais

    2.      RX – receiver do rádio controle, que recebe os comandos do piloto e transmite para a placa controladora

    3.      Placa controladora com diversos sensores: determina os ajustes automáticos de nivelamento e obedece ao piloto, controlando a velocidade de cada motor independentemente, enviando seus os seus sinais para o ESC

    4.      ESC (Eletronic Speed Controller ou Conntrolador Eletrônico de Velocidade) ajusta a velocidade de cada motor. O ESC é a ponte reguladora de energia entre a bateria e os motores. Cada motor precisa de 1 ESC.

    5.      Motor: geralmente motores “trifásicos” sem escova, chamados de brushless, convertem a energia elétrica da bateria (vindas pelo ESC) em energia mecânica para as hélices. Possuem ímãs de neodímio, balanceamento perfeito, além de minúsculos rolamentos.

    6.      Hélices: o que garante sustentação do equipamento em voo. São usados em pares (exceto tricóptero), num quadricóptero por exemplo 2 rodam num sentido e as outras 2 rodam em outro sentido, justamente para eliminar o torque rotacional e o drone não precisar de rotor de cauda como um helicóptero precisa.

    7.      Bateria de lipo (lithium polymer ou polímetros de lítio): uma bateria das mais modernas que garante alta taxa de descarga (dezenas de ampères) e alta densidade de energia. Geralmente são usadas baterias de 3 células de lipo (3S) até 6S, onde cada célula possui 3.7V de tensão nominal.  A capacidade da bateria é medida em mAh, ou seja, a quantidade de amperes que ela consegue fornecer em 1 hora. Quanto maior a bateria, maior tempo de voo, até um certo limite, visto que as baterias são pesadas, e o peso influencia no tempo de voo.

    8.      Frame: a parte física do equipamento, onde são aparafusados as peças acima. São classificados por tipo (para quadris, hexa, etc), bem como materiais que são fabricados, etc

    9.      Carregador de bateria de lipo

    10.  Acessórios, Opcionais diversos ou ferramentas:

         a.      Voltímetros para apitar avisando que a bateria está acabando

         b.      Abraçadeiras de velcro para prender a bateria

       c.       Conectores de alta corrente para baterias do tipo XT60, Dean T Plug, banana ou JST

        d.      Conectores dos ESC x motores (plug banana)

        e.      Fios de silicone

        f.        Abraçadeiras de nylon para fixação dos equipamentos

        g.      Espumas dupla-face para amortecimento de vibrações

        h.      Spinner ou adaptador de hélices com o motor.

        i.        Trem de pouso

        j.        Rádio link de telemetria para exibição dos sensores a partir de notebook

        k.       Link de bluetooth para monitorando via sistemas Android

        l.        Tela de LCD ou OLED para configuração ou ajustes em campo usando o rádio controle

         m.    Balanceador de hélices para eliminar o jello effect em câmeras, como a GoPro, Mobius ou outras

    11.  Opcional sistemas de FPV (First Person View - ou visão em primeira pessoa) - fpv

       a.      Câmera para transmissão ao vivo

       b.      OSD – On Screen Display – forma um hud, uma sobreposição de texto sobre o vídeo transmitido com informações vitais do voo, como altitude, velocidade, tensão da bateria, satélites gps, etc.

       c.       Transmissor de vídeo, de 900Mhz, 1.2Ghz, 2.4Ghz ou ainda 5.8Ghz

       d.      Antenas especiais polarizadas, circular polarizada, clover leaf ou ainda patch direcional

       e.      Receptor de vídeo de mesma frequência com as devidas antenas

       f.        Bateria para o receptor de vídeo

       g.      Tela de LCD, TV, notebook com placa de captura para exibição do vídeo ao vivo transmitido

       h.      Ou ainda usar óculos de realidade virtual como FatShark, Ocullus, etc

       i.        Gravador de vídeo DVR com cartão de memória para armazenar o vídeo transmitido

    Se leu até aqui espero que tenha sido útil. Gostou? Então curte ou compartilhe este artigo no Facebook e Google+

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